FI122303B

FI122303B - Roottorisegmentti kestomagnetoidun sähkökoneen roottoria varten

Info

Publication number: FI122303B
Application number: FI20096107A
Authority: FI
Inventors: Panu Kurronen
Original assignee: Switch Drive Systems Oy
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-11-30
Also published as: CN102630362A; WO2011051555A3; FI20096107A0; WO2011051555A2; CN102630362B; KR101339516B1; FI20096107A; KR20120088766A

Description

Roottorisegmentti kestomagnetoidun sähkökoneen roottoria varten Keksinnön ala

Keksinnön kohteena ovat yleisesti ottaen pyörivät sähkökoneet. Tarkemmin sano-5 en keksinnön kohteena on roottorisegmentti kestomagnetoidun sähkökoneen roottoria varten ja kestomagnetoitu sähkökone.

Tausta

Suuriläpimittaiset sähkökoneet, kuten suorakäyttöiset tuuligeneraattorit, joissa il-mavälihalkaisija voi olla jopa suurempi kuin 2000 mm, käsittävät monissa tapauk-10 sissa segmentoidun staattorin ja/tai segmentoidun roottorin. Tyypillisissä tapauksissa roottorisegmentit ja/tai staattorisegmentit valmistetaan yhdessä paikassa ja kuljetetaan toiseen paikkaan, jossa sähkökone kootaan mainituista segmenteistä. Kestomagnetoidun sähkökoneen roottorisegmentti käsittää tyypillisesti tukirakenteen ja tukirakenteeseen kiinnitetyt kestomagneetit. Kestomagneetit on järjestetty 15 muodostamaan magneettinavat roottorisegmentin ilmavälipintaan. Ilmavälipinta on roottorisegmentin se pinta, joka on kestomagnetoidun sähkökoneen staattoria kohti silloin kun roottorisegmenttiä käytetään osana kestomagnetoitua sähkökonetta. Eräs haaste yllä kuvatun tapaisten roottorisegmenttien kestomagneettiroottorin kokoamisessa liittyy vierekkäisten roottorisegmenttien kiinnittämiseen yhteen. Se 20 seikka, että kiinnittäminen tapahtuu herkästi vaurioituvien kestomagneettien läheisyydessä, asettaa rajoituksia kiinnittämisessä käytetyille välineille ja menetelmille. Eräs toinen haaste liittyy roottorisegmenttien kuljetukseen, koska erityisesti pinta-asennetuilla kestomagneeteilla varustettujen rakenteiden yhteydessä voivat lähim-^ pänä roottorisegmenttien kylkiä olevat kestomagneetit olla alttiita vaurioitumiselle ^ 25 kuljetuksen aikana.

g Yhteenveto

X

£ Keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaisesti on saatu aikaan uusi kestomag- g netoitu sähkökone. Keksinnön mukaisessa kestomagnetoidussa sähkökoneessa S on roottorisegmentit käsittävän kestomagneettiroottorin magneettinavat sijoitettu <y> § 30 sillä tavoin, että toistensa naapureina oleviin roottorisegmentteihin kuuluvien vie-

CM

rekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välinen tangentiaalinen välimatka on suurempi kuin samaan roottorisegmenttiin kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välisten tangentiaalisten välimatkojen kes- 2 kiarvo. Siksi tangentiaalisia etäisyyksiä roottorisegmenttien kyljistä lähimpiin kes-tomagneetteihin voidaan suurentaa ja siten saadaan järjestetyksi enemmän tilaa järjestelyille roottorisegmenttien kiinnittämiseksi yhteen. Edelleen, erityisesti pinta-asennetuilla sähkömagneeteilla varustettujen rakenteiden yhteydessä, kuljetuksen 5 aikainen vaurioitumisalttius vähenee, koska kestomagneetit ovat kauempana kyljistä. Magneettinapojen yllä kuvattu sijoittaminen vähentää kestomagnetoidun sähkökoneen kestomagneettiroottorin ja staattorin käämien välistä magneettista kytkentää, mutta toisaalta myös hammastuksen aiheuttama vääntömomentti voi pienentyä.

10 Keksinnön toisen näkökohdan mukaisesti on saatu aikaan uusi roottorisegmentti kestomagnetoidun sähkökoneen roottoria varten. Keksinnön mukaisen roottori-segmentin ensimmäisen ja toisen kyljen välinen keskuskulma φ on korkeintaan π radiaania eli 180 astetta, ja roottorisegmentti käsittää tukirakenteen ja tukirakenteeseen kiinnitetyt kestomagneetit. Kestomagneetit on järjestetty muodostamaan 15 magneetti navat roottorisegmentin ilmavälipintaan, joka ilmavälipinta on kohti kes tomagnetoidun sähkökoneen staattoria silloin kun roottorisegmenttiä käytetään osana kestomagnetoitua sähkökonetta. Magneettinavat on sijoitettu ilmavälipintaan siten, että: ai = φ/2ρ + B^Rag, ja 20 α2 = φ/2ρ + B2/Rag, jossa: ai on roottorisegmentin ensimmäisen kyljen ja ensimmäistä kylkeä lähimpänä olevan magneettinavan magneettisen akselin välinen keskuskulma, ™ cc2 on roottorisegmentin toisen kyljen ja toista kylkeä lähimpänä olevan magneetti- ° 25 navan magneettisen akselin välinen keskuskulma,

LO

° p on roottorisegmentin magneettinapojen lukumäärä, tr

CL

^ Rag on roottorisegmentin ilmavälisäde, ja o o B-t and B2 ovat tangentiaalisia pituuksia, jotka on valittu siten, että toistensa naapu- o ^ reina olevien roottorisegmenttien kestomagneettien välille aikaansaadaan riittävä 30 tangentiaalinen välimatka käytettäessä roottorisegmenttiä osana kestomagnetoitua sähkökonetta. B-^ :n ja B2:n sopivat arvot ovat tapauskohtaisella tavalla riippuvaisia roottorisegmentin mittasuhteista ja mekaanisesta rakenteesta ja/tai staatto- 3 rin käämien geometriasta. Käytännön tapauksissa B-i:n ja B2:n alaraja on 5 mm. Termeillä B-|/Rag ja B2/Rag ilmaistaan, että kulma radiaaneina on kaaren pituus jaettuna säteellä.

Joukko keksinnön esimerkinomaisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäit-5 senäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön erilaiset suoritusmuotoesimerkit sekä rakenteiden että käyttömenetel-mien osalta, yhdessä sen lisätarkoitusten ja -etujen kanssa, tulevat parhaiten ymmärretyiksi tiettyjen esimerkinomaisten suoritusmuotojen seuraavasta selityksestä lukemalla se yhdessä oheisten piirustusten kanssa.

10 Verbiä ’’käsittää” käytetään tässä asiakirjassa avoimessa merkityksessä siinä mielessä, että se ei sulje pois eikä edellytä mainitsematta jätettyjen piirteiden olemassaoloa. Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa mainitut erityispiirteet ovat keskenään vapaasti yhdisteltävissä, ellei toisin ole nimenomaisesti esitetty.

Kuvioiden lyhyt kuvaus 15 Keksinnön suoritusmuotoesimerkkejä ja niiden etuja selvitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää poikkileikkauksen keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kestomagnetoidusta sähkökoneesta, ja kuvio 2 esittää poikkileikkauksen keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukai-20 sesta kestomagnetoidusta sähkökoneesta.

Suoritusmuotojen kuvaus ^ Kuviossa 1 on esitetty poikkileikkaus keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta i ° kestomagnetoidusta sähkökoneesta. Kuviossa 1 esitetty kestomagnetoitu sähkö- i g kone on ulkoroottorikone, jossa roottori on järjestetty ympäröimään staattoria.

x 25 Staattori käsittää segmentoidun staattorisydämen, joka on koottu staattorisegmen- teistä 125, 126, 127 ja 128. Staattorin käämit ovat edullisesti, joskaan eivät välttäen mättä, järjestetyt sillä tavoin, että staattorin kukin käämivyyhti asettuu vain yhteen a> staattorisydämen segmenttiin kuuluviin staattoriuriin. Tässä tapauksessa staatto-

O

^ risegmentit voidaan käämitä toisistaan erillään ja vain eri staattorisegmenttien kää- 30 mien päät pitää yhdistää asianmukaisella tavalla staattorisydämen kokoamisen jälkeen. Kuviossa 1 esitetyn kestomagnetoidun sähkökoneen roottori käsittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti neljä roottorisegmenttiä 101, 102, 103 ja 4 104. Roottorisegmentit 101-104 ovat keskenään samanlaisia ja siksi seuraavassa tekstissä selostetaan yksityiskohtaisemmin ainoastaan roottorisegmentti 101. Kuviossa 1 kulma cp tarkoittaa roottorisegmentin 101 ensimmäisen kyljen 107 ja root-torisegmentin 101 toisen kyljen 108 välistä keskuskulmaa. Koska mukana on neljä 5 samanlaista roottorisegmenttiä, keskuskulma cp on π/2 radiaania eli 90 astetta. On kuitenkin syytä huomioida, että riippuen sähkökoneen rakenteesta ja mittasuhteista voidaan roottori sekä myös staattori segmentoida siten, että niissä on mikä tahansa sopiva määrä segmenttejä. Tietyissä tapauksissa roottori voi käsittää esimerkiksi vain kaksi roottorisegmenttiä, jossa tapauksessa keskuskulma φ olisi π 10 radiaania eli 180 astetta, ja joissakin muissa tapauksissa roottori voi käsittää kolme segmenttiä tai enemmän kuin neljä segmenttiä.

Roottorisegmentti 101 käsittää tukirakenteen 109, joka voi olla laminoitua ja/tai massiivista ferromagneettista materiaalia. Roottorisegmentti 101 käsittää tukirakenteeseen 109 kiinnitetyt kestomagneetit 110, 111, 112 ja 113. Kuviossa 1 esite-15 tyssä tapauksessa kestomagneetit on kiinnitetty tukirakenteen 109 pintaan. On kuitenkin mahdollista käyttää myös tukirakennetta, jossa on syvennykset kesto-magneetteja varten. Kestomagneetit on järjestetty muodostamaan magneettinavat roottorisegmentin ilmavälipintaan. Kestomagneetteja esittäviin kuvion osiin piirretyt nuolet osoittavat kunkin kestomagneetin magnetoinnin suunnan. Magneettinavat 20 on sijoitettu sillä tavalla, että toistensa naapureina oleviin roottorisegmentteihin kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välinen tangen-tiaalinen välimatka on suurempi kuin samaan roottorisegmenttiin kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välisten tangentiaalisten välimatkojen keskiarvo. Kuviossa 1 keskuskulma γ-ι vastaa naapuriroottorisegmenttei-25 hin 101 ja 104 kuuluvien vastaavien vierekkäisten magneettinapojen magneettis-ten akselien 114 ja 116 välistä tangentiaalista välimatkaa. Vastaavalla tavalla kes-o kuskulma γ2 vastaa naapuriroottorisegmentteihin 101 ja 102 kuuluvien vastaavien ό vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien 115 ja 120 välistä tangen- tiaalista välimatkaa. Koska roottorisegmentit 101-104 ovat keskenään samanlai-° 30 set, γι on yhtä suuri kuin γ2. Keskuskulmat β-ι, β2 ja β3 vastaavat roottorisegmenttiin £ 101 kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välisiä tan- ^ gentiaalisia välimatkoja. Magneettinapojen sijoittelu toteutetaan kestomagneettien S 110-113 asianmukaisella sijoittelulla. Käytettäessä tukirakennetta, jossa on sy- <y> § vennykset kestomagneetteja varten, voidaan magneettinapojen sijoittelu toteuttaa

C\J

35 myös magneettivuoilmiöille kulkuradat muodostavien ferromagneettisten kappaleiden asianmukaisella muotoilulla. Edellä kuvattu magneettinapojen sijoittelu lisää tangentiaalisia etäisyyksiä roottorisegmentin 101 kyljistä 107 ja 108 vastaaviin lä- 5 himpiin kestomagneetteihin 110 ja 113 ja muodostaa siten enemmän tilaa järjestelyille 121 ja 122 roottorisegmentin 101 kiinnittämiseksi naapuriroottorisegmenttei-hin 104 ja 102. Magneettinapojen yllä kuvattu sijoittelu vähentää kesto magnetoidun sähkökoneen kestomagnetoidun roottorin ja staattorin käämien välistä mag-5 neettista kytkentää, mutta toisaalta myös hammastuksen aiheuttama vääntömo-mentti voi pienentyä.

Edellä kuvattu kuviossa 1 esitetyn kestomagnetoidun sähkökoneen ominaisuus voidaan aikaansaada valitsemalla kuviossa 1 esitetty keskuskulma oc-i suuremmaksi kuin φ/8 = π/16 radiaania =11,25 astetta ja kuviossa 1 esitetty keskuskulma 10 a2 suuremmaksi kuin φ/8. Nimittäjä 8 tulee siitä, että roottorisegmentissä 101 on neljä magneettinapaa. Keskuskulma ai on roottorisegmentin ensimmäisen kyljen 107 ja lähimpänä ensimmäistä kylkeä olevan magneetti navan magneettisen akselin 114 välinen kulma, ja keskuskulma a2 on roottorisegmentin toisen kyljen 108 ja lähimpänä toista kylkeä olevan magneettinavan magneettisen akselin 115 välinen 15 kulma. Tämä keskuskulmien cc-ι ja a2 valinta voidaan tyypillisesti esittää seuraavi-en yhtälöiden avulla: = φ/8 + BVRag, ja (1) a2 = φ/8 + B2/Rag, joissa Rag on roottorisegmenttien ilmavälisäde, kuten kuviossa 1 on esitetty. Kuvi-20 ossa 1 esitetyn tapaisen ulkoroottorikoneen yhteydessä ilmavälisäde Rag on sen suurimman ympyrän säde, jonka roottori kykenee ympäröimään. Bi ja B2 ovat tan-gentiaalisia pituuksia, jotka on valittu siten, että toistensa naapureina olevien roottorisegmenttien kestomagneettien välille aikaansaadaan riittävä tangentiaalinen välimatka. B^n ja B2:n sopivat arvot ovat tapauskohtaisella tavalla riippuvaisia o 25 roottorisegmenttien mittasuhteista ja mekaanisesta rakenteesta ja/tai staattorin ό käämien geometriasta. Käytännön tapauksissa B-t :n ja B2:n alaraja on 5 mm.

i o Kuviossa 1 esitetyssä kestomagnetoidussa sähkökoneessa magneettinapojen lu- | kumäärä on neljä per roottorisegmentti. Yleisemmin ottaen tapauksessa, jossa magneettinapojen lukumäärä per roottorisegmentti on p, keskuskulmat ai ja cc2 ? 30 ovat:

CD

§ cc-ι = φ/2ρ + BVRag, ja (2) cc2 = φ/2ρ + B2/Rag.

6

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa roottorisegmentissä on roottori-segmentin magneettinapojen magneettiset akselit jaettu roottorisegmentin sisällä tasavälein tangentiaalisessa suunnassa. Kuviossa 1 esitetyn roottorisegmentin 101 yhteydessä tämä tarkoittaisi sitä, että βι= β2 = β3 < φ/4. Se, että βι, β2 ja β3 5 ovat vähemmän kuin φ/4, on yhtälöiden (1) seuraus, βι, β2 ja β3 on kukin siis pienempi kuin summa ai + α2 = γ-t = γ2, eli koko roottorin kaikkien magneettinapojen magneettiset akselit eivät jakaudu yhdenmukaisesti.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa roottorisegmentissä B1 on olennaisesti yhtä suuri kuin B2, eli keskuskulma ai on olennaisesti yhtä suuri kuin keskus-10 kulma cc2.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen kestomagne-toidun sähkökoneen poikkileikkaus. Kuviossa 2 esitetty kestomagnetoitu sähkökone on sisäroottorikone, jossa staattori on järjestetty ympäröimään roottoria. Staat-tori käsittää segmentoidun staattorisydämen, joka on koottu staattorisegmenteistä 15 225, 226, 227, 228, 229 ja 230. Staattorin käämit ovat edullisesti, mutta eivät vält tämättä, järjestetyt sillä tavoin, että staattorin kukin käämivyyhti sijoittuu vain yhteen staattorisydämen segmenttiin kuuluviin staattoriuriin. Tässä tapauksessa staattorisegmentit voidaan käämitä toisistaan erillisesti ja eri staattorisegmenttien käämien päät tarvitsee vain yhdistää asianmukaisella tavalla staattorisydämen ko-20 koamisen jälkeen. Kuviossa 2 esitetyn kestomagnetoidun sähkökoneen roottori käsittää kuusi roottorisegmenttiä 201, 202, 203, 204, 205 ja 206 keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Roottorisegmentit 201-206 on kiinnitetty toisiinsa ja akseliin 250. Kuviossa 2 kulma φ tarkoittaa roottorisegmentin 201 ensimmäisen kyljen 207 ja roottorisegmentin 201 toisen kyljen 208 välistä keskuskulmaa. Koska 25 mukana on kuusi samanlaista roottorisegmenttiä, keskuskulma φ on π/3 radiaania ς eli 60 astetta.

CV

° Kukin roottorisegmenteistä 201-206 käsittää tukirakenteen, joka voi olla laminoi- g tua ja/tai massiivista ferromagneettista materiaalia. Edelleen kukin roottorisegmen- i teistä 201-206 käsittää pintakerrokseen 232 upotetut kestomagneetit. Siksi yksit- “ 30 täisiä kestomagneetteja ei ole esitetty kuviossa 2. Kestomagneetit on järjestetty o muodostamaan magneettinavat roottorisegmenttien ilmavälipintaan. Kuviossa 2 o» magneettinapojen lukumäärä per roottorisegmentti on p ja katkoviivat 214, 217, o ^ 218, 219, 231 ja 215 tarkoittavat roottorisegmentin 201 magneettinapojen luku määrästä p joidenkin magneettisia akseleita. Katkoviiva 216 tarkoittaa roottori-35 segmentin 206 kahdesta uloimmasta magneettinavasta toisen magneettista akselia. Magneettinavat on sijoitettu sillä tavoin, että toistensa naapureina oleviin root- 7 torisegmentteihin kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välinen tangentiaalinen välimatka on suurempi kuin samaan roottorisegmenttiin kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välisten tangen-tiaalisten välimatkojen keskiarvo. Kuviossa 2 keskuskulma γι vastaa naapurirootto-5 risegmentteihin 201 ja 206 kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen vastaavien magneettisten akselien 214 ja 216 välistä tangentiaalista välimatkaa. Keskuskul-mat βι, β2, βρ-2 ja βρ-2 vastaavat roottorisegmenttiin 201 kuuluvien vierekkäisten magneettinapojen magneettisten akselien välisiä tangentiaalisia välimatkoja. Edellä kuvattu magneettinapojen sijoittelu suurentaa tangentiaalisia etäisyyksiä rootto-10 risegmenttien kyljistä lähimpiin kestomagneetteihin ja muodostaa siten enemmän tilaa järjestelyille kunkin roottorisegmentin kiinnittämiseksi naapuriroottorisegment-teihinsä. Edellä kuvattu magneettinapojen sijoittelu vähentää kestomagnetoidun sähkökoneen kestomagnetoidun roottorin ja staattorin käämien välistä magneettista kytkentää, mutta toisaalta myös hammastuksen aiheuttama vääntömomentti voi 15 pienentyä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa kestomagnetoidussa sähkökoneessa on magneettinapojen magneettiset akselit jaettu yhdenmukaisin välimatkoin kunkin roottorisegmentin sisällä ja staattorinapajako on erilainen kuin yhdenmukaisten välimatkojen pituus.

20 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa kestomagnetoidussa sähkökoneessa yhdenmukaisten välimatkojen pituus eli roottorinapajako kunkin roottorisegmentin sisällä on olennaisesti: (Ps x p - n x xs)/p, jossa Ps on staattorinapajako, p on kunkin roottorisegmentin magneettinapojen lu-o 25 kumäärä, xs on staattoriurajako, ja n on kokonaisluku, joka on suurempi tai yhtä ό suuri kuin 1.

i 0 Havainnollistamistarkoituksissa tarkastellaan seuraavaa esimerkkitapausta:

CC

“ - magneettinapojen lukumäärä per roottorisegmentti = p o - staattorinapajako = Ps, σ> 30 - staattoriurajako = xs, o ^ - tangentiaaliset lisäetäisyydet Bi ja B2, vrt. yhtälöt (1) ja (2), roottorisegmen tin kummankin kyljen kohdalla, ovat puolet staattoriurajaosta, eli B1= B2 = xs/2, ja - ilmavälisäde on Rag.

8

Kuviossa 1 esitetyn tapaisen ulkoroottorikoneen yhteydessä ilmavälisäde Rag on sen suurimman ympyrän säde, jonka roottori kykenee ympäröimään, ja kuviossa 2 esitetyn tapaisen sisäroottorikoneen yhteydessä ilmavälisäde Rag on sen pienimmän ympyrän säde, joka kykenee ympäröimään roottorin.

5 Edellä mainitussa esimerkkitapauksessa kuvioissa 1 ja 2 esitetyt keskuskulmat cp, ai ja a2 ovat: φ = (p x Ps)/ Rag, ja αΛ = α2 = φ/2ρ + xs/(2 χ Rap siksi: 10 φ/2ρ = Ps/(2 xRag), ja cci = α2 = (1 + Ts/Ps) χ (φ/2ρ).

Jos esimerkiksi staattorinapajako Ps = 150 mm ja staattoriurajako xs = 50 mm, keskuskulmat ai = ai = 11/3 χ φ/2ρ. Jos kunkin roottorisegmentin magneettinapojen magneettiset akselit on jaettu yhdenmukaisin välimatkoin, yhdenmukaisten väli-15 matkojen pituus eli roottorinapajako Pr kunkin roottorisegmentin sisällä on: (p χ Ps - 2 χ xs/2)/p = Ps - Xs/p.

Jos esimerkiksi staattorinapajako Ps = 150 mm, staattoriurajako xs = 50 mm ja napojen lukumäärä per roottorisegmentti p = 24, roottorinapajako Pr = 147.9 mm.

Edellä olevassa selityksessä esitettyjä spesifisiä esimerkkejä ei pidä tulkita rajoit-20 taviksi. Siksi keksintö ei rajoitu pelkästään Edellä kuvattuihin suoritusmuotoihin, δ

(M

Ö m o

X

cc

CL

h-

O

δ

CD

o o

(M

Claims

1. Roottorisegmentti (101, 201) kestomagnetoidun sähkökoneen roottoria varten, jonka roottorisegmentin ensimmäisen ja toisen kyljen (107, 108, 207, 208) välinen keskuskulma φ on korkeintaan π radiaania ja roottorisegmentti käsittää tuki-5 rakenteen (109) ja kestomagneetit (110-113), jotka on kiinnitetty tukirakenteeseen ja järjestetty muodostamaan ainakin kaksi magneettinapaa roottorisegmentin ilma-välipintaan, joka ilmavälipinta on kohti kestomagnetoidun sähkökoneen staattoria käytettäessä roottorisegmenttiä osana kestomagnetoitua sähkökonetta, tunnettu siitä, että 10 Οι = φ/2ρ + Βι/Rag, ja a2 = φ/2ρ + B2/Rag, jossa: cci on roottorisegmentin ensimmäisen kyljen (107, 207) ja ensimmäistä kylkeä lähimpänä olevan magneettinavan magneettisen akselin (114, 214) väli-15 nen keskuskulma, cc2 on roottorisegmentin toisen kyljen (108, 208) ja toista kylkeä lähimpänä olevan magneettinavan magneettisen akselin (115, 215) välinen keskuskulma, p on roottorisegmentin magneettinapojen lukumäärä, δ ^ 20 Rag on roottorisegmentin ilmavälisäde, joka ulkoroottorikoneen tapauksessa ^ on suurimman ympyrän, jonka roottori kykenee ympäröimään, säde ja joka LO ° sisäroottorikoneen tapauksessa on pienimmän ympyrän, joka kykenee ympä- X £ röimään roottorin, säde, ja l'- o S Bi ja B2 ovat tangentiaalisia pituuksia, jotka on valittu siten, että toistensa CD o 25 naapureina olevien roottorisegmenttien kestomagneettien välille aikaansaa daan riittävä tangentiaalinen välimatka käytettäessä roottorisegmenttiä osana kestomagnetoitua sähkökonetta, missä B-\ on suurempi tai yhtä suuri kuin 5 millimetriä ja B2 on suurempi tai yhtä suuri kuin 5 millimetriä, termien Bi/Rag ja B2/Rag ilmaistessa yleistä sääntöä, jonka mukaan kulma radiaaneina on kaaren pituus jaettuna säteellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottorisegmentti, jossa magneettinapojen 5 magneettiset akselit on jaettu yhdenmukaisin välimatkoin tangentiaalisessa suunnassa, jolloin yhdenmukaisista välimatkoista kutakin vastaava keskuskulma on pienempi kuin ai + a2.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen roottorisegmentti, jossa Bt on olennaisesti yhtä suuri kuin B2.

4. Kestomagnetoitu sähkökone, joka käsittää staattorin ja ainakin kaksi jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaista roottorisegmenttiä (101-104, 201-206) käsittävän roottorin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa magneettinapojen magneettiset akselit on jaettu yhdenmukaisin välimatkoin kunkin 15 roottorisegmentin sisällä ja staattorinapajako on eri kuin yhdenmukaisten välimatkojen pituus.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa yhdenmukaisten välimatkojen pituus on olennaisesti: (Ps x P - n x xs)/p, 5 20 jossa Ps on staattorinapajako, p on kunkin roottorisegmentin magneettinapojen lu- (M ό kumäärä, xs on staattoriurajako ja n on kokonaisluku, joka on suurempi tai yhtä lA suuri kuin 1. o X

£ 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa koko- ^ naisluku n on 1. cö CD § 25

8. Jonkin patenttivaatimuksen 4-7 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa C\l kestomagnetoitu sähkökone on ulkoroottorikone siten, että roottori ympäröi staat-toria.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 4-7 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa kestomagnetoitu sähkökone on sisäroottorikone siten, että staattori ympäröi roottoria.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 4-9 mukainen kestomagnetoitu sähkökone, jossa 5 staattori käsittää segmentoidun staattorisydämen ja staattorin kukin käämivyyhti on järjestetty sijoittumaan vain yhteen staattorisydämen segmenttiin kuuluviin staattori uriin. δ (M i o tn o X en CL h-· O δ σ> o o (M