Ротор электрической машины

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в высокооборотных электрических машинах различного назначения. Предлагаемый ротор электрической машины содержит вал, магнитопровод, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин, постоянные магниты с полюсными наконечниками и охватывающую их по наружной поверхности цилиндрическую немагнитную обойму. Постоянные магниты с полюсными наконечниками установлены в окнах указанной обоймы. При этом согласно изобретению постоянные магниты выполнены таким образом, что центр радиуса наружной цилиндрической поверхности каждого из магнитов смещен вдоль продольной оси магнита в сторону наружной поверхности немагнитной обоймы с образованием плавного увеличения сечения обоймы над магнитом и полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам. Механические напряжения, возникающие в роторе такой конструкции при работе электрической машины, распределяются равномерно по сечению указанной немагнитной обоймы над каждым постоянным магнитом с полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении надежности и мощности электрической машины, содержащей предлагаемый ротор, за счет обеспечения возможности повышения ее частоты вращения. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно - к области электромашиностроения и может быть использовано при проектировании электрических машин различного назначения.

Известен ряд сборных конструкций роторов электрических машин с постоянными магнитами. Эти конструкции содержат вал, магнитную систему из постоянных магнитов, ферромагнитные детали магнитопровода для замыкания магнитного потока (при необходимости), пусковые и демпферные обмотки (при необходимости) [Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: «Высшая школа», 1990, стр.77, рис.2.20, 2.22]. Известные конструкции роторов с постоянными магнитами обеспечивают высокие энергетические характеристики электрических машин, в особенности при использовании редкоземельных постоянных магнитов, и обладают достаточной надежностью при невысоких скоростях вращения. Однако для работы на повышенных частотах вращения в большинстве конструкций роторов требуется применение крепежных деталей из немагнитного, как правило, материала, предохраняющих ротор от разрушения центробежными силами при вращении.

Наиболее близким к изобретению устройством является ротор [Ротор электрической машины. Патент №2211517 Н02К 1/27 Н02К 1/28 Н02К 21/14 от 27.08.03 г.], который содержит магнитопровод, постоянные магниты с полюсными наконечниками и охватывающую их по наружной поверхности обойму. Обойма, выполненная в виде концентричных колец, соединенных через перемычки, удерживает постоянные магниты с полюсными наконечниками от радиальных перемещений под действием центробежных сил при вращении ротора. Данная конструкция ротора является простой, технологичной и надежной при повышенных частотах вращения, однако при работе на высоких частотах вращения надежность конструкции снижается ввиду того, что центробежные усилия, действующие на постоянные магниты и полюсные наконечники, вызывают в месте соединения колец с перемычкой концентрацию механических напряжений и приводят к разрушению обоймы.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании изобретения, является повышение надежности и мощности электрической машины за счет дальнейшего повышения ее частоты вращения.

Технический результат достигается за счет того, что центр радиуса наружной цилиндрической поверхности каждого из магнитов смещен вдоль продольной оси магнита в сторону наружной поверхности немагнитной обоймы с образованием плавного увеличения сечения обоймы над магнитом и полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам (фиг.1). При работе конструкции возникающие механические напряжения распределяются равномерно по сечению обоймы над магнитом с полюсным наконечником, от продольной оси магнита к его боковым сторонам, при этом отсутствуют концентраторы механических напряжений, а максимальные напряжения приближаются по модулю к средним, что ведет к наилучшему использованию материала обоймы и дает возможность дальнейшего повышения частоты вращения ротора при неизменных размерах электрической машины.

Ротор (фиг.1) содержит вал 1, магнитопровод 2, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин с размещенными на нем постоянными магнитами 5 с полюсными наконечниками 4. На наружной поверхности полюсных наконечников 4 имеются кольцевые канавки, которыми они вместе с магнитами 5 размещаются в окнах обоймы 3, выполненной в виде кольцевых пластин из немагнитного материала. Магниты 5 выполнены таким образом, что центр радиуса наружной цилиндрической поверхности каждого из магнитов смещен вдоль продольной оси магнита в сторону наружной поверхности немагнитной обоймы 3 с образованием плавного увеличения сечения обоймы над магнитом 5 и полюсным наконечником 4 от продольной оси магнита к его боковым сторонам.

Магнитопровод и обойма могут быть выполнены как массивными, так и шихтованными.

Устройство может быть использовано в электрических машинах различного назначения.

