CS214410B1 - Magnetický obvod synohronního stroje s buzením permanentními magnety - Google Patents

Abstract

Vynález se týká magnetického obvodu synohronního stroje s buzením permanentními magnety, uspořádanými v drážkách svazku plechů, o počtu odpovídajícím počtu pólů stroje, polarizovanými ve směru buzeného magnetického toku a orientovanými v tangenciálním směru svazku plsohů se střídavou polaritou. Účelem vynálezu je docílit omezení rozptylových · magnetických toků při současném výrazném zvýšení hodnot aktivního budicího magnetického toku a tím i kvalitativního zvýšení hodnot výstupních parametrů synchronního stroje. Uvedeného účelu se dosáhne uspořádáním permanentních magnetů v drážkách svazku plechů, ve kterých jsou uloženy alespoň dva magneticky paralelně uspořádané permanentní magnety, přičemž hodnota fcoercitivní síly a energetického součinu prvních magnetů je alespoň dvojnásobkem hodnoty druhých magnetů

Description

Vynález ββ týká magnetického obvodu synchronního stroje a buzením permanentními magnety, uspořádanými v drážkách svazku plechů, o počtu odpovídajícím počtu pólů stroje, polarizovanými ve směru buzeného magnetického toku a orientovanými v tangenciálním směru svazku plechů ae střídavou polaritou. Stávající řešení magnetického obvodu synchronního stroje e buzením permanentními magnety jsou charakteristická tím, ie v každá drážce magnetického obvodu, která jsou vytvořeny o počtu pólů odpovídajícím počtu pólů stroje, je uložen jeden, popřípadě více budicích permanentních magnetů, která mají navzájem stej« ná magnetická parametry koeroitivní síly, remanentní indukce i energetiokáho součinu.

Při kterémkoliv uspořádání těchto permanentních magnetů v magnetickém obvodu dochází pak ve jhu magnetického obvodu k značnému rozptylu magnetického toku, oož negativně ovlivňuje potřebnou hodnotu vyvozování budicího magnetického toku a ve svém důeledku i hodnoty výstupních parametrů synchronních strojů.

Výše uvedená nedostatky jsou odstraněny u magnetického obvodu synchronního stroje e buzením permanentními magnety podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v drážkách jsou uloženy alespoň dva magneticky paralelně uspořádané permanentní magnety, přičemž hodnota koeroitivní sily a energetiokáho součinu prvních magnetů je alespoň dvojnásobkem hodnoty druhýoh magnetů.

Uspořádáním prvních a druhýoh permanentních magnetů a podstatně rozdílnou hodnotou aa docílí výrazného omezení hodnoty parazitních rozptylových cest, přičemž současně lze uplatnit první permanentní magnety, charakterizovaná vysokými hodnotami koeroitivní síly a energetiokáho součinu oproti druhým permanentním magnetům, s menšími rozměry, zejména ve směru polarizaoe permanentních magnetů upravených tak, aby vyvozovaná hodnota magnetomotorická síly prvních i druhých permanentníoh magnetů byla shodná. Současně a potlačením rozptylového magnetického toku budou pak druhé magnety přispívat i pro vyvozování aktivního budioího magnetického toku. Výhodná uspořádání magnetického obvodu podle vynálezu lze uplatnit jak pro řešení magnetického obvodu statoru, tak i pro řešení magnetického obvodu rotoru synchronního stroje.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení magnetiokáho obvodu synchronního stroje a buzením permanentními magnety podle vynálezu, přičemž na obr. 1 je znázorněno uspořádání magnetického obvodu rotoru synchronního stroje, v částečném příčnám řezu, kde u obvodu svazku plechů rotoru, přivráceného do praoovní vzduchové mezery jsou uspořádány první permanentní magnety a pod nimi jsou ve jhu rotoru uspořádány druhá permanentní magnety, na obr. 2 je znázorněno jiná možné uspořádání magnetického obvodu rotoru synchronního stroje, v částečném příčnám řezu, kde u obvodu svazku pleohů, přivráceného do pracovní vzduchová mezery jsou uspořádány první permanentní magnety, pod nimi jsou uspořádány druhá permanentní magnety a ještě pod nimi jaou ve jhu uapořádány první permanentní magnety, na obr. 3 je znázorněno dalěí možná uspořádání magnetiokáho obvodu rotoru, v částečném příčnám řezu, kde v drážce, vytvořená ve svazku plechů rotoru v tangenciálním směru, jaou u obvodu avazku pleohů rotoru přivráceného do praoovní vzduchové mezery stroje jaou uspořádaná první permanentní magnety a pod nimi jaou uspořádány druhé

214 410 permanentní magnety*

Magnetický obvod synchronního stroje s buzením permanentními magnety podle vynálezu je tvořen svazkem 2 plechů, ve kterém jsou vytvořeny drážky £ o počtu odpovídajícím počtu pólů strojů. V drážkách £ magnetického obvodu jsou pro vyvození budícího magnetického toku uloženy alespoň dva magneticky paralelně uspořádané permanentní magnety, přičemž první permanentní magnety 1 mají hodnotu koercitivní aíly a hodnotu energetického součinu alespoň dvojnásobnou než je hodnota koercitivní síly a energetického součinu druhých magnetů 2. První permanentní magnety 2» uspořádané v drážkách £ svazku 2 plechů u jeho obvodu přivráceného do pracovní vzduchové mezery stroje, slouží jako zdroj vyvozování budicího magnetického toku. Tyto první magnety 1 mohou být s výhodou představovány magnCty, vytvořenými na bázi vzácných zemin. Pod nimi jsou v drážkách £ magnetického obvodu uspořádány druhé magnety i, jako například feritové permanentní magnety, které slouží pro potlačování rozptylových magnetických toků a současně mohou přispívat při vyvozování budicího magnetického toku. Výhodné uspořádání magnetického obvodu synchronního stroje s buzením prvními magnety i a druhými magnety 2 lz® rovnoměrně uplatnit jak při potřebě řešení budicího magnetického obvodu na statoru synchronního stroje, tak i při řešení budicího magnetického obvodu na rotoru synchronního stroje. Na obr. 1, 2 a 3 jsou naznačena některá z mnohých řešení magnetického obvodu synchronního stroje s buzením permanentními magnety podle vynálezu, uplatněná na rotoru synchronního stroje. Na obr. 1 je znázorněno jedno ze základních uspořádání prvních magnetů 1, představovaných například permanentními magnety na bázi vzácných zemin, které jsou uloženy v radiálních drážkách £ svazku 2 plechů rotoru u jeho obvodu přivráceného do pracovní vzduchové mezery stroje. Tyto první magnety 1 slouží pro vyvozování potřebného budicího magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře stroje. Pod nimi jsou v těchto radiálních drážkách £ svazku plechů rotoru uspořádány druhé permanentní magnety s alespoň dvojnásobně nižší koercitivní silou a energetickým součinem než první magnety 1, představované například feritovými permanentními magnety, které slouží pro potlačení rozptylových magnetických toků ve jhu magnetického obvodu rotoru synchronního stroje a současně se budou podílet při vyvozování budicího magnetického toku. Šipky znázorněné na obr. 1 a rovněž stejně tak potom i na obr. 2 a 3, vyznačující směr magnetické polarizace magneticky paralelně uspořádaných prvních polarizovaných magnetů 1 i druhých magnetů 2 ve směru jejich nejkratší osy. Pro zajištění příznivých provozních vlastností synchronního stroje opatřovaných magnetickým obvodem podle vynálezu, zejména při rázových staveoh stroje, jako je například zkrat, náhlé připojení nebo odpojení zátěže a podobně, je účelné i tento magnetický obvod opatřovat klečovým vinutím 2. á® patrno na obr. 1, 2 a 3, kde naznačená řešení magnetického obvodu rotoru jsou u obvodu svazku 2 plachů rotoru, přivráceného do pracovní vzduchové mezery stroje opatřena klečovým vinutím 2· Jiné z možnýoh vytvoření magnetického obvodu podle vynálezu je naznačeno na obr. 2, kde je znázorněno uspořádání prvních magnetů i, představovaných rovněž permanentními magnety vytvořenými na bázi vzácných zemin, které jsou uloženy v radiálních drážkách £ svazku i plechů rotoru u Jeho obvodu přivráceného do pracovní vzduoho214 410 vé mezery stroje. Rovněž i v tomto případě slouží pryní magnety £ pro vyvozování potřebného budicího magnetického toku. Pod nimi j sou v radiálních drážkách £ svazku £ plechů rotoru uspořádány druhé magnety 2, které i v tomto případě uspořádání magnetického obvodu podle vynálezu slouží pro potlačování parazitních rozptylových magnetických toků a také částečně přispívají pro vyvozování hlavního budicího magnetického toku. Pro zabezpečení úplného potlačení rozptylových magnetických toků je pod těmito druhými permanentními magnety uspořádán jeětě jeden druhý magnet 2, uspořádaný magneticky paralelně s prvním permanentním magnetem i druhým magnetem 2. Také u této varianty řešení magnetického obvodu, uspořádaného na rotoru synchronního stroje je svazek £ plechů rotoru opatřen klečovým vinutím £. Další z možných řešení magnetického obvodu podle vynálezu, uplatněného na rotoru synchronního stroje je naznačeno na obr. 3, kde první magnety £, vytvořené rovněž například na bázi vzácných zemin, jsou uloženy v drážkách £ svazků £ plechů rotoru u jeho obvodu přivráceného do pracovní vzduchové mezery stroje.

V tomto naznačeném případě řešení magnetického obvodu podle vynálezu aplikovaného u svazku £ plechů rotoru synchronního stroje, jsou drážky £ vytvořeny v tangenciálním směru svazku £ plechů rotoru, I zde slouží první magnety £ jako zdroj budicího magnetického toku a v drážce £ pod nimi uložené druhé magnety 2 slouží pro potlačování rozptylových magnetických toků a současně i zde se podílí při vyvozování hlavního budicího magnetického toku. Stejně jako v předešlých případech je i zdá svazek £ plechů rotoru opatřen klečovým vinutím £, které při provozování synchronního stroje, opatřeného magnetickým obvodem podle vynálezu, v motorickém režimu, slouží jako rozběhové vinutí a v případě provozování v motorickém režimu slouží současně i jako tlumicí vinutí. U všech naznačených řešení magnetického obvodu synchronního stroje s buzením permanentními magnety podle vynálezu, uspořádaných na rotoru synchronního stroje, jsou první magnety £ i druhé magnety 2 vytvořeny navzájem s takovými rozměry, aby hodnota budicí magnetomotorioké síly, vyvozovaná prvním magnetem £ byla rovná hodnotě budicí magnetomotorioké síly vyvozované druhým magnetem 2, Je jisté, že při uvažovaných hodnotách koercitivní síly a energetického součinu prvních magnetů £, které jsou vždy alespoň dvojnásobné než hodnoty koercitivní síly a energetického součinu druhých magnetů 2, bude možné optimálněji využít zastavovací prostor ve stroji, možný pro uložení permanentních magnetů, jako zdroje budicího magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře stroje, čímž bude možné docilovat větších výstupních parametrů strojů v poměru k jejich zastavovaoím rozměrům. Vzájemné uspořádání prvních magnetů £ a druhých magnetů 2 pak navíc i příznivě ovlivní provozní vlastnosti stroje, zejména při rázových přechodových stavech, kdy proti reakoi kotvy bude působit jednak magnetomotorioká síla od prvních magnetů £ a ve jhu magnetického obvodu bude proti reakci kotvy působit magnetomotorieká síla druhých magnetů 2. Při chodu se potom synchronní stroje, opatřené magnetickým obvodem podle vynálezu, budou jevit podstatně provozně stabilnější než stávajíoí užívaná řešení.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Magnetický obvod synchronního stroje s buzením permanentními magnety, uspořádanými v drážkách svazku plechů o počtu odpovídajícím počtu pólů stroje, polarizovanými ve směru buzeného magnetického toku osy a orientovanými v tangenciálním směru svazku plechů se střídavou polaritou, vyznačující se tím, v drážkách jsou uloženy alespoň dva magneticky paralelně uspořádané permanentní magnety, přičemž hodnota koercitivní síly a energetické ho součinu prvních magnetů (l) Je alespoň dvojnásobkem hodnoty druhých magnetů (2).