Вентильно-индукторная электрическая машина

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам вентильно-индукторного типа, и может быть использовано для приводных и генераторных установок в промышленности и на транспорте. Технический результат - улучшение удельных показателей электрической машины. Вентильно-индукторная электрическая машина состоит из ротора в виде шихтованного зубчатого магнитопровода и статора, содержащего в пазах шихтованного зубчатого магнитопровода катушки обмотки. Зубцы ротора разделены на зубцовые фрагменты, а угол между осями зубцов ротора в каждом фрагменте равен углу между осями всех равномерно распределенных зубцов статора. Питание каждой катушки статора осуществляется от отдельного полупроводникового ключа. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам вентильно-индукторного типа, и может быть использовано для приводных и генераторных установок в промышленности и на транспорте.

Известна конструкция m-фазной реактивно-индукторной электрической машины, содержащей зубчатый статор, на зубцах которого расположены катушки статорной обмотки, и зубчатый ротор, не содержащий обмоток [Miller, T.J.E. SwitchedReluctanceMotorandTheirControl. / T.J.E. Miller. -MagnaPhysicsPublishingandOxfordUniversityPress, 1993. - 198 p., см. фиг. 1.1, стр. 2]. При этом катушки полюсов одной фазной обмотки располагаются через угловой интервал π/k, где k - число пар полюсов одной фазы.

В машинах такой конструкции магнитные сопротивления участков магнитопровода достаточно велики из-за большой длины магнитных силовых линий, которые замыкаются по кольцевому сердечнику через полюсы возбужденных фаз.

Наиболее близкой к заявляемой является конструкция вентильно-индукторной машины (патент РФ №2571955), состоящая из ротора в виде шихтованного зубчатого магнитопровода и статора, содержащего в пазах шихтованного зубчатого магнитопровода катушки обмотки. При этом зубцы статора разделены на зубцовые фрагменты, охваченные катушками фазных обмоток. Угол между осями зубцов статора в каждом фрагменте равен углу между осями всех зубцов ротора.

Такая конструкция позволяет уменьшить магнитное сопротивление участков магнитопровода вследствие сокращения длины магнитных силовых линий, которые замыкаются через соседние зубцы. Однако при этом из-за неравномерного расположения зубцов статора уменьшается пространство, пригодное для расположения катушек фазной обмотки. Тем самым ухудшаются удельные показатели вентильно-индукторной электрической машины.

Изобретением решается задача улучшения удельных показателей вентильно-индукторной электрической машины.

Поставленная задача решается за счет того, что вентильно-индукторная электрическая машина, состоящая из ротора в виде шихтованного зубчатого магнитопровода и статора, содержащего в пазах шихтованного зубчатого магнитопровода катушки обмотки, отличается тем, что зубцы ротора разделены на зубцовые фрагменты, а угол между осями зубцов ротора в каждом фрагменте равен углу между осями всех равномерно распределенных зубцов статора, при этом питание каждой катушки статора осуществляется от отдельного полупроводникового ключа.

При такой конструкции магнитопровода зубцы статора с размещенными на них катушками равномерно распределены по внутренней поверхности статора. В сравнении с прототипом увеличится пространство, доступное для размещения фазных катушек, что позволит улучшить удельные показатели вентильно-индукторной электрической машины.

Предлагаемая конструкция электрической машины может быть исполнена в обращенном виде, когда неподвижный индуктор (статор) охвачен подвижной пассивной частью (ротор).

Изобретение поясняется графически (фиг. 1, фиг. 2) на примере трехфазной электрической машины следующей конфигурации зубцовой зоны: число зубцов ротора 8, число зубцов статора 10, число зубцов ротора в зубцовом фрагменте 2. На фиг. 1 показано поперечное сечение активной части электрической машины предлагаемой конструкции (1 - магнитопровод статора с равномерно расположенными зубцами, 2 - катушка зубца статора, 3 - фрагмент зубцовой зоны ротора, 4 - граница фрагмента зубцовой зоны ротора с соседними фрагментами, γ - угол между осями всех зубцов статора и между осями зубцов ротора внутри каждого фрагмента зубцовой зоны ротора, зубцы статора и ротора пронумерованы).

Работа устройства поясняется для двигательного режима и осуществляется следующим образом. При питании катушек статора через силовые полупроводниковые ключи катушки включаются так, чтобы магнитные потоки, созданные токами катушек складывались, для этого полярность питания любых двух соседних катушек статора должна быть противоположной. Положение ротора, показанное на фиг. 1 примем за исходное. Первый такт коммутации при направлении вращения ротора по часовой стрелке начинается подачей питания на катушки, расположенные на зубцах статора 4, 5, 9, 10. При этом магнитный поток замыкается по двум контурам:

1. зубец статора 4 - воздушный зазор - зубец ротора 3' - ярмо ротора - зубец ротора 4' - воздушный зазор - зубец статора 5 - ярмо статора - зубец статора 4;

2. зубец статора 9 - воздушный зазор - зубец ротора 7' - ярмо ротора - зубец ротора 8' - воздушный зазор - зубец статора 10 - ярмо статора - зубец статора 9.

Возникает электромагнитный момент, под действием которого ротор повернется по часовой стрелке до положения, показанного на фиг. 2. На втором такте коммутации питание получают катушки зубцов статора 2, 3, 7, 8; на третьем такте - катушки зубцов статора 1, 5, 6, 10; на четвертом такте - катушки зубцов статора 3, 4, 8, 9. Полный цикл из пяти коммутаций завершает коммутация катушек зубцов статора 1, 2, 6, 7, при этом ротор займет исходное положение, показанное на фиг. 1. Далее работа вентильно-индукторной машины повторяется. При переключении статорных катушек каждая из них участвует в работе нескольких фаз, поэтому требуется питание каждой катушки статора от отдельного полупроводникового ключа.

Вентильно-индукторная электрическая машина, состоящая из ротора в виде шихтованного зубчатого магнитопровода и статора, содержащего в пазах шихтованного зубчатого магнитопровода катушки обмотки, отличающаяся тем, что зубцы ротора разделены на зубцовые фрагменты, а угол между осями зубцов ротора в каждом фрагменте равен углу между осями всех равномерно распределенных зубцов статора, при этом питание каждой катушки статора осуществляется от отдельного полупроводникового ключа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вентильным индукторным машинам. Технический результат – увеличение рабочего момента на единицу массы вентильного индукторного двигателя.

Изобретение касается ротора для синхронной электрической машины, в частности для реактивной индукторной электрической машины. Технический результат – улучшение магнитных характеристик ротора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным электродвигателям с магнитной редукцией. Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией содержит корпус 1 и подшипниковые щиты 2, 3.

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным двигателям с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в качестве компактного агрегата "двигатель-редуктор" в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках, например в качестве мотора-колеса экологически чистых автомобилей.

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным электродвигателям, и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя с большим вращающим моментом.

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 области электромашиностроения, а точнее к торцевым электродвигателям синхронного или асинхронного типа, а точнее к их роторам. Изобретение направлено на совершенствование технологии изготовления роторов, в частности на сокращение расходов на обмоточные работы с сохранением основных электромагнитных характеристик.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в высокоскоростных реверсивных электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в безредукторных электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных генераторах ветровых установок. Техническим результатом является уменьшение излучения звука.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции охлаждения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к дисковым электрогенераторам. Технический результат – повышение стабильности вращения якоря.

Изобретение относится к изделиям, проявляющим магнитные свойства, с защитным коррозионно стойким покрытием, способу формирования коррозионно стойкого покрытия на изделии с магнитными свойствами и элементу электрической машины с магнитными свойствами с коррозионно стойким покрытием.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение механической прочности ротора, уменьшение дополнительных потерь и паразитных моментов, вызванных высшими гармониками магнитного поля индуктора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим синхронным турбогенераторам переменного трехфазного тока с электромагнитным возбуждением, предназначенным для генерации напряжений двух различных частот.

Настоящее изобретение относится к электрической машине, в частности к роторной герметичной электрической машине. Технический результат – повышение надёжности.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к линейным асинхронным двигателям. Технический результат - увеличение тягового усилия.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение эксплуатационных характеристик.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству электрических машин. Каркас катушки электродвигателя, содержащий основную часть каркаса катушки, вокруг которой должна быть намотана катушка, и фланцевые части, выполненные как единое целое с обеими торцевыми частями основной части каркаса катушки, при этом каркас катушки содержит формованную деталь на основе смолы, выполненную путем использования полимера, имеющего амидные связи, и изоляционной бумаги, содержащей арамидную бумагу, выполненную из арамидного фибрида и арамидного короткого волокна, при этом поверхность формованной детали на основе смолы и арамидная бумага непосредственно соединены друг с другом.

Изобретение относится к электрическому двигателю с низким моментом короткого замыкания, предназначенному для использования в приводном устройстве с несколькими двигателями, приводящими в движение один и тот же элемент. Технический результат – осуществление двигателя с магнитом, характеризующегося низким моментом короткого замыкания между фазами. Двигатель содержит статор (1), образованный пакетом листов с обмотками, образующими фазы, и ротор (2), оснащенный магнитами, распределенными в угловом направлении, по меньшей мере, вокруг участка (5) ротора, и установленный с возможностью поворота в гнезде (3) статора. Статор имеет длину, превышающую длину указанного участка ротора. Ротор оснащен по меньшей мере одним кольцом (6) из магнитного материала, смежным с указанным участком ротора и установленным в гнезде статора. Зазор между кольцом и статором идентичен зазору между магнитами и статором. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам вентильно-индукторного типа, и может быть использовано для приводных и генераторных установок в промышленности и на транспорте. Технический результат - улучшение удельных показателей электрической машины. Вентильно-индукторная электрическая машина состоит из ротора в виде шихтованного зубчатого магнитопровода и статора, содержащего в пазах шихтованного зубчатого магнитопровода катушки обмотки. Зубцы ротора разделены на зубцовые фрагменты, а угол между осями зубцов ротора в каждом фрагменте равен углу между осями всех равномерно распределенных зубцов статора. Питание каждой катушки статора осуществляется от отдельного полупроводникового ключа. 2 ил.

Наверх