RO114703B1 - Inductor de masina electrica, cu magneti permanenti - Google Patents

Description

Invenția se referă la un inductor de mașină electrică heteropolară, sincronă sau de curent continuu, cu magneți permanenți din ferite sau alte materiale magnetice dure, la care, în vederea realizării unei valori mari a inducției din întrefier, este necesară concentrarea fluxului magnetic.

Sunt cunoscute diferite sisteme de amplasare a magneților permanenți în inductorul mașinilor sincrone sau de curent continuu magnetic inductor din întrefier, prin metoda concentrării fluxului [1]. Astfel, pentru creșterea fluxului magnetic, prin suprafața tălpii polare, se utilizează magneți paralelipipedici amplasați radial, în spațiile interpolare și, de asemenea, tangențial la piesele polare, astfel încât fluxul total pe fiecare pol, nord sau sud, să se adune [2],

Aceste metode de concentrare a fluxului prezintă dezavantajul că fluxul rezultant este, totuși, mic iar în cazul mașinilor a căror lungime este mică (comparabilă cu pasul polar) efectele de capăt sunt foarte importante conducând la diminuarera câmpului principal [3].

Invenția de față înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, în afara magneților amplasați radial în spațiile interpolare și tangențial la piesele polare, sunt prevăzuți magneți frontali, cu magnetizare axială, la ambele capete ale polilor inductorului, susținuți de inele feromagnetice suplimentare cu rol de juguri magnetice de închidere a câmpului magnetic, iar în cazul inductoarelor lungi (cu lungime mult mai mare decât pasul polar), piesele polare sunt divizate în segmente pe lungimea mașinii între care sunt prevăzute, de asemenea, perechi de magneți cu magnetizare axială despărțiți de inele feromagnetice pentru închiderea câmpului magnetic, magneții frontali precum și perechile de magneți axiali amplasați între segmentele polilor inductori, având magnetizarea după direcție axială astfel, încât fluxul lor să se adune cu fluxul creat la suprafața dinspre întrefier a polilor de magneții radiali și cei tangențiali.

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- creșterea valorii fluxului magnetic din întrefierul mașinii, mult peste valoarea fluxului pe fața magnetului permanent;

- posibilitatea folosirii unei singure tipodimensiuni de magnet permanent (ca formă și dimensiune], pentru toate pozițiile din inductorul mașinilor sincrone.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției pentru un inductor cu șase poli în construcție inversată (inductorul situat la exterior), în legătură și cu fig. 1 și 2 care reprezintă:

- fig. 1, secțiune longitudinală prin inductor;

- fig.2, secțiune transversală prin inductor.

Inductorul conform invenției este realizat dintr-un jug magnetic exterior 1, de formă cilindrică, de care sunt fixate piesele polare 2, prin intermediul unor șuruburi 3 din material nemagnetic, amplasate pe generatoare, piesele polare 2, fiind nemagnetic, amplasate pe generatoare, piesele polare 2 fiind presate ce jugul 1, prin intermediul unor distanțori 4, de asemenea, din material nemagnetic. De o parte și alta a șuruburilor 3, la periferia cilindrică exterioară a fiecărei piese polare 2, sunt introduși magneții tangențiali 5, pentru a căror așezare sunt frezate în piesele polare scaune a cu suprafață plană. între piesele polare adiacente, sunt așezați magneții radiali 6, câte doi în fiecare spațiu interpolar, astfel încât ei umplu total spațiul dintre cele două fețe plane și paralele ale pieselor polare, sprijinindu-se pe distanțatorii 4. Pe direcție axială,

RO 114703 Bl fiecare piesă polară 2 are aceeași lungime cu magneții tangențiali 5, și radiali 6. în raport cu lungimea necesară a inductorului, se amplasează un număr corespunzător de piese polare una în prelungirea celeilalte. La ambele capete ale inductorului, lipiți de fețele frontale ale pieselor polare marginale, sunt amplasați magneții frontali 7, presați de piesele polare, prin intermediul unor inele frontale 8, iar între piesele polare pe 50 direcție axială, sunt amplasate perechi de magneți intermediari 9, între care sunt prevăzute inele intermediare 10. Inelele 8 și 10 au atât rol mecanic, cât și rol de închidere a câmpului, fiind realizate din material feromagnetic. Inelele 8 trebuie dimensionate astfel, încât să nu se satureze la fluxul creat de un magnet in inelele 10 să nu se satureze la fluxul dat de doi magneți care sunt așezați de o parte și de alta a 55 acestora.

Toți magneții 5,6,7 și 9 sunt paralelipipedici și sunt magnetizați, după direcția dimensiunii mici. în vederea realizării unei configurații magnetice heteropolare, aceștia se magnetizează astfel:

- magneții 5 după direcția radială; 60

- magneții 6 după direcția tangențială;

- magneții 7 și 9 după direcția axială.

Poziționarea magneților din punct de vedere al sensului magnetizării este astfel realizată, încât în toate piesele polare corespunzătoare, de exemplu, unui pol nord sensul tuturor magneților adiacenți să fie dinspre magneți spre miezul piesei polare, iar 65 în cazul polilor sud să fie dinspre miezul piesei polare spre magneți. în figurile ilustrative, sensul de magnetizare a magneților este precizat prin săgeți.

Fixarea magneților pe piesele polare 2, respectiv pe inelele 8, 10 se realizează cu rășini epoxidice sau alți adezivi.

Structura de magneți prezentată este astfel încât din punct de vedere al reacției 7 o indusului, câmpul de reacție să întâlnească în toate situațiile câte doi magneți permanenți care să se opună acestei reacții.

Exemplul din figurile ilustrate se referă la un inductor în construcție exterioară, cu șase poli și divizat în două elemente pe lungime. Invenția se poate aplica similar pentru construcția normală, cu inductor interior, ajustând corespunzător dimensiunile 75 magneților, cu oricâte elemente de divizare pe lungime (inclusiv un singur element, pentru inductoare scurte, în care caz magneții intermediari dispar) și cu orice număr de perechi de poli. în cazul construcției inversate, jugul 1 devine axul mașinii, iar magneții tangențiali 5 sunt așezați între ax și piesele polare.

Claims (1)

1. Inductor de mașină electrică, cu magneți permanenți și concentrare de flux, alcătuit dintr-un jug magnetic (1) pe care sunt fixate piesele polare (2), caracterizat prin aceea că piesele polare (2) fixate rigid, prin intermediul unor șuruburi nemagnetice 8 5 (3) și a unor distanțoare nemagnetice (4) în jugul magnetic (1), sunt mărginite pe toate fețele, astfel încât fiecare piesă polară (2) este înconjurată pe toate fețele, cu excepția feței dinspre întrefier, de niște magneți permanenți (5) dispuși tangențial, în număr de doi pentru fiecare piesă polară, de niște magneți permanenți (6) dispuși radial, câte doi

   RO 114703 Bl

   9 0 în fiecare spațiu dintre două piese polare (2), precum și de niște magneți permanenți frontali (7) și de cei intermediari O). având niște inele feromagnetice (8), respectiv (10) cu rol mecanic și de închidere a câmpului magnetic, sensul de magnetizare al tuturor magneților fiind astfel încât în piesele polare de aceiași polaritate, liniile de câmp fie să intre prin toate fețele comune cu magneții, fie să iasă prin toate fețele comune cu 95 magneții, pentru stabilirea unei structuri heteropolare a inductorului.