RU2284624C1 - Permanent-magnet machine rotor - Google Patents
Permanent-magnet machine rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284624C1 RU2284624C1 RU2005114584/09A RU2005114584A RU2284624C1 RU 2284624 C1 RU2284624 C1 RU 2284624C1 RU 2005114584/09 A RU2005114584/09 A RU 2005114584/09A RU 2005114584 A RU2005114584 A RU 2005114584A RU 2284624 C1 RU2284624 C1 RU 2284624C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- grooves
- flange
- width
- ring
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к производству электрических машин с плоскими постоянными магнитами, а именно к конструкции ротора этих машин.The invention relates to electrical engineering, mainly to the production of electric machines with flat permanent magnets, and in particular to the design of the rotor of these machines.
По патенту ЕАПВ №003746, Н 02 К 1/27, 29/08 за 2002 год известна электрическая машина с осевым потоком и неразборным ротором, содержащим плоские постоянные магниты, расположенные в корпусе его из армированной волокнами или тканью пластмассы, например - дуропласта, в том числе с укрепляющим бандажом из эпоксидной или имидной смолы, армированным стекловолокном.According to the EAPO patent No. 003746, Н 02 К 1/27, 29/08 for 2002, an electric machine with axial flow and a non-separable rotor containing flat permanent magnets located in its body made of fiber-reinforced plastic or fabric plastic, for example, duroplast, is known including fiberglass reinforcing bandage made of epoxy or imide resin.
Выполнение этого ротора с постоянными магнитами геометрически замкнутыми в пластмассовом армированном корпусе обуславливает восстановление работоспособности машины после снижения магнитных свойств магнитов только заменой неразъемного блока ротора. В заявке РФ № 2001126048, Н 02 К 21/23, 7/18 за 2003 год описан узел генератора с приводным ДВС, маховик которого содержит статор и ротор с постоянными магнитами, а в заявке № 2001126050, Н 02 К 1/27, 21/22 за 2003 год узел генератора имеет ротор с осевыми карманами открытыми с одной, по крайней мере, стороны для размещения наборных магнитых элементов.The implementation of this rotor with permanent magnets geometrically closed in a plastic reinforced casing determines the restoration of the machine after the magnetic properties of the magnets are reduced only by replacing the integral rotor unit. In the application of the Russian Federation No. 2001126048, Н 02 К 21/23, 7/18 for 2003, a generator assembly with a drive ICE is described, the flywheel of which contains a stator and a rotor with permanent magnets, and in the application No. 2001126050, Н 02 К 1/27, 21 / 22 for 2003, the generator assembly has a rotor with axial pockets open on at least one side to accommodate type-setting magnetic elements.
Ротор электрической машины по заявке № 2001131390, Н 02 К 1/28, 21/12 и электрическая машина по заявке № 2001131389, Н 02 К 21/14, 1/28 содержат магнитопровод с размещенными на нем постоянными магнитами и полюсными наконечниками с зазором между ними, в которых размещены удерживающие элементы, контактирующие с наружными ребрами полюсных наконечников и магнитами и фиксирующие их в роторе.The rotor of the electric machine according to the application No. 2001131390, Н 02 К 1/28, 21/12 and the electric machine according to the application No. 2001131389, Н 02 К 21/14, 1/28 contain a magnetic circuit with permanent magnets and pole pieces placed on it with a gap between them, in which are placed the holding elements in contact with the outer ribs of the pole pieces and magnets and fixing them in the rotor.
Все известные решения имеют конструктивные элементы с разными коэффициентами линейного расширения, что требует введения в конструкцию специальных компенсационных средств, усложняющих и удорожающих изделие из-за увеличения материалоемкости и трудоемкости его. Например, описанный в заявке № 2001123215, Н 02 К 5/02, 5/18 за 2003 год электродвигатель снабжен компенсационными кольцами, расположенными на противоположных торцах и выполненными из материала, имеющего одинаковое линейное расширение с материалом корпуса двигателя.All known solutions have structural elements with different coefficients of linear expansion, which requires the introduction of special compensation tools in the design, complicating and increasing the cost of the product due to the increase in material consumption and labor intensity. For example, described in the application No. 2001123215, Н 02
Наиболее близким по технической сути к заявляемому решению является магнитоэлектрическая машина, описанная в патенте ЕАПВ № 001864 Н 02 К 21/12, 1/27, 15/03, 15/14 за 2001 год. Ротор этой машины содержит кольцевой пакет магнитопровода и полюсные наконечники из магнитомягкого материала с плоскими постоянными магнитами и немагнитными перемычками между ними. Корпус из немагнитного материала выполнен с открытыми с одного, по крайней мере, торца ротора прямоугольными отверстиями (карманами) для размещения в них постоянных магнитов, которые после установки фиксируются в них легкозатвердевающим веществом или геометрически замыкаются поверхностью сопрягаемых с торцем ротора деталей, маховика, например. На фланцевом торце корпуса выполнены равномерно расположенные по окружности его радиальные пазы.The closest in technical essence to the claimed solution is a magnetoelectric machine described in the EAPO patent No. 001864 N 02 K 21/12, 1/27, 15/03, 15/14 for 2001. The rotor of this machine contains an annular magnetic package and pole pieces of soft magnetic material with flat permanent magnets and non-magnetic jumpers between them. The case of non-magnetic material is made with rectangular openings (pockets) open from at least one end of the rotor for placement of permanent magnets in them, which, after installation, are fixed in them with easily hardening material or are geometrically closed by the surface of parts interfaced with the end of the rotor, for example, a flywheel. Radial grooves evenly spaced around the circumference are made on the flange end face of the housing.
Наличие в узле ротора пакета из магнитомягкого железа в корпусе из цветного металла (цинка, алюминия или их сплава) в сочетании с высокой температурой заливки расплава в пресс-форму из-за разницы линейного расширения приводят при кристаллизации расплава или механической обработке к неравномерной усадке и образованию трещин в немагнитном материале. А после съема ротора с оправки после мехобработки происходит деформация кольца детали - появляется овальность его, что является причиной отбраковки деталей, готовых к сборке.The presence of a package of magnetically soft iron in the rotor assembly in a case made of non-ferrous metal (zinc, aluminum or their alloy) in combination with the high temperature of pouring the melt into the mold due to the difference in linear expansion leads to uneven shrinkage and formation during melt crystallization or machining cracks in non-magnetic material. And after the rotor is removed from the mandrel after machining, the part ring deforms - its ovality appears, which is the reason for the rejection of parts ready for assembly.
Обусловлено это явление разной жесткостью корпуса ротора, ослабленного в трех радиальных сечениях, равномерно расположенных по окружности. В каждом из них сосредоточены пять концентраторов: короткие радиальные пазы переменной глубины на фланцевом торце с выемками на окружной поверхности буртика, имеющие длину от внешней стороны отверстия для постоянных магнитов до внутреннего диаметра кольца, крепежные пазы на фланце корпуса, полуцилиндрические выемки на внешней окружной поверхности кольца ротора и длинные пазы на противоположном фланцевому боковом торце постоянной глубины и ширины. Это ослабление данных сечений перечисленными концентраторами и вызывает произвольное изменение диаметров кольца ротора, превращая его окружность в эллипс из-за уменьшения жесткости ротора в этих сечениях.This phenomenon is due to different stiffness of the rotor housing, weakened in three radial sections, evenly spaced around the circumference. Five concentrators are concentrated in each of them: short radial grooves of variable depth on the flange end with recesses on the circumferential surface of the shoulder, having a length from the outer side of the permanent magnet hole to the inner diameter of the ring, mounting grooves on the housing flange, half-cylindrical recesses on the outer circumferential surface of the ring rotors and long grooves on the opposite flange lateral end face of constant depth and width. This weakening of these sections by the listed hubs causes an arbitrary change in the diameters of the rotor ring, turning its circle into an ellipse due to a decrease in the stiffness of the rotor in these sections.
Таким образом, для исключения усадочных трещин ротор должен иметь систему компенсационных элементов в конструкции, однако их размещение в упомянутых плоскостях приводит к деформированию кольца ротора в свободном состоянии.Thus, to prevent shrinkage cracks, the rotor must have a system of compensation elements in the structure, however, their placement in the mentioned planes leads to deformation of the rotor ring in a free state.
Изобретение решает задачу исключения отбраковки изделий после заливки, остывания и съема роторов из пресс-формы из-за появления усадочных трещин и деформирования его. Суть изобретения состоит в том, что магнитоэлектрическая машина с ротором, содержащим плоские постоянные магниты в ориентированных параллельно оси ротора прямоугольных отверстиях, открытых с одного по крайней мере, торца ротора с размещенными в его корпусе из немагнитного материала кольцевых пакетов магнитопровода и полюсных наконечников из магнитомягкого материала с фиксацией магнитов в отверстиях легко затвердевающим веществом или с закрытием открытой стороны отверстий поверхностью сопрягаемой с ротором детали, маховика - например, ротор ее выполнен с системой компенсационных элементов на торцах корпуса, в том числе - радиальных, равномерно расположенных по окружности торцев пазов со смещением по окружности соответствующего торца от системы крепежных пазов на фланце ротора и полуцилиндрических выемок на окружной поверхности его кольца.The invention solves the problem of eliminating the rejection of products after pouring, cooling and removing the rotors from the mold due to the appearance of shrinkage cracks and deformation of it. The essence of the invention lies in the fact that a magnetoelectric machine with a rotor containing flat permanent magnets in rectangular holes oriented parallel to the axis of the rotor, open from at least one end of the rotor with ring packages of magnetic circuit and pole tips of soft magnetic material placed in its body of non-magnetic material with fixing the magnets in the holes with easily hardening substance or closing the open side of the holes with the surface of the part mating with the rotor, the flywheel, for example p, its rotor is configured with a system compensating elements at the ends of the body, including - radial, evenly spaced circumferentially butt grooves circumferentially offset from a corresponding end of the fastening system of the grooves on the rotor flange and semi-cylindrical recesses on the circumferential surface of its ring.
Система компенсационных элементов состоит из коротких радиальных пазов переменной глубины на фланцевом торце и длинных на всю ширину кольца ротора радиальных пазов постоянной глубины на торце, противоположном фланцевому, при этом расположены эти системы пазов со смещением от плоскости расположения крепежных пазов фланца и по луцилиндрических выемок на внешней окружной поверхности кольца ротора соответственно на 60° и 30° по окружности соответствующего торца.The system of compensation elements consists of short radial grooves of variable depth at the flange end face and long radial grooves of the entire depth of the rotor ring of the constant depth at the end opposite the flange face, and these groove systems are located with an offset from the plane of the mounting grooves of the flange and half-cylindrical recesses on the outer the circumferential surface of the rotor ring, respectively, at 60 ° and 30 ° around the circumference of the corresponding end face.
Радиальные пазы на торцах кольца ротора могут выполняться с переменной по глубине шириной, например - 2 мм на внешней поверхности торца и 1 мм на дне паза.The radial grooves at the ends of the rotor ring can be made with a variable depth in width, for example, 2 mm on the outer surface of the end face and 1 mm at the bottom of the groove.
Выполненные на фланцевом торце радиальные пазы от внутренней окружной поверхности кольца ротора до полуцилиндрической выемки на внешней окружной поверхности имеют глубину и ширину соответственно 2-3 мм, полуцилиндрические выемки имеют диаметр 8-10 мм, а длина и ширина крепежных пазов фланца соