RU2237338C2 - Индукторный двигатель - Google Patents
Индукторный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237338C2 RU2237338C2 RU2002119797/09A RU2002119797A RU2237338C2 RU 2237338 C2 RU2237338 C2 RU 2237338C2 RU 2002119797/09 A RU2002119797/09 A RU 2002119797/09A RU 2002119797 A RU2002119797 A RU 2002119797A RU 2237338 C2 RU2237338 C2 RU 2237338C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- poles
- stator
- motor
- rotor
- coils
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным двигателям средней и большой мощности, и может быть использовано, например, в тяговых приводах электроподвижных транспортных средств, приводах гребных винтов, приводах крупных насосов, приводах конвейерных и подъемных транспортных средств и т.п. Техническим результатом, достигаемым данным изобретением, является улучшение массогабаритных и эксплуатационных показателей двигателя. Сущность изобретения состоит в следующем. Индукторный двигатель содержит статор, который состоит из закрепленных в корпусе ферромагнитных шихтованных полюсов, охваченных в радиальном направлении катушками фазной обмотки. Согласно изобретению крайние полюса статора со стороны каждого торца двигателя объединены магнитопроводами для замыкания рабочего магнитного потока. Ротор двигателя выполнен в виде расположенных поперек оси вращения ряда дисков с установленными на них шихтованными ферромагнитными полюсами. С обеих сторон торцевых поверхностей полюсов ротора через воздушные зазоры размещены полюса статора. Количество дисков ротора определяется требуемой мощностью двигателя и его осевым габаритом. При работе двигателя на катушки каждой фазы поочередно подаются управляемые импульсы тока от автономного коммутатора, в результате чего образуется рабочий магнитный поток, который проходит через полюса ротора, статора, воздушные зазоры, и замыкается на магнитопроводах статора со стороны каждого торца двигателя. Вредные поперечные магнитные силы действуют только между крайними полюсами статора, закрепленными на корпусе двигателя, а между внутренними полюсами ротора и статора эти силы отсутствуют, что обеспечивает достижение указанного выше технического результата. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным двигателям средней и большой мощности, и может быть использовано, например, в тяговых приводах электроподвижных транспортных средств, приводах гребных винтов, приводах крупных насосов, приводах конвейерных и подъемных транспортных средств и т.п.
Известны электродвигатели синхронного типа, ротор которых представляет собой многослойную дисковую систему с полюсами в виде постоянных магнитов, а статор - многослойную систему полюсов с сосредоточенными на них обмотками управления (Афонин А.А., Гребенников В.В. Дисковые двигатели с постоянными магнитами./ Техническая электродинамика, 1997 г., №4, стр.36-44).
Эти электродвигатели в отличие от классических цилиндрических электродвигателей с аксиальным расположением катушек обмоток при одинаковых габаритных размерах развивают большую механическую мощность за счет использования под зубцовую зону не только периферийной области двигателя, но и околоосевого пространства путем увеличения активной длины обмоток в радиальном направлении. В многослойной дисковой конструкции двигателя поперечные магнитные силы между ротором и статором отсутствуют, что предотвращает возникновение вредных вибраций и позволяет облегчить массу конструктивных элементов ротора и корпуса.
Недостатками этих электродвигателей является сложность и высокая себестоимость изготовления и ремонта, так как они содержат постоянные магниты на вращающейся части, а также низкий коэффициент полезного действия (КПД) из-за знакопеременного перемагничивания стальных пакетов статора во всем диапазоне регулирования мощности.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому решению является индукторный двигатель, состоящий из безобмоточного явнополюсного ротора и отделенного от него рабочим воздушным зазором статора в виде зубчатого магнитопровода, в пазах которого аксиально расположены сосредоточенные катушки фазной обмотки, питаемой импульсным постоянным током от управляемого коммутатора (Бочаров В.И., Захаров В.И., Коломейцев Л.Ф. и др. Тяговые электродвигатели электровозов.// Новочеркасск, Агентство “Наутилус”, 1998 г., стр.374-403).
Эти двигатели несложны в изготовлении, надежны и экономичны в эксплуатации, т.к. на роторе отсутствуют активные элементы (обмотки, постоянные магниты), а обмотка статора, совмещающая функции возбуждения и якоря, питается специально сформированными импульсами постоянного тока и не требует специального распределения по пазам.
Недостатком этого двигателя является то, что при большом внешнем диаметре двигателя, порядка 1 м и более, он имеет низкие массогабаритные показатели вследствие недоиспользования околоосевого пространства, так как активная часть (зубцовая зона) удаляется от оси, и для образования заданного вращающего момента увеличивается осевая длина двигателя. Кроме этого, двигатели подвержены шумам и вибрациям, создаваемым переменными электромагнитными силами между большими цилиндрическими поверхностями ротора и статора.
Задачей настоящего изобретения является улучшение массогабаритных показателей и эксплуатационных качеств двигателя.
Указанная задача решается тем, что в известном индукторном двигателе, содержащем явнополюсный шихтованный ротор и отделенный от него рабочим воздушным зазором статор, с сосредоточенными на полюсах катушками фазной обмотки, ротор выполнен в виде расположенных поперечно оси вращения ряда дисков, на которых со стороны торцевых поверхностей установлены ферромагнитные шихтованные полюсы, а с обеих сторон торцевых поверхностей полюсов через воздушные зазоры расположены ферромагнитные шихтованные полюсы статора с охватывающими их в радиальном направлении катушками, закрепленными на корпусе. Крайние полюсы статора с каждого торца двигателя объединены между собой магнитопроводами.
Положительный эффект состоит в том, что в предлагаемом индукторном двигателе дискового исполнения катушки расположены радиально и занимают пространство внутри двигателя от его оси до периферии, что позволяет увеличить вращающий момент и мощность двигателя за счет увеличения радиального размера активной части двигателя, а следовательно, за счет увеличения суммарной площади рабочего воздушного зазора. Так, например, сравнительный расчет предлагаемого двигателя и прототипа мощностью 2600 кВт и внешним диаметром 2 м показал, что масса предлагаемого двигателя на 36% меньше массы прототипа, а осевая длина меньше в 1,4 раза. Таким образом, при заданной мощности двигателя его габариты и масса в сравнении с известным индукторным двигателем будут меньше. Кроме этого, в результате расположения полюсов ротора между полюсами статора и замыкания магнитного потока на магнитопроводах крайних полюсов статора исключено возникновение поперечных магнитных сил между полюсами и вредных вибраций и шумов в двигателе, что подтверждается предварительными испытаниями макетных образцов предлагаемого двигателя.
На фиг.1 изображен вариант предложенного индукторного двигателя в продольном разрезе.
На фиг.2 изображен разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 изображен разрез Б-Б фиг.2.
Статор электродвигателя состоит из корпуса 1, на котором закреплены полюсы 2, выполненные из шихтованной электротехнической стали и охваченные катушками 3 фазной обмотки. Крайние полюса статора со стороны каждого торца двигателя соединены магнитопроводами 4 и 5 для замыкания рабочего магнитного потока. Ротор двигателя состоит из вала 6, опирающегося на подшипники 7, на котором закреплены диски 8 с установленными на них полюсами 9, выполненными из шихтованной электротехнической стали, и расположенными между средними и крайними полюсами 2 статора и являющиеся вместе с магнитопроводами 4 и 5 элементами магнитной цепи двигателя. Количество дисков 8 на роторе определяется требуемой мощностью двигателя и осевым габаритом.
При работе двигателя на катушки 3 каждой фазы поочередно подаются управляемые импульсы тока от автономного коммутатора (инвертора напряжения). При этом образуется рабочий магнитный поток Фм, который проходит через полюса 9 ротора, полюса 2 статора, воздушные зазоры и замыкается на магнитопроводах 4 и 5 статора. Таким образом, вредные поперечные магнитные силы действуют только между крайними полюсами статора, закрепленными на корпусе двигателя, а между внутренними полюсами ротора и статора эти силы отсутствуют.
На основании вышеизложенного и по результатам проведенного нами патентно-информационного поиска считаем, что предлагаемый нами индукторный двигатель отвечает критериям "Новизна", "Изобретательский уровень", "Промышленная применимость" и может быть защищен патентом Российской Федерации.
Claims (1)
- Индукторный двигатель, содержащий явнополюсный шихтованный ротор и отделенный от него рабочим воздушным зазором статор с сосредоточенными на полюсах катушками фазной обмотки, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде расположенных поперечно оси вращения ряда дисков, на которых со стороны торцевых поверхностей установлены ферромагнитные шихтованные полюсы, с обеих сторон торцевых поверхностей полюсов ротора через воздушные зазоры расположены ферромагнитные шихтованные полюса статора, закрепленные на корпусе, с охватывающими их в радиальном направлении катушками, при этом крайние полюса статора с каждого торца двигателя объединены магнитопроводами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119797/09A RU2237338C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Индукторный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119797/09A RU2237338C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Индукторный двигатель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002119797A RU2002119797A (ru) | 2004-08-27 |
RU2237338C2 true RU2237338C2 (ru) | 2004-09-27 |
Family
ID=33432904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002119797/09A RU2237338C2 (ru) | 2002-07-22 | 2002-07-22 | Индукторный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237338C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7977844B2 (en) | 2006-06-23 | 2011-07-12 | Ihi Corporation | Inductor-type synchronous machine |
RU2510121C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2014-03-20 | Артем Валерьевич Бормотов | Модульная электрическая машина |
RU2571139C2 (ru) * | 2014-03-12 | 2015-12-20 | Федеральное государственное казенное военно-образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Торпедный дисковый вентильный электродвигатель |
-
2002
- 2002-07-22 RU RU2002119797/09A patent/RU2237338C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
АФОНИН А.А., ГРЕБЕННИКОВ В.В. Дисковые двигатели с постоянными магнитами. Техническая электродинамика. - 1997, №4, с.36-44. * |
БОЧАРОВ В.И. и др. Тяговые электродвигатели электровозов. - Новочеркасск: Агентство "Наутилус", 1998, с.374-403. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7977844B2 (en) | 2006-06-23 | 2011-07-12 | Ihi Corporation | Inductor-type synchronous machine |
RU2510121C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2014-03-20 | Артем Валерьевич Бормотов | Модульная электрическая машина |
RU2571139C2 (ru) * | 2014-03-12 | 2015-12-20 | Федеральное государственное казенное военно-образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Торпедный дисковый вентильный электродвигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8067871B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine and electric car using the same | |
US5216339A (en) | Lateral electric motor | |
US4980595A (en) | Multiple magnetic paths machine | |
US5130595A (en) | Multiple magnetic paths machine | |
EP1253701B1 (en) | Motor | |
US7518278B2 (en) | High strength undiffused brushless machine and method | |
KR101440624B1 (ko) | 전기 기기 및 이에 구비되는 로터 | |
US7514834B2 (en) | Permanent magnet type three-phase ac generator | |
CN108964396B (zh) | 定子分区式交替极混合励磁电机 | |
US20080142284A1 (en) | Double-sided dual-shaft electrical machine | |
RU2303849C1 (ru) | Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами | |
US9871420B2 (en) | Rotor for a rotary electric machine and rotary electric machine comprising such a rotor | |
JP2015503318A (ja) | 回転電気機械のためのロータ、および、このタイプのロータを備える回転電気機械 | |
US9787144B2 (en) | Rotating electrical motor using transverse magnetic flux | |
EP2528207A1 (en) | Brushless electric machine | |
EP1037365A1 (en) | Motor generator developing high torque | |
Nielsen et al. | Magnetically geared conveyor drive unit-an updated version | |
RU2237338C2 (ru) | Индукторный двигатель | |
US20210273541A1 (en) | Gears for Electric Motor | |
CN105703588B (zh) | 柴油发动机用飞轮式电机 | |
US9966823B2 (en) | Synchronous electric motor with permanent magnets | |
JP2004088880A (ja) | 背面界磁型誘導子回転機 | |
JP5114135B2 (ja) | アキシャルギャップ型モータ | |
RU2246168C1 (ru) | Торцевая электрическая машина | |
CN108390534B (zh) | 一种电动汽车用轮辐式交错转子永磁同步电机及其方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070806 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080723 |