Ротор электрической машины

 

CoIo3 Советеннк

Социалистические

Реслублм»

ОП ИСАНИЙ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЮТИЛЬСТВУ (iii 904129 (61) Дополнительное к авт. свих-ву

{22)Заявлено 290280 (21) 2888392/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 070282. бюллетень 1тт 5

Дата опубликования описания Ol0232 (51)N. Кл..

Н 02 К 21/14

9вударежеай квнктет

СССР ав яелал взебретеккй я еткрыткЯ (53) УДК 621 ° 313 .32(088.8) {П) Заявитель (g4) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к магнитным системам роторов электрических ма" шин с возбуждением от постоянных магнитов.

В настоящее время в магнитных системах роторов электрических машин широко используются постоянные магниты.

Известны конструкции роторов, в которых за счет концентрации магнитного потока полюсными сегментами возможно получить индукцию в зазоре магнита выше остаточной индукции полюсных магнитов. С увеличением числа полюсов такого ротора увеличивается суммарный рабочий поток в зазоре электрической машины, что позволяет повысить мощность электрической машины, уменьшить расход меди. Известны и широко применяются магнитные системы роторов 12-полюсные и более.

Электродвигатели с такими магнитными системами начинают применять в бесконтактном приводе (1$.

Известны устройства, которые обеспечивают поддержание любого угла между вектором поля статора и ро" тора.

Применение таких устройств позволяет работать в точке максимума электромагнитного момента (точка выпадения

1О из синхронизации для обычных синхрон" ных электродвигателей без систем управления) и, следовательно, максимально использовать двигатель.

1$

Двигатель в составе данного устройства по своим характеристикам аналогичен двигателю постоянного тока. Система регулирования обеспечивает невозможность возникновения продольной реакции якоря вследствие поддержания постоянного угла между полем-статора и ротора. Большое влияние на характеристики машины оказывает поперечная реакция якоря из-за того, что

2О

39

46

Э 9041 ма гнитомя гкие полюсные секторы обеспечивают хорошую проводимость по поперечной сети Г2 j.

Однако магнитомягкие полюсные секторы недоиспользуются по потоку.

Так как индукция в зазоре машины обычно 0,8- 1, 1 Тл, а допустимая индукция в железе порядка 1,6-1,8 Тл, то ясно, что в каждом полюсном наконечнике без ущерба для проводимого потока можно удалить часть лишнего металла. Этот лишний металл только увеличивает вес и момент инерции ротора, что снижает быстродействие машины. Хорошая проводимость полюсного наконечника по поперечной оси, приводит к нелинейности характеристики M = f(1) при g = const из за влияния реакции якоря на работу маши. ны. Кроме того, повышенное отношение индуктивного сопротивления по поперечной оси Х к индуктивному сопротивлению по продольной оси Хд приводит к смещению точки максимума электромагнитного момента в сторону о углов нагрузки 9, больших 90, что приводит к усложнению схемы устройства, поддерживающего постоянным угол между полем статора и ротора, осо» бенно в устройствах, допускающих реверс машины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство ротора, в котором постоянные магниты прилегают к.полюсным сегментам (3 ).

К недостаткам известного устройства относятся большой вес, недоста" точное использование магнитного материала, что снижает быстродействие и ухудшает, характеристики двигателя в целом.

Цель изобретения - улучшение использования материала, улучшение характеристик двигателя, повышение быстродействия, и уменьшение веса.

Указанная цель достигается тем, что в роторе полюсные секторы выполняются аксиально шихтованными, причем листы магнитомягкого материала чередуются с листами из немагнитного материала.

На фиг.1 изображено диаметральное сечение ротора 12-полюсной электрической машины, на фиг.2 — ротор электрической машины, продольный разрез.

Магниты 1, установленные вдоль диаметральной плоскости, образуют, с помощью полюсных секторов 2 магнитную систему ротора, Листы магнитного материала 3 обеспечивают хорошую проводимость потока магнитов по продольной оси. Листы из немагнитного материала 4 .чередуются с листами из магнитомягкого материала, уменьшая проводимость по поперечной оси.

Оболочка 5 из немагнитного материала скрепляет магниты 1 и полюсные секторы 2 на валу 6. Для наилучшего скрепления оболочки 5 с магнитами 1 и полюсными секторами 2 верхние торцы магнитов и секторов выполнены с уклоном.

Предлагаемый ротор позволяет более полно загрузить магнитомягкий материал полюсноro наконечника по потоку. При применении легкого немагнитного материала снижается вес ротора, момент инерции, и, следовательно, ротор обеспечивает большее быстродействие. Уменьшение проводимости по поперечной оси уменьшает степень насыщения машины от больших токов, и, следовательно, увеличивается линейность характеристики

И = f(1) при,8 = const Kpo e ТОГО уменьшается разность между индуктивными сопротивлениями по продольной и поперечным осям. Точка максймума электромагнитного момента при

g 90, следовательно, не требуется сложного устройства для управле-. ния.

При применении в качестве немагнитных листов из электропроводящего материала (например, алюминия) в полюс-. ном секторе образуется система демпфирующих контуров, которые способствуют улучшению работы машины. Листы материала аксиально.шихтованного полюсного наконечника имеют простую прямоугольную форму и, следовательно, высок коэффициент использования материала.

Формула изобретения

Ротор электрической машины, содержащий призматические постоянные магниты, установленные вдоль диаметральной плоскости, полюсные сектора, скрепляющую ротор и вал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения использования материала, улучшения характеристик двигателя, повышения быстродействия и уменьшеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 904129 6 ния веса, полюсные секторы выполне- 1. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., ны аксиально аихтованными, причем Хвостов В.С. Электрические машины. листы магнитомягкого материала чере- Учебник для ВУЗов, ч.2, M., "Высаая дуются в полюсном секторе с листами школа", 1979 с. 127-128. из немагнитного материала ° s 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1t 2658562/07, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 698239, кл. H 02 K 21/14, 1978.

904129

Составитель Т. Калашникова

Редактор Л. ГоРбУнова ТехРед 3. Фанта Корректор И. Иаооши

Закаэ 150/43 Тираж 718 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4