RU188885U1 - Ротор высокочастной электрической машины - Google Patents
Ротор высокочастной электрической машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU188885U1 RU188885U1 RU2018146763U RU2018146763U RU188885U1 RU 188885 U1 RU188885 U1 RU 188885U1 RU 2018146763 U RU2018146763 U RU 2018146763U RU 2018146763 U RU2018146763 U RU 2018146763U RU 188885 U1 RU188885 U1 RU 188885U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- electric machine
- frequency electric
- diameter
- length
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 claims 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, в частности - к конструкции роторов высокочастотных электрических машин, в которых используются массивные роторы. Техническим результатом ротора высокочастной электрической машины является увеличение надежности функционирования электрической машины при уменьшении ее стоимости, за счет обеспечения возможности построения высокочастотной электрической машины с газодинамическими подшипниками без дополнительной системы стабилизации положения ротора в продольном направлении к оси вращения ротора. Технический результат полезной модели достигается с помощью ротора высокочастотной электрической машины, выполненного в виде сплошной детали, состоящий из центральной цилиндрической части с торцевыми конусными частями, причем торцевые конусные части симметричные, имеющие форму усеченного конуса, большее основание которого равно по диаметру основанию центральной цилиндрической части ротора, а диаметр меньшего основания торцевых частей равен 0,8÷0,9 диаметра большего основания, при этом общая длина ротора высокочастотной электрической машины на 10% больше активной длины магнитопровода статора, а длина центральной цилиндрической части на 10% меньше активной длины магнитопровода статора.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, в частности -к конструкции роторов высокочастотных электрических машин, в которых используются массивные роторы. При работе высокочастотной машины особые требования предъявляются к точности продольного позиционирования ротора. Эти требования вызваны особенностями применяемых в таких машинах подшипников в основном газодинамических или магнитных. Подшипники таких конструкций обеспечивают недостаточный отпор ротора относительно оси его вращения, но при этом имеют крайне низкие значения отпора в продольном направлении к оси вращения ротора. Продольное смещение ротора особенно при высокой скорости вращения может привести к разрушению подшипника. В связи с этим при проектировании высокоскоростных электрических машин необходимо обеспечить высокую точность стабилизации положения ее ротора в продольном направлении относительно оси вращения ротора.
Известен массивный ротор асинхронной электрической машины (US 4282451), выполненный в виде сплошного стального цилиндра с торцевыми частями разных форм, с выполненными кольцевыми выступами, разделенными кольцевыми пазами. Такой ротор обладает улучшенными энергетическими характеристиками по сравнению со сплошными роторами асинхронных электрических машин, выполненными в виде монолитной цилиндрической детали.
Недостатком такой конструкции ротора асинхронной электрической машины является невозможность обеспечения контроля положения ротора относительно магнитопровода статора асинхронной электрической машины.
Прототипом полезной модели принимается массивный ротор асинхронной машины (патент СССР №650163) со средней частью (центральной цилиндрической части), в которой выполнены открытые пазы с двумя концевыми частями (торцевые конусные части), при этом отношение высоты пазов к диаметру ротора равно 0,1-0,2, отношение ширины пазов к величине зубцового деления равно 0,15-0,35, отношение величины зубцового деления к диаметру ротора равно 0,03-0,06, а массивные концевые части имеют диаметр на стыке с зубцовой зоной меньше диаметра средней части на 0,4-1,0 высоты зубца.
К недостаткам прототипа можно отнести невозможность стабилизации положения ротора относительно активной зоны статора асинхронной машины без дополнительных устройств стабилизации.
Задачей полезной модели является разработка ротора высокочастотной электрической машины с эффективной стабилизацией его положения вдоль оси вращения.
Техническим результатом ротора высокочастной электрической машины является увеличение надежности функционирования электрической машины при уменьшении ее стоимости, за счет обеспечения возможности построения высокочастотной электрической машины с газодинамическими подшипниками без дополнительной системы стабилизации положения ротора в продольном направлении к оси вращения ротора.
Технический результат полезной модели достигается с помощью ротора высокочастотной электрической машины выполненного в виде сплошной детали, состоящий из центральной цилиндрической части с торцевыми конусными частями, причем торцевые конусные части симметричные, имеющие форму усеченного конуса, большее основание которого равно по диаметру основанию центральной цилиндрической части ротора, а диаметр меньшего основания торцевых частей равен 0,8÷0,9 диаметра большего основания, при этом общая длина ротора высокочастотной электрической машины на 10% больше активной длины магнитопровода статора, а длина центральной цилиндрической части на 10% меньше активной длины магнитопровода статора.
На фиг. 1 показан эскиз продольного сечения ротора высокочастной электрической машины, на фиг. 2 - эскиз разреза 3D модели продольного сечения ротора высокочастной электрической машины.
Ротор высокочастотной электрической машины (на фиг. не обозначен)выполнен в виде сплошной детали, состоящий из центральной цилиндрической части 1 и двух симметричных торцевых конусных частей 2 симметричных относительно оси вращения 3 ротора высокочастотной электрической машины (на фиг. не обозначен). Общая длина ротора высокочастотной электрической машины на 10% больше активной длины магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен). Длина центральной цилиндрической части 1 ротора (на фиг. не обозначен) высокочастотной электрической машины на 10% меньше активной длины магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен). Каждая из симметричных торцевых конусных частей 2 ротора имеет форму усеченного конуса, большее основание которого равно по диаметру основанию центральной цилиндрической части 1 ротора. Диаметр меньшего основания симметричных торцевых конусных частей 2 выбирается равным 0,8÷0,9 от диаметра большего основания. Рабочим положением ротора является положение, при котором ротор (на фиг. не обозначен) расположен так чтобы линия среднего поперечного сечение 5 ротора (на фиг. не обозначен) и линия среднего сечения активной длины 6 магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен) совпадали.
При подаче тока в обмотки (на фиг. не обозначены) статора (на фиг. не обозначен) через магнитопровод 4 статора (на фиг. не обозначен), центральную цилиндрическую часть 1 ротора и симметричные торцевые конусные части 2 ротора начинает протекать магнитный поток. За счет уменьшения диаметра меньшего основания симметричных торцевых конусных частей 2 ротора при сохранении внутреннего диаметра магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен) увеличивается толщина воздушного зазора (на фиг. не обозначен) между магнитопроводом 4 статора (на фиг. не обозначен) и ротором (на фиг. не обозначен). В связи с изменением величины воздушного зазора (на фиг. не обозначен) в месте сопряжения центральной цилиндрической части 1 ротора и симметричных торцевых конусных частей 2 ротора будет наблюдаться зона с более плотным расположением силовых линий магнитного поля, нежели в центральной цилиндрической части 1 ротора (на фиг. не обозначен). В связи с неравномерностью магнитного поля в роторе (на фиг. не обозначен) будут возникать силы, направленные в стороны симметричных торцевых конусных частей 2 ротора (на фиг. не обозначен). В противоположных концах ротора (на фиг. не обозначен) направление векторов силы будут иметь противоположные направления. При этом значение амплитуды векторов силы будут зависеть от положения ротора (на фиг. не обозначен) относительно магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен). В случае если ротор (на фиг. не обозначен) расположен в положении, при котором линия среднего поперечного сечение 5 ротора(на фиг. не обозначена)и линия среднего сечения активной длины 6 магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначена) совпадают, вектора сил будут одинаковы и будут компенсировать друг друга. В случае смещения ротора (на фиг. не обозначен) относительно магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен) вдоль оси вращения 3 ротора (на фиг. не обозначен) в противоположном от направления смещения месте сопряжения центральной цилиндрической части 1 ротора и симметричных торцевых конусных частей 2 ротора происходит процесс уплотнения расположения силовых линий магнитного поля и соответственно в месте сопряжения центральной цилиндрической части 1 ротора и симметричных торцевых конусных частей 2 ротора увеличивается сила, противодействующая перемещению ротора (на фиг. не обозначен), во втором (по направлению смещения ротора) месте сопряжения центральной цилиндрической части 1 ротора и симметричных торцевых конусных частей 2 ротора (на фиг. не обозначен) наблюдается обратный процесс с уменьшением плотности силовых линий магнитного поля, что приводит к уменьшению силы в направлении перемещения. Изменение направления суммарного вектора силы и его модуля приводит к возврату ротора (на фиг. не обозначен) в рабочее положение, при котором ротор расположен в положении, когда линия среднего поперечного сечение 5 ротора (на фиг. не обозначен) и линия среднего сечения активной длины 6 магнитопровода 4 статора (на фиг. не обозначен) совпадают.
Использование предложенной конструкции ротора (на фиг. не обозначен) высокочастной электрической машины позволяет добиться эффективной стабилизации положения ротора (на фиг. не обозначен) относительно магнитопровода статора (на фиг. не обозначен) и позволяет построить высокочастную электрическую машину с газодинамическими подшипниками без дополнительной системы стабилизации положения ротора в продольном направлении к оси вращения ротора (на фиг. не обозначен). Также использование предложной конструкции ротора (на фиг. не обозначен) высокочастной электрической машины позволяет обеспечить относительно невысокое увеличение плотности силовых линий в месте сопряжения центральной цилиндрической части 1 ротора и симметричных торцевых конусных частей 2 ротора. Это позволяет выполнить ротор из электротехнической стали с менее высокими тепловыми параметрами по отношении к стали из которой могут быть изготовлены роторы высокоскоростных машин с длиной менее активной длины статора (на фиг. не обозначен). Использование электрической стали с менее высокими тепловыми параметрами позволяет обеспечить уменьшение стоимости машины.
Claims (1)
- Ротор высокочастотной электрической машины выполнен в виде сплошной детали, состоящий из центральной цилиндрической части с торцевыми конусными частями, отличающийся тем, что торцевые конусные части симметричные, имеющие форму усеченного конуса, большее основание которого равно по диаметру основанию центральной цилиндрической части ротора, а диаметр меньшего основания торцевых частей равен 0,8÷0,9 диаметра большего основания, при этом общая длина ротора высокочастотной электрической машины на 10% больше активной длины магнитопровода статора, а длина центральной цилиндрической части на 10% меньше активной длины магнитопровода статора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146763U RU188885U9 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Ротор высокочастотной электрической машины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146763U RU188885U9 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Ротор высокочастотной электрической машины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU188885U1 true RU188885U1 (ru) | 2019-04-29 |
RU188885U9 RU188885U9 (ru) | 2019-08-01 |
Family
ID=66430772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146763U RU188885U9 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Ротор высокочастотной электрической машины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU188885U9 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5723933A (en) * | 1994-04-26 | 1998-03-03 | Orto Holding A.G. | Electronically commutated DC machine |
RU2111598C1 (ru) * | 1990-03-30 | 1998-05-20 | Юник Мобилити, Инк. | Способ изготовления якоря для электромагнитного преобразователя (варианты) |
RU2233532C1 (ru) * | 2003-02-06 | 2004-07-27 | Гогин Александр Викторович | Синхронная попеременно-полюсная машина |
RU2629017C1 (ru) * | 2016-11-15 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Гибридная аксиальная электрическая машина-генератор |
-
2018
- 2018-12-27 RU RU2018146763U patent/RU188885U9/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2111598C1 (ru) * | 1990-03-30 | 1998-05-20 | Юник Мобилити, Инк. | Способ изготовления якоря для электромагнитного преобразователя (варианты) |
US5723933A (en) * | 1994-04-26 | 1998-03-03 | Orto Holding A.G. | Electronically commutated DC machine |
RU2233532C1 (ru) * | 2003-02-06 | 2004-07-27 | Гогин Александр Викторович | Синхронная попеременно-полюсная машина |
RU2629017C1 (ru) * | 2016-11-15 | 2017-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Гибридная аксиальная электрическая машина-генератор |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU188885U9 (ru) | 2019-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2894788C (en) | Permanent magnet machine with segmented sleeve for magnets | |
US9964146B2 (en) | Magnetic bearing having reduced leakage magnetic flux | |
US11289970B2 (en) | Control device and a method for controlling an electric drive | |
CN103441630B (zh) | 一种12/4极结构的三自由度磁悬浮开关磁阻电机 | |
Xu et al. | Comparative analysis of bearingless switched reluctance motors with decoupled suspending force control | |
US9291197B2 (en) | Magnetic radial bearing with three-phase control | |
CN110855119B (zh) | 一种分数极两相游标永磁直线电机 | |
RU188885U1 (ru) | Ротор высокочастной электрической машины | |
CN103956843A (zh) | 一种高速电主轴用内置式永磁同步电机 | |
Xu et al. | Design and analysis of novel 12/14 hybrid pole type bearingless switched reluctance motor with short flux path | |
CN108233572B (zh) | 用于使气隙磁通密度成形的转子 | |
Wajnert et al. | Simulation for the determination of the hybrid magnetic bearing’s electromagnetic parameters | |
CN101369747B (zh) | 一种凸极绕线转子异步电机 | |
JP2005130689A (ja) | 回転電機 | |
KR20150139219A (ko) | 12/14 하이브리드 극 타입 베어링리스 스위치 릴럭턴스 전동기 | |
JP7466475B2 (ja) | リニアモータ | |
Hippner et al. | High speed synchronous homopolar and permanent magnet machines comparative study | |
US10476335B2 (en) | Electric machine | |
Wang et al. | A novel bearingless switched reluctance motor | |
CN106329766B (zh) | 一种转子布置削弱极频振动绕组的汽轮发电机 | |
Xu et al. | Stepped rotor type 12/14 bearingless SRM for self-starting and torque ripple reduction | |
CN112696431A (zh) | 分布绕组式交流混合磁轴承 | |
RU2722621C2 (ru) | Распределенное электромагнитное устройство | |
EP3340438B1 (en) | Electric machine | |
CN110649729A (zh) | 一种多励磁单极游标永磁电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4K- IN JOURNAL 13-2019 FOR INID CODE(S) (54) |
|
TH91 | Specification republication (utility model) | ||
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200131 Effective date: 20200131 |