RU2266606C2 - Electrical machine - Google Patents
Electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266606C2 RU2266606C2 RU2003107660/09A RU2003107660A RU2266606C2 RU 2266606 C2 RU2266606 C2 RU 2266606C2 RU 2003107660/09 A RU2003107660/09 A RU 2003107660/09A RU 2003107660 A RU2003107660 A RU 2003107660A RU 2266606 C2 RU2266606 C2 RU 2266606C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- electric machine
- shaft
- stator
- machine according
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а точнее к высокооборотным электрическим машинам для бытовой техники, например для пылесосов или сепараторов.The invention relates to electrical engineering, and more specifically to high-speed electric machines for household appliances, for example for vacuum cleaners or separators.
Известна электрическая машина, содержащая безобмоточный ротор, зубчатый магнитопровод которого закреплен на его валу, статор с полюсами и обмоткой, выполненной в виде сосредоточенных катушек, размещенных на полюсах, и подключенной к выходам электронного коммутатора с возможностью запитки в зависимости от углового положения ротора относительно статора (см. патент России №2059993, кл. 6 Н 02 К 19/06; 19/24. Опубл. Бюл. №13 от 10.05.96 г.).A known electric machine containing a windingless rotor, a magnetic gear of which is mounted on its shaft, a stator with poles and a winding made in the form of concentrated coils placed on the poles, and connected to the outputs of the electronic switch with the ability to power depending on the angular position of the rotor relative to the stator ( see Russian patent No. 2059993, class 6 H 02
Недостатком данного прототипа является его высокая стоимость из-за нетехнологичности и сложности конструкции.The disadvantage of this prototype is its high cost due to low technology and design complexity.
Известна электрическая машина, принятая за прототип, содержащая безобмоточный ротор, зубчатый магнитопровод которого закреплен на его валу, статор с полюсами и обмоткой, выполненной в виде сосредоточенных катушек, размещенных на полюсах, и подключенной к выходам электронного коммутатора с возможностью запитки в зависимости от углового положения ротора относительно статора (см. Полезная модель России №1973, кл. 6 Н 02 К 19/06. Опубл. 16.03.96 г.).A known electric machine, adopted for the prototype, containing a windingless rotor, a gear magnetic circuit mounted on its shaft, a stator with poles and a winding made in the form of concentrated coils placed on the poles, and connected to the outputs of the electronic switch with the ability to power depending on the angular position rotor relative to the stator (see Utility Model of Russia No. 1973, class 6 N 02
Недостатком данного прототипа также является его высокая стоимость из-за нетехнологичности и сложности конструкции.The disadvantage of this prototype is its high cost due to low technology and design complexity.
Изобретение направлено на снижение стоимости электрической машины.The invention is aimed at reducing the cost of an electric machine.
Для этого в электрической машине, содержащей безобмоточный ротор, зубчатый магнитопровод которого закреплен на его валу, статор с полюсами и обмоткой, выполненной в виде сосредоточенных катушек, размещенных на полюсах, и подключенной к выходам электронного коммутатора с возможностью запитки в зависимости от углового положения ротора относительно статора, согласно изобретению на валу ротора выполнены просветы со шторками между ними, а электронный коммутатор снабжен устройством определения углового положения ротора относительно статора по просветам.To do this, in an electric machine containing a windingless rotor, a gear magnetic circuit of which is mounted on its shaft, a stator with poles and a winding made in the form of lumped coils placed on the poles and connected to the outputs of the electronic switch with the possibility of power supply depending on the angular position of the rotor relative to stator, according to the invention, gaps are made on the rotor shaft with shutters between them, and the electronic switch is equipped with a device for determining the angular position of the rotor relative to RA in the gaps.
В электрической машине число просветов может быть равным числу зубцов магнитопровода ротора или меньше его в два раза.In an electric machine, the number of gaps can be equal to the number of teeth of the rotor magnetic circuit or half of it.
Просветы также могут быть выполнены в виде пазов на торце вала, противоположного его выходному концу, или выполнены в виде пазов на поверхности вала, или могут быть выполнены в виде отверстий (пазов), в валу.The gaps can also be made in the form of grooves on the shaft end opposite its output end, or made in the form of grooves on the surface of the shaft, or can be made in the form of holes (grooves) in the shaft.
Устройство определения углового положения ротора относительно статора может быть выполнено в виде оптопары, состоящей из излучающей и принимающей частей, например из светодиода и фототранзистора, при этом вал может располагаться в промежутке между ними.A device for determining the angular position of the rotor relative to the stator can be made in the form of an optocoupler, consisting of a radiating and receiving parts, for example, an LED and a phototransistor, while the shaft can be located in the gap between them.
