RU210261U1 - End electric machine - Google Patents

End electric machine Download PDF

Info

Publication number
RU210261U1
RU210261U1 RU2021134757U RU2021134757U RU210261U1 RU 210261 U1 RU210261 U1 RU 210261U1 RU 2021134757 U RU2021134757 U RU 2021134757U RU 2021134757 U RU2021134757 U RU 2021134757U RU 210261 U1 RU210261 U1 RU 210261U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
electric machine
winding modules
end electric
sides
Prior art date
Application number
RU2021134757U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Дмитриевич Семенов
Евгений Викторович Латкин
Михаил Николаевич Кириченко
Сергей Васильевич Хлыст
Алексей Геннадьевич Иванов
Андрей Николаевич Шестаков
Павел Александрович Пшеничников
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания"
Priority to RU2021134757U priority Critical patent/RU210261U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU210261U1 publication Critical patent/RU210261U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • 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

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к конструкциям торцевых электрических машин с одним статором и двумя роторами. Торцевая электрическая машина содержит дискообразный статор, расположенные по окружности статора обмоточные модули, включающие магнитопроводы с катушками, обращенные рабочими поверхностями к дискообразным роторам, расположенным с двух сторон от статора и установленным с возможностью вращения относительно статора. Каждый из обмоточных модулей выполнен в поперечном сечении с боковыми сторонами, расположенными в радиальном направлении статора, внешней стороной, расположенной со стороны внешнего диаметра статора, и внутренней стороной, расположенной со стороны внутреннего диаметра статора. В предложенной торцевой электрической машине улучшены технические и эксплуатационные характеристики за счет эффективного использования активного объема электрической машины. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering and electrical engineering, namely to the designs of end-face electrical machines with one stator and two rotors. The end electric machine contains a disk-shaped stator, winding modules located around the circumference of the stator, including magnetic circuits with coils facing the working surfaces to the disk-shaped rotors located on both sides of the stator and mounted for rotation relative to the stator. Each of the winding modules is made in cross section with lateral sides located in the radial direction of the stator, an outer side located on the side of the outer diameter of the stator, and an inner side located on the side of the inner diameter of the stator. In the proposed end electric machine, the technical and operational characteristics are improved due to the efficient use of the active volume of the electric machine. 8 w.p. f-ly, 7 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к конструкциям торцевых электрических машин с одним статором и двумя роторами.The utility model relates to the field of electrical engineering and electrical engineering, namely to the designs of end-face electrical machines with one stator and two rotors.

Известна торцевая электрическая машина (а.с. SU462255, опубл. 28.02.1975), содержащая статор, расположенные по окружности статора обмоточные модули, включающие магнитопроводы с катушками (проводниками обмотки), остов статора и два ротора, расположенные по разные стороны статора. Known end electric machine (AS SU462255, publ. 02/28/1975), containing a stator, winding modules located around the circumference of the stator, including magnetic circuits with coils (winding conductors), a stator frame and two rotors located on opposite sides of the stator.

В данной электрической машине проводники обмотки расположены вне остова статора, выступая из остова статора в сторону одного из роторов, поэтому сложно проконтролировать и обеспечить равенство рабочих воздушных зазоров, сложно реализовать разнесение лобовых частей и их базирование. In this electric machine, the winding conductors are located outside the stator core, protruding from the stator core towards one of the rotors, so it is difficult to control and ensure the equality of the working air gaps, it is difficult to implement the spacing of the frontal parts and their basing.

Торцевая электрическая машина, содержащая дискообразный статор, расположенные по окружности статора катушки, каждая из которых выполнена в поперечном сечении с боковыми сторонами, расположенными в радиальном направлении статора, внешней стороной, расположенной со стороны внешнего диаметра статора, и внутренней стороной, расположенной со стороны внутреннего диаметра статора.End electric machine containing a disk-shaped stator, coils located around the circumference of the stator, each of which is made in cross section with lateral sides located in the radial direction of the stator, the outer side located on the side of the outer diameter of the stator, and the inner side located on the side of the inner diameter stator.

Известен дисковый генератор (патент РФ 166555, опубл. 10.12.2016). Известный генератор содержит дискообразный статор, расположенные по окружности статора катушки, каждая из которых выполнена в поперечном сечении с боковыми сторонами, расположенными в радиальном направлении статора, внешней стороной, расположенной со стороны внешнего диаметра статора, и внутренней стороной, расположенной со стороны внутреннего диаметра статора. С двух сторон от статора расположены дискообразные роторы. Роторы выполнены с постоянными магнитами, расположенными по окружности ротора с чередующейся полярностью. Катушки статора выполнены в поперечном сечении в форме трапеций. Каждая из катушек имеет между внутренними участками витков катушек полое, ничем не заполненное отверстие в форме треугольника. Known disk generator (patent RF 166555, publ. 10.12.2016). The known generator contains a disc-shaped stator, located around the circumference of the stator of the coil, each of which is made in cross-section with the sides located in the radial direction of the stator, the outer side located on the side of the outer diameter of the stator, and the inner side located on the side of the inner diameter of the stator. Disc-shaped rotors are located on both sides of the stator. The rotors are made with permanent magnets located around the circumference of the rotor with alternating polarity. The stator coils are made in cross section in the form of trapezoids. Each of the coils has a hollow, unfilled hole in the shape of a triangle between the inner sections of the turns of the coils.

Известно, что магнитопровод статора является активной частью электрической машины, т.к. непосредственно участвует в энергопреобразовательном процессе («Активными элементами статора, специально предназначенными для образования вращающегося магнитного поля, являются магнитопровод 2 и обмотка 20» (Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В 2-х т. Том 1: Учебник для вузов. Издательство МЭИ, 2004, стр. 471)).It is known that the stator magnetic circuit is an active part of the electric machine, because is directly involved in the energy conversion process (“Active elements of the stator, specially designed to form a rotating magnetic field, are magnetic circuit 2 and winding 20” (Ivanov-Smolensky A.V. Electrical machines. In 2 volumes. Volume 1: Textbook for universities. MPEI Publishing House, 2004, p. 471)).

Ввиду выполнения катушек без ферромагнитных сердечников (магнитопроводов), значительно снижается использование активной зоны статора, приводящее к уменьшению магнитного потока в рабочих зазорах генератора. В результате снижается мощность генератора, отдаваемую в нагрузку. Due to the implementation of coils without ferromagnetic cores (magnetic cores), the use of the active zone of the stator is significantly reduced, leading to a decrease in the magnetic flux in the working gaps of the generator. As a result, the generator power delivered to the load is reduced.

Известен торцевой асинхронный электродвигатель (патент US2020094684, опубл. 26.03.2020), выбранный за ближайший аналог. Известный двигатель содержит дискообразный статор, закрепленный в корпусе, расположенные по окружности статора обмоточные модули, включающие магнитопроводы с катушками, обращенные рабочими поверхностями к дискообразным роторам, расположенным с двух сторон от статора. Роторы выполнены с короткозамкнутой обмоткой. And the end asynchronous electric motor is known (patent US2020094684, publ. 03/26/2020), selected for the closest analogue. Known engine contains a disc-shaped stator fixed in the housing, winding modules located around the circumference of the stator, including magnetic circuits with coils facing the working surfaces of the disc-shaped rotors located on both sides of the stator. The rotors are made with a short-circuited winding.

Вал электродвигателя состоит из двух отдельных полувалов, на первом из которых закреплен первый ротор, а на втором – второй ротор. The electric motor shaft consists of two separate semi-shafts, on the first of which the first rotor is fixed, and on the second - the second rotor.

Обмоточные модули статора выполнены в поперечном сечении в форме треугольников, каждый из которых обращен своей вершиной к центральной оси двигателя. Поэтому расстояния между обмоточными модулями увеличиваются в направлении внутреннего диаметра статора. The winding modules of the stator are made in cross section in the form of triangles, each of which is turned with its top to the central axis of the motor. Therefore, the distances between the winding modules increase in the direction of the inner diameter of the stator.

Основным недостатком патента является наличие между обмоточными модулями больших неактивных пространств, особенно в направлении внутреннего диаметра статора, что ухудшает использование активной зоны статора. В целом это снижает использование активного объема электродвигателя и, следовательно, ухудшает его технические и эксплуатационные характеристики.The main disadvantage of the patent is the presence between the winding modules of large inactive spaces, especially in the direction of the inner diameter of the stator, which impairs the use of the stator core. In general, this reduces the use of the active volume of the electric motor and, consequently, worsens its technical and operational characteristics.

При этом ввиду большого расстояния между обмоточными модулями и, следовательно, между катушками, снижается заполнение пазов статора обмоточным проводом. Это обусловлено тем, что расположенные по окружности статора магнитопроводы, по существу, являются зубцами статора, а промежутки между соседними магнгитопроводами – пазами статора, в каждом из которых размещены по две активных стороны соседних катушек (двухслойная обмотка). В результате, низкое заполнение пазов статора обмоточным проводом приводит к снижению коэффициента полезного действия (КПД) электродвигателя. Кроме того, изменение расстояния в направлении внутреннего диаметра статора приводит к неравномерному распределению магнитного потока в рабочих зазорах.In this case, due to the large distance between the winding modules and, consequently, between the coils, the filling of the stator slots with winding wire is reduced. This is due to the fact that the magnetic cores located around the circumference of the stator are, in fact, the teeth of the stator, and the gaps between adjacent magnetic cores are stator grooves, each of which contains two active sides of adjacent coils (two-layer winding). As a result, low filling of the stator slots with winding wire leads to a decrease in the coefficient of performance (COP) of the electric motor. In addition, changing the distance in the direction of the inner diameter of the stator leads to an uneven distribution of the magnetic flux in the working gaps.

Другим недостатком является трудоемкость монтажа и сложность обеспечения равенства воздушных зазоров, что обусловлено установкой каждого из роторов на своем отдельном полувалу. Another disadvantage is the complexity of installation and the difficulty of ensuring the equality of air gaps, which is due to the installation of each of the rotors on its own separate half-shaft.

Основным недостатком генератора является отсутствие в статоре зубцовой зоны магнитопровода.The main disadvantage of the generator is the absence of a toothed zone of the magnetic circuit in the stator.

Таким образом, актуальна проблема улучшения технических и эксплуатационных характеристик торцевой электрической машины.Thus, the problem of improving the technical and operational characteristics of an end-face electric machine is relevant.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в улучшении использования активного объема торцевой электрической машины. The technical result, which the utility model is aimed at, is to improve the use of the active volume of the end electric machine.

Техническая проблема решается и технический результат достигается тем, что торцевая электрическая машина, как и ближайший аналог, содержит дискообразный статор, расположенные по окружности статора обмоточные модули, включающие магнитопроводы с катушками, обращенные рабочими поверхностями к дискообразным роторам, расположенным с двух сторон от статора и установленным с возможностью вращения относительно статора.The technical problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the end electric machine, like the closest analogue, contains a disk-shaped stator, winding modules located around the circumference of the stator, including magnetic circuits with coils facing the working surfaces to the disk-shaped rotors located on both sides of the stator and installed with the possibility of rotation relative to the stator.

В отличие от ближайшего аналога, каждый из обмоточных модулей выполнен в поперечном сечении с боковыми сторонами, расположенными в радиальном направлении статора, внешней стороной, расположенной со стороны внешнего диаметра статора, и внутренней стороной, расположенной со стороны внутреннего диаметра статора.Unlike the closest analogue, each of the winding modules is made in cross section with lateral sides located in the radial direction of the stator, an outer side located on the side of the outer diameter of the stator, and an inner side located on the side of the inner diameter of the stator.

Кроме того, магнитопроводы обмоточных модулей могут быть выполнены в поперечном сечении в форме трапеций.In addition, the magnetic circuits of the winding modules can be made in cross-section in the form of trapezoids.

При этом ближайшие боковые стороны соседних обмоточных модулей могут быть параллельными между собой.In this case, the nearest lateral sides of adjacent winding modules can be parallel to each other.

При этом соседние обмоточные модули могут быть закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами.In this case, adjacent winding modules can be fixed to each other by the nearest sides.

Кроме того, магнитопроводы обмоточных модулей могут быть выполнены в поперечном сечении в форме секторов тороида.In addition, the magnetic circuits of the winding modules can be made in cross-section in the form of toroid sectors.

При этом ближайшие боковые стороны соседних обмоточных модулей могут быть параллельными между собой.In this case, the nearest lateral sides of adjacent winding modules can be parallel to each other.

При этом соседние обмоточные модули могут быть закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами.In this case, adjacent winding modules can be fixed to each other by the nearest sides.

Кроме того, каждый ротор может быть выполнен короткозамкнутым и включает короткозамкнутую обмотку и магнитопровод.In addition, each rotor can be made short-circuited and includes a short-circuited winding and a magnetic circuit.

