RU155153U1

RU155153U1 - ELECTRIC MACHINE ROTOR

Info

Publication number: RU155153U1
Application number: RU2015100591/07U
Authority: RU
Inventors: Флюр Рашитович Исмагилов; Ирек Ханифович Хайруллин; Вячеслав Евгеньевич Вавилов; Руслан Динарович Каримов
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2015-09-20

Abstract

Ротор электрической машины, содержащий вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, и бандаж, выполненный в виде колец, которые зафиксированы на валу стопорными кольцами, отличающийся тем, что ярмо и кольца бандажа выполнены шихтованными, при этом кольца бандажа выполнены из ленты из прочного немагнитного материала и скреплены путем пропитки из синтетической смолы, на обоих концах вала расположена резьба, на которой завинчены стопорные кольца, с возможностью затягивания и фиксирования колец бандажа и постоянных магнитов.The rotor of an electric machine, comprising a shaft, a yoke, on which permanent magnets are mounted, and a band made in the form of rings, which are fixed on the shaft by retaining rings, characterized in that the yoke and the band rings are made in batches, while the band rings are made of durable tape non-magnetic material and fastened by impregnation of synthetic resin, at both ends of the shaft there is a thread on which the locking rings are screwed, with the possibility of tightening and fixing the rings of the bandage and permanent magnets.

Description

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании магнитоэлектрических машин, таких как генераторы и электродвигатели.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of magnetoelectric machines, such as generators and electric motors.

Известен ротор электрической машины [патент РФ №2444108, H02K 1/27, 27.02.2012], состоящий из полого вала из немагнитного материала, цилиндра, выполненного из магнитно-мягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, в продольных радиальных пазах которого размещены постоянные магниты, зафиксированные немагнитными металлическими клиньями по всей площади их контактов, при этом торцы ротора жестко скреплены с цилиндрическими втулками, выполненными из немагнитного металла, соосными и жестко скрепленными с полым валом. Постоянные магниты снабжены средствами их фиксации в продольных радиальных пазах цилиндрических втулок, кроме того, наружная поверхность цилиндра снабжена бандажом, выполненным намоткой на него гибкой нити из высокопрочного немагнитного материала, например углеродного волокна, при этом внешней поверхности бандажа придана цилиндрическая форма, соответствующая по диаметру и шероховатости поверхности указанным цилиндрическим втулкам. Нити в бандаже скреплены пропиткой твердеющими синтетическими смолами.Known rotor of an electric machine [RF patent No. 2444108, H02K 1/27, 02.27.2012], consisting of a hollow shaft of non-magnetic material, a cylinder made of soft magnetic material with high magnetic permeability, in the longitudinal radial grooves of which are placed permanent magnets, fixed by non-magnetic metal wedges over the entire area of their contacts, while the ends of the rotor are rigidly bonded to cylindrical bushings made of non-magnetic metal, coaxial and rigidly bonded to the hollow shaft. Permanent magnets are equipped with means for fixing them in the longitudinal radial grooves of the cylindrical bushings, in addition, the outer surface of the cylinder is provided with a band made by winding a flexible thread of high-strength non-magnetic material such as carbon fiber, while the outer surface of the band is given a cylindrical shape corresponding in diameter and surface roughness to said cylindrical bushings. The threads in the bandage are fastened by impregnation with hardening synthetic resins.

Недостатками данного устройства являются отсутствие антикоррозийной защиты постоянных магнитов, а так же сложность конструкции ротора. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.The disadvantages of this device are the lack of corrosion protection of permanent magnets, as well as the complexity of the design of the rotor. Another disadvantage is the cast rotor yoke design, which leads to the appearance of increased eddy currents, which increase the energy loss in the electric machine.

Известен ротор электрической машины [патент РФ №2211517, H02K 1/27, 27.08.2003], содержащий магнитопровод, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин с размещенными на нем постоянными магнитами с полюсными наконечниками, между которыми имеются зазоры. На наружной поверхности полюсных наконечников имеются кольцевые канавки, в которых размещен бандаж из немагнитного материала, выполненный в виде колец, соединенных через перемычки в зазорах, с немагнитными кольцевыми пластинами.Known rotor of an electric machine [RF patent No. 2211517, H02K 1/27, 08/27/2003], containing a magnetic circuit made of uniformly alternating magnetic and non-magnetic ring plates with permanent magnets placed on it with pole tips, between which there are gaps. On the outer surface of the pole pieces there are annular grooves in which a band of non-magnetic material is placed, made in the form of rings connected through jumpers in the gaps to non-magnetic ring plates.

Недостатками данного устройства являются отсутствие антикоррозийной защиты постоянных магнитов, а также недостаточная механическая прочность ротора, приводящая к возможности его разрушения при эксплуатации в режиме повышенных частот вращения.The disadvantages of this device are the lack of corrosion protection of permanent magnets, as well as the lack of mechanical strength of the rotor, leading to the possibility of its destruction during operation in high speed mode.

Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.Another disadvantage is the cast rotor yoke design, which leads to the appearance of increased eddy currents, which increase the energy loss in the electric machine.

Известен ротор электрической машины [патент РФ №144527, H02K 1/27, 27.08.2014], содержащий ярмо и установленные на него постоянные магниты, при этом бандажные кольца установлены в выемки на постоянных магнитах.The rotor of an electric machine is known [RF patent No. 144527, H02K 1/27, 08/27/2014] containing a yoke and permanent magnets mounted on it, while the retaining rings are mounted in recesses with permanent magnets.

Недостатками данного устройства является недостаточная механическая прочность из-за неустойчивого расположения бандажа, а также отсутствие антикоррозийной и внешней защиты постоянных магнитов. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.The disadvantages of this device is the lack of mechanical strength due to the unstable location of the bandage, as well as the lack of corrosion and external protection of permanent magnets. Another disadvantage is the cast rotor yoke design, which leads to the appearance of increased eddy currents, which increase the energy loss in the electric machine.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ротор электрической машины [патент US №8269390 H02K 21/12, 15.04.2014], содержащий вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, цилиндрический рукав из немагнитного материала, который одевают на постоянные магниты, и бандаж выполненный в виде колец из немагнитного материала. Постоянные магниты и кольца бандажа снабжены средством фиксации в виде стопорных колец с обоих концов ротора, которые стягиваются болтами, проходящие через постоянные магниты.The closest in technical essence and the achieved result is the rotor of an electric machine [US patent No. 8269390 H02K 21/12, 04/15/2014] containing a shaft, a yoke on which permanent magnets are mounted, a cylindrical sleeve of non-magnetic material that is worn on permanent magnets, and a bandage made in the form of rings of non-magnetic material. Permanent magnets and band rings are provided with a fixing means in the form of retaining rings on both ends of the rotor, which are pulled together by bolts passing through the permanent magnets.

Недостатками данного устройства являются сложная конструкция ротора, наличие рукава, в котором индуцируются вихревые токи, а также отсутствие защиты постоянных магнитов от коррозии. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.The disadvantages of this device are the complex rotor design, the presence of a sleeve in which eddy currents are induced, as well as the lack of protection of permanent magnets from corrosion. Another disadvantage is the cast rotor yoke design, which leads to the appearance of increased eddy currents, which increase the energy loss in the electric machine.

Задача полезной модели - увеличение коэффициента полезного действия электрической машины за счет уменьшения потерь в роторе.The objective of the utility model is to increase the efficiency of an electric machine by reducing losses in the rotor.

Технический результат - уменьшение потерь на вихревые токи, возникающие в ярме ротора и в кольцах бандажа за счет изготовления ярма и колец бандажа шихтованными.The technical result is the reduction of eddy current losses arising in the yoke of the rotor and in the rings of the bandage due to the manufacture of the yoke and rings of the bandage burdened.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в роторе электрической машины, содержащем вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, и бандаж, выполненный в виде колец, которые зафиксированы на валу стопорными кольцами, согласно полезной модели, ярмо и кольца бандажа выполнены шихтованными, при этом кольца бандажа выполнены из ленты из прочного немагнитного материала и скреплены путем пропитки из синтетической смолы, на обоих концах вала расположена резьба, на которой завинчены стопорные кольца, с возможность затягивания и фиксирования колец бандажа и постоянных магнитов.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the rotor of an electric machine containing a shaft, a yoke, on which permanent magnets are mounted, and a bandage made in the form of rings that are fixed on the shaft with retaining rings, according to a utility model, the yoke and the ring of the bandage they are made in a blended manner, while the brace rings are made of a tape of durable non-magnetic material and are fastened by impregnation from synthetic resin, there is a thread on both ends of the shaft on which circlips are screwed the ability to tighten and fix the brace rings and permanent magnets.

Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид ротора.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of the rotor.

Предложенное устройство (фиг. 1) содержит вал 1 и ярмо 2, на котором расположены постоянные магниты 3, наружная поверхность которых охвачена бандажом 4, выполненным из колец из прочного немагнитного материала. Фиксирование постоянных магнитов 3 и колец бандажа 4,The proposed device (Fig. 1) contains a shaft 1 and a yoke 2, on which there are permanent magnets 3, the outer surface of which is covered by a bandage 4 made of rings of strong non-magnetic material. The fixation of the permanent magnets 3 and the rings of the retainer 4,

происходит за счет стопорных колец 5, которые завинчены на резьбе вала 6, при этом ярмо 2 и кольца бандажа 4 выполнены шихтованными.occurs due to the retaining rings 5, which are screwed onto the thread of the shaft 6, while the yoke 2 and the ring of the bandage 4 are made lined.

При работе электрической машины ротор вращается в магнитном поле, при этом изменяющийся магнитный поток пронизывает ярмо 2 и кольца бандажа 4, вследствие этого в них индуцируются вихревые токи, являющиеся причиной потерь в электрической машины. Использование шихтованного ярма и шихтованных колец бандажа позволяют значительно уменьшить вихревые токи.When the electric machine is operating, the rotor rotates in a magnetic field, while the changing magnetic flux penetrates the yoke 2 and the band rings 4, as a result of which eddy currents are induced in them, which cause losses in the electric machine. The use of a burdened yoke and burdened brace rings can significantly reduce eddy currents.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает уменьшение потерь на вихревые токи и защиту постоянных магнитов от коррозии, тем самым использование данной конструкции ротора позволит уменьшить потери в электрических машинах.Thus, the claimed utility model provides reduction of eddy current losses and protection of permanent magnets against corrosion, thereby using this rotor design will reduce losses in electric machines.

Claims

The rotor of an electric machine, comprising a shaft, a yoke, on which permanent magnets are mounted, and a band made in the form of rings, which are fixed on the shaft by retaining rings, characterized in that the yoke and the band rings are made in batches, while the band rings are made of durable tape non-magnetic material and fastened by impregnation of synthetic resin, at both ends of the shaft there is a thread on which the locking rings are screwed, with the possibility of tightening and fixing the rings of the bandage and permanent magnets.