Ротор для высокоскоростных электромеханических преобразователей энергии с высококоэрцитивными постоянными магнитами

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высокоскоростных электрических машинах. Технический результат: повышение надежности ротора, снижение добавочных потерь. Ротор электромеханического преобразователя энергии с постоянными магнитами содержит вал, магнитную систему ротора, включающую дисковые постоянные магниты, которые зажаты в осевом направлении и изолированы друг от друга изоляционным материалом. При этом магнитная система ротора набрана из дисковых постоянных магнитов, намагниченных в диаметральном направлении, запрессована в вал, выполненный в виде бандажной оболочки из немагнитного материала, на торцах которой запрессованы втулки с воздушной прослойкой. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электрических машин и может быть использовано в высокоскоростных электрических машинах.

Известен ротор электрической машины [патент РФ №2516440 C1, H02K 21/14, 08.02.2013], в котором содержится вал, магнитопровод, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин, постоянные магниты с полюсными наконечниками и охватывающую их по наружной поверхности цилиндрическую обойму. Постоянные магниты с полюсными наконечниками установлены в окнах указанной обоймы. 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.

Недостатком аналога являются сложность изготовления цилиндрической немагнитной обоймы и технологической сборки ротора, а также наличие больших омических потерь и намагничивания вала.

Известен ротор на постоянных магнитах [патент РФ №2406209 С2, H02K 1/27, 10.12.2010], в котором постоянные магниты во внутренней части ротора расположены параллельно оси вращения ротора, и в области радиально внешних продольных кромок постоянных магнитов на внешнем периметре ротора выполнены открытые наружу пазы, которые соответственно проходят наклонно или с изгибом к продольным кромкам смежных постоянных магнитов в направлении периметра или, по меньшей мере, один раз пересекают; пазы на внешней стороне ротора в направлении периметра имеют меньшую ширину, чем в лежащей радиально ближе к центру области паза, и форма поперечного сечения паза по длине ротора постоянна.

Недостатками аналога являются сложность конструкции, а также наличие больших добавочных потерь на поверхностном слое ротора, вызванных пульсациями магнитного поля вследствие зубчатой поверхности статора и ротора, и также связанные с полями рассеяниями магнитного поля.

Известен ротор высокоскоростной электрической машины [патент РФ №2505908 C1, H02K 21/14, 10.08.2012], в котором вал имеет сечение в форме правильного многоугольника, на месте вершин которого выполнены прямоугольные пазы, стенки пазов параллельны плоскостям их симметрии, проходящим через ось вращения ротора. Немагнитная обойма имеет выступы на внутренней цилиндрической поверхности, которые располагаются на пазах вала без зазоров.

Недостатками данной конструкции являются сложность изготовления ротора в форме правильного многоугольника и немагнитной обоймы, а также низкий энергетический показатель из-за больших добавочных потерь, связанных с рассеянием магнитного поля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является ротор для электромеханического преобразователя энергии с постоянными магнитами [патент US 6661145 B1, H02K 1/27; H02K 1/28; 09.12.2003], содержащий вал, магнитную систему ротора, включающую дисковые постоянные магниты, которые зажаты в осевом направлении и изолированы друг от друга изоляционным материалом.

Недостатками ближайшего аналога являются сложность конструкции и технологической сборки ротора, а также низкий энергетический показатель из-за больших добавочных потерь, связанных с рассеянием магнитного поля.

Задача изобретения - упрощение конструкции и технологической сборки ротора, а также повышение энергетических показателей электромеханического преобразователя с высококоэрцитивными постоянными магнитами благодаря минимизации рассеяния магнитного поля и намагничивания постоянным магнитом вала.

Техническим результатом является повышение надежности ротора, снижение добавочных потерь, высших гармоник высокоскоростных электромеханических преобразователей энергии.

Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в роторе электромеханического преобразователя энергии с постоянными магнитами, содержащем вал, магнитную систему ротора, включающую дисковые постоянные магниты, которые зажаты в осевом направлении и изолированы друг от друга изоляционным материалом, согласно изобретению, магнитная система ротора, набранная из дисковых постоянных магнитов, намагниченных в диаметральном направлении, запрессована в вал, выполненный в виде бандажной оболочки из немагнитного материала, на торцах которой запрессованы втулки с воздушной прослойкой.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен продольный разрез ротора электромеханического преобразователя энергии с дисковыми постоянными магнитами. На фиг. 2 изображен поперечный разрез электромеханического преобразователя энергии с дисковыми постоянными магнитами.

Ротор для высокоскоростных электромеханических преобразователей энергии с высококоэрцитивными постоянными магнитами содержит (фиг. 1, фиг. 2) вал, выполненный в виде бандажной оболочки 1 из немагнитного материала, с напрессованными дисковыми постоянными магнитами 2 с диаметральной намагниченностью, на торцах которых запрессованы втулки 3 с воздушной прослойкой.

Ротор для высокоскоростных электромеханических преобразователей энергии с высококоэрцитивными постоянными магнитами работает следующим образом: при вращении ротора высокоскоростного электромеханического преобразователя энергии с дисковыми постоянными магнитами 2, намагниченными в радиальном направлении N-S, появляются добавочные потери, вызванные полями рассеяния. Для уменьшения поля рассеяния на торцах ротора запрессованы втулки 3 с воздушной прослойкой.

Таким образом, упрощается конструкция ротора, а также повышаются энергетические показатели электромеханического преобразователя с постоянными магнитами и уменьшаются добавочные потери благодаря минимизации рассеяния магнитного поля и намагничивания постоянным магнитом вала.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность ротора, а также уменьшить магнитное поле рассеяния и высших гармоник в электромеханическом преобразователе энергии.

Ротор электромеханического преобразователя энергии с постоянными магнитами, содержащий вал, магнитную систему ротора, включающую дисковые постоянные магниты, которые зажаты в осевом направлении и изолированы друг от друга изоляционным материалом, отличающий тем, что магнитная система ротора, набранная из дисковых постоянных магнитов, намагниченных в диаметральном направлении, запрессована в вал, выполненный в виде бандажной оболочки из немагнитного материала, на торцах которой запрессованы втулки с воздушной прослойкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит вал, ступицу, П-образные магнитопроводы.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в агрегатах и приводных механизмах с быстрым и точным автоматическим остановом при работе приводного электродвигателя в одном направлении, т.е.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к асинхронным двигателям с литой беличьей клеткой. Ротор включает в себя сердечник, расположенный на валу, состоящий из листов ротора с пазами и расположенными в пазах стержнями обмотки, а также короткозамыкающие кольца.

Изобретение относится к роторам торцевых электродвигателей синхронного или асинхронного типа. Ротор выполнен в виде проводящего диска с отверстиями, которые содержат магнитопроводящие болты, причем головки болтов установлены на стороне воздушного зазора, а резьбовая часть на противоположной стороне диска содержит навитую ферромагнитную проволоку, зафиксированную стопорами, шайбами и гайками.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение охлаждения обмотки статора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам постоянного тока для передачи угловых перемещений, и может быть использовано для создания двухпозиционных электромагнитных реле или устройств с поворотом подвижного элемента на некоторый ограниченный угол и обратно с двумя устойчивыми состояниями.

Изобретение относится к электрическим машинам. Клин для ротора электрической машины включает в себя проходящую в окружном направлении наружную поверхность, задающую радиальную протяженность клина, проходящую от первого осевого торца клина до второго осевого торца клина.

Изобретение относится к области электромашиностроения. Торцевой ротор электродвигателя, содержащий вал с проводящим диском и замыкающим магнитопроводом, выполненным в виде болтов с головками, обращенными к статору, а с противоположной от статора стороны диска, болты охвачены ферромагнитным тросом, укрепленным с помощью кольца и гаек.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к синхронным реактивным электрическим двигателям. Технический результат - повышение пускового момента, обеспечение возможности реверса, уменьшение пульсации электромагнитного момента, а также упрощение конструкции и технологии изготовления ротора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к синхронным реактивным электрическим двигателям. Технический результат - повышение пускового момента, обеспечение возможности реверса, уменьшение пульсации электромагнитного момента, упрощение конструкции и технологии изготовления ротора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении при производстве электродвигателей. Техническим результатом является повышение мощности, механического момента, к.п.д. при снижении массогабаритных показателей. Магнитная система ротора с инкорпорированными постоянными магнитами содержит призматические постоянные магниты, вмонтированные в магнитопровод ротора. По внешней стороне окружности магнитопровода ротора установлены электропроводящие стержни, накоротко замкнутые посредством электропроводящих колец, расположенных с торцов магнитопровода, с возможностью обеспечения синхронному двигателю асинхронного прямого пуска. Инкорпорированные магниты выполнены в виде сектора окружностей полого цилиндра, которые образуют n-полюсную магнитную систему. По первому варианту сцепление между магнитами и магнитопроводом обеспечивают титановые пластины, жестко соединенные с магнитопроводом посредством соединения "ласточкин хвост" и с электропроводящими стержнями посредством замкнутых электропроводящих колец, расположенных с торцов магнитопровода. По второму варианту сцепление между инкорпорированными магнитами и магнитопроводом ротора обеспечивают накоротко замкнутые электропроводящие направляющие, расположенные на периферии полюсных делений, которые жестко сцеплены с магнитопроводом ротора посредством соединения "ласточкин хвост" и с замкнутыми электропроводящими кольцами, расположенными с торцов магнитопровода ротора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высокоскоростных электрических машинах. Технический результат: повышение надежности ротора, снижение добавочных потерь. Ротор электромеханического преобразователя энергии с постоянными магнитами содержит вал, магнитную систему ротора, включающую дисковые постоянные магниты, которые зажаты в осевом направлении и изолированы друг от друга изоляционным материалом. При этом магнитная система ротора набрана из дисковых постоянных магнитов, намагниченных в диаметральном направлении, запрессована в вал, выполненный в виде бандажной оболочки из немагнитного материала, на торцах которой запрессованы втулки с воздушной прослойкой. 2 ил.

Наверх