CS232100B1 - Zubový rotor vysokootáčkového homopolárního elektrického stroje - Google Patents

Abstract

Zubový rotor má v mezerách mezi zuby, u obvodové části, uspořádány výplně z nemagnetického materiálu. Tím se docílí snížení aerodynamických ztrát, vznikajících při otáčeni rotoru třením a vířením okolního prostřed! v prostorách mezi zuby rotoru a vnitřním průměrem statoru, což umožňuje, z hlediska elektromagnetického, zachovat optimální vzduchovou mezeru.

Description

Vynález se týká zubového rotoru vysokootáčkového homopolárního elektrického stroje»

Rotory vysokootáčkových hcmopolárních elektrických strojů mívají příčný průřez ve tvaru hvězdice, jejíž jednotlivé zuby jsou odděleny mezerami. Tento tvar, potřebný z hlediska elektromagnetické funkce stroje, má však nevýhodné aerodynamické vlastnosti. Výkon homopolárního stroje se zvyšuje s frekvencí otáčení rotoru. Z hlediska mechanické pevnosti jsou v současné době realizovatelné rotory s obvodovou rychlostí blížící se hodnotě 400 ms“\ Při vysoké obvodové rychlosti se vířením a třením v okolním plynném prostředí mění značná část energie v teplo, představující ztrátový výkon. V rotoru a jeho okolí dochází přitom k nežádoucímu nárůstů teploty. Z důvodu snížení těchto ztrát se proto někdy povrch rotoru překrývá pláštěm ve tvaru tenkostěnné trubky, která je provedena z nemagnetického materiálu, a to buá kovového nebo nekovového. Nemagnetický kovový plást, umístěný vně rotorových zubů,vyplňuje částečně mezeru mezi aktivním rotorovým télesem a statorem. Malá mezera mezi pláštěm a statorem a střídavá složka magnetického pole v mezeře jsou příčinou vysokých ztrát, vyvolaných vířivými proudy v plášti rotoru. Dostatečně velká mezera mezi pláštěm a statorem opět znamená nepřijatelné zvětšení aktivní mezery stroje z hlediska budicího vinutí. Tenké pláště z nekovových materiálů vykazují při vysokých otáčkách nedostatečnou mechanickou odolnost a jsou technologicky náročné. S v

ohledem na tlouštku pláště je rovněž nutno dimenzovat vzduchovou mezeruo

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v mezerách mezi zuby jsou uspořádány výplně ž nemagnetického materiálu, přičemž

232 100 vnězj^í obvodové povrchy výplní a zubů spolu tvoří obalovou válcovitou plochu·

Řešením podle vynálezu se docílí zejména snížení aerodynamických ztrát, vznikajících při otáčení rotoru třením a. vířením okolního prostředí v prostoru mezi zuby rotoru a vnitřním průměrem statoru a z hlediska elektromagnetického je možno zachovat optimální vzduchovou mezeru. V případě použití nekovového materiálu na výplně se zamezí vzniku ztrát vířivými proudy v těchto rotujících částech.

Na připojeném výkresu na obr. 1 až 3 jsou znázorněny příklady provedení rotoru podle vynálezu v příčném řezu.

Části rotoru na obr. 1, 2 a 3 mají v mezerách mezi zuby 1 uspořádány výplně 2 z nemagnetického materiálu, s výhodou z lehké slitiny nebo z nekovového materiálu· Výplně se opírají o dosedací plochy 3 vytvořené na tělese rotoru a jsou k němu připevněny šrouby £ z nemagnetického materiálu, přičemž na obr. 1 a 2 je použito dvou řad šroubů 4 a na obr_o 3 jedné řady šroubů J.· Hlavy šroubů J. jsou upraveny tak, že splývají s vnějším válcovitým povrchem výplní 2. Rotor na obr<> 2 je opatřen podélnými otvory 2.» ůo nichž ústí v místě šroubů J. příčné otvory já· V podélných otvorech % jsou uspořádány kotevní tyče J, jejichž materiál má s výhodou menší mechanickou pevnost než materiál rotoru₀ Kotevní tyče 2 jsou opatřeny otvory 8 se závity, do nichž jsou zašroubovány šrouby J. spojující výplně 2, s tělesem rotoru.

Výhoda provedení znázorněného na obr. 2 spočívá v tom, že v tělese rotoru, které bývá vyrobeno 2 oceli s vysokou pevností a tvrdostí jsou vyvrtány pouze průchozí otvory, kdežto otvory 8 se závity pro šrouby 4 jsou provedeny v kotevní tyči2s výhodou vyrobené z materiálu s nižší mechanickou pevností, než je materiál tělesa rotoru· Odpadá tím technologicky náročnější řezání závitů do neprůchozích otvorů·

Claims (3)

1. P & E D M S T VYNÁLEZU 232 100

   1„ Zubový rotor vysokootáčkového homopolárního elektrického stroje, vyznačující se tím, že v mezerách mezi zuby (1) jsou uspořádány výplně (2) z nemagnetického materiálu, přičemž vnější obvodové povrchy výplní (2>X a zubů (1) spolu tvoří obalovou válcovitou plochu·
2. 2. Zubový rotor podle bodu l^vyznačující se tím, že výplně (2) jsou s rotorem spojeny šrouby (4)·
3. 3₀ Zubový rotor podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že je ve směru své podélné osy opatřen podélnými otvory (9), v nichž jsou uspořádány kotevní tyče (7), opatřené v místě šroubů (4), spojujících výplně (2) s rotorem, otvory (8) se závity, přičemž v místě šroubů (4) jsou v rotoru provedeny příčné otvory (6), ústící do podélných otvorů (9)₀