RU2074478C1 - Magnetoelectric machine rotor - Google Patents

Magnetoelectric machine rotor Download PDF

Info

Publication number
RU2074478C1
RU2074478C1 RU94044243A RU94044243A RU2074478C1 RU 2074478 C1 RU2074478 C1 RU 2074478C1 RU 94044243 A RU94044243 A RU 94044243A RU 94044243 A RU94044243 A RU 94044243A RU 2074478 C1 RU2074478 C1 RU 2074478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pole
rotor
rings
permanent magnets
soft magnetic
Prior art date
Application number
RU94044243A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94044243A (en
Inventor
Владимир Леонтьевич Лотоцкий
Сергей Владимирович Лотоцкий
Original Assignee
Владимир Леонтьевич Лотоцкий
Сергей Владимирович Лотоцкий
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 Владимир Леонтьевич Лотоцкий, Сергей Владимирович Лотоцкий filed Critical Владимир Леонтьевич Лотоцкий
Priority to RU94044243A priority Critical patent/RU2074478C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2074478C1 publication Critical patent/RU2074478C1/en
Publication of RU94044243A publication Critical patent/RU94044243A/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; high-speed electrical machines. SUBSTANCE: rotor has nonmagnetic shaft 1, alternately and axially magnetized annular permanent magnets 2, nonretentive members 3 provided with radial pole tips 4 and abutting end surfaces of permanent magnets 2 with angular shift through one pole pitch, rings 5 made of high-strength nonmagnetic material and placed on magnets 2, as well as rings 6 in end parts of rotor. Pope tips 7 are attached to rings 5, 6 and to pole tips 4 by means of weld 8. EFFECT: monolithic design and, hence, high mechanical strength of rotor making it useful for high-speed magnetoelectric machines. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и касается выполнения ротора высокоскоростной электрической машины, возбуждаемой постоянными магнитами. The invention relates to electrical engineering and for the implementation of the rotor of a high-speed electric machine excited by permanent magnets.

Как известно, наиболее слабым звеном в конструкции роторов с точки зрения механической прочности являются постоянные магниты. Наиболее высокими прочностными показателями обладает когтеобразная конструкция ротора, в которой магнит имеет простую цилиндрическую (кольцевую) форму, максимально приближенную к оси вращения [1]
Известна многопакетная, в частности трехпакетная, когтеобразная конструкция ротора, позволяющая уменьшить наружный диаметр магнита и аксиальный размер когтей, что позволяет увеличить частоту вращения ротора. Конструкция содержит ряд кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально и с чередующейся полярностью, магнитомягкие шайбы, имеющие полюсные выступы и прилегающие к торцевым поверхностям магнитов с угловым сдвигом в одно полюсное деление. Полюсные выступы, имеющие Г-образный ("когтеобразный") профиль, и кольцевые магниты, если они выполнены методами порошковой технологии, при предельно высоких частотах вращения имеют недостаточную механическую прочность.As you know, the weakest link in the design of rotors in terms of mechanical strength are permanent magnets. The highest strength indicators are possessed by the claw-like design of the rotor, in which the magnet has a simple cylindrical (ring) shape, as close as possible to the axis of rotation [1]
Known multi-package, in particular three-package, claw-like design of the rotor, which allows to reduce the outer diameter of the magnet and the axial size of the claws, which allows to increase the rotational speed of the rotor. The design contains a number of ring permanent magnets magnetized axially and with alternating polarity, soft magnetic washers having pole protrusions and adjacent to the end surfaces of magnets with an angular shift of one pole division. Pole protrusions having a L-shaped ("claw-shaped") profile, and ring magnets, if they are made by powder technology, at extremely high speeds have insufficient mechanical strength.

Цель изобретения увеличение механической прочности ротора высокоскоростной магнитоэлектрической машины. The purpose of the invention is to increase the mechanical strength of the rotor of a high-speed magnetoelectric machine.

Цель достигается тем, что в известном роторе магнитоэлектрической машины, содержащем немагнитный вал, ряд кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально и с чередующейся полярностью, магнитомягкие элементы с полюсными выступами, прилегающими к торцевым поверхностям магнитов с угловым сдвигом в одно полюсное деление, выполнены следующие конструктивные изменения: кольцевые магниты охвачены снаружи кольцами из высокопрочного немагнитного материала, в частности титанового сплава, а полюсные выступы магнитомягких элементов расположены в плоскости шайбы и в радиальном направлении ограничены наружной цилиндрической поверхностью упомянутых колец, при этом к полюсным выступам одноименной полярности прилегает дугообразный полюсный наконечник из магнитомягкого материала, скрепленный при помощи сварки со всеми немагнитными кольцами и указанными выступами. The goal is achieved by the fact that in the known rotor of a magnetoelectric machine containing a non-magnetic shaft, a series of ring permanent magnets magnetized axially and alternating polarity, soft magnetic elements with pole protrusions adjacent to the end surfaces of the magnets with an angular shift in one pole division, the following structural changes are made : ring magnets are covered externally by rings of high-strength non-magnetic material, in particular titanium alloy, and the pole protrusions of soft magnetic elements are olozheny in the plane of the washer and radially bounded by a cylindrical surface of said outer ring, wherein a pole protrusions of same polarity adjacent arcuate pole face of the magnetic material bonded by welding with all the non-magnetic ring and said projections.

Магнитомягкие элементы могут быть выполнены в виде шайб или пакетов пластин, полученных путем штамповки из листовой электротехнической стали и имеющих одинаковый с шайбами профиль. Soft magnetic elements can be made in the form of washers or packs of plates obtained by stamping from sheet electrical steel and having the same profile as the washers.

Кроме того, с целью упрочнения конструкции и упрощения технологии сборки ротора, в торцевых частях ротора под полюсными наконечниками могут быть расположены кольца из высокопрочного немагнитного материала, которые соединены с наконечниками посредством сварки. In addition, in order to strengthen the design and simplify the technology of assembly of the rotor, rings of high-strength non-magnetic material that are connected to the tips by welding can be located in the end parts of the rotor under the pole pieces.

На фиг. 1 представлена конструкция ротора; на фиг. 2 ее поперечный разрез. Ротор предлагаемой конструкции содержит немагнитный вал 1, кольцевые постоянные магниты 2, магнитомягкие элементы (шайбы) 3 с радиальными полюсными выступами 4, немагнитные кольца 5 из немагнитного материала, охватывающие постоянные магниты 2, расположенные в торцевых частях ротора, кольца 6 из высокопрочного немагнитного материала и полюсные наконечники 7, например, из магнитомягкой стали, соединенные с кольцами 6 посредством сварки (8 сварной шов). In FIG. 1 shows the design of the rotor; in FIG. 2 its cross section. The rotor of the proposed design contains a non-magnetic shaft 1, annular permanent magnets 2, magnetically soft elements (washers) 3 with radial pole projections 4, non-magnetic rings 5 of non-magnetic material, covering the permanent magnets 2 located in the end parts of the rotor, rings 6 of high-strength non-magnetic material and pole pieces 7, for example, of soft magnetic steel, connected to the rings 6 by welding (8 weld).

Вся конструкция ротора представляет собой высокопрочный монолитный узел благодаря прессовому соединению кольцевых постоянных магнитов 2 и колец 5 из высокопрочного немагнитного материала, а также сварному прикреплению полюсных наконечников 7 к кольцам 5 и полюсным выступам 4. Между цилиндрическими поверхностями полюсных наконечников 7, колец 5 и полюсных выступов 4 также образуется прессовое соединение, фиксируемое торцевым сварным швом 8, который соединяет с кольцами 6 предварительно напрессованный магнитомягкий цилиндр. Из данного цилиндра при изготовлении ротора путем фрезерования удаляются участки, соответствующие междуполюсным промежуткам. The entire rotor design is a high-strength monolithic unit due to the press connection of the ring permanent magnets 2 and rings 5 of high-strength non-magnetic material, as well as the welded attachment of the pole pieces 7 to the rings 5 and pole protrusions 4. Between the cylindrical surfaces of the pole tips 7, rings 5 and pole protrusions 4, a press connection is also formed, fixed by the butt weld 8, which connects to the rings 6 a pre-pressed magnetically soft cylinder. In the manufacture of the rotor by milling, sections corresponding to the interpolar spaces are removed from this cylinder.

Оставшиеся дугообразные полюсные наконечники 7 привариваются к кольцам 5 и полюсным выступам 4. The remaining arcuate pole pieces 7 are welded to the rings 5 and pole pieces 4.

Данная конструкция ротора характеризуется высокой механической прочностью, что позволяет успешно использовать его в высокоскоростных магнитоэлектрических машинах. This rotor design is characterized by high mechanical strength, which allows its successful use in high-speed magnetoelectric machines.

Claims (4)

1. Ротор магнитоэлектрической машины, содержащий немагнитный вал, ряд кольцевых постоянных магнитов, намагниченных аксиально и с чередующейся полярностью, магнитомягкие элементы с полюсными выступами, прилегающими с угловым сдвигом в одно полюсное деление к торцевым поверхностям постоянных магнитов, отличающийся тем, что кольцевые постоянные магниты охвачены снаружи кольцами из высокопрочного немагнитного материала, в частности титанового сплава, а полюсные выступы каждого магнитомягкого элемента расположены в его плоскости и в радиальном направлении охвачены наружной цилиндрической поверхностью упомянутых колец, при этом к полюсным выступам одноименной полярности прилегают дугообразные полюсные наконечники из магнитомягкого материала, скрепленные посредством сварки со всеми кольцами и полюсными выступами. 1. The rotor of a magnetoelectric machine containing a non-magnetic shaft, a series of ring permanent magnets magnetized axially and alternating polarity, soft magnetic elements with pole projections adjacent with an angular shift of one pole division to the end surfaces of the permanent magnets, characterized in that the ring permanent magnets are covered outside with rings of high-strength non-magnetic material, in particular titanium alloy, and the pole projections of each magnetically soft element are located in its plane and in rad cial direction covered by the outer cylindrical surface of said ring, wherein a pole protrusions of same polarity adjacent arcuate pole pieces of soft magnetic material fastened by welding to all rings and the pole protrusions. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что магнитомягкие элементы выполнены в виде шайб. 2. The rotor according to claim 1, characterized in that the soft magnetic elements are made in the form of washers. 3. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что магнитомягкие элементы выполнены в виде пакетов пластин из листовой электротехнической стали. 3. The rotor according to claim 1, characterized in that the soft magnetic elements are made in the form of packages of plates made of sheet electrical steel. 4. Ротор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными кольцами из высокопрочного немагнитного материала, которые расположены в торцевых частях ротора под полюсными наконечниками и соединены с ними посредством сварки. 4. The rotor according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with additional rings of high-strength non-magnetic material, which are located in the end parts of the rotor under the pole pieces and are connected to them by welding.
RU94044243A 1994-12-16 1994-12-16 Magnetoelectric machine rotor RU2074478C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044243A RU2074478C1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Magnetoelectric machine rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044243A RU2074478C1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Magnetoelectric machine rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2074478C1 true RU2074478C1 (en) 1997-02-27
RU94044243A RU94044243A (en) 1997-05-27

Family

ID=20163201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94044243A RU2074478C1 (en) 1994-12-16 1994-12-16 Magnetoelectric machine rotor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2074478C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000059097A1 (en) * 1999-03-26 2000-10-05 Atlas Copco Controls Ab Rotor for a high speed permanent magnet motor
WO2007018453A2 (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Obshshestwo S Ogranichennoi Otwetstwennostiyoo Nauchno-Proizwodstwennaya Firma 'osobye Swarochnye Agregaty' (Ooo Npf 'osa') Rotor for a magnetoelectrical machine, mainly a synchronous generator excitable by permanent magnets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. - М.: Высшая школа, 1990, с.78. 2. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические машины с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.8, рис.1.5. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000059097A1 (en) * 1999-03-26 2000-10-05 Atlas Copco Controls Ab Rotor for a high speed permanent magnet motor
WO2007018453A2 (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Obshshestwo S Ogranichennoi Otwetstwennostiyoo Nauchno-Proizwodstwennaya Firma 'osobye Swarochnye Agregaty' (Ooo Npf 'osa') Rotor for a magnetoelectrical machine, mainly a synchronous generator excitable by permanent magnets
WO2007018453A3 (en) * 2005-08-05 2007-03-29 Obshshestwo S Ogranichennoi Ot Rotor for a magnetoelectrical machine, mainly a synchronous generator excitable by permanent magnets

Also Published As

Publication number Publication date
RU94044243A (en) 1997-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4697114A (en) Permanent-magnet rotor shrink-fit assembly
EP1032115B1 (en) Reluctance type rotating machine with permanent magnets
US5371426A (en) Rotor of brushless motor
CA2615115C (en) Stress distributing permanent magnet rotor geometry for electric machines
US3531670A (en) Rotary electrical apparatus having metallic sleeve for embracing the peripheral sections of permanent magnet rotor
US5378953A (en) Rotor for synchronous motor
EP0223612B1 (en) Electrical machine rotor
EP0544310B1 (en) Permanent magnet type dynamoelectric machine rotor
US6822359B2 (en) Process for the production of a rotor, containing permanent magnets, of a synchronous machine, and rotor produced according to this process
US7102263B2 (en) Permanent magnet type rotor and permanent magnet type rotary electrical machine
EP0564516B1 (en) Electric motor
US4594525A (en) Rotatable assembly for a dynamoelectric machine
EP1050946A2 (en) Composite stator and rotor for an electric motor
EP0779696B1 (en) Rotor disc
US4308479A (en) Magnet arrangement for axial flux focussing for two-pole permanent magnet A.C. machines
JP7557368B2 (en) Rotors for axial, radial and transverse flux motors
KR900003987B1 (en) Frequency generator for motor
RU2074478C1 (en) Magnetoelectric machine rotor
JPH04128056U (en) electric motor rotor
RU2131637C1 (en) Electric machine
US20220393531A1 (en) Rotor
CN209805528U (en) Combined array type outer rotor shaft radial mixed flux permanent magnet motor
JPS5956857A (en) Permanent magnet rotor
JP2003299278A (en) Rotor for rotating machine and its manufacturing method, rotating machine and gas turbine power plant
WO2023100274A1 (en) Rotor and magnetic wave gear device