RU2012116142A

RU2012116142A - Многофазное статорное устройство

Info

Publication number: RU2012116142A
Application number: RU2012116142/07A
Authority: RU
Inventors: Глинн Джеймс ЭТКИНСОН; Алан Г. ДЖЕК; Барри МЕКРОУ
Original assignee: Хеганес Аб
Priority date: 2009-09-21
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2013-10-27
Also published as: EP3057202A1; US20130264893A1; CA2773514C; CN102549882A; EP2481142B1; ES2572653T3; AU2010297259B2; EP2481142A1; JP2015047069A; US8803393B2; WO2011033106A1; AU2010297259A1; TW201131940A; ZA201201799B; US8441162B2; IN2012DN03313A; KR20120093896A; TWI465004B; MX2012003428A; US20120200177A1

Abstract

1. Электрическая машина, содержащая статорное устройство и подвижное устройство,причем, статорное устройство является многофазным статорным устройством, содержащим множество фаз, расположенных в ряд в боковом направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, причем, статорное устройство содержит множество наборов зубцов, причем, каждый зубец выступает к подвижному устройству и содержит поверхность сопряжения, обращенную к подвижному устройству, причем, зубцы каждого набора распределены вдоль направления движения, причем, множество наборов зубцов содержит два внешних набора и множество внутренних наборов, расположенных в боковом направлении между внешними наборами; причем, зубцы внутренних наборов шире в боковом направлении, чем зубцы внешних наборов, и обеспечивают путь общего магнитного потока, совместно используемого двумя соседними фазами; причем, поверхности сопряжения зубцов внешних наборов определяют боковое пространство активной области воздушного зазора между статорным устройством и подвижным устройством;причем, подвижное устройство содержит множество постоянных магнитов, разделенных между собой в направлении движения секциями полюсов, сформированными в виде прямолинейных стержней, удлиненных в боковом направлении, причем, стержни обеспечивают путь магнитного потока, проходящий через боковое пространство активной области воздушного зазора; ипричем, зубцы соответствующих наборов расположены со сдвигом в направлении движения относительно зубцов других наборов.2. Электрическая машина по п.1, в которой статорное устройство содержит множество секций сердечни�

Claims

1. Электрическая машина, содержащая статорное устройство и подвижное устройство,

причем, статорное устройство является многофазным статорным устройством, содержащим множество фаз, расположенных в ряд в боковом направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, причем, статорное устройство содержит множество наборов зубцов, причем, каждый зубец выступает к подвижному устройству и содержит поверхность сопряжения, обращенную к подвижному устройству, причем, зубцы каждого набора распределены вдоль направления движения, причем, множество наборов зубцов содержит два внешних набора и множество внутренних наборов, расположенных в боковом направлении между внешними наборами; причем, зубцы внутренних наборов шире в боковом направлении, чем зубцы внешних наборов, и обеспечивают путь общего магнитного потока, совместно используемого двумя соседними фазами; причем, поверхности сопряжения зубцов внешних наборов определяют боковое пространство активной области воздушного зазора между статорным устройством и подвижным устройством;

причем, подвижное устройство содержит множество постоянных магнитов, разделенных между собой в направлении движения секциями полюсов, сформированными в виде прямолинейных стержней, удлиненных в боковом направлении, причем, стержни обеспечивают путь магнитного потока, проходящий через боковое пространство активной области воздушного зазора; и

причем, зубцы соответствующих наборов расположены со сдвигом в направлении движения относительно зубцов других наборов.

2. Электрическая машина по п.1, в которой статорное устройство содержит множество секций сердечника статора, при этом, каждая секция сердечника статора содержит один из наборов зубцов.

3. Электрическая машина, в которой секции сердечника статора выполнены из магнитно-мягкого порошка.

4. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, в которой статорное устройство содержит множество обмоток, расположенных между соответствующими секциями сердечника статора.

5. Электрическая машина по любому из пп.2-3, в которой каждая секция сердечника статора содержит секцию спинки сердечника статора и набор зубцов, проходящий от секции сердечника статора, при этом, секция спинки сердечника статора соединяет зубцы и обеспечивает путь магнитного потока между соседними зубцами набора зубцов в направлении движения.

6. Электрическая машина по п.5, в которой каждая секция сердечника статора дополнительно содержит секцию ярма, которая обеспечивает путь магнитного потока в боковом направлении к другой секции сердечника статора, содержащей другой набор из наборов зубцов той же фазы.

7. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, содержащая некоторое число n фаз, включая в себя, две внешние фазы, имеющие, каждая, одну соседнюю фазу, и n-2 внутренние фазы, имеющие, каждая, две соседние фазы; при этом, каждая внутренняя фаза содержит два общих набора зубцов, причем, каждая общая группа зубцов используется магнитным образом совместно с одной из соответствующих соседних фаз внутренней фазы, причем, каждая внешняя фаза содержит набор внешних зубцов и набор общих зубцов, причем, общие зубцы используются магнитным образом совместно с соответствующей соседней фазой внешней фазы, и, причем, общие зубцы имеют ширину в направлении, перпендикулярном направлению движения, большую, чем соответствующая ширина внешних зубцов, и меньшую, чем удвоенная соответствующая ширина внешних зубцов.

