Claims (15)
1. Ротор (1) двигателя или генератора, имеющий корпус (2, 3), содержащий внутреннюю ступицу (2), концентричную с центральной осью (7) вращения ротора (1), ветви (3), проходящие радиально по отношению к центральной оси (7) вращения от внутренней ступицы (2) к ободу (8), образующему наружный кольцевой контур ротора (1), при этом в каждом пространстве, ограниченном между двумя смежными ветвями (3), расположена по меньшей мере одна магнитная структура (10) с множеством магнитов (4), при этом корпус (2, 3) состоит из множества слоев композиционного материала, содержащего связанные смолой волокна, отличающийся тем, что слои расположены друг над другом и волокна каждого слоя ориентированы в заранее определенных направлениях (F1,F2), отличающихся для двух расположенных друг над другом слоев, при этом на каждой из двух противоположных сторон корпуса (2, 3) ротора находится радиальная перекрывающая оболочка, состоящая из множества расположенных друг над другом слоев композиционного материала, содержащего связанные смолой волокна.1. Rotor (1) of an engine or generator, having a housing (2, 3) containing an internal hub (2) concentric with the central axis (7) of rotation of the rotor (1), branches (3) passing radially with respect to the central axis (7) rotation from the inner hub (2) to the rim (8) forming the outer annular contour of the rotor (1), with at least one magnetic structure (10) located in each space limited between two adjacent branches (3) with a plurality of magnets (4), while the body (2, 3) consists of a plurality of layers of composite material containing resin-bonded fibers, characterized in that the layers are located one above the other and the fibers of each layer are oriented in predetermined directions (F1, F2) , differing for two layers located one above the other, while on each of the two opposite sides of the housing (2, 3) of the rotor there is a radial overlapping shell, consisting of a plurality of layers of composite material located one above the other, with holding resin bound fibers.
2. Ротор (1) по п. 1, в котором волокна одного слоя композиционного материала корпуса (2, 3) ориентированы перпендикулярно к волокнам смежного наложенного слоя композиционного материала.2. Rotor (1) according to claim 1, in which the fibers of one layer of composite material of the body (2, 3) are oriented perpendicular to the fibers of the adjacent superimposed layer of composite material.
3. Ротор (1) по п. 1, в котором волокна одного слоя композиционного материала корпуса (2, 3) ориентированы со смещением от 30° до 40° относительно волокон смежного наложенного слоя композиционного материала.3. The rotor (1) according to claim 1, in which the fibers of one layer of composite material of the body (2, 3) are oriented with an offset of 30° to 40° relative to the fibers of the adjacent superimposed layer of composite material.
4. Ротор (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором число композитных слоев корпуса (2, 3) определяют в зависимости от осевой толщины магнитной структуры (10), и перекрывающие оболочки имеют толщину, составляющую от 0,3 до 2мм.4. Rotor (1) according to any of the preceding claims, wherein the number of composite layers of the housing (2, 3) is determined depending on the axial thickness of the magnetic structure (10), and the overlapping shells have a thickness of 0.3 to 2 mm.
5. Ротор (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая ветвь (3) имеет ширину, уменьшающуюся по мере удаления от внутренней ступицы (2), и заканчивается заостренным концом (3b) напротив обода (8).5. Rotor (1) according to any one of the preceding claims, wherein each leg (3) has a width that decreases with distance from the inner hub (2) and ends with a pointed end (3b) opposite the rim (8).
6. Ротор (1) по предыдущему пункту, в котором основания (3а) двух смежных ветвей (3) разделены промежуточным участком (9) внутренней ступицы (2), при этом промежуточный участок (9) имеет закругленную вогнутую форму в направлении оси ротора (1), при этом внутренняя ступица (2) имеет радиус, равный по меньшей мере четверти радиуса ротора (1).6. Rotor (1) according to the previous paragraph, in which the bases (3a) of two adjacent branches (3) are separated by an intermediate section (9) of the inner hub (2), while the intermediate section (9) has a rounded concave shape in the direction of the rotor axis ( 1), while the inner hub (2) has a radius equal to at least a quarter of the radius of the rotor (1).
7. Ротор (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая магнитная структура (10) имеет ширину, увеличивающуюся по мере удаления от внутренней ступицы (2), и заканчивается напротив охватывающего ротор (1) обода (8).7. Rotor (1) according to any one of the preceding claims, wherein each magnetic structure (10) has a width increasing with distance from the inner hub (2) and ends opposite a rim (8) enclosing the rotor (1).
8. Ротор (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый единичный магнит (4) из множества единичных магнитов (4) магнитной структуры (10) имеет многогранную форму, или каждый единичный магнит (4) имеет контур по меньшей мере частично яйцевидной формы с первым участком, образующим тело единичного магнита (4), имеющим большее сечение и проходящим на большей длине единичного магнита (4), чем по меньшей мере один второй продольный концевой участок, направленный к соответствующему продольному концу единичного магнита (4), уменьшаясь в сечении по мере приближения к продольному концу.8. The rotor (1) according to any one of the preceding claims, in which each single magnet (4) of the plurality of single magnets (4) of the magnetic structure (10) has a polyhedral shape, or each single magnet (4) has a contour at least partially ovoid shape with the first section forming the body of a single magnet (4), having a larger cross section and passing over a greater length of a single magnet (4) than at least one second longitudinal end section directed towards the corresponding longitudinal end of a single magnet (4), decreasing in section as it approaches the longitudinal end.
9. Ротор (1) по предыдущему пункту, в котором множество единичных магнитов (4) магнитной структуры (10) соединены усиленным волокнами изолирующим материалом, при этом каждый единичный магнит (4) имеет удлиненную форму и проходит в радиальном направлении ротора (1).9. Rotor (1) according to the previous paragraph, in which a plurality of single magnets (4) of the magnetic structure (10) are connected by a fiber-reinforced insulating material, each single magnet (4) having an elongated shape and extending in the radial direction of the rotor (1).