В электрической машине электронный коммутатор может быть выполнен в виде печатной платы, а в нее могут быть впаяны оптопара и катушки, причем межкатушечные соединения выполнены посредством печатного монтажа. То есть при намотке катушек проводом из него тут же формируются выводные концы и подпаиваются к плате электронного коммутатора. Плата фиксируется в электрической машине таким образом, чтобы устройство взаимодействия с зубцами или пазами вала было согласовано с расположением полюсов статора.In an electric machine, the electronic switch can be made in the form of a printed circuit board, and optocouplers and coils can be soldered into it, and intercoil connections made by printed wiring. That is, when the coils are wound with a wire, output ends are immediately formed from it and soldered to the electronic switch board. The board is fixed in an electric machine so that the device interacting with the teeth or grooves of the shaft is consistent with the location of the stator poles.
Полюса в электрической машине могут быть выполнены в виде двух зубцов с пазом между ними, при этом, как минимум, в одном из пазов может быть расположен постоянный магнит.The poles in an electric machine can be made in the form of two teeth with a groove between them, while at least one permanent groove can be located in one of the grooves.
В отличие от прототипа в предлагаемой электрической машине значительно упрощена конструкция и сборка, что снижает ее стоимость.In contrast to the prototype in the proposed electric machine, the design and assembly are greatly simplified, which reduces its cost.
В дальнейшем предлагаемое техническое решение поясняется конкретным исполнением со ссылкой на чертежи, на которых:In the future, the proposed technical solution is illustrated by a specific implementation with reference to the drawings, on which:
- на фиг.1 показано сечение электрической машины по оси двухзубцовых полюсов;- figure 1 shows a cross section of an electric machine along the axis of the two-prong poles;
- на фиг.2 изображена электрическая машина в момент пуска;- figure 2 shows an electric machine at the time of start-up;
- на фиг.3 показана электрическая машина в момент выключения;- figure 3 shows an electric machine at the time of shutdown;
- на фиг.4 - электрическая машина в момент подачи тока во время вращения ротора.- figure 4 - electric machine at the time of supply of current during rotation of the rotor.
Электрическая машина (см. чертежи) содержит безобмоточный ротор 1, зубчатый магнитопровод 2 которого закреплен жестко на его валу 3. На статоре 4 расположены две катушки 5, 6, охватывающие два полюса 7, 8, каждый из которых имеет два зубца с пазом между ними. На полюсах 7, 8 установлены и смещены от оси полюсов в направлении вращения ротора 1 магниты 9, 10 (см. фиг. 2, 3, 4). Магнитные потоки от катушек 5, 6 и магнитов 9, 10 суммируются, т.е. магниты имеют согласную с катушками намагниченность. Кроме этого, катушки 5, 6 выводами 11, 12 и 13, 14 соответственно прямо подключены к электронному коммутатору 15, на плате 16 которого выполнены межкатушечные соединения посредством печатного монтажа.The electric machine (see drawings) contains a winding-
На плате 16 установлены светодиод 17 и фототранзистор 18, обычные части оптопары, а между ними размещен вал 3. На валу, в этом месте, выполнены дополнительные шторки 19 и просветы-пазы 20, которые взаимодействуют со светодиодом 17 и фототранзистором 18.The LED 16 and the
Число шторок 19 и пазов 20 вала 3 может быть равным шести или трем. В данном примере число шторок 19 равно числу зубцов магнитопровода 2 ротора 1 (см. фиг.2, 3) или меньше этого числа в два раза (см. фиг.4).The number of
По шторкам 19 вала 3 сориентирован зубчатый магнитопровод 2 ротора 1 при закреплении, а плата 16 электронного коммутатора 15 установлена с возможностью взаимодействия со шторками 19 или пазами 20 вала 3.On the
На всех чертежах у электрической машины не показаны корпус или подшипниковые щиты и подшипники, на фиг.2, 3, 4 - электронный коммутатор 15 с платой 16 - ради простоты пояснений.In all the drawings of the electric machine, the housing or bearing shields and bearings are not shown, in FIGS. 2, 3, 4 - the electronic switch 15 with the board 16 - for the sake of simplicity of explanation.
Электрическая машина работает следующим образом. При обесточенных катушках 5, 6 под действием момента от постоянных магнитов 9, 10 ротор 1 занимает стартовое положение, в котором магнитное сопротивление системы по отношению к постоянным магнитам 9, 10 является минимальным (см. фиг.2).The electric machine operates as follows. When deenergized
После подачи питания на электронный коммутатор 15 включается светодиод 17, срабатывает фототранзистор 18 и от оптопары подается команда на формирование однополярного импульса тока в катушки 5, 6. При протекании тока через катушки возникают магнитные силы притяжения зубчатого магнитопровода 2 ротора 1 к полюсам 7, 8 статора 4. Под действием вращающего момента ротор 1 начинает вращаться и в положении, показанном на фиг.3, катушки 5, 6 обесточиваются, так как выключается фототранзистор 18. Далее ротор 1 вращается за счет накопленной кинетической энергии, пока ось зубцов пакета магнитопровода 2 ротора 1 не совпадет с осью полюсов 7, 8, т.е. в положении между зубцами (см. фиг.4). Снова включается фототранзистор 18 и подается следующий импульс тока, частота вращения ротора 1 увеличивается, и таким образом двигатель постепенно выходит на заданный режим работы. Такое питание катушек 5, 6 обеспечивает запуск, и работу электрической машины, и вращение ротора 1.After power is supplied to the electronic switch 15, the
В отличие от прототипа в заявляемой электрической машине значительно упрощена конструкция и улучшена технологичность: выполнение дополнительных зубцов на валу ротора позволяет очень точно собрать зубчатый магнитопровод ротора, так как точность сборки определяется инструментом; уменьшаются размеры устройства, определяющего положение ротора относительно статора; все электронные компоненты расположены на плате электронного коммутатора, что упрощает их настройку или замену; катушки обмотки соединяется в фазу на плате, т.е. процесс электромонтажа, таким образом, автоматизируется.In contrast to the prototype, the claimed electric machine has a greatly simplified design and improved manufacturability: the implementation of additional teeth on the rotor shaft makes it possible to assemble the rotor gear magnetic circuit very precisely, since the assembly accuracy is determined by the tool; the dimensions of the device determining the position of the rotor relative to the stator are reduced; all electronic components are located on the electronic switch board, which simplifies their setup or replacement; winding coils are connected in phase on the board, i.e. the wiring process is thus automated.
Выполнение шторок 19 на валу 3 повышает также надежность электрической машины, так как механические нагрузки на шторки вала при высоких оборотах ротора минимальны.The implementation of the
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107660/09A RU2266606C2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107660/09A RU2266606C2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Electrical machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003107660A RU2003107660A (en) | 2004-09-27 |
RU2266606C2 true RU2266606C2 (en) | 2005-12-20 |
Family
ID=35869815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003107660/09A RU2266606C2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Electrical machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2266606C2 (en) |
-
2003
- 2003-03-20 RU RU2003107660/09A patent/RU2266606C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6121705A (en) | Alternating pole AC motor/generator with two inner rotating rotors and an external static stator | |
US20090134626A1 (en) | Electrical machine, in particular a generator | |
US8461730B2 (en) | Radial flux permanent magnet alternator with dielectric stator block | |
WO2011096134A1 (en) | Rotating electric machine | |
RU2180766C2 (en) | Electronically commutated two-phase reluctance machine | |
RU2266606C2 (en) | Electrical machine | |
RU2221323C2 (en) | Magnetic circuits in revolving system for generating both mechanical and electrical energy | |
CN106300844B (en) | array motor | |
RU167307U1 (en) | FRONT VALVE ENGINE | |
RU115130U1 (en) | ELECTRIC MACHINE | |
RU53828U1 (en) | MULTIPLE MAGNETIC ELECTRIC MACHINE | |
RU2517172C1 (en) | Inductor-type generator | |
RU223189U1 (en) | Electrical engine | |
KR100245228B1 (en) | Magnetic circuit of rotator for generating mechanical and electric power | |
RU2722793C1 (en) | Electric power generation device | |
SU1674312A1 (en) | Synchronous reduction motor | |
RU2103786C1 (en) | Single-phase motor with starter poles | |
JP2007089365A (en) | Wind turbine generator | |
EP0076694A2 (en) | 4-Pole electric motor | |
RU2700664C2 (en) | Electric machine | |
KR20230025558A (en) | Circular alternator | |
RU16046U1 (en) | VENT ELECTRIC CAR | |
SU1534658A1 (en) | Inductor generator | |
RU2571090C2 (en) | Inductor-type generator | |
RU131251U1 (en) | FAN-REACTIVE ELECTRIC MOTOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210321 |