Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение надёжности ротора. Ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной проницаемостью и немагнитные металлические клинья. Индуктор содержит также планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составной магнитной втулки. Планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха. Полюса и клинья выполнены в виде желобообразных планок, контактирующих друг с другом продольными кромками. Радиально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов, а тангенциально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности клиньев. Торцевые поверхности вала и индуктора скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала. Днище одного из стаканов жестко скреплено с приводным валом, соосным с продольной осью полого вала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании электрогенераторов и электродвигателей с высокой частотой вращения.

Известен ротор электромашины, содержащий полый вал из немагнитного материала и надетый на него цилиндр, выполненный из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, в продольных радиальных пазах которого размещены постоянные магниты, зафиксированные немагнитными металлическими клиньями, внешняя поверхность которых соответствует кривизне внешней поверхности цилиндра (см. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. -М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 30, рис. 1.27).

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения высокой мощности при ограниченных массогабаритных параметрах устройства, которую можно было бы получить за счет повышения частоты вращения ротора, в связи с недостаточной механической прочностью ротора, приводящей к возможности его разрушения при эксплуатации в режиме повышенных частот вращения.

Известен также ротор электрогенератора, содержащий втулку из немагнитного материала и надетый на нее цилиндр, составленный полюсами, выполненными из магнитомягкого материала, чередующимися с постоянными магнитами, радиальные наружные торцы которых перекрыты немагнитными металлическими клиньями, внешняя поверхность которых соответствует кривизне внешней поверхности цилиндра. При этом немагнитная втулка, цилиндр и немагнитные клинья скреплены вакуумно-диффузионной сваркой (см. RU 2386200, 2010).

Недостатком известного устройства является невозможность использования ротора значительной осевой длины из-за прогиба для создания высокооборотной электромашины большой мощности.

Известен также ротор электромашины, содержащий полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной проницаемостью и немагнитные металлические клинья. Краевые участки ротора выполнены в виде полых цилиндрических немагнитных втулок, внешний диаметр которых равен диаметру ротора, при этом длина опорной поверхности этих втулок и ротора превышает длину индуктора (см. RU 2385524, 2010).

Недостатком известного устройства является большая масса полюсов ротора и малоэффективное использование постоянных магнитов индуктора, что и утяжеляет ротор.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является значительное снижение массы и массовых моментов инерции ротора и, следовательно, динамических нагрузок на подшипники электромашины, повышение механической прочности ротора, обеспечивающей возможность его использования в режиме повышенной окружной скорости мощных электромашин без увеличения массогабаритных параметров, и предотвращение чрезмерных радиальных расширений ротора при вращении.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в существенном снижении массы ротора, массовых моментов инерции ротора, снижении динамических нагрузок на подшипники электромашины, за счет уменьшения гироскопического момента, в повышении ресурса электромашины при работе на повышенных и высоких частотах вращения с минимальным прогибом вала путем использования газового слоя в зазоре между немагнитной изоляционной втулкой, размещенной в статоре и зафиксированной в торцевых щитах, и ротором электромашины для организации газового подшипника и пассивных магнитных подшипников и за счет этого отказа от подшипников качения. Это особенно существенно для длинных мощных электромашин.

Для решения поставленной задачи ротор электромашины, содержащий полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной проницаемостью и немагнитные металлические клинья, отличается тем, что индуктор содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составной магнитной втулки, при этом планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные магниты, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха, при этом полюса и клинья выполнены в виде желобообразных планок, контактирующих друг с другом своими продольными кромками, при этом их внутренние поверхности конгруэнтны обращенной к ним поверхности соответствующих участков составной магнитной втулки, а внешние составляют цилиндрическую поверхность, кроме того, радиально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов, а тангенциально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности клиньев, кроме того, торцевые поверхности вала и индуктора скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала, внешний диаметр которых соответствует диаметру ротора, причем днище одного из стаканов жестко скреплено с приводным валом, соосным с продольной осью полого вала, кроме того, внешняя поверхность ротора снабжена бандажом из высокопрочного немагнитного материала, например, углеволокна, при этом внутренняя поверхность стенок стаканов выполнена с возможностью их использования как обоймы магнитного радиального подшипника.

Кроме того, на внутренней поверхности стенок стаканов жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых постоянных магнита, намагниченных с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха.