10. Ротор (1) по предыдущему пункту, в котором каждая магнитная структура (10) включает в себя по меньшей мере одну ячеистую структуру, каждая из ячеек которой ограничивает гнездо для соответствующего единичного магнита (4), при этом каждое гнездо имеет внутренние размеры, как раз достаточные, чтобы оставить пространство между гнездом и единичным магнитом (4), заполняемое смолой, усиленной волокнами, после введения в него единичного магнита (4), при этом ячейки выполнены из усиленного волокнами изолирующего материала.10. The rotor (1) according to the previous paragraph, in which each magnetic structure (10) includes at least one cellular structure, each of the cells of which defines a socket for a corresponding single magnet (4), while each socket has internal dimensions, just enough to leave a space between the socket and the single magnet (4) filled with fibre-reinforced resin after inserting the single magnet (4) into it, the cells being made of fiber-reinforced insulating material.
11. Ротор (1) по любому из предыдущих пунктов, в котором каждая магнитная структура (10) между двумя смежными ветвями (3) погружена по меньшей мере в один слой композиционного материала, при этом ротор (1) тоже покрыт по меньшей мере одним слоем композиционного материала, охватывающим погруженные магнитные структуры и корпус (2), образованный множеством слоев композиционного материала.11. Rotor (1) according to any of the previous paragraphs, in which each magnetic structure (10) between two adjacent branches (3) is immersed in at least one layer of composite material, while the rotor (1) is also covered with at least one layer composite material, covering the immersed magnetic structures and the body (2), formed by multiple layers of composite material.
12. Ротор (1) по предыдущему пункту, в котором слои композиционного материала, окружающие ротор и образующие ступицу (2) и ветви корпуса (2, 3), выполнены из стекловолокон или карбоновых волокон, залитых смолой.12. Rotor (1) according to the previous paragraph, in which the layers of composite material surrounding the rotor and forming the hub (2) and body legs (2, 3) are made of glass fibers or carbon fibers embedded in resin.
13. Способ изготовления ротора (1), содержащего корпус (2, 3), состоящий из множества слоев композиционного материала, содержащего связанные смолой волокна, при этом способ содержит этап заливки первого слоя композиционного материала, при этом волокна первого слоя ориентированы в одном заранее определенном направлении (F1), отличающийся тем, что содержит этап заливки по меньшей мере второго слоя композиционного материала над первым слоем композиционного материала, при этом волокна второго слоя ориентированы в заранее определенном направлении (F2), отличном от направления (F1) первого слоя, и этап затвердевания смолы.13. A method for manufacturing a rotor (1) containing a housing (2, 3) consisting of a plurality of layers of composite material containing resin-bonded fibers, the method comprising the step of pouring the first layer of the composite material, wherein the fibers of the first layer are oriented in one predetermined direction (F1), characterized in that it comprises the step of pouring at least a second layer of composite material over the first layer of composite material, wherein the fibers of the second layer are oriented in a predetermined direction (F2) different from the direction (F1) of the first layer, and the step resin hardening.
14. Способ изготовления ротора (1) по предыдущему пункту, в котором корпус (2, 3) содержит внутреннюю ступицу (2), концентричную с центральной осью (7) вращения ротора (1), ветви (3), проходящие радиально по отношению к центральной оси (7) вращения от внутренней ступицы (2) к ободу (8), образующему наружный кольцевой контур ротора (1), при этом ширину каждой ветви (3) корпуса (2, 3) ступицы (2) в точке вдоль ее длины, проходящей радиально от наружной периферии ступицы (2) к внутренней периферии обода (8), определяют на основании допустимого механического напряжения, которое может действовать на ротор (1), допустимой максимальной скорости вращения ротора (1) и механической прочности материала ветви (3), при этом уменьшение ширины каждой ветви (3) по мере удаления от ступицы (2) получают, выбирая для каждой ветви (3) ширину для каждой точки вдоль ее длины, позволяющую получить изо-напряжение внутри ветви (3). 14. The method of manufacturing the rotor (1) according to the previous paragraph, in which the housing (2, 3) contains an internal hub (2) concentric with the central axis (7) of rotation of the rotor (1), branches (3) passing radially with respect to the central axis (7) of rotation from the inner hub (2) to the rim (8) forming the outer annular contour of the rotor (1), while the width of each branch (3) of the housing (2, 3) of the hub (2) at a point along its length , passing radially from the outer periphery of the hub (2) to the inner periphery of the rim (8), is determined on the basis of the allowable mechanical stress that can act on the rotor (1), the allowable maximum rotation speed of the rotor (1) and the mechanical strength of the leg material (3) , while the decrease in the width of each branch (3) with distance from the hub (2) is obtained by choosing for each branch (3) the width for each point along its length, which makes it possible to obtain iso-stress inside the branch (3).
15. Электромагнитный двигатель или генератор с осевым потоком, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один ротор (1) по любому из пп. 1-12, при этом электромагнитный двигатель или генератор содержит по меньшей мере один статор, на котором выполнена по меньшей мере одна обмотка, при этом электромагнитный двигатель или генератор содержит один или несколько воздушных зазоров между упомянутым по меньшей мере одним ротором (1) и упомянутым по меньшей мере одним статором.15. Electromagnetic motor or generator with axial flow, characterized in that it contains at least one rotor (1) according to any one of paragraphs. 1-12, while the electromagnetic motor or generator contains at least one stator, on which at least one winding is made, while the electromagnetic motor or generator contains one or more air gaps between said at least one rotor (1) and said at least one stator.