8. Электрическая машина по п.7, в которой статорное устройство является трехфазным статором.

9. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, в которой электрическая машина является вращающейся машиной, и, причем, подвижное устройство является ротором.

10. Электрическая машина по п.9, в которой статорное устройство является трехфазным статором и содержит четыре набора зубцов, при этом, каждая группа содержит N зубцов, где N является целым числом, больше, чем 1, и, причем, зубцы соответствующих наборов зубцов расположены по окружности со сдвигом на углы 0°/N, 150°/N, 270°/N, 60°/N относительно зубцов первого из наборов зубцов.

11. Электрическая машина по п.8, в которой значения боковой ширины четырех наборов зубцов равны 1 единице, √3 единиц, √3 единиц и 1 единице, соответственно.

12. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, в которой подвижное устройство является движителем, выполненным с возможностью линейного перемещения в направлении движения подвижного устройства.

13. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, в которой электрическая машина является машиной с модулированными полюсами.

14. Электрическая машина по любому из пп.2 и 3, в которой статорное устройство и/или подвижное устройство обеспечивают трехмерный (3D) путь магнитного потока, включающий в себя составляющую пути магнитного потока в поперечном направлении относительно направления движения.

15. Статорное устройство, выполненное с возможностью расположения в электрической машине, при этом электрическая машина дополнительно содержит подвижное устройство,

причем, статорное устройство является многофазным статорным устройством, в котором фазы расположены в ряд в направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, и в котором каждая фаза содержит две секции сердечника статора, содержащих, каждая, соответствующий набор зубцов, перемычку магнитопровода, соединяющую секции сердечника статора, и катушку, и, причем, зубцы расположены так, чтобы выступать к подвижному устройству; и

причем, зубцы первой секции сердечника статора первой из двух соседних фаз и соответствующие зубцы второй секции сердечника статора второй из двух соседних фаз обеспечивают общий путь магнитного потока, совместно используемый обеими соседними фазами.

16. Статорное устройство по п.15, в котором зубцы первой секции сердечника статора первой из двух соседних фаз расположены в таких же позициях в направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, как соответствующие зубцы второй секции сердечника статора второй из двух соседних фаз.

17. Статорное устройство по п.15 или 16, в котором каждая секция сердечника статора имеет магнито-мягкую структуру.

18. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором наборы зубцов соответствующих секций сердечника статора каждой фазы расположены со сдвигом друг относительно друга в направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, на соответствующую величину сдвига, и, при этом, по меньшей мере, две из фаз имеют разные сдвиги.

19. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором зубцы каждой секции сердечника статора имеют соответствующую ширину в направлении, перпендикулярном направлению движения подвижного устройства, и, при этом, зубцы первой секции сердечника статора имеют ширину, отличающуюся от ширины зубцов второй секции сердечника статора.

20. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором первая секция сердечника статора и вторая секция сердечника статора сформированы в виде единого блока, содержащего набор общих зубцов, общих для первой и второй секций сердечника статора.

21. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, содержащее некоторое число n фаз, включая в себя, две внешних фазы, имеющих, каждая, одну соседнюю фазу, и n-2 центральных фазы, имеющих, каждая, две соседних фазы; при этом каждая центральная фаза содержит два общих набора зубцов, причем каждый общий набор зубцов используется магнитным образом совместно с одной из соответствующих соседних фаз центральной фазы, причем, каждая внешняя фаза содержит набор внешних зубцов и набор общих зубцов, причем общие зубцы используются магнитным образом совместно с соответствующей соседней фазой внешней фазы, и, причем, общие зубцы имеют ширину в направлении, перпендикулярном направлению движения, большую, чем соответствующая ширина внешних зубцов, и меньшую, чем удвоенная соответствующая ширина внешних зубцов.

22. Статорное устройство по п.21, в котором статорное устройство является трехфазным статором.

23. Статорное устройство по п.22, в котором статорное устройство содержит четыре набора зубцов, при этом, каждый набор содержит N зубцов, где N является целым числом, больше, чем 1, и, причем, зубцы соответствующих наборов зубцов расположены по окружности со сдвигом на углы 0°/N, 150°/N, 270°/N, 60°/N относительно зубцов первого из наборов зубцов.

24. Статорное устройство по п.22 или 23, в котором значения аксиальной ширины четырех наборов зубцов равны 1 единице, √3 единиц, √3 единиц и 1 единице, соответственно.

25. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором электрическая машина является вращающейся машиной, и, причем, подвижное устройство является ротором.

26. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором подвижное устройство является движителем, расположенным с возможностью линейного перемещения в направлении движения подвижного устройства.

27. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором катушка расположена между первой и второй секциями сердечника статора.

28. Статорное устройство по любому из пп.15 и 16, в котором статорное устройство и подвижное устройство образуют машину с модулированными полюсами.

29. Статорное устройство по любому из пп. 15 и 16, в котором статорное устройство и/или подвижное устройство содержат трехмерный (3D) путь магнитного потока, включающий в себя составляющую пути магнитного потока в поперечном направлении относительно направления движения.