Ротор электрической машины, содержащий вал, магнитопровод, постоянные магниты, имеющие наружную поверхность в форме цилиндра, полюсные наконечники и немагнитную обойму с окнами, равномерно расположенными по окружности, в которые установлены постоянные магниты и полюсные наконечники по наружной поверхности магнитов, отличающийся тем, что центр радиуса наружной цилиндрической поверхности каждого из магнитов смещен вдоль продольной оси магнита в сторону наружной поверхности немагнитной обоймы с образованием плавного увеличения сечения обоймы над магнитом и полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам.



 

Похожие патенты:

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 касается особенностей конструктивного выполнения системы генерирования электроэнергии, снабженной электрогенератором с возбуждением от постоянных магнитов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании источников питания, выполненных на основе механоэлектрических систем генерирования, применяемых в летательных аппаратах и других автономных объектах.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к бесконтактным синхронным электрическим машинам переменного тока с постоянными магнитами на роторе.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к генераторам электрической энергии автономных источников питания. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией, осуществляемой с помощью полупроводниковых элементов, и может быть использовано в высокоскоростных электродвигателях постоянного тока для малогабаритных электроприводов, например в приборостроении, стоматологической технике, электроинструменте при повышенных требованиях к энергетическим показателям и динамическим характеристикам при разгоне и торможении.

Изобретение относится к области электротехники и горнорудному оборудованию, а именно к шаровым трубным мельницам помола различной руды. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании высокооборотных электрических машин.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения саморегулируемых генераторов с постоянными магнитами. .

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при проектировании синхронных высокооборотных двигателей и генераторов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения однофазных двигателей переменного тока.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении кпд устройства и обеспечении максимальной рабочей гибкости за счет регулировки и оптимизации положения статора и ротора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения статоров вращающихся электрических машин, возбуждаемых постоянными магнитами.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается выполнения синхронного микродвигателя (СД) с электромагнитным униполярным возбуждением.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к двигателям и генераторам с постоянными магнитами, в частности к магнитоэлектрическим генераторам электроэнергии.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям с пусковой обмоткой, и может быть использовано в электроинструменте и бытовой технике, например в холодильных компрессорах, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и нередко работающих в условиях пониженного напряжения питающей сети.

Изобретение относится к электротехнике, к статору вращающейся электрической машины (1) с постоянным возбуждением. В середине первой группы (10a) катушек размещен средний зубец (8a), который имеет первую ширину MB среднего зубца.

Изобретение относится к электрическим машинам. Электрическая машина имеет по меньшей мере один радиальный охлаждающий паз (16) и аксиально проходящие охлаждающие каналы.

Способ изготовления для постоянного магнита включает этапы: а) изготовление постоянного магнита (1), (b) разламывание постоянного магнита (1) для получения двух или более отдельных частей (13) и с) восстановление постоянного магнита (1) путем соединения поверхностей разлома смежных отдельных частей (13) вместе.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в гибридных автомобилях и электромобилях, электромеханических, в том числе автоматических системах управления и т.д.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, в частности, к погружным электродвигателям для подъема пластовой жидкости. Предлагаемый погружной электродвигатель содержит статор с зубчатым магнитопроводом и размещенный внутри него ротор. На внутренней поверхности зубцов статора в аксиальном направлении выполнены равномерно расположенные по окружности пазы, число которых равно трем, либо кратное трем. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в обеспечении уменьшения реактивного момента, что способствует снижению вибрации и улучшению пусковых свойств погружных двигателей. 1 з. п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в высокооборотных электрических машинах различного назначения. Предлагаемый ротор электрической машины содержит вал, магнитопровод, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин, постоянные магниты с полюсными наконечниками и охватывающую их по наружной поверхности цилиндрическую немагнитную обойму. Постоянные магниты с полюсными наконечниками установлены в окнах указанной обоймы. При этом согласно изобретению постоянные магниты выполнены таким образом, что центр радиуса наружной цилиндрической поверхности каждого из магнитов смещен вдоль продольной оси магнита в сторону наружной поверхности немагнитной обоймы с образованием плавного увеличения сечения обоймы над магнитом и полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам. Механические напряжения, возникающие в роторе такой конструкции при работе электрической машины, распределяются равномерно по сечению указанной немагнитной обоймы над каждым постоянным магнитом с полюсным наконечником от продольной оси магнита к его боковым сторонам. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении надежности и мощности электрической машины, содержащей предлагаемый ротор, за счет обеспечения возможности повышения ее частоты вращения. 1 ил.

Наверх