RU137435U1

RU137435U1 - ELECTRIC MACHINE

Info

Publication number: RU137435U1
Application number: RU2013135398/07U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Александр Григорьевич Ташлинский; Ленар Рафаэлевич Закиров; Линар Шамилевич Биктимиров; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2014-02-10

Abstract

1. Электрическая машина, содержащая ротор с осью, диск ротора из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор, размещенный внутри его на его ободе индуктор, несущий сердечники с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций, отличающаяся тем, что в зазорах между встречно направленными полюсами постоянных магнитов размещены ферромагнитные вставки, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов.2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что сердечники выполнены П-образной формы, образующими с участками индуктора замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников П-образной формы.3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что секции каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.1. An electric machine containing a rotor with an axis, a rotor disk of dielectric material with an annular series of permanent magnets in the form of prisms located in radial planes around the circumference of the disk with a gap and the same poles facing each other, a stator placed inside it on its rim inductor, bearing cores with stator windings in the form of two identical sections, characterized in that in the gaps between the opposite poles of the permanent magnets are placed ferromagnetic inserts concentrating magnetic flows counter polyusov.2. An electric machine according to claim 1, characterized in that the cores are made in a U-shape, forming closed magnetic circuits with the inductor sections, and each of the sections of the stator windings is located on the side sections of the U-shaped cores. The electric machine according to claim 1, characterized in that the sections of each of the stator windings are interconnected in series and according to each other, and the stator windings, each of which contains two identical sections, can be combined into groups in series or by consonant connection or all together for load connection.

Description

Полезная модель относится к преобразователям нетрадиционных источников энергии и может быть использована в водо- и ветроэнергетических установках.The utility model relates to converters of unconventional energy sources and can be used in water and wind power plants.

Известно устройство, работающее как генератор, содержащее ротор с осью, диск ротора с кольцеобразным рядом дисковых или кольцеобразных постоянных магнитов, расположенных по окружности диска с зазорами и одноименными полюсами навстречу друг другу, обмотки, огибающие боковыми сторонами полуокружности постоянных магнитов с зазором, обеспечивающим прохождение кольцеобразного ряда постоянных магнитов без касания обмоток. В известном устройстве обмотки не имеют сердечников (См. патент на полезную модель №82954, опубл. 10.05.2009 Бюл. 3), прототип.A device is known that operates as a generator containing a rotor with an axis, a rotor disk with an annular row of disk or ring-shaped permanent magnets located around the circumference of the disk with gaps and poles of the same name facing each other, windings enveloping the lateral sides of the semicircles of permanent magnets with a gap that allows the passage of an annular a number of permanent magnets without touching the windings. In the known device, the windings do not have cores (See patent for utility model No. 82954, publ. 05/10/2009 Bull. 3), prototype.

Недостатком прототипа является низкий коэффициент полезного действия (КПД) за счет сильного влияния реакции якоря и большого рассеяния магнитного потока постоянных магнитов по причине отсутствия сердечников обмоток.The disadvantage of the prototype is the low coefficient of performance (COP) due to the strong influence of the reaction of the armature and the large dispersion of the magnetic flux of permanent magnets due to the lack of core windings.

Технический результат заключается в повышении КПД машины за счет снижения рассеяния магнитного потока постоянных магнитов посредством размещения обмоток на сердечниках и снижения степени влияния реакции якоря за счет применения сердечников с разнесением магнитных потоков секционных обмоток в пространстве.The technical result consists in increasing the efficiency of the machine by reducing the scattering of the magnetic flux of permanent magnets by placing windings on the cores and reducing the degree of influence of the armature reaction through the use of cores with spacing of magnetic fluxes of sectional windings in space.

Технический результат достигается тем, что электрическая машина содержит ротор с осью, диск ротора из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор, размещенный внутри его на его ободе индуктор, несущий сердечники с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций.The technical result is achieved in that the electric machine contains a rotor with an axis, a rotor disk of dielectric material with an annular row of permanent magnets in the form of prisms located in radial planes around the circumference of the disk with a gap and the same poles facing each other, a stator placed inside it on it the rim is an inductor carrying cores with stator windings in the form of two identical sections.

Особенностью является то, что в зазорах между встречнонаправленными полюсами постоянных магнитов размещены ферромагнитные вставки, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов.The peculiarity is that in the gaps between the opposing poles of the permanent magnets there are ferromagnetic inserts concentrating the magnetic fluxes of the opposing poles.

