RU163830U1 - Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами - Google Patents
Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами Download PDFInfo
- Publication number
- RU163830U1 RU163830U1 RU2016105566/07U RU2016105566U RU163830U1 RU 163830 U1 RU163830 U1 RU 163830U1 RU 2016105566/07 U RU2016105566/07 U RU 2016105566/07U RU 2016105566 U RU2016105566 U RU 2016105566U RU 163830 U1 RU163830 U1 RU 163830U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- claw
- permanent magnets
- rotor
- shaped rotor
- electric machine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами, содержащая щиты и корпус, являющиеся внешним магнитопроводом, когтеобразный ротор, статор с шихтованным сердечником, в пазах которого размещена многофазная многополюсная обмотка, неподвижные кольцевые обмотки возбуждения, выполненные из высокотемпературного сверхпроводникового (ВТСП) материала и установленные на корпусе машины, отличающаяся тем, что на полюсах когтеобразного ротора расположены постоянные магниты, намагниченные радиально и тангенциально, и торцевые постоянные магниты, установленные в межполюсном зазоре между краем полюса одной полярности и полюсной системой другой полярности.
Description
Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к бесконтактным синхронным электрическим машинам с аксиальным возбуждением и с высокотемпературными сверхпроводниковыми (ВТСП) элементами и может быть использована в транспортных электроэнергетических установках.
Известны бесконтактные синхронные электрические машины с когтеобразным ротором, возбуждение которых осуществляется с помощью неподвижных обмоток возбуждения (ОВ) (см. Апсит В.В. Синхронные машины с когтеобразными полюсами. Рига: Изд-во АН Латвийской ССР, 1959 г., с. 7, рис. 2).
Известна бесконтактная синхронная электрическая машина с когтеобразным ротором, обмотка возбуждения которой выполнена из высокотемпературного сверхпроводника (E. Watanabe, K. Kikukawa, Y. Satoh, S. Torii. Development of superconducting claw-pole motor. Physica С 468 (2008) 2087-2090).
Известен когтеобразный ротор синхронной машины, имеющий тангенциально намагниченные постоянные магниты, расположенные между когтеобразными полюсами ротора (см. Специальные электрические машины: (источники и преобразователи энергии). Учеб. пособие для вузов / А.И. Бертинов, Д.А. Бут, С.Р. Мизюрин и др.; под ред. А.И. Бертинова. - М., Энергоиздат, 1982 г., глава 7, §7.5, п. 7.5.3 «Когтеобразный ротор», рис. 7.21).
Общий недостаток известных устройств - относительно невысокие значения мощности единичных агрегатов, КПД и массогабаритных показателей. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является бесконтактная сверхпроводниковая электрическая машина с когтеобразным ротором, приведенная в статье E. Watanabe, K. Kikukawa, Y. Satoh, S. Torii. Development of superconducting claw-pole motor. Physica C. 468 (2008) 2087-2090, содержащая щиты и корпус, являющиеся внешним магнитопроводом, когтеобразный ротор, статор с шихтованным сердечником, в пазах которого размещена многофазная многополюсная обмотка, неподвижные кольцевые обмотки возбуждения, выполненные из высокотемпературного сверхпроводникового (ВТСП) материала и установленные на корпусе машины.
Основная задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении энергетических и массогабаритных показателей сверхпроводниковой электрической машины с когтеобразным ротором. Техническим результатом использования данной полезной модели является повышение удельной мощности, КПД, а также обеспечение работы электрической машины при аварийном отключении подачи хладагента в СПОВ.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в сверхпроводниковой электрической машине с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами, содержащей магнитопроводящие щиты и корпус, когтеобразный ротор, статор с шихтованным сердечником, в пазах которого размещена многофазная многополюсная обмотка, неподвижные кольцевые обмотки возбуждения, выполненные из высокотемпературного сверхпроводникового (ВТСП) материала и установленные на корпусе машины, на полюсах когтеобразного ротора расположены постоянные магниты (ПМ), намагниченные радиально и тангенциально, и торцевые постоянные магниты, установленные в межполюсном зазоре между краем полюса одной полярности и полюсной системой другой полярности.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в отличие от прототипа, представляющего собой сверхпроводниковую электрическую машину с когтеобразным ротором и 2-мя неподвижными кольцевыми ВТСП обмотками возбуждения, в конструкции данной машины дополнительно применена комбинация постоянных магнитов, намагниченных радиально и тангенциально, и установленных на полюсах когтеобразного ротора, и торцевых постоянных магнитов, размещенных в межполюсном зазоре между краем полюса одной полярности и полюсной системой другой полярности. При этом основной магнитный поток в машине создается благодаря совместному действию сверхпроводниковой неподвижной кольцевой обмотки возбуждения и постоянных магнитов на роторе, что позволяет увеличить индукцию магнитного поля в рабочем зазоре, а также уменьшить величину магнитного потока в магнитопроводящих корпусе и щитах. Это дает возможность уменьшить их толщину, улучшая при этом массогабаритные показатели электрической машины.
На фиг. 1 показан продольный разрез сверхпроводниковой электрической машины с когтеобразным ротором и постоянными магнитами.
На фиг. 2 показан поперечный разрез сверхпроводниковой электрической машины с когтеобразным ротором и постоянными магнитами.
Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами содержит: магнитопроводящие щиты 1 и 2, магнитопроводящий корпус 3, статор 4, выполненный шихтованным, и имеющий пазы, распределенные по его внутренней поверхности, размещенную в этих пазах многофазную многополюсную обмотку 5, установленный на валу машины когтеобразный ротор, представляющий собой когтеобразные полюсные системы 6 и 7 с радиально 8 и тангенциально 9 намагниченными постоянными магнитами. В межполюсном зазоре между краем полюса одной полярности и полюсной системой другой полярности размещены торцевые постоянные магниты 10. На корпусе установлены кольцевые сверхпроводниковые обмотки возбуждения (СПОВ) 11 и 12, выполненные из высокотемпературной сверхпроводниковой (ВТСП) ленты 2-го поколения.
Машина работает следующим образом. Постоянные магниты 8, 9, 10 намагничивают ротор так, что полюсная система 6 приобретает северную полярность, а полюсная система 7 - южную. При подаче тока в СПОВ в машине возникает аксиальный магнитный поток, который либо усиливает намагниченность полюсных систем ротора (подмагничивающий режим), либо ослабляет его (размагничивающий режим) в зависимости от направления тока в СПОВ. В генераторном режиме работы машины ротор является индуктором, а статор - якорем. При вращении ротора с полюсными системами относительно статора в обмотке якоря наводятся ЭДС.
В области когтеобразных полюсов магнитные потоки от ПМ суммируются с магнитным потоком СПОВ, что увеличивает максимальную выходную мощность генератора. Кроме того, наличие ПМ в роторе обеспечивает работу электрической машины при аварийном отключении подачи хладагента в СПОВ.
Особенностью машины является то, что магнитный поток рассеяния постоянных магнитов, проходящий через щиты 1 и 2 и корпус 3 машины, в подмагничивающем режиме работы СПОВ направлен встречно магнитному потоку СПОВ, проходящему через щиты 1 и 2 и корпус 3, в результате чего снижается результирующий магнитный поток в указанных частях машины. Это позволяет, если не требуется работа СПОВ в размагничивающем режиме, уменьшить их толщину.
Применение комбинации ПМ в данной машине позволяет совместить достоинства машин с ПМ и с когтеобразными полюсами и проводить регулирование ЭДС машины.
Результаты поверочных электромагнитных расчетов параметров данной полезной модели и экспериментальных исследований на моделях показали, что данный тип электрических машин перспективен для применения в системах электроснабжения транспортных средств нового поколения. По мнению авторов совокупность существенных признаков рассматриваемой полезной модели необходима и достаточна для достижения заявляемого технического результата.
