RU205577U1 - Магнитоэлектрическая машина - Google Patents

Магнитоэлектрическая машина Download PDF

Info

Publication number
RU205577U1
RU205577U1 RU2020130494U RU2020130494U RU205577U1 RU 205577 U1 RU205577 U1 RU 205577U1 RU 2020130494 U RU2020130494 U RU 2020130494U RU 2020130494 U RU2020130494 U RU 2020130494U RU 205577 U1 RU205577 U1 RU 205577U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slots
ratio
rotor
magnetoelectric machine
winding
Prior art date
Application number
RU2020130494U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Сергеевич Дрозд
Антон Валерьевич Коптырев
Николай Григорьевич Баляев
Original Assignee
Акционерное общество "Томский электротехнический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Томский электротехнический завод" filed Critical Акционерное общество "Томский электротехнический завод"
Priority to RU2020130494U priority Critical patent/RU205577U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU205577U1 publication Critical patent/RU205577U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использована в электромашиностроении. Двухслойная обмотка уложена в нечетное количество пазов z магнитопровода, образуя некратное соотношение пазов z и полюсов р с дробным числом пазов на полюс и фазу. Соотношение ширины шлица паза к зубцовому делению равно 0,167÷0,25. Технический результат направлен на повышение энергетических показателей. 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использована в электромашиностроении.
Технический уровень
Известно, что в приводах с магнитоэлектрическими двигателями на малых частотах вращения обеспечить регулировку и плавность хода весьма затруднительно. Это обусловлено тем, что в магнитоэлектрических машинах с постоянными магнитами может присутствовать эффект «залипания» ротора.
Одним из эффективных способов борьбы с данным явлением является выполненные скоса пазов на полюсную дугу, равную целому числу зубцов. Недостатком данного решения является снижение энергетических показателей (КПД) магнитоэлектрической машины вследствие уменьшения эдс.
Известен вентильный электродвигатель (патент RU 2518489 опубл. 2012.2002), который содержит ротор с рабочими постоянными магнитами, статор с обмотками якоря и полюсами, датчики положения ротора, один из полюсов статора выполнен с углом скоса.
Известна магнитоэлектрическая машина с улучшенной равномерностью вращения (Патент RU 2518489 опубл. 10.06.2014), которая содержит якорь с обмоткой, уложенной в z пазов и неявнополюсный ротор с постоянными магнитами, скос пазов якоря выполнен на угол а, соответствующий целому числу периодов зубцовой гармоники.
Недостатком известных решений является то, что при выполнении скоса уменьшается ЭДС витков, образующих обмотку, которое учитывается коэффициентом скоса пазов, что в свою очередь ведет к уменьшению электромагнитного момента.
В основе полезной модели лежит задача создания магнитоэлектрической машины, в которой реализуется уменьшение в составе МДС наиболее сильно выраженных гармонических составляющих реактивного момента (залипания) ротора, вызванного пульсациями зубцовой зоны, а именно 5-ой и 7-ой гармоник.
Технический результат направлен на повышение энергетических показателей: а именно: улучшить равномерность вращения, снизить пульсации реактивного момента, шум и вибрацию.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата предложена магнитоэлектрическая машина, содержащая ротор с постоянными магнитами и статор, представляющий собой магнитопровод с пазами, в которых размещена обмотка.
Особенность магнитоэлектрической машины, по настоящей полезной модели состоит в том, что двухслойная обмотка уложена в нечетное количество пазов z, образуя некратное соотношение пазов z и полюсов р с дробным числом пазов на полюс и фазу q, соотношение ширины шлица паза к зубцовому делению равно 0,167÷0,25.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид магнитоэлектрической машины в разрезе, на фиг. 2 - схема обмотки магнитоэлектрического двигателя. Осуществление изобретения
Конструктивно магнитоэлектрическая машина представляет собой шихтованный статор 1 с числом пазов z, запрессованный в стальной корпус 2. В статоре размещена трехфазная обмотка 3, залитая компаундом для лучшего распределения тепла и придания механической прочности лобовым частям. Магнитопровод статора выполнен из изотропной электротехнической стали.
Магнитопровод ротора и вал 4 выполнены едиными из магнитопроводящей стали. На магнитопровод ротора установлены сегментные магниты 5 на основе магнитотвердого сплава Nd-Fe-B. Ротор представляет собой четырех полюсную конструкцию. Ротор зафиксирован в подшипниковых щитах 6, в подшипниках качения 7, обеспечивающих скорость вращения до 40000 об/мин. Подшипниковые щиты 6, корпус датчика 8, корпус разъема 9 выполнены из алюминиевого сплава для придания жесткости конструкции. Коммутацию фаз осуществляет датчик положения ротора (резольвер) 10, установленный на общем валу с ротором магнитоэлектрической машины.
Соотношение ширины шлица паза к зубцовому делению bm/tz=0,167÷0,25, где bш - ширина шлица паза, tz - зубцовое деление. Некратное соотношение пазов z и полюсов р с использованием двухслойной m=3 фазной обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу q (q=1,25÷1,75). Двухслойная обмотка, при выполнении равнокатушечных групп, содержит одну катушечную группа с уменьшенным числом проводников, для обеспечения равномерного распределения суммарного МДС.
Геометрическая сумма векторов из встречно направленных токов паза с уменьшенным числом проводников создает равную по величине МДС с направленными векторами токов с целым числом проводников, катушечные группы с уменьшенным числом проводников отстают друг от друга на 120 электрических градусов.
Предложенное решение позволило снизить амплитуду нечетных гармоник в кривой реактивного момента, значительно уменьшив ЭДС 5-ой и 7-ой гармоник, а также обеспечить улучшение равномерности вращения, снижение шума и вибрации.
Таким образом, совокупность заявленных признаков позволяет обеспечить повышение энергетических показателей, улучшить равномерность вращения, снизить пульсации реактивного момента, шум и вибрации.

Claims (1)

  1. Магнитоэлектрическая машина, содержащая ротор с постоянными магнитами и статор, представляющий собой магнитопровод с пазами, в которых размещена обмотка, отличающаяся тем, что двухслойная обмотка уложена в нечетное количество пазов z, образуя при этом некратное соотношение пазов z и полюсов р с дробным числом пазов на полюс и фазу q, соотношение ширины шлица паза к зубцовому делению равно 0,167÷0,25.
RU2020130494U 2020-09-15 2020-09-15 Магнитоэлектрическая машина RU205577U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130494U RU205577U1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Магнитоэлектрическая машина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130494U RU205577U1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Магнитоэлектрическая машина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205577U1 true RU205577U1 (ru) 2021-07-21

Family

ID=76995488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020130494U RU205577U1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Магнитоэлектрическая машина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205577U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090251024A1 (en) * 2006-12-21 2009-10-08 Jussi Huppunen Electric motor
RU2518489C2 (ru) * 2012-03-20 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Электропривод" Магнитоэлектрическая машина с улучшенной равномерностью вращения
RU2660945C2 (ru) * 2016-12-05 2018-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Магнитоэлектрическая машина
RU2700179C1 (ru) * 2018-09-21 2019-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЭМАШ" Электрическая машина

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090251024A1 (en) * 2006-12-21 2009-10-08 Jussi Huppunen Electric motor
RU2518489C2 (ru) * 2012-03-20 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Электропривод" Магнитоэлектрическая машина с улучшенной равномерностью вращения
RU2660945C2 (ru) * 2016-12-05 2018-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Магнитоэлектрическая машина
RU2700179C1 (ru) * 2018-09-21 2019-09-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЭМАШ" Электрическая машина

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8633627B2 (en) Electric machine
CN107979196B (zh) 一种不对称永磁辅助同步磁阻电机及改善转矩性能的设计方法
Li et al. Reduction of torque ripple in consequent-pole permanent magnet machines using staggered rotor
CN102035270A (zh) 轴向励磁的双凸极电机
Li et al. Influence of adjacent teeth magnet polarities on the performance of flux reversal permanent magnet machine
Li et al. Optimal number of magnet pieces of flux reversal permanent magnet machines
Xu et al. Cost-effective Vernier permanent-magnet machine with high torque performance
CN111478470A (zh) 一种带双电枢径向磁路结构的永磁同步电机
Seo et al. General characteristic of fractional slot double layer concentrated winding synchronous machine
Higuchi et al. Torque ripple reduction of novel segment type switched reluctance motor by increasing phase number
RU205577U1 (ru) Магнитоэлектрическая машина
Kumar et al. Effect of cogging torque minimization techniques on performance of an axial flux permanent magnet machine
RU2700179C9 (ru) Электрическая машина
CN102969816A (zh) 一种汽车用三相短距绕组永磁交流发电机
Zhu et al. Influence of the slots number combinations among the inner and outer stator on torque ripple in dual-stator permanent magnet synchronous motors
Spas et al. Eddy current loss reduction in PM traction machines using two-tooth winding
Rallabandi et al. Axial-flux PM synchronous machines with air-gap profiling and very high ratio of spoke rotor poles to stator concentrated coils
CN212033854U (zh) 一种带双电枢径向磁路结构的永磁同步电机
Sharma et al. A Novel Ring Permanent Magnet Flux Reversal Machine for a Direct-Drive Wind Generator
Gao et al. Winding layers and slot/pole combination in fractional slot/pole PMSM—Effects on motor performance
Sakamoto et al. A study on rotor design of consequent-pole permanent magnet machines
CN110601474A (zh) 径向磁场复合型磁通切换电机
CN204794614U (zh) 一种能够降低振动噪声的开关磁阻电机结构
Yokoi et al. Design analysis of slit stator motors
CN102594069B (zh) 一种低齿槽转矩的薄壁筒式永磁无刷直流电机