Особенностью также является то, что сердечники выполнены П-образной формы, образующие с участками индуктора замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников П-образной формы. Секции каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.A feature is also that the cores are made in a U-shape, forming closed magnetic circuits with the inductor sections, and each of the sections of the stator windings is located on the side sections of the U-shaped cores. The sections of each of the stator windings are interconnected sequentially and according to each other, and the stator windings, each of which contains two identical sections, can be combined in a series and consonant connection into groups or all together to connect the load.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг. 1 - сегмент конструкции электрической машины; фиг. 2 - конструкция сердечников обмоток в комплекции с элементами магнитной цепи; фиг. 3 - схематическое изображение магнитных потоков в магнитной цепи машины.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, which depict: FIG. 1 - segment design of an electric machine; FIG. 2 - the design of the cores of the windings in combination with the elements of the magnetic circuit; FIG. 3 is a schematic representation of magnetic fluxes in a magnetic circuit of a machine.

Электрическая машина (фиг. 1) содержит ротор 1 с осью 2, диск 3 ротора 1 из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов 4 в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска 3 с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор 5, размещенный внутри его на его ободе 6 индуктор 7, несущий сердечники 8 с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций 9, 10. В зазорах между встречнонаправленными полюсами постоянных магнитов 4 размещены ферромагнитные вставки 11, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов. Сердечники 8 выполнены П-образной формы, образующие с участками индуктора 7 замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций 9, 10 статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников 8 П-образной формы. Секции 9, 10 каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции 9, 10, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.The electric machine (Fig. 1) contains a rotor 1 with an axis 2, a disk 3 of a rotor 1 made of dielectric material with an annular row of permanent magnets 4 in the form of prisms located in radial planes around the circumference of the disk 3 with a gap and the same poles towards each other, the stator 5 placed inside it on its rim 6 is an inductor 7 carrying cores 8 with stator windings in the form of two identical sections 9, 10. In the gaps between the opposite poles of the permanent magnets 4 there are ferromagnetic inserts 11 concentrating magnetic currents of oncoming poles. The cores 8 are made in a U-shape, forming closed magnetic circuits with the sections of the inductor 7, and each of the sections 9, 10 of the stator windings is located on the side sections of the U-shaped cores 8. Sections 9, 10 of each of the stator windings are interconnected sequentially and according to each other, and stator windings, each of which contains two identical sections 9, 10, can be combined into series or by consonant connection in groups or all together to connect the load.

Сердечники 8 П-образной формы, состоящие из двух одинаковых секций 9, 10, с участками индуктора 7 образуют замкнутый магнитопровод для потоков Ф_Р9 и Ф_Р10, (См. Рис. 3), обусловленных реакцией якоря. Имея противоположные направления, потоки Ф_Р9 и Ф_Р10 замыкаются по пути с наименьшим магнитным сопротивлением. Ввиду того, что магнитное сопротивление зазора Δ велико, эти потоки замыкаются внутри замкнутого магнитопровода, состоящего из П-образных сердечников 7, и взаимокомпенсируются. Это приводит к значительному снижению степени влияния реакции якоря и повышению КПД предложенной полезной модели по сравнению с прототипом.U-shaped cores 8, consisting of two identical sections 9, 10, with inductor sections 7 form a closed magnetic circuit for fluxes Ф _Р9 and Ф _Р10 , (see Fig. 3), caused by the reaction of the armature. Having opposite directions, the fluxes Ф _Р9 and Ф _{Р10 are} closed along the path with the least magnetic resistance. Due to the fact that the magnetic resistance of the gap Δ is large, these fluxes are closed inside a closed magnetic circuit, consisting of U-shaped cores 7, and are mutually compensated. This leads to a significant reduction in the degree of influence of the reaction of the anchor and increase the efficiency of the proposed utility model in comparison with the prototype.

Claims

1. An electric machine containing a rotor with an axis, a rotor disk of dielectric material with an annular series of permanent magnets in the form of prisms located in radial planes around the circumference of the disk with a gap and the same poles facing each other, a stator placed inside it on its rim inductor, bearing cores with stator windings in the form of two identical sections, characterized in that in the gaps between the opposite poles of the permanent magnets are placed ferromagnetic inserts concentrating magnetic counter poles flows.

2. The electric machine according to claim 1, characterized in that the cores are made in a U-shape, forming closed magnetic circuits with sections of the inductor, and each of the sections of the stator windings is located on the side sections of the U-shaped cores.

3. The electric machine according to claim 1, characterized in that the sections of each of the stator windings are interconnected in series and according to each other, and the stator windings, each of which contains two identical sections, can be combined into groups in series or in a consonant manner or all together to connect the load.