Claims (1)
- Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами, содержащая щиты и корпус, являющиеся внешним магнитопроводом, когтеобразный ротор, статор с шихтованным сердечником, в пазах которого размещена многофазная многополюсная обмотка, неподвижные кольцевые обмотки возбуждения, выполненные из высокотемпературного сверхпроводникового (ВТСП) материала и установленные на корпусе машины, отличающаяся тем, что на полюсах когтеобразного ротора расположены постоянные магниты, намагниченные радиально и тангенциально, и торцевые постоянные магниты, установленные в межполюсном зазоре между краем полюса одной полярности и полюсной системой другой полярности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105566/07U RU163830U1 (ru) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105566/07U RU163830U1 (ru) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163830U1 true RU163830U1 (ru) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016105566/07U RU163830U1 (ru) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163830U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664716C1 (ru) * | 2017-11-15 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Сверхпроводниковая синхронная электрическая машина с обмотками якоря и возбуждения в неподвижном криостате |
RU2696090C2 (ru) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Сверхпроводниковая индукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением |
-
2016
- 2016-02-18 RU RU2016105566/07U patent/RU163830U1/ru active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664716C1 (ru) * | 2017-11-15 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Сверхпроводниковая синхронная электрическая машина с обмотками якоря и возбуждения в неподвижном криостате |
RU2696090C2 (ru) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Сверхпроводниковая индукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2450411C1 (ru) | Аксиальная двухвходовая бесконтактная электрическая машина-генератор | |
CN102035270B (zh) | 轴向励磁的双凸极电机 | |
CN105245073A (zh) | 定子永磁型双凸极盘式电机 | |
RU2664716C1 (ru) | Сверхпроводниковая синхронная электрическая машина с обмотками якоря и возбуждения в неподвижном криостате | |
RU2402858C1 (ru) | Аксиальный бесконтактный генератор постоянного тока | |
CN103560637A (zh) | 一种高功率密度的混合励磁同步发电机 | |
Ueda et al. | Fundamental design of a consequent-pole transverse-flux motor for direct-drive systems | |
CN107196477A (zh) | 旋转电机 | |
CN106655553B (zh) | 一种复合结构电机 | |
CN107425630B (zh) | 一种交替极内置式永磁电机转子 | |
RU163830U1 (ru) | Сверхпроводниковая электрическая машина с аксиальным возбуждением и когтеобразным ротором с постоянными магнитами | |
CN105896833A (zh) | 一种基于全波感应励磁的混合励磁三相无刷同步发电机 | |
RU2623214C1 (ru) | Аксиальная многофазная двухвходовая бесконтактная электрическая машина-генератор | |
CN104319975A (zh) | 单槽单极圆筒动磁直线交流发电机 | |
Sani et al. | The Influence of Rotor Shape and Air Gap Position on the Characteristics of the Three-phase Axial Flux Permanent Magnet Generator | |
CN207638540U (zh) | 一种圆筒式双凸极永磁直线电机 | |
CN106100272A (zh) | 一种少稀土齿轭互补的双凸极磁通可控电机 | |
RU2393615C1 (ru) | Однофазный бесконтактный магнитоэлектрический генератор | |
RU165187U1 (ru) | Индукторный генератор с комбинированным возбуждением | |
CN112787476B (zh) | 基于交替极转子的集成式直流感应混合励磁无刷电机 | |
RU61484U1 (ru) | Униполярный многовитковый генератор постоянного тока с магнитным и электромагнитным самовозбуждением | |
RU2392724C1 (ru) | Однофазный электрический генератор | |
RU115130U1 (ru) | Электрическая машина | |
CN102013779B (zh) | 五次谐波励磁的混合励磁永磁电机 | |
CN201956856U (zh) | 五次谐波励磁的混合励磁永磁电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170219 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190409 |