Биметаллический ротор

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам, в частности к способу изготовления ротора электрической машины с постоянными магнитами. Технический результат - обеспечение возможности повышения мощности синхронных машин с постоянными магнитами. Электрическая машина содержит кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой и цилиндрический ротор, биметаллический сердечник которого набирается из биметаллических листов. Лист состоит из двух (или трех) соединенных между собой сваркой частей: внешняя часть выполнена из магнитопроводящего материала, внутренняя часть из немагнитного материала. В случае сборки листов из трех частей: наружная и внутренняя части ферромагнитные, средняя немагнитная. Внутри сердечника выполнены отверстия для установки полюсов с постоянными магнитами. 4 н.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам и касается способа изготовления ротора с постоянными магнитами.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение пределов применения электрических машин с постоянными магнитами по габаритным показателям при одновременном упрощении технологии изготовления ротора.

Известен ротор электрической машины (1), содержащий втулку из немагнитного материала и надетый на нее цилиндр, выполненный с полюсами из магнитомягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, чередующимися с постоянными магнитами, радиальные наружные торцы которых перекрыты металлическими клиньями, выполненными из немагнитных материалов, внешняя поверхность которых соответствует кривизне внешней поверхности цилиндра, при этом по периметру цилиндра на одинаковом расстоянии друг от друга выполнены радиальные пазы на всю длину цилиндра. Постоянные магниты размещены в радиальных пазах соответствующего поперечного сечения и перекрыты немагнитным металлическим клином. Втулка, цилиндр, составленный полюсами, и металлические клинья жестко скреплены между собой, предпочтительно, вакуумно-диффузионной сваркой.

Недостатком этой конструкции является низкая технологичность, так как требуется фрезеровка пазов для установки постоянных магнитов и клиньев, изготовление самих немагнитных клиньев и фиксирование всей конструкции сваркой, предположительно вакуумно-диффузионной.

Кроме того, предложенная конструкция имеют ограниченное применение по частоте вращения из-за увеличения с габаритами величины центробежных сил, действующих на постоянные магниты и клинья.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является расширение границ применения машин с постоянными магнитами по габаритам без опасности разрушения магнитов и, следовательно, возможность повышения мощности синхронных машин с постоянными магнитами.

Технический результат достигается тем, что в цилиндрическом роторе, содержащем сердечник и полюса с постоянными магнитами чередующейся полярности, сердечник выполнен сборным и состоит из спресованных между нажимными кольцами листов, каждый из которых состоит из двух (или трех) соединенных между собой сваркой (например лазерной сваркой) частей. В случае использования полюса с постоянными магнитами с тангенциальной намагниченностью – лист состоит из двух частей: внешней - из ферромагнитного материала и внутренней - из неферромагнитного материала. В случае использования полюса с постоянными магнитами с радиальной намагниченностью – лист состоит из трех частей: внешней и внутренней из ферромагнитного материала, средняя часть из немагнитной стали. Цилиндрические или призматические полюса с постоянными магнитами, установлены в отверстия которые выполняются в листах сердечника или в уже собранном сердечнике. Отверстия выполняются цилиндрическими для цилиндрических полюсов с постоянными магнитами, для призматических полюсов с постоянными магнитами отверстия выполняются прямоугольными.

Изобретение поясняется рисунками. Для ротора с тангенциально намагниченными магнитами на фиг. 1 показаны наружный ферромагнитный лист, на фиг.2 показан внутренний не магнитный лист, на фиг. 3 показан собранный и сваренный лист, состоящий из внешнего ферромагнитного листа и внутреннего немагнитного листа, на фиг.4 показан сердечник ротора, собранный из сваренных листов с вырезанным отверстием для магнитов и обработанный по внешнему диаметру (удалена часть внешнего ферромагнитного листа) насаженный на опорную втулку. Для ротора с радиально намагниченными магнитами, на фиг.5 показаны наружный ферромагнитный лист, на фиг.6 показ средний немагнитный лист, на фиг.7 показан внутренний ферромагнитный лист, на фиг.8 показан собранный и сваренный лист, состоящий из внешнего и внутреннего ферромагнитного листа и среднего немагнитного листа, на фиг.9 показан сердечник ротора, собранный из сваренных листов с вырезанным отверстием для магнитов и обработанный по внешнему диаметру (удалена часть внешнего ферромагнитного листа) и насаженный на опорную втулку.

При превышении диаметра ротора электрической машины величины 1000 мм, листы выполняются в виде секторов. В таком случае сердечник ротора набирается и сваренных секторных листов как по длине сердечника так и по окружности, с замыканием секторных листов в кольцо. Секторные листы набираются в кольцо с перекрытием в смежных слоях. Перекрытие может быть в полсектора, так и на иную часть сектора с выполнением условия совпадения окон для магнитов по длине сердечника. Секторные листы штифтуются в осевом направлении через внутренний лист. Штифт может крепиться к опорный втулке сердечника ротора болтами через отверстия в опорной втулке и радиальные резьбовые отверстия в штифтах.

1. Цилиндрический ротор электрической машины с тангенциально намагниченными постоянными магнитами, содержащей кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой, причем цилиндрический ротор содержит биметаллический сердечник, который набирается из биметаллических листов, лист состоит из двух соединенных между собой сваркой частей: внешняя часть выполнена из магнитопроводящего материала, внутренняя часть из немагнитного материала, внутри сердечника выполнены отверстия для установки полюсов с постоянными магнитами.