Кроме того, полый вал из немагнитного материала выполнен из алюминия, его сплавов или композитного материала, например, на основе стекла или углеволокна, при этом вал содержит цилиндрический шток и обечайку, жестко связанные друг с другом продольными ребрами. Кроме того, шток снабжен выступом, снабженным резьбой, пропущенным через отверстие в днище цилиндрического торцевого стакана, свободного от приводного вала, и зафиксирован гайкой.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки «…индуктор содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составной магнитной втулки, при этом планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха…» формируют эффективную магнитную систему индуктора при минимальной массе.

Признаки «…полюса и клинья выполнены в виде желобообразных планок, контактирующих друг с другом своими продольными кромками, при этом их внутренние поверхности конгруэнтны обращенной к ним поверхности соответствующих участков составной магнитной втулки, а внешние составляют цилиндрическую поверхность…» формируют направление магнитного потока индуктора, обеспечивают возможность работы электрической машины.

Признаки «…радиально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов, а тангенциально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности клиньев…» формируют жесткую конструкцию ротора и предотвращают его деформацию от действия центробежных сил.

Признаки «…торцевые поверхности вала и индуктора скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала, внешний диаметр которых соответствует диаметру ротора, причем днище одного из стаканов жестко скреплено с приводным валом, соосным с продольной осью полого вала…» позволяют передавать значительный крутящий момент от приводного двигателя к индуктору или наоборот, использовать поверхности цилиндрических стаканов и ротора в качестве цапфы газового подшипника, увеличить площадь его опорной поверхности и тем самым значительно повысить несущую способность, жесткость газового слоя подшипника, повысить устойчивость ротора к «полускоростному вихрю», использовать внутреннюю поверхность стаканов для формирования пассивного магнитного подшипника.

Признак, указывающий, что «внешняя поверхность ротора снабжена бандажом из высокопрочного немагнитного материала, например, углеволокна», позволяет увеличить прочность индуктора, торцевых стаканов, значительно уменьшить их деформацию в радиальном направлении от действия центробежных сил и тем самым предотвратить заклинивание газового подшипника при высоких окружных скоростях ввиду малости радиального зазора газового подшипника.

Признак «…внутренняя поверхность стенок стаканов выполнена с возможностью их использования как обоймы магнитного радиального подшипника…» формирует цапфу пассивного магнитного подшипника электромашины.

Признак «…на внутренней поверхности стенок стаканов жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых постоянных магнита, намагниченных с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха…» формирует эффективные пассивные магнитные подшипники.

Признаки «…полый вал из немагнитного материала выполнен из алюминия, его сплавов или композитного материала, например, на основе стекла или углеволокна, при этом вал содержит цилиндрический шток и обечайку, жестко связанные друг с другом продольными ребрами…» уменьшают массу полого вала и снижают его деформацию при вращении ротора.

Признак «…шток снабжен выступом, снабженным резьбой, пропущенным через отверстие в днище цилиндрического торцевого стакана, свободного от приводного вала, и зафиксирован гайкой...» предотвращает смещение стакана с оси вращения и фиксирует его на штоке, тем самым предотвращая разбалансировку ротора при вращении.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез ротора электромашины и на фиг. 2 поперечное сечение.

На чертежах показаны цилиндрический шток 1, обечайка 2, продольные ребра 3, магниты 4, 5, намагниченные в тангенциальном и радиальном направлениях, соответственно, полюса 6, немагнитные клинья 7, торцевые стаканы 8 и 9, приводной вал 10, гайка 11, бандаж 12, магниты радиальных подшипников 14, 15. На чертеже также показан канал 16 охлаждения постоянных магнитов.

Ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала, на который надет магнитный индуктор цилиндрической формы.

Полый вал из немагнитного материала выполнен из алюминия, его сплавов или композитного материала, например, на основе углеволокна, при этом вал содержит цилиндрический шток 1 и обечайку 2, жестко связанные друг с другом продольными ребрами 3.

Индуктор содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов 4 и 5, которые образуют составную магнитную втулку, при этом планки намагничены так, что между магнитами 5, намагниченными в радиальном направлении, размещены магниты 4, намагниченные в тангенциальном направлении, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха. Полюса 6 из материала с высокой магнитной проницаемостью, например, из сплава 48КНФ, и немагнитные металлические клинья 7, например, из нержавеющей стали, выполнены в виде желобообразных планок, которые контактируют друг с другом своими продольными кромками. Внутренние поверхности полюсов 6 и немагнитных клиньев 7 конгруэнтны обращенной к ним поверхности соответствующих участков составной магнитной втулки, а внешние составляют цилиндрическую поверхность. При этом радиально намагниченные магниты 5 уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов 6, а тангенциально намагниченные магниты 4 уперты в обращенные к ним внутренние поверхности немагнитных клиньев 7. Торцевые поверхности вала и индуктора жестко скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала 8 и 9, внешний диаметр которых соответствует диаметру ротора. Шток 1 снабжен выступом, снабженным резьбой, пропущенным через отверстие в днище цилиндрического торцевого стакана 9, свободного от приводного вала 10, и зафиксирован гайкой 11.

Днище торцевого стакана 8 жестко скреплено с торцевой поверхностью немагнитных клиньев 7 и полюсов 6, например, сваркой и с приводным валом 10, соосным с продольной осью штока 1, что позволяет передавать на индуктор значительные крутящие моменты. Внешняя поверхность ротора, образованная поверхностью полюсов 6, клиньев 7 и цилиндрических торцевых стаканов 8 и 9, снабжена бандажом 12 из высокопрочного немагнитного материала, например, углеволокна. При этом внутренняя поверхность стенок торцевых стаканов 8 и 9 выполнена с возможностью их использования как обоймы магнитных радиальных подшипников 14, 15.

На внутренней поверхности стенок торцевых стаканов 8 и 9 жестко закреплены составные постоянные магниты радиальных подшипников 14, 15 одинаковой высоты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых постоянных магнита, намагниченных с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха.

Ротор изготавливают в следующем порядке (фиг. 1, 2). На технологическую оправку устанавливают полюса 6 и немагнитные клинья 7. Подбор материалов позволяет использовать вакуумно-диффузионную или электронно-лучевую сварку для получения заготовки ротора, представляющей из себя монолитную композицию (после первого этапа вакуумно-диффузионной сварки), включающую клинья 7 из немагнитной стали и полюса 6 из материала с высокой магнитной проницаемостью. Из немагнитного материала, например, нержавеющей стали, изготавливают цилиндрические торцевые стаканы 8 и 9. К торцу составного кольца, состоящего из полюсов 6 и клиньев 7, соосно устанавливают и приваривают торцевой стакан 8. На обечайку 2, жестко скрепленную со штоком 1 продольными ребрами 3, приклеивают планки постоянных магнитов 4 и 5 с соблюдением направления намагниченности планок по схеме Хальбаха. Нагревают сваренную конструкцию полюсов 6, немагнитных клиньев 7 и стакана 8 до температуры, не превышающей точки Кюри постоянных магнитов, и вставляют вовнутрь этой конструкции планки магнитов 4 и 5 в сборе с полым валом. Устанавливают, например, на клей стакан 9 на шток 1 и закрепляют его гайкой 11. На наружную поверхность ротора, образованную полюсами 6, немагнитными клиньями 7, и стаканов 8 и 9 наматывают бандаж 12 из углеволокна и пропитывают его твердеющими синтетическими смолами. Вовнутрь стаканов 8 и 9 вклеивают кольцевые постоянные магниты 14 и 15.

Заявленное устройство работает следующим образом (см. фиг. 1). При вращении ротора в цилиндрических втулках (торцевых стаканах 8 и 9), обечайке 2, продольных ребрах 3, штоке 1, полюсах 6 и немагнитных клиньях 7 возникают напряжения от действия центробежных сил, и они тем больше, чем выше частота вращения ротора. Продольные ребра 3 и шток 1 препятствуют расширению наружных поверхностей цилиндрической обечайки 2 от действия центробежных сил, и тем самым снижают радиальные деформации составного магнитного кольца 4, 5, что снижает напряжения в нем. Составное магнитное кольцо 4, 5 под действием центробежных сил создает значительные напряжения в составном кольце, состоящем из полюсов 6 и немагнитных клиньев 7. Для предотвращения разрушения составного кольца на его наружную поверхность намотан бандаж 12 из высокомодульного материала, например, углеволокна. При отсутствии центрального отверстия в штоке 1 напряжения минимальны (отсутствует эффект «булавочного укола»). Крутящий момент от приводного двигателя на ротор передается от приводного вала 10, через торец стакана 8, полюса 6 и немагнитные клинья 7. Для предотвращения прокручивания немагнитных клиньев 7 и полюсов 6 относительно магнитных планок они выполнены разной толщины. Это позволяет также избежать ошибки при сборке ротора электромашины. Охлаждающие каналы 16 позволяют понизить температуру магнитов из-за нагрева в подшипниках путем продувки через них охлаждающего агента.

Работа электромашины не отличается от работы известных устройств аналогичного назначения.

1. Ротор электромашины, содержащий полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной проницаемостью и немагнитные металлические клинья, отличающийся тем, что индуктор содержит планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составной магнитной втулки, при этом планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха, при этом полюса и клинья выполнены в виде желобообразных планок, контактирующих друг с другом своими продольными кромками, при этом их внутренние поверхности конгруэнтны обращенной к ним поверхности соответствующих участков составной магнитной втулки, а внешние составляют цилиндрическую поверхность, кроме того, радиально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов, а тангенциально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности клиньев, кроме того, торцевые поверхности вала и индуктора скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала, внешний диаметр которых соответствует диаметру ротора, причем днище одного из стаканов жестко скреплено с приводным валом, соосным с продольной осью полого вала, кроме того, внешняя поверхность ротора снабжена бандажом из высокопрочного немагнитного материала, например, углеволокна, при этом внутренняя поверхность стенок стаканов выполнена с возможностью их использования как обоймы магнитного радиального подшипника.

2. Ротор электромашины по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности стенок стаканов жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит как минимум три кольцевых постоянных магнита, намагниченных с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха.

3. Ротор электромашины по п. 1, отличающийся тем, что полый вал из немагнитного материала выполнен из алюминия, его сплавов или композитного материала, например, на основе стекла или углеволокна, при этом вал содержит цилиндрический шток и обечайку, жестко связанные друг с другом продольными ребрами.

4. Ротор электромашины по п. 1, отличающийся тем, что шток снабжен выступом, снабженным резьбой, пропущенным через отверстие в днище цилиндрического торцевого стакана, свободного от приводного вала, и зафиксирован гайкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве привода электрогенераторов, а также любых технических средств, применяемых в народном хозяйстве.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводных и генераторных установках. Техническим результатом является повышение эффективности электромеханического преобразования энергии в вентильно-индукторной электрической машине за счет снижения магнитных потерь в магнитопроводе.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к роторам электрических машин, содержащим постоянные магниты. Технический результат - повышение КПД электрической машины.

Изобретение относится к области боеприпасов. Торпедный дисковый вентильный электродвигатель содержит последовательно сочлененные дисковые вентильные электрические двигательные модули, выполненные в виде неподвижного статора с закрепленными по окружности П-образными сердечниками и роторов с магнитными вставками.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических преобразователях энергии автономных объектов. Технический результат состоит в повышении надежности, энергоэффективности и минимизация тепловыделений, повышении кпд Диэлектрический остов статора выполнен в виде рубашки охлаждения с аксиальными трубками.

Изобретение относится к индукторным сегментным генераторам, а более конкретно к генераторам, содержащим радиальные спицеобразные роторные элементы, т.е. таким, в качестве роторных элементов которого выступает спицованное колесо, например генератором велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления ротора.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления ротора.

Изобретение относится к приводному устройству для высокопроизводительной мельницы. Технический результат заключается в создании электродвигателя для привода мельницы, который может быть легко адаптирован к требованиям по различной выходной мощности.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с модуляцией полюсов и внутренним ротором. Ротор содержит множество постоянных магнитов, расположенных по окружности вокруг продольной оси; множество аксиальных элементов, направляющих поток, каждый из которых выполнен с возможностью обеспечения, по меньшей мере, двумерного пути для магнитного потока; опорную конструкцию, содержащую внутренний трубчатый опорный элемент, расположенный внутри в радиальном направлении относительно множества постоянных магнитов; и, по меньшей мере, один наружный элемент, направляющий поток, выполненный с возможностью обеспечения пути, по меньшей мере, в радиальном направлении для магнитного потока, сгенерированного одним или более из множества постоянных магнитов.