Кроме того, каждый ротор может быть выполнен с постоянными магнитами и включать ярмо и постоянные магниты, расположенные по окружности ротора с чередующейся полярностью.In addition, each rotor can be made with permanent magnets and include a yoke and permanent magnets located around the circumference of the rotor with alternating polarity.

Сущность полезной модели поясняют чертежи. На фиг. 1 показано конкретное исполнение торцевой электрической машины в продольном разрезе. Фиг. 2, 3, 4, 5 иллюстрируют конкретные исполнения статора. На фиг. 6 показан ротор с короткозамкнутой обмоткой. На фиг. 7 показан ротор с постоянными магнитами. The essence of the utility model is explained by the drawings. In FIG. 1 shows a specific version of the end electric machine in a longitudinal section. Fig. 2, 3, 4, 5 illustrate specific designs of the stator. In FIG. 6 shows a rotor with a squirrel-cage winding. In FIG. 7 shows a permanent magnet rotor.

Нижеуказанными позициями на чертежах обозначены следующие элементы:The following positions in the drawings indicate the following elements:

1 – статор; 2 – корпус электрической машины; 3 – обмоточный модуль; 4 – магнитопровод; 5 – катушка; 6 – остов статора; 7 – ротор; 8 – короткозамкнутая обмотка ротора; 9 – магнитопровод ротора; 10 – вал; 11 – подшипниковый щит; 12 – боковые стороны обмоточного модуля; 13 – внешняя сторона обмоточного модуля; 14 – внутренняя сторона обмоточного модуля; 15 – внешнее кольцо остова статора; 16 – внутреннее кольцо остова статора; 17 – постоянные магниты ротора; 18 – ярмо ротора.1 - stator; 2 - the body of the electric machine; 3 – winding module; 4 - magnetic circuit; 5 - coil; 6 - stator frame; 7 - rotor; 8 - short-circuited rotor winding; 9 – magnetic circuit of the rotor; 10 - shaft; 11 - bearing shield; 12 – sides of the winding module; 13 - outer side of the winding module; 14 - inner side of the winding module; 15 - outer ring of the stator frame; 16 - inner ring of the stator frame; 17 - permanent magnets of the rotor; 18 - the yoke of the rotor.

Торцевая электрическая машина (фиг.1) содержит дискообразный статор 1, закрепленный в корпусе 2 электрической машины. По окружности статора 1 расположены одинаковые обмоточные модули 3 (фиг. 2, 3, 4, 5), включающие магнитопроводы 4 с катушками 5. Обмоточные модули 3 выполнены в поперечном сечении трапецевидной формы. Обмоточные модули 3 неподвижно закреплены, например склеены, с остовом 6 статора. Остов 6 статора изготовлен из немагнитного теплопроводного материала, например из алюминия, или из диэлектрического материала. End electric machine (figure 1) contains a disc-shaped stator 1 fixed in the housing 2 of the electric machine. Along the circumference of the stator 1 are the same winding modules 3 (Fig. 2, 3, 4, 5), including magnetic circuits 4 with coils 5. The winding modules 3 are made in a trapezoidal cross section. The winding modules 3 are fixedly fixed, for example glued, with the stator frame 6. The frame 6 of the stator is made of non-magnetic heat-conducting material, such as aluminum, or dielectric material.

Обмоточные модули 3 обращены рабочими поверхностями к дискообразным роторам 7 (фиг.1). Роторы 7 расположены с двух сторон от статора 1 и закреплены на валу 10 с возможностью совместного вращения с валом относительно статора 1. Вал 10 с подшипниками (на фигуре не обозначены) установлен в подшипниковых щитах 11. Роторы 7 могут быть выполнены с короткозамкнутой обмоткой или с постоянными магнитами. Winding modules 3 facing the working surfaces of the disc-shaped rotors 7 (figure 1). The rotors 7 are located on both sides of the stator 1 and are fixed on the shaft 10 with the possibility of joint rotation with the shaft relative to the stator 1. The shaft 10 with bearings (not shown in the figure) is installed in the bearing shields 11. The rotors 7 can be made with a short-circuited winding or with permanent magnets.

На фиг. 1 показана торцевая асинхронная электрическая машина с короткозамкнутыми роторами 7. Короткозамкнутый ротор 7 (фиг. 1 и 6) включает короткозамкнутую обмотку 8 и магнитопровод 9.In FIG. 1 shows an end asynchronous electric machine with squirrel-cage rotors 7. The squirrel-cage rotor 7 (Figs. 1 and 6) includes a short-circuited winding 8 and a magnetic circuit 9.

Ротор 7 (фиг.7) c постоянными магнитами включает дискообразное ярмо 18 и закрепленные на нем постоянные магниты 17. Постоянные магниты 17 намагничены аксиально, расположены по окружности ротора 7 с чередующейся полярностью и обращены через рабочий зазор к статору 1. Чередование полярности постоянных магнитов 17 по окружности ротора 7 обозначено (N) и (S). В этом случае машина является синхронной.The rotor 7 (Fig.7) with permanent magnets includes a disk-shaped yoke 18 and permanent magnets 17 fixed on it. Permanent magnets 17 are axially magnetized, located around the circumference of the rotor 7 with alternating polarity and facing through the working gap to the stator 1. Alternating the polarity of the permanent magnets 17 around the circumference of the rotor 7 marked (N) and (S). In this case, the machine is synchronous.

Каждый из обмоточных модулей 3 (фиг. 2, 3, 4, 5) выполнен в поперечном сечении с боковыми сторонами 12, расположенными в радиальном направлении статора 1, внешней стороной 13, расположенной в непосредственной близости от внешнего диаметра статора 1, и внутренней стороной 14, расположенной в непосредственной близости от внутреннего диаметра статора 1. Each of the winding modules 3 (Fig. 2, 3, 4, 5) is made in cross section with the sides 12 located in the radial direction of the stator 1, the outer side 13, located in close proximity to the outer diameter of the stator 1, and the inner side 14 located in close proximity to the inner diameter of the stator 1.

В конкретном исполнении на фиг. 2 магнитопроводы 4 обмоточных модулей 3 выполнены в форме трапеций. Ближайшие боковые стороны 12 соседних обмоточных модулей 3 практически параллельны между собой. Обмоточные модули 3 своими боковыми сторонами 12, внешней стороной 13 и внутренней стороной 14 закреплены с остовом 6 статора. Остов 6 статора выполнен в виде единой детали. In a specific embodiment, in FIG. 2 magnetic circuits 4 winding modules 3 are made in the form of trapezoids. The nearest sides of 12 adjacent winding modules 3 are practically parallel to each other. Winding modules 3 with their sides 12, outer side 13 and inner side 14 are fixed to the stator frame 6. The frame 6 of the stator is made in the form of a single piece.

В конкретном исполнении на фиг. 3 магнитопроводы 4 обмоточных модулей 3 выполнены в форме трапеций. Соседние обмоточные модули 3 закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами 12. Остов 6 статора включает в себя внешнее кольцо 15 и внутреннее кольцо 16. Внешние стороны 13 и внутренние стороны 14 обмоточных модулей закреплены, соответственно, с внешним кольцом 15 и внутренним кольцом 16 остова 6 статора. In a specific embodiment, in FIG. 3 the magnetic circuits 4 of the winding modules 3 are made in the form of trapezoids. Neighboring winding modules 3 are fixed to each other by the nearest sides 12. The stator frame 6 includes an outer ring 15 and an inner ring 16. The outer sides 13 and inner sides 14 of the winding modules are fixed, respectively, with the outer ring 15 and the inner ring 16 of the stator frame 6 .

В конкретном исполнении на фиг. 4 магнитопроводы 4 обмоточных модулей 3 выполнены в форме секторов тороида. Ближайшие боковые стороны 12 соседних обмоточных модулей 3 практически параллельны между собой. Обмоточные модули 3 своими боковыми сторонами 12, внешней стороной 13 и внутренней стороной 14 закреплены с остовом 6 статора. Остов 6 статора выполнен в виде единой детали.In a specific embodiment, in FIG. 4, the magnetic circuits 4 of the winding modules 3 are made in the form of toroid sectors. The nearest sides of 12 adjacent winding modules 3 are practically parallel to each other. Winding modules 3 with their sides 12, outer side 13 and inner side 14 are fixed to the stator frame 6. The frame 6 of the stator is made in the form of a single piece.

В конкретном исполнении на фиг. 5 магнитопроводы 4 обмоточных модулей 3 выполнены в форме секторов тороида. Соседние обмоточные модули 3 закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами 12. Остов 6 статора включает в себя внешнее кольцо 15 и внутреннее кольцо 16. Внешние стороны 13 и внутренние стороны 14 обмоточных модулей закреплены, соответственно, с внешним кольцом 15 и внутренним кольцом 16 остова 6 статора.In a specific embodiment, in FIG. 5, the magnetic circuits 4 of the winding modules 3 are made in the form of toroid sectors. Neighboring winding modules 3 are fixed to each other by the nearest sides 12. The stator frame 6 includes an outer ring 15 and an inner ring 16. The outer sides 13 and inner sides 14 of the winding modules are fixed, respectively, with the outer ring 15 and the inner ring 16 of the stator frame 6 .

Магнитопроводы 4 (фиг. 2, 3, 4, 5) могут быть изготовлены из шихтованной тонколистовой электротехнической стали с электроизоляционным покрытием или из прессованного порошкового ферромагнитного материала. Magnetic circuits 4 (Fig. 2, 3, 4, 5) can be made of laminated sheet electrical steel with electrical insulating coating or pressed powder ferromagnetic material.

Магнитопроводы 4 (фиг. 4 и 5) могут быть изготовлены следующим образом. Сначала изготавливают тороид путем его навивки из ленты электротехнической стали, затем скрепляют (склеивают) полученный тороид и нарезают его на сектора.Magnetic circuits 4 (Fig. 4 and 5) can be made as follows. First, a toroid is made by winding it from a strip of electrical steel, then the resulting toroid is fastened (glued) and cut into sectors.

Изготовление и установку катушек 5 статора 1 производят следующим образом. Сначала производят намотку катушек 5 на независимый шаблон или на каркас, повторяющие форму магнитопровода 4. Затем катушку 5 в форме единого блока или на каркасе устанавливают на магнитопровод 4. The manufacture and installation of the coils 5 of the stator 1 is as follows. First, the coils 5 are wound on an independent template or on a frame, repeating the shape of the magnetic circuit 4. Then the coil 5 in the form of a single block or on the frame is installed on the magnetic circuit 4.

Статор 1 залит теплопроводным диэлектрическим компаундом с последующей обработкой активных поверхностей. Заливка компаундом улучшает теплопередачу, уменьшает шумы и вибрации электромагнитного происхождения, увеличивает диэлектрическую прочность машины, а также улучшает крепление элементов статора между собой.The stator 1 is filled with a heat-conducting dielectric compound with subsequent processing of active surfaces. Filling with a compound improves heat transfer, reduces noise and vibrations of electromagnetic origin, increases the dielectric strength of the machine, and also improves the fastening of the stator elements to each other.

Электрическая машина может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора (с короткозамкнутым ротором – асинхронная машина, с ротором на постоянных магнитах – синхронная машина).An electric machine can operate both in motor mode and in generator mode (with a squirrel-cage rotor - an asynchronous machine, with a permanent magnet rotor - a synchronous machine).

Электрическая машина в режиме асинхронного электродвигателя работает следующим образом. Ток, протекающий по катушкам 5 обмотки статора 1, создает вращающееся магнитное поле, которое индуцирует электродвижущую силу в короткозамкнутых обмотках 8 роторов 7. При взаимодействии тока роторов 7 с вращающимся магнитным полем создается электромагнитный момент, приводящий роторы во вращение. Частота вращения роторов 7 определяется количеством пар полюсов, частотой питающего напряжения и скольжением, а способы пуска – общепринятые для асинхронных двигателей.An electric machine in the mode of an asynchronous electric motor operates as follows. The current flowing through the coils 5 of the stator winding 1 creates a rotating magnetic field that induces an electromotive force in the short-circuited windings 8 of the rotors 7. When the current of the rotors 7 interacts with the rotating magnetic field, an electromagnetic moment is created that drives the rotors into rotation. The speed of the rotors 7 is determined by the number of pole pairs, the frequency of the supply voltage and the slip, and the starting methods are generally accepted for asynchronous motors.

Выполнение обмоточных модулей 3 в поперечном сечении с боковыми сторонами 12, расположенными в радиальном направлении статора 1, внешней стороной 13, расположенной в непосредственной близости от внешнего диаметра статора 1, и внутренней стороной 13, расположенной в непосредственной близости от внутреннего диаметра статора 1, т.е. трапецевидной формы, позволяет значительно увеличить активный объем статора 1, по сравнению с треугольной формой обмоточных модулей (патент US2020094684). Причем наибольшее увеличение активного объема заявляемой электрической машины достигается в статоре (фиг.5) за счет плотного сопряжения обмоточных модулей 3 между собой и выполнения магнитопроводов 4 в форме секторов тороида. Кроме того, в статоре заявляемой электрической машины, по сравнению со статором (патент US2020094684), улучшено заполнение пазов (пространств между магнитопроводами 4) обмоточным проводом за счет минимизации расстояния между активными сторонами катушек 5 в пазах, что увеличивает коэффициент полезного действия (КПД). В целом это приводит к более эффективному использованию активного объема электрической машины и, следовательно, улучшает ее технические и эксплуатационные характеристики, что позволяет в двигательном режиме увеличить вращающий момент, а в генераторном режиме – увеличить мощность, отдаваемую в нагрузку. Execution of winding modules 3 in cross section with lateral sides 12 located in the radial direction of the stator 1, the outer side 13 located in close proximity to the outer diameter of the stator 1, and the inner side 13 located in close proximity to the inner diameter of the stator 1, i.e. e. trapezoidal shape, allows you to significantly increase the active volume of the stator 1, compared with the triangular shape of the winding modules (patent US2020094684). Moreover, the greatest increase in the active volume of the proposed electric machine is achieved in the stator (figure 5) due to the tight mating of the winding modules 3 among themselves and the implementation of the magnetic cores 4 in the form of toroid sectors. In addition, in the stator of the proposed electric machine, in comparison with the stator (patent US2020094684), the filling of the grooves (spaces between the magnetic circuits 4) with winding wire is improved by minimizing the distance between the active sides of the coils 5 in the grooves, which increases the efficiency factor (COP). In general, this leads to a more efficient use of the active volume of the electric machine and, consequently, improves its technical and operational characteristics, which allows increasing the torque in the motor mode, and increasing the power delivered to the load in the generator mode.

Claims (9)

1. Торцевая электрическая машина, содержащая дискообразный статор, расположенные по окружности статора обмоточные модули, включающие магнитопроводы с катушками, обращенные рабочими поверхностями к дискообразным роторам, расположенным с двух сторон от статора и установленным с возможностью вращения относительно статора, отличающаяся тем, что каждый из обмоточных модулей выполнен в поперечном сечении с боковыми сторонами, расположенными в радиальном направлении статора, внешней стороной, расположенной со стороны внешнего диаметра статора, и внутренней стороной, расположенной со стороны внутреннего диаметра статора.1. An end electric machine containing a disk-shaped stator, winding modules located around the circumference of the stator, including magnetic cores with coils facing the working surfaces of the disk-shaped rotors located on both sides of the stator and mounted for rotation relative to the stator, characterized in that each of the winding modules is made in cross section with lateral sides located in the radial direction of the stator, the outer side located on the side of the outer diameter of the stator, and the inner side located on the side of the inner diameter of the stator. 2. Торцевая электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что магнитопроводы обмоточных модулей выполнены в поперечном сечении в форме трапеций.2. End electric machine according to claim 1, characterized in that the magnetic circuits of the winding modules are made in cross section in the form of trapezoids. 3. Торцевая электрическая машина по п.2, отличающаяся тем, что ближайшие боковые стороны соседних обмоточных модулей параллельны между собой.3. End electric machine according to claim 2, characterized in that the nearest sides of adjacent winding modules are parallel to each other. 4. Торцевая электрическая машина по п.2, отличающаяся тем, что соседние обмоточные модули закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами.4. End electric machine according to claim 2, characterized in that adjacent winding modules are fixed to each other by the nearest sides. 5. Торцевая электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что магнитопроводы обмоточных модулей выполнены в поперечном сечении в форме секторов тороида.5. End electric machine according to claim 1, characterized in that the magnetic circuits of the winding modules are made in cross section in the form of toroid sectors. 6. Торцевая электрическая машина по п.5, отличающаяся тем, что ближайшие боковые стороны соседних обмоточных модулей параллельны между собой.6. End electric machine according to claim 5, characterized in that the nearest sides of adjacent winding modules are parallel to each other. 7. Торцевая электрическая машина по п.5, отличающаяся тем, что соседние обмоточные модули закреплены между собой ближайшими боковыми сторонами.7. End electric machine according to claim 5, characterized in that adjacent winding modules are fixed to each other by the nearest sides. 8. Торцевая электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый ротор выполнен короткозамкнутым и включает короткозамкнутую обмотку и магнитопровод.8. End electric machine according to claim 1, characterized in that each rotor is made short-circuited and includes a short-circuited winding and a magnetic circuit. 9. Торцевая электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый ротор выполнен с постоянными магнитами и включает ярмо и постоянные магниты, расположенные по окружности ротора с чередующейся полярностью.9. End electric machine according to claim 1, characterized in that each rotor is made with permanent magnets and includes a yoke and permanent magnets located around the circumference of the rotor with alternating polarity.
RU2021134757U 2021-11-29 2021-11-29 End electric machine RU210261U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021134757U RU210261U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 End electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021134757U RU210261U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 End electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210261U1 true RU210261U1 (en) 2022-04-04

Family

ID=81076342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021134757U RU210261U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 End electric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210261U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797718C1 (en) * 2022-12-31 2023-06-08 Василий Васильевич Байковский Generator for wind turbine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079949C1 (en) * 1992-04-30 1997-05-20 Производственное объединение "Юргинский машиностроительный завод" Electrical machine
WO1997044880A1 (en) * 1996-05-21 1997-11-27 Visual Computing Systems Corp. Interlocking segmented coil array
DE102016204445A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Suzuki Motor Corporation Rotary electric machine of the axial gap type
RU166555U1 (en) * 2016-04-28 2016-12-10 Андрей Александрович Нестеренко DISK GENERATOR
EP3136552B1 (en) * 2014-04-21 2020-02-12 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Axial air gap rotating electric machine and rotating electric machine bobbin
RU2716011C1 (en) * 2019-09-06 2020-03-05 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Magnetoelectric generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2079949C1 (en) * 1992-04-30 1997-05-20 Производственное объединение "Юргинский машиностроительный завод" Electrical machine
WO1997044880A1 (en) * 1996-05-21 1997-11-27 Visual Computing Systems Corp. Interlocking segmented coil array
EP3136552B1 (en) * 2014-04-21 2020-02-12 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Axial air gap rotating electric machine and rotating electric machine bobbin
DE102016204445A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Suzuki Motor Corporation Rotary electric machine of the axial gap type
RU166555U1 (en) * 2016-04-28 2016-12-10 Андрей Александрович Нестеренко DISK GENERATOR
RU2716011C1 (en) * 2019-09-06 2020-03-05 Ильдар Фанильевич Зайнуллин Magnetoelectric generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797718C1 (en) * 2022-12-31 2023-06-08 Василий Васильевич Байковский Generator for wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109274240B (en) Composite amorphous alloy axial flux motor
CN109217597B (en) Composite excitation amorphous alloy axial flux motor
CN108964396B (en) Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor
KR101382335B1 (en) Rotor and synchronous motor having the same and wound rotor synchronous motor
CN107222075B (en) Double-stator hybrid excitation motor with internal stator of T-shaped iron core
CN108631531B (en) Hybrid excitation switch reluctance hub motor for electric automobile
CN107181382B (en) Rotor stagger angle stator magnetism-isolating type axial permanent magnet auxiliary doubly salient motor
CN106787562A (en) Alternately pole, mixed excitation directly drives vernier motor
CN216751486U (en) Magnetic steel array of permanent magnet double-rotor motor
CN110838779B (en) Mixed excitation wound rotor and mixed excitation wound synchronous motor
CN111478470A (en) Permanent magnet synchronous motor with double-armature radial magnetic circuit structure
CN106655556B (en) Circumferential winding power motor and new energy electric vehicle
CN113178961B (en) Axial modularized magnetic flux reversing motor
CN111211659B (en) Stator modular annular winding dual-rotor permanent magnet motor
RU210261U1 (en) End electric machine
CN117559679A (en) Magnetic flux switching permanent magnet motor with stator slot permanent magnet and speed regulation system
CN212033854U (en) Permanent magnet synchronous motor with double-armature radial magnetic circuit structure
CN209805528U (en) Combined array type outer rotor shaft radial mixed flux permanent magnet motor
KR20120129162A (en) Rotor having different length and LSPMLine-Start Permanent Magnet motor comprising the rotor
RU2246167C1 (en) Face-type electrical machine
CN112615509A (en) Double-permanent-magnet embedded permanent magnet synchronous motor structure
RU207794U1 (en) End-type synchronous electric machine
CN113193670B (en) Modularized magnetic flux reversing motor
CN219477687U (en) Monopole motor with unequally-spaced auxiliary tooth structure
CN110601475B (en) Axial magnetic field composite magnetic flux switching motor