LV14509B - Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs - Google Patents
Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs Download PDFInfo
- Publication number
- LV14509B LV14509B LVP-12-40A LV120040A LV14509B LV 14509 B LV14509 B LV 14509B LV 120040 A LV120040 A LV 120040A LV 14509 B LV14509 B LV 14509B
- Authority
- LV
- Latvia
- Prior art keywords
- air gap
- rotor
- poles
- pole
- stator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
- H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2789—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
© Virsraksts: ĀTRGAITAS MAGNETOELEKTRISKAIS SINHRONAIS DZINĒJS
Q>7) Kopsavilkums: Piedāvāts ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs. Dzinējs satur četrpolu ārējo rotoru 1 ar prizmatiskiem magnētiem 2 - 5 No rievota statora 6 rotors 1 ir atdalīts ar gaisa spraugu 7. Statora rievās 8 ir novietots m-fāžu tinums 9, piemēram, divfāžu tinums. Taisnstūrveida atstarpēs starp poliem 10-13, kuras ir izveidotas slīpi 10° -15° leņķī pret pieskares plaknēm 14, rotora 1 izvirpojuma vietās 15, kurās starppolu atstarpes iznāk gaisa spraugā 7, ir novietoti magnēti 2-5. Magnētu uzmagnetizēšanas virziens ir perpendikulārs starppolu atstarpju malām. Gaisa sprauga starp statoru un rotoru irizveidota nevienmērīga saskaņā ar izteiksmi 5 = 5^sec(P°) kurā: ir minimālais gaisa spraugas lielums zem pola centra; p ir polu pāru skaits; a ir loka leņķiskais izmērs no pola centra līdz aplūkojamajam punktam. Katra pola centrā irizveidota nemagnētiska sprauga 17, kuras atvere ir vienāda ar statora rievas atveri. Pieslēdzot statora 6 tinumam 9 barošanas avotu, tajā plūst m-fāžu strāva un veido rotējošu magnētisko lauku. Šī lauka un polu 10-13 mijiedarbības rezultātā rodas elektromagnētiskais griezes moments, un rotors sāk rotēt. Piedāvātais dzinējs var darboties arī ventiļdzinēja sastāvā, kad m-fāžu tinumi tiek komutēti pēc rotora stāvokļa devēja signāliem. Nevienmērīgā gaisa sprauga samazina lauka augstākās harmonikas un magnētiskās indukcijas sadalījumu gaisa spraugā tuvina sinusoidālam, kuru neizkropļo enkura šķērsreakcija, pateicoties katra pola centra izveidotai nemagnētiskai spraugai 17. Magnētu slīps novietojums ļauj ietaupīt dārgos magnētcietos materiālus un vienkāršot magnētu stiprināšanu. Samazinot magnētiskā lauka augstākās harmonikas gaisa spraugā, samazinās dzinēja vibrācijas un masa, bet pieaug lietderības koeficients un īpatnējais moments.
Izgudrojuma apraksts
Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas nozari, konkrēti - uz elektriskiem dzinējiem, kurus var izmantot sadzīves tehnikā, tanī skaitā arī elektroinstrumentos. Šādu dzinēju var savietot ar izpildorgānu, piemēram, frēzi.
Ir zināmi līdzstrāvas vai maiņstrāvas kolektordzinēji [1-3], kurus izmanto elektroinstrumentos. Šādos dzinējos esošais kolektora suku mezgls neļauj nodrošināt tiem augstu drošuma pakāpi un ilgu kalpošanas laiku.
Vistuvākais piedāvātajam tehniskajam risinājumam ir sinhronais dzinējs [4] ar prizmatiskas formas pastāvīgajiem magnētiem, kas ir novietoti ieliektajos polos un kuri ir uzmagnetizēti radiālā virzienā. Šajā gadījumā izmantojamie pastāvīgie magnēti ir dārgi. To stiprinājums nav pietiekami drošs, un to novietojums nav ērts magnētiskā lauka kvalitātes uzlabošanai gaisa spraugā. Dzinējiem ar tādu magnētu novietojumu ir palielināta vibrācija un zudumi statora,
Izgudrojuma mērķis un būtība
Izgudrojuma mērķis ir dzinēja īpatnējā momenta palielināšana, kā ari vibrāciju un izgatavošanas izmaksu samazināšana. Izvirzītais mērķis ir sasniegts tādējādi, ka ātrgaitas magnetoelektriskajā sinhronajā dzinējā, kurš satur ārējo rotoru ar nelielu polu skaitu ar prizmatiskiem pastāvīgajiem magnētiem un no rotora ar gaisa spraugu atdalītu rievotu statoru ar m-fažu enkurtinumu, saskaņā ar izgudrojumu prizmatiskie magnēti ir novietoti taisnstūrveida starppolu atstarpēs slīpi 10°-15° leņķī attiecībā pret pieskares plaknēm rotora izvirpojuma vietās, pie kam starppolu atstarpes iznāk gaisa spraugā, bet magnētu uzmagnetizēšanas virziens ir perpendikulārs starppolu atstarpju malām.
Vibrāciju samazināšana tiek panākta tādējādi, ka gaisa sprauga ir izveidota nevienmērīga un mainās no pola centra uz tā malām saskaņā ar izteiksmi δ = sec(pa), kurā: i5min ir minimālais gaisa spraugas lielums zem pola centra; p ir polu pāru skaits; a ir loka leņķiskais izmērs no pola centra līdz aplūkojamam punktam.
Izgudrojumu paskaidro l.att. un 2.att., kur l.att. ir parādīts dzinēja šķērsgriezums, bet 2.att. ir parādīts gaisa spraugas lieluma un magnētiskās indukcijas izmaiņa zem pola.
Dzinējs satur ārējo rotoru 1 nemagnētiska korpusā, ar nelielu polu skaitu (aplūkojamā gadījumā ar četriem poliem) un ar prizmatiskiem pastāvīgajiem magnētiem 2 līdz 5. Rotors 1 ir atdalīts no rievota statora 6 ar gaisa spraugu 7. Statora rievās 8 ir novietots m-fažu enkurtinums 9, piemērām, divfažu tinums. Taisnstūrveida atstarpēs starp poliem 10 līdz 13, kas ir izveidotas slīpi zem leņķa γ = 10° -15° attiecībā pret pieskares plaknēm 14 rotora 1 izvirpojuma vietās 15, pie kam vietās, kur starppolu atstarpes iznāk gaisa spraugā 7, ir novietoti pastāvīgie magnēti 2 līdz 5. Gaisa spraugas lielums starp rotoru 1 un statoru 6 ir mainīgs. Vismazākā gaisa sprauga ir zem pola centra, bet vislielākā ir zem pola malām. 1 .att. ar raustītu līniju 16 nevienmērīgās gaisa spraugas lielums ir parādīta vienam polam 13. Šajos apstākļos gaisa spraugas lielums δ ir atkarīgs no loka leņķiskā izmēra a sekansa, pie kam leņķa a lielums ir mērīts no pola centra līdz aplūkojamam punktam polu iedaļas robežās un δ = <Ζύη sec(pa).
Katra pola centrā ir izveidota nemagnētiska sprauga 17, kuras atvere vienāda ar statora rievas atveri.
Dzinēja darbība
Pieslēdzot statora 6 tinumam 9 barošanas avotu, tajā plūst m-fažu strāva un veido rotējošu magnētisko lauku. Šī rotējošā magnētiskā lauka un polu 10 līdz 13 mijiedarbības rezultātā rodas elektromagnētiskais griezes moments un rotors sāk rotēt. Piedāvātais dzinējs var darboties arī ventiļdzinēja sastāvā, kad m-fažu tinumi tiek komutēti pēc rotora stāvokļa devēja signāliem.
l.att. magnēti 2 līdz 5 starppolu atstarpēs ir novietoti slīpi. Tā kā katrs magnēts šādā izvietojumā apkalpo divus polus, tad magnētu tilpums samazinās gandrīz divas reizes. Attiecīgi samazinās pastāvīgo magnētu un visa dzinēja izgatavošanas izmaksas. Samazinās ari dzinēja kopējā masa un tātad palielinās tā īpatnējais moments. Nevienmērīgas gaisa spraugas izmantošana, to palielinot no pola centra uz malām saskaņā ar izteiksmi δ = Jmin sec(y?a), samazina magnētiskā lauka augstāko harmoniku amplitūdas un magnētvada piesātinājumu un tādējādi palielina īpatnējo momentu (skat. 2.att.). Tas tuvina magnētiskās indukcijas sadalījumu gaisa spraugā sinusoidālam sadalījumam, kuru neizkropļo šķērsreakcija, pateicoties katra pola centrā izveidotai nemagnētiskai spraugai 17. Magnētu novietošana slīpās starppolu atstarpēs palielina drošumu un vienkāršo magnetu nostiprināšanu, piemēram, ar līmes palīdzību. Tādējādi piedāvātais tehniskais risinājums dod pozitīvu efektu.
Claims (2)
1. Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs, kas satur ārējo rotoru ar nelielu skaitu polu ar prizmatiskiem pastāvīgajiem magnētiem, pie kam rotoru no rievota statora m-fažu enkurtinuma atdala gaisa sprauga, atšķiras ar to, ka, lai palielinātu īpatnējo momentu un samazinātu vibrācijas un izgatavošanas izmaksas, rotora prizmatiskie magnēti ir novietoti taisnstūrveida starppolu atstarpēs, kas ir izveidotas slīpi 10°-15° leņķī pret pieskarēm rotora izvirpojuma punktos, kuros pastāvīgie magnēti iznāk gaisa spraugā, bet magnētu uzmagnetizēšanas virziens ir perpendikulārs starppolu atstarpju malām.
1. S.Rainer, J.Skrippek. Kolektordzinējs ar vairākām ierosmes tinuma grupām. Krievijas Federācijas patents RU 2349017 (13) C2,10.03.2009; (krievu valodā);
2. www.bosch.de;
3. V. Skrebenkovs. Elektrodzinējs ar pastāvīgo magnētu ierosmi. Krievijas Federācijas patenta pieteikums RU 2005101715(13) A, 10.07.2006 (krievu valodā)
4. N. Levins, J. Dirba, U. Brakanskis, K. Ketners, S. Orlova, V. Pugačevs. Sinhronā mašīna ar pastāvīgajiem magnētiem. Latvijas patents Nr. LV 14335 B, 20.09.2011 (prototips)
Pretenzijas
2. Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs saskņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka gaisa sprauga starp statoru un rotoru ir izveidota nevienmērīga saskaņā ar izteiksmi <5 = 3^ sec(pa), kurā: <5min ir minimālais gaisa spraugas lielums zem pola centra; p ir polu pāru skaits; a ir loka leņķiskais izmērs no pola centra līdz aplūkojamam punktam, pie kam katru polu sadala divās daļās nemagnētiska sprauga, kuras atvere ir vienāda ar statora rievas atveri.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-12-40A LV14509B (lv) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs |
| PCT/EP2012/066001 WO2013135312A2 (en) | 2012-03-13 | 2012-08-16 | High speed magnetoelectric synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LVP-12-40A LV14509B (lv) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LV14509A LV14509A (lv) | 2012-04-20 |
| LV14509B true LV14509B (lv) | 2012-07-20 |
Family
ID=46826447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LVP-12-40A LV14509B (lv) | 2012-03-13 | 2012-03-13 | Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LV (1) | LV14509B (lv) |
| WO (1) | WO2013135312A2 (lv) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3011664A4 (en) * | 2013-06-20 | 2017-03-01 | Otis Elevator Company | Electric machine having rotor with slanted permanent magnets |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19737391A1 (de) * | 1997-08-27 | 1999-03-04 | Magnet Motor Gmbh | Elektrische Maschine, deren Rotor aus Dauermagneten und Magnetfluß-Leitstücken aufgebaut ist |
| DE102004021661A1 (de) | 2004-05-03 | 2005-12-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kommutatormotor mit mehreren Feldwicklungsgruppen |
| JP2006014457A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Fanuc Ltd | 同期電動機 |
| RU2299509C2 (ru) | 2005-01-25 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов |
| DE102007029157A1 (de) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Synchronmotor mit 12 Statorzähnen und 10 Rotorpolen |
| LV13924B (lv) | 2007-10-10 | 2009-08-20 | Rīgas Tehniskā Universitāte | Sinhronās mašīnas rotors ar pastāvīgajiem magnētiem |
| DE102009000681A1 (de) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Robert Bosch Gmbh | Synchronmaschine |
| CN202014145U (zh) | 2011-02-28 | 2011-10-19 | 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 | 用于改善气隙磁密波形的表面式永磁同步电动机转子结构 |
| LV14335B (lv) | 2011-03-09 | 2011-09-20 | Rīgas Tehniskā Universitāte | Sinhronā mašīna ar pastāvīgajiem magnētiem |
-
2012
- 2012-03-13 LV LVP-12-40A patent/LV14509B/lv unknown
- 2012-08-16 WO PCT/EP2012/066001 patent/WO2013135312A2/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3011664A4 (en) * | 2013-06-20 | 2017-03-01 | Otis Elevator Company | Electric machine having rotor with slanted permanent magnets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013135312A2 (en) | 2013-09-19 |
| LV14509A (lv) | 2012-04-20 |
| WO2013135312A3 (en) | 2014-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7932658B2 (en) | Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers | |
| CN108964396B (zh) | 定子分区式交替极混合励磁电机 | |
| CN107222075B (zh) | 一种具有t型铁心内定子的双定子混合励磁电机 | |
| US10622851B2 (en) | Motor having stator with coupled teeth | |
| CN101917076A (zh) | 太阳跟踪系统用永磁驱动电机 | |
| EP4369570A1 (en) | Harmonic magnetic field driving electric motor | |
| US10020717B2 (en) | Dual stator, flux switching permanent magnet machine | |
| RU2541513C2 (ru) | Синхронная машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора | |
| Zou et al. | A consequent pole, dual rotor, axial flux vernier permanent magnet machine | |
| CN205430012U (zh) | 一种三相双凸极电机结构 | |
| Liu et al. | Comparative study of magnetic gearing effect in integral slot, fractional slot winding and vernier PM machines | |
| LV14509B (lv) | Ātrgaitas magnetoelektriskais sinhronais dzinējs | |
| CN105305753A (zh) | 一种三相（6/5）k双凸极电机结构 | |
| Zhang et al. | Cogging torque reduction by combining teeth notching and rotor magnets skewing in PM BLDC with concentrated windings | |
| CN108768008A (zh) | 一种开关磁链永磁电机 | |
| US9018815B2 (en) | Generator | |
| US20140145537A1 (en) | Electric motor having an approximated ellipsoid shaped rotor | |
| CN103825420A (zh) | 一种叠片组转子磁通切换型永磁电机 | |
| US20180083505A1 (en) | Divided Magnetic Generator | |
| RU53828U1 (ru) | Многополюсная магнитоэлектрическая машина | |
| Xu et al. | Torque performance enhancement of V-shaped interior permanent magnet synchronous motor by rotor shape optimization | |
| US20230023710A1 (en) | Synchronous reluctance machine having a variable air gap | |
| CN204517611U (zh) | 一种极爪式混合励磁电机 | |
| Shi et al. | Analytical calculation of air gap magnetic field distribution in vernier motor | |
| CN215528713U (zh) | 一种永磁直流发电机 |