Изобретение касается электрической машины и устройства её охлаждения. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения вала. Электрическая машина (12) содержит статор (16), ротор (18) и вал (20), который механически соединен с ротором (18). При этом вал (20) содержит полость (22), в которую по меньшей мере отдельными областями введено устройство (26) охлаждения. Вал (20) выполнен с возможностью вращения относительно устройства (26) охлаждения. При этом устройство (26) охлаждения расположено в полости (22) с образованием воздушного зазора (28). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области производства электрической энергии. Технический результат заключается в повышении КПД генератора. Магнитный генератор содержит рабочие обмотки и сердечники статора, неподвижно установленные в корпусе из немагнитного материала и равномерно распределенные по окружности, и ротор с валом. Сердечники рабочей обмотки статора состоят из Н-образных магнитопроводов и двухполюсных постоянных магнитов. Двухполюсные постоянные магниты установлены на торцах магнитопроводов статора и взаимодействуют с двухполюсными постоянными магнитами, установленными на роторе, поочередно однополярно и разнополярно, обеспечивая индуцирование ЭДС переключением магнитных потоков через рабочие обмотки статора. Одновременное взаимодействие двухполюсных постоянных магнитов ротора и статора, сориентированных однополярно и разнополярно, обеспечивает также эффект магнитной балансировки. 5 ил.

Настоящее изобретение касается сдвоенного двигателя. Технический результат - повышение технологичности сдвоенного двигателя. Сдвоенный двигатель содержит статор, включающий в себя зубья статора и пазы статора, внешний ротор и внутренний ротор, вращающиеся вокруг вала ротора. На зубья статора намотана обмотка статора. Каждый ротор включает в себя зубья ротора, постоянный магнит и втулку. Внутренний ротор отстоит от внутренней окружности статора. Зубья внутреннего ротора содержат: часть расширения зубьев, идущую от торца зубьев ротора по внешней окружности зубьев ротора; вырезанную выемку, вогнутую от внешней окружности зубьев ротора к центру вала ротора; выемку для введения, вогнутую в радиальном направлении от внутренней окружности зубьев ротора, для скрепления втулки в одно целое. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 80 ил.

Изобретение касается электрической машины с жидкостным охлаждением. Технический результат - повышение эффективности охлаждения. Электрическая машина имеет основное тело, роторный вал и теплообменник. В основном теле, содержащем статор, расположены охлаждающие каналы для жидкой охлаждающей среды. Роторный вал выполнен в виде полого вала, через который протекает жидкая охлаждающая среда и который имеет внутреннюю трубу. При этом теплообменник, роторный вал и охлаждающие каналы гидравлически соединены друг с другом с образованием замкнутого контура для жидкой охлаждающей среды. На роторном валу без возможности проворота расположен транспортирующий элемент, который встроен в замкнутый контур для жидкой охлаждающей среды и посредством которого жидкая охлаждающая среда при вращении роторного вала принуждается к циркуляции в замкнутом контуре для жидкой охлаждающей среды. Жидкая охлаждающая среда вследствие принудительной циркуляции посредством транспортирующего элемента течет от теплообменника к роторному валу, там аксиально течет во внутренней трубе, на конце внутренней трубы выходит из внутренней трубы и течет обратно в противоположном направлении в промежуточном пространстве между роторным валом и внутренней трубой, оттуда течет к охлаждающим каналам, а оттуда обратно к теплообменнику. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в электрических генераторах с постоянными магнитами. Технический результат: повышение синусоидальности кривой магнитной индукции в воздушном зазоре и снижение омических потерь в электрической машине от высших гармоник, а также снижение амплитуды высших гармоник. Ротор электромеханического преобразователя энергии содержит вал, ярмо, постоянные магниты, бандажную оболочку, выполненную из множества тонких колец, отделенных друг от друга изоляционным материалом. Постоянные магниты выполнены в форме двояковыпуклой линзы. При этом форма ярма профилирует форму постоянных магнитов, причем безразмерное отношение радиуса внутренней выпуклости линзы к радиусу внешней выпуклости линзы не менее пяти сотых и не более двадцати пяти сотых. 3 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к ротору для электрической машины. Технический результат - повышение эффективности охлаждения ротора. Ротор (301) для электрической машины (201) содержит полюсный сердечник (303), который имеет охлаждаемый, намагничиваемый роторный участок (313) из сверхпроводящего материала. При этом роторный участок (313) имеет ротационно-симметричную геометрию. Полюсный сердечник (303) выполнен в виде цилиндра, а роторный участок (313) расположен в окружном направлении на наружной поверхности (309) цилиндра. При этом цилиндр выполнен в виде полого цилиндра (305) для ввода охлаждающей текучей среды во внутреннее пространство (307) полого цилиндра (305). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ротору для электродвигателя со встроенными постоянными магнитами, который используется, например, для электрических транспортных средств, гибридных транспортных средств и станков. Технический результат - повышение выходного крутящего момента в диапазоне высоких оборотов. Ротор для двигателя со встроенными постоянными магнитами содержит железный сердечник ротора, который сформирован путем наслоения стальных листов основы с плотностью магнитного потока B8000 1,65 Тл или более, измеренной при напряженности магнитного поля 8000 А/м, и коэрцитивной силой 100 А/м или более. Ротор содержит также множество отверстий для вставки постоянных магнитов, которые сформированы с разнесением относительно друг друга на железном сердечнике ротора в круговом направлении железного сердечника ротора. Постоянные магниты размещены в отверстиях для вставки постоянных магнитов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических приводах транспортных средств. Техническим результатом является обеспечение высокого отношения частот вращения при постоянной мощности. В электродвигателе с постоянными магнитами с ослаблением поля ротор имеет неподвижный железный сердечник и подвижные сегменты железного сердечника. Когда подвижные сегменты железного сердечника находятся в первом положении, таком как в контакте с неподвижным железным сердечником, напряженность поля высокая. Когда подвижные сегменты железного сердечника находятся во втором положении, в котором подвижные сегменты железного сердечника отодвинуты от неподвижного железного сердечника, напряженность поля низкая. В результате имеется возможность использования электродвигателя для применений, в которых желателен широкий диапазон скоростей вращения. Изобретение применимо как к электродвигателям с постоянными магнитами, так и к генераторам. Кроме того, статорное кольцо снабжено неподвижным участком и по меньшей мере одним подвижным сегментом статора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к роторам электрических машин, содержащим постоянные магниты. Технический результат - повышение КПД электрической машины. Ротор электрической машины содержит магнитопровод и постоянные магниты, расположенные парами внутри магнитопровода в непосредственной близости к его наружной поверхности по окружности. Магниты пары образуют полюса ротора. Магнитопровод выполнен с перемычками между его наружной поверхностью и магнитами и между соседними парами магнитов, образующих полюса ротора. При этом магнитопровод содержит прорези, выполненные в перемычках между соседними парами магнитов, прорези, выполненные перпендикулярно торцевым частям полюсов магнитов, направленных в сторону оси вращения ротора, и выполнен с зазорами по отношению к торцевым частям магнитов, направленных в сторону прорезей, выполненных в перемычках магнитопровода между соседними парами магнитов. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение надёжности. Электромашина содержит корпус, в котором размещен шихтованный сердечник статора с обмоткой. Внутри статора зафиксирована втулка, в которой размещен ротор, содержащий индуктор c полюсами, постоянными магнитами, немагнитными клиньями и валом. Корпус выполнен с возможностью подвода охлаждающего агента к ротору и статору. Статор выполнен с возможностью независимого охлаждения. Втулка выполнена из немагнитного неэлектропроводного материала и снабжена продольными выступами, выполненными полыми, а в пазах размещены прямоугольные планки, выполненные из высокотемпературного сверхпроводящего материала с пазовыми каналами, сообщенными с радиальными хладоподводящими отверстиями. В корпусе соосно с сердечником статора установлены цилиндрические втулки, выполненные в виде стаканов из изоляционного материала, скрепленные своими торцами с торцами крайних пакетов сердечника статора. Цилиндрические втулки, выполненные на сторонах торцевых щитов, использованы как обоймы радиально-упорных пассивных магнитных подшипников, а цилиндрические стаканы, выполненные на внешних торцах ротора, использованы как их цапфы. Магнитная система индуктора выполнена по схеме Хальбаха. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение надёжности ротора. Ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала и надетый на него магнитный индуктор цилиндрической формы, содержащий постоянные магниты, полюса из материала с высокой магнитной проницаемостью и немагнитные металлические клинья. Индуктор содержит также планки, ориентированные вдоль продольной оси ротора, выполненные из постоянных магнитов, с образованием составной магнитной втулки. Планки намагничены так, что между радиально намагниченными магнитами размещены тангенциально намагниченные, с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха. Полюса и клинья выполнены в виде желобообразных планок, контактирующих друг с другом продольными кромками. Радиально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности полюсов, а тангенциально намагниченные магниты уперты в обращенные к ним внутренние поверхности клиньев. Торцевые поверхности вала и индуктора скреплены с днищами цилиндрических торцевых стаканов из немагнитного материала. Днище одного из стаканов жестко скреплено с приводным валом, соосным с продольной осью полого вала. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх