RU159278U1

RU159278U1 - ELECTRIC MACHINE STATOR MAGNET

Info

Publication number: RU159278U1
Application number: RU2015140162/07U
Authority: RU
Inventors: Флюр Рашитович Исмагилов; Ирек Ханифович Хайруллин; Вячеслав Евгеньевич Вавилов; Николай Геннадиевич Тарасов; Валентина Владимировна Айгузина; Владимир Игоревич Бекузин; Айбулат Халяфович Минияров; Антон Александрович Меднов
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2016-02-10

Abstract

Магнитопровод статора электрической машины, состоящий из ярма с зубцами из листовой стали, при этом на зубцах выполнены выемки, отличающийся тем, что выемки расположены на диаметре расточки статора и имеют полукруглую форму, длина l которых - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ.The stator magnetic circuit of an electric machine, consisting of a yoke with teeth made of sheet steel, with grooves made on the teeth, characterized in that the grooves are located on the diameter of the stator bore and have a semicircular shape, the length l of which is not more than one third of the tooth width z and height h - no more than half the size of the air gap δ.

Description

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при конструировании статоров электрических машин с постоянными магнитами.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of stators of permanent magnet electric machines.

Известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учебник для вузов. В двух томах. Том 1 / А.В. Иванов-Смоленский - 3-е изд., стереот. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 652 [6] с.: ил. - С. 422-423], содержащего отштампованные и изолированные листы электротехнической стали.The known design of the stator magnetic circuit of an electric machine [Ivanov-Smolensky A.V. Electric cars: a textbook for high schools. In two volumes. Volume 1 / A.V. Ivanov-Smolensky - 3rd ed., Stereot. - M.: Publishing House MPEI, 2006. - 652 [6] p.: Ill. - S. 422-423], containing stamped and insulated sheets of electrical steel.

Недостатками данной конструкции являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, невысокий коэффициент полезного действия.The disadvantages of this design are: non-sinusoidality of the magnetic induction curve in the air gap, low efficiency.

Известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №68197, H02K 1/06, 14.05.2007], содержащего отштампованные и изолированные листы электротехнической стали, смещенные в пакете по окружности относительно друг друга на величину, кратную зубцовому делению, с возможностью обеспечения одного и более полных оборотов листов из электротехнической стали вокруг оси пакета, при этом продольные оси пазов параллельны продольной оси магнитопровода.A known design of the stator magnetic circuit of an electric machine [RF patent No. 68197, H02K 1/06, 05/14/2007], containing stamped and insulated sheets of electrical steel, offset in the package around the circumference relative to each other by an amount multiple of the gear division, with the possibility of one and more complete revolutions of sheets of electrical steel around the axis of the package, while the longitudinal axis of the grooves are parallel to the longitudinal axis of the magnetic circuit.

Также известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №5253979, Н02К 17/10, 24.07.2012], содержащего полюсные наконечники, ярмо, которые собраны из листов электротехнической стали, корпус выполнен из немагнитного материала, в котором неподвижно закреплен сердечник статора, состоящий из одной пары полюсов и ярма, на котором установлена резонансная обмотка с конденсатором настройки, причем полюсные наконечники и ярмо конструктивно выполнены неразъемно.Also known is the design of the stator magnetic circuit of an electric machine [RF patent No. 5253979, H02K 17/10, 24.07.2012] containing pole pieces, yoke, which are assembled from sheets of electrical steel, the housing is made of non-magnetic material, in which the stator core is fixedly fixed, consisting from one pair of poles and a yoke, on which a resonant winding with a tuning capacitor is installed, and the pole terminals and the yoke are structurally integral.

Недостатками данной конструкции являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, сложность конструктивной сборки.The disadvantages of this design are: non-sinusoidality of the magnetic induction curve in the air gap, the complexity of the structural assembly.

Наиболее близкой к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №2419946, H02K 1/06, H02K 1/18, H02K 3/493, 24.05.2010], состоящего из ярма с зубцами из листовой стали, выполненными с открытыми пазами, при этом на зубцах сделаны выемки, в которые. установлены зубцовые наконечники из диэлектрического магнитомягкого композиционного материала и закреплены в выемках зубцов клиньями из диэлектрического немагнитного материала.Closest to the claimed technical essence and the achieved result is the design of the stator magnetic circuit of an electric machine [RF patent No. 2419946, H02K 1/06, H02K 1/18, H02K 3/493, 05.24.2010], consisting of a yoke with teeth made of sheet steel made with open grooves, while the teeth are made recesses in which. set teeth tips from a dielectric magnetically soft composite material and are fixed in the notches of the teeth by wedges from a dielectric non-magnetic material.

Недостатками прототипа являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, невысокий коэффициент полезного действия.The disadvantages of the prototype are: non-sinusoidal curve of the magnetic induction in the air gap, low efficiency.

Задача полезной модели - повышение энергетических показателей электрической машины с постоянными магнитами.The objective of the utility model is to increase the energy performance of an electric machine with permanent magnets.

Техническим результатом является повышение синусоидальности кривой магнитной индукции в воздушном зазоре.The technical result is to increase the sinusoidal curve of the magnetic induction in the air gap.

Представленная задача решается, указанный технический результат достигается тем, что в магнитопроводе статора электрической машины, состоящем из ярма с зубцами из листовой стали, при этом на зубцах выполнены выемки, согласно полезной модели выемки расположены на диаметре, расточки статора и имеют полукруглую форму, длина которых l - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ.The presented problem is solved, the indicated technical result is achieved by the fact that in the stator magnetic circuit of an electric machine, consisting of a yoke with teeth made of sheet steel, the notches are made on the teeth, according to the useful model, the notches are located on the diameter, the stator bores have a semicircular shape, the length of which l - not more than one third of the tooth width z and height h - not more than half the size of the air gap δ.

Существо полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен поперечный разрез электрической машины, на фиг. 2 - часть поперечного разреза электрической машины.The essence of the utility model is illustrated by drawings: in FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric machine; FIG. 2 - part of a cross section of an electric machine.

На фиг. 1 показан ротор 1 с расположенными на нем постоянными магнитами 2, намагниченными в радиальном направлении N-S, и постоянными магнитами 3, намагниченными в радиальном направлении S-N. Статор, содержит магнитопровод 4 и обмотку 5. На зубцах 6 магнитопровода 4, на диаметре расточки статора расположены выемки 7, имеющие полукруглую форму.In FIG. 1 shows a rotor 1 with permanent magnets 2 located therein, magnetized in the radial direction N-S, and permanent magnets 3, magnetized in the radial direction S-N. The stator contains a magnetic circuit 4 and a winding 5. On the teeth 6 of the magnetic circuit 4, recesses 7 having a semicircular shape are located on the diameter of the stator bore.

Зубец 6 магнитопровода 4 (фиг. 2) с выемкой 7 полукруглой формы, длина l которого - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ.The tooth 6 of the magnetic circuit 4 (Fig. 2) with a semicircular notch 7, the length l of which is not more than one third of the tooth width z and the height h is not more than half the size of the air gap δ.

Магнитопровод статора электрической машины работает следующим образом. При вращении ротора 1 с постоянными магнитами 2 и 3 создается магнитный поток, проходящий через зубцы 6 магнитопровода 4 с выемками 7 полукруглой формы, длина l которых - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ (данные геометрические соотношения определены на основании экспериментов), наводит в обмотке 5 ЭДС, тем самым обеспечивается синусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, снижение потерь в электрической машине от высших гармоник, уменьшение амплитуды высших гармоник поля, а также повышение коэффициента полезного действия.The magnetic circuit of the stator of an electric machine operates as follows. When the rotor 1 is rotated with permanent magnets 2 and 3, a magnetic flux is created, passing through the teeth 6 of the magnetic circuit 4 with semicircular notches 7, the length l of which is not more than one third of the tooth width z and the height h is not more than half the air gap δ (data geometric relationships are determined on the basis of experiments), induces EMF in the winding 5, thereby ensuring a sinusoidal magnetic induction curve in the air gap, reducing losses in the electric machine from higher harmonics, reducing the amplitude of higher harmonics IR field, as well as increasing efficiency.

Таким образом, заявленная полезная модель позволяет обеспечить синусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, уменьшить амплитуду высших гармоник поля, снизить потери в электрической машине от высших гармоник, а также повысить коэффициент полезного действия.Thus, the claimed utility model makes it possible to ensure a sinusoidal magnetic induction curve in the air gap, to reduce the amplitude of the higher harmonics of the field, to reduce losses in the electric machine from higher harmonics, and also to increase the efficiency.

Claims

The stator magnetic circuit of an electric machine, consisting of a yoke with teeth made of sheet steel, with grooves made on the teeth, characterized in that the grooves are located on the diameter of the stator bore and have a semicircular shape, the length l of which is not more than one third of the tooth width z and height h - no more than half the size of the air gap δ.