2. Цилиндрический ротор электрической машины с радиально намагниченными постоянными магнитами, содержащей кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой, причем цилиндрический ротор содержит биметаллический сердечник, который набирается из биметаллических листов, лист состоит из двух соединенных между собой сваркой частей: внешняя часть выполнена из магнитопроводящего материала, внутренняя часть из немагнитного материала.

3. Цилиндрический ротор электрической машины с тангенциально намагниченными постоянными магнитами, содержащей кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой, причем цилиндрический ротор содержит биметаллический сердечник, который набирается из секторных биметаллических листов, секторный лист состоит из двух соединенных между собой сваркой частей: внешняя часть выполнена из магнитопроводящего материала, внутренняя часть из немагнитного материала, внутри сердечника выполнены отверстия для установки полюсов с постоянными магнитами, секторные листы собираются в сердечник с замыканием секторов в кольцо, смежные слои сердечника собраны со смещением (перекрытием), листы сердечника соединены штифтами в осевом направлении.

4. Цилиндрический ротор электрической машины с радиально намагниченными постоянными магнитами, содержащей кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой, причем цилиндрический ротор содержит биметаллический сердечник, который набирается из секторных биметаллических листов, секторный лист состоит из трех соединенных между собой сваркой частей: внешняя и внутренняя части выполнены из магнитопроводящего материала, средняя часть из немагнитного материала, внутри сердечника выполнены отверстия для установки полюсов с постоянными магнитами, секторные листы собираются в сердечник с замыканием секторов в кольцо, смежные слои сердечника собраны со смещением (перекрытием), листы сердечника соединены штифтами в осевом направлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству роторов электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат – повышение энергетических характеристик.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с постоянными магнитами. Технический результат – повышение надёжности крепления магнитов, снижение колебаний крутящего момента.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу и устройству разборки электрических машин с постоянными магнитами для ремонта и обслуживания. Устройство для извлечения ротора с постоянными магнитами содержит лапы, первую рукоятку с возможностью вращения, резьбовую втулку, установленную на валу и фиксирующую положение лап, и вторую рукоятку с возможностью вращения, при этом вал прикреплен к глухому концу трубы из титана для извлечения ротора.

Изобретение относится к ротору с постоянными магнитами для электрической машины и к системе фиксации этих магнитов в соответствующих гнездах. Технический результат - обеспечение простого в изготовлении ротора с надёжной фиксацией магнитов.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при проектировании и изготовлении высокооборотных электрических машин с постоянными магнитами на роторе.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в высокоскоростных электрических генераторах. Техническим результатом является повышение надежности и долговечности ротора высокоскоростного генератора, а также повышение его энергетических характеристик.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам. Технический результат состоит в упрощении намагничивания.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электродвигателям с постоянными магнитами, применяемым, например, в погружном электроприводе для подъема пластовой жидкости.

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 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 электротехнике, к конструкции погружных маслозаполненных высокоскоростных электродвигателей для привода центробежных насосов для добычи нефти.

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к устройствам, использующимся в системах автономного электроснабжения. Технический результат: повышение надежности многофазного синхронного генератора с возможностью подключения в трехфазную сеть, а также повышение энергоэффективности и снижение зубцовых пульсаций благодаря использованию однополупериодных управляемых выпрямителей.

Изобретение относится к электротехники, в частности к конструкциям высокооборотных асинхронных двигателей. Технический результат – увеличение тока и МДС, индуцируемых потоком взаимоиндукции.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к корпусу стартер-генератора коленчатого вала. Технический результат – повышение ремонтопригодности.

Изобретение относится к энергообеспечению технических средств. Гибридная силовая установка содержит двигатель и электрическую машину, статор которой содержит цилиндрический магнитопровод и обмотку, а ротор содержит кольцеобразный магнитопровод, расположенный коаксиально относительно магнитопровода статора.

Изобретение относится к электроизоляционному материалу для катушки, причем электроизоляционный материал размещен между сердечником статора и катушкой и способен изолировать катушку от сердечника статора.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание с установленными на нем валами с ветроприемниками и генераторами, а также направляющим устройством, на валах установлены зубчатые колеса.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, ферромагнитные элементы, установленные на дугах, уголки крепления к ступице лопастей.

Изобретение относится к электротехнике и касается конструкции роторов асинхронных двигателей с посадкой сердечника ротора непосредственно на вал. Технический результат состоит в повышении ресурса электродвигателя за счет снижения нагрева вала и, соответственно, внутреннего кольца подшипника.

Изобретение относится к электротехнике и касается конструкции роторов асинхронных двигателей с посадкой сердечника ротора непосредственно на вал. Технический результат состоит в повышении ресурса электродвигателя за счет снижения нагрева вала и, соответственно, внутреннего кольца подшипника.

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам, в частности к способу изготовления ротора электрической машины с постоянными магнитами. Технический результат - обеспечение возможности повышения мощности синхронных машин с постоянными магнитами. Электрическая машина содержит кольцевой статор с распределенной по окружности многофазной обмоткой и цилиндрический ротор, биметаллический сердечник которого набирается из биметаллических листов. Лист состоит из двух соединенных между собой сваркой частей: внешняя часть выполнена из магнитопроводящего материала, внутренняя часть из немагнитного материала. В случае сборки листов из трех частей: наружная и внутренняя части ферромагнитные, средняя немагнитная. Внутри сердечника выполнены отверстия для установки полюсов с постоянными магнитами. 4 н.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх