Магнитная система статора


 


Владельцы патента RU 2507663:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитным системам статоров электрических машин постоянного тока и магнитных приводов. Технический результат: повышение магнитного потока магнитной системы статора в заданных габаритах. Магнитная система статора содержит радиально намагниченные полюсные постоянные магниты, в поперечном сечении имеющие форму криволинейных пятиугольников, обращенных в рабочий зазор криволинейной стороной. Между полюсными магнитами установлены тангенциально намагниченные межполюсные постоянные магниты, примыкающие к полюсным через постоянные магниты, дополняющие полюсные магниты до кольцевых сегментов и намагниченные в направлении, обеспечивающем сопряжение магнитных потоков полюсных и межполюсных магнитов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитным системам статоров электрических машин постоянного тока и магнитных приводов.

Известен "Статор магнитоэлектрической машины постоянного тока" (Россия, патент №2138110 C1, H02K 1/17, 23/04, опубл. 20.09.1999), содержащий магнитопровод в виде пустотелого цилиндра с треугольными выемками на внутренней поверхности и размещенные в этих выемках радиально намагниченные полюсные постоянные магниты, которые в поперечном сечении имеют форму криволинейных пятиугольников, обращенных в рабочий зазор криволинейной стороной. При такой форме магнитов в заданных габаритах статора обеспечивается максимальная активная длина (в направлении намагниченности) полюсного постоянного магнита, что позволяет создать максимально возможный магнитный поток статора.

Недостатком данного устройства является то, что значение магнитного потока статора ограничено величиной намагничивающей силы его полюсных постоянных магнитов. Для усиления потока необходимо увеличить габариты полюсных магнитов в направлении намагниченности, что приведет к увеличению габаритов статора. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании магнитной системы статора с максимально возможной величиной магнитного потока.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении магнитного потока магнитной системы статора в заданных габаритах.

Это достигается тем, что в магнитной системе статора, содержащей радиально намагниченные полюсные постоянные магниты, в поперечном сечении имеющие форму криволинейных пятиугольников, обращенных в рабочий зазор криволинейной стороной, новым является то, что между полюсными магнитами установлены тангенциально намагниченные межполюсные постоянные магниты, примыкающие к полюсным через постоянные магниты, дополняющие полюсные магниты до кольцевых сегментов и намагниченные в направлении, обеспечивающем сопряжение магнитных потоков полюсных и межполюсных магнитов.

Введение между полюсными магнитами тангенциально намагниченных межполюсных постоянных магнитов, примыкающих к полюсным через дополнительные постоянные магниты, выполненные в соответствии с отличительными признаками, позволяет при одинаковых с прототипом размерах полюсных магнитов и габаритах статора усилить поток статора за счет векторного сложения намагничивающих сил полюсных, тангенциально намагниченных межполюсных и магнитов, дополняющих полюсные до кольцевых сегментов. Векторное сложение осуществляется за счет выполнения намагниченности дополнительных магнитов в направлении, обеспечивающем сопряжение потоков полюсных и тангенциально намагниченных межполюсных магнитов. Таким образом, полюсные, межполюсные и дополнительные постоянные магниты «организуют» прохождение рабочего потока статора в направлении своей намагниченности. Из этого следует, что заявляемая магнитная система статора при одинаковых габаритах более эффективна по сравнению с прототипом, а значит, при заданном потоке статора ее можно выполнить в меньших габаритах.

На фигуре изображена заявляемая магнитная система статора с цилиндрической внешней поверхностью (двухполюсная).

Магнитная система содержит радиально намагниченные полюсные постоянные магниты 1, в поперечном сечении имеющие форму криволинейных пятиугольников, обращенных в рабочий зазор криволинейной стороной. Между полюсными магнитами 1 установлены тангенциально намагниченные межполюсные постоянные магниты 2, которые по технологическим соображениям могут быть выполнены целыми или составными. Магниты 2 примыкают к полюсным через постоянные магниты 3, дополняющие полюсные магниты 1 до кольцевых сегментов, так что магнитная система имеет цилиндрическую внешнюю поверхность. Постоянные магниты 3 намагничены в направлении, обеспечивающем сопряжение (плавный переход) магнитных потоков полюсных 1 и межполюсных 2 магнитов. На приведенной фигуре пунктиром изображены средние линии магнитного потока в левой и правой частях статора.

Магнитная система статора работает следующим образом. Намагничивающие силы полюсных магнитов 1 за счет векторного сложения с намагничивающими силами тангенциально намагниченных межполюсных магнитов 2 и дополнительных магнитов 3 создают поток, протекающий в статоре от южного полюса к северному, величина которого максимальна в заданных габаритах.

Проведенные исследования на трехмерной конечно-элементной модели показали, что при одинаковых с прототипом размерах и количестве полюсных магнитов магнитный поток статора увеличивается в ≈1,5 раза по сравнению с прототипом.

Магнитная система статора, содержащая радиально намагниченные полюсные постоянные магниты, в поперечном сечении имеющие форму криволинейных пятиугольников, обращенных в рабочий зазор криволинейной стороной, отличающаяся тем, что между полюсными магнитами установлены тангенциально намагниченные межполюсные постоянные магниты, примыкающие к полюсным через постоянные магниты, дополняющие полюсные магниты до кольцевых сегментов и намагниченные в направлении, обеспечивающем сопряжение магнитных потоков полюсных и межполюсных магнитов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к синхронным электродвигателям с реактивным ротором, и может быть применено в электромеханических системах.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для создания генераторов для малооборотных ветро- или гидроустановок.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения вращающихся электрических машин, в частности двигателей, содержащих кольцеобразные статоры, расположенные вокруг оси, и два ротора, вращающиеся вокруг указанной оси.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей с низким числом оборотов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к однофазным электрическим генераторам с постоянными магнитами, и может быть использовано в автономных системах электрооборудования, в автоматике и бытовой технике, на авиационном и автомобильном транспорте, в качестве ветрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных преобразователей частоты однофазного переменного тока, а также при выпрямлении переменной ЭДС при помощи неуправляемых и управляемых полупроводниковых вентилей - в качестве генераторов постоянного тока, возбудителей синхронных генераторов передвижных мини-электростанций, подвозбудителей главных возбудителей синхронных генераторов на стационарных электростанциях.

Изобретение относится к бесконтактным электродвигателям постоянного тока и может применяться в электроприводе, где необходимы сочетания качеств бесконтактного электродвигателя постоянного тока, а именно высокий ресурс, с высоким быстродействием и к.п.д., характерным для коллекторных электродвигателей с полым ротором.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, а именно к электрическим машинам. .

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам постоянного тока с постоянными магнитами, и может быть использовано в электрических двигателях и генераторах постоянного тока.

Изобретение относится к области электротехники, а именно – к особенностям конструктивного выполнения электродвигателей, предназначенных для безредукторного привода преимущественно транспортных средств.

Настоящее изобретение относится к конструкции статоров для использования в электродвигателях. Технический результат изобретения заключается в обеспечении упрощения обмотки (намотки статора), что ведет к повышению надежности статора и электродвигателя в целом, а также к снижению затрат.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано в ветроэнергетических установках.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным бесконтактным моментным электрическим машинам с постоянными магнитами, и может использоваться для преобразования энергии вращения роторов малых ветро- и гидроэнергетических установок в электрический ток с компенсацией сил магнитного удержания ротора при равномерно нагруженных выходных обмотках.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности с круговым магнитным полем.

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в высокооборотных электрических машинах различного назначения. Технический результат заключается в улучшении показателей надежности и технологичности, а также возможности улучшения энергетических характеристик электрической машины за счет дальнейшего повышения ее частоты вращения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в бензоэлектрических агрегатах и автономных электротехнических комплексах. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении конденсаторного самовозбуждения предлагаемого генератора при работе в автономном режиме и снижении искажений напряжения при подключении несимметричной нагрузки.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к синхронным электродвигателям с реактивным ротором, и может быть применено в электромеханических системах с большими скоростями вращения, например в компрессоростроении.

Изобретение относится к области электротехники и касается изготовления роторов электрических машин. Предложен способ изготовления ротора (14) для электрической машины (13), включающий следующие стадии его осуществления: а) изготовление магнитного элемента (8) посредством склеивания друг с другом постоянных магнитов (1, 1', 1", 1'") с помощью первого клея, при этом каждый постоянный магнит (1, 1', 1", 1'") имеет одну сторону (2) с магнитным северным полюсом (N) и одну сторону (3) с магнитным южным полюсом (S), при этом постоянные магниты (1, 1', 1", 1'") при склеивании расположены так, что стороны магнитных северных полюсов (N) или стороны магнитных южных полюсов (S) образуют общую нижнюю сторону (3, 3', 3", 3'") магнитного элемента (8), при этом первый клей в затвердевшем состоянии имеет твердую консистенцию; b) склеивание нижней стороны магнитного элемента (8) с ярмом (12) с помощью второго клея, при этом второй клей в затвердевшем состоянии является мягким и эластичным, что исключает разрыв второго клея при повышении температуры расширения магнитного элемента (8) и ярма (12).

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электродвигателям с большим отношением длины к диаметру, и может быть использовано при конструировании электродвигателей, используемых в качестве привода в погружных насосных установках для добычи пластовой жидкости из скважин.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. Предлагается электрическая машина с радиально-щелевым охлаждением в листовом пакете (12) статора и листовом пакете (7) ротора, причем основной поток охлаждающего воздуха с двух сторон по оси направляется в листовой пакет (7) ротора и радиально через щели листового пакета (7) ротора и листового пакета (12) статора.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим приводам с индукционно-механическим двигателем для импульсных механических воздействий на нагрузку различных усилий регулируемой величины длительностью от (1 до 5)·10-3 с, в промышленности, а также в источниках сейсмических колебаний, использующихся в сейсморазведочных работах на поверхности земли и воде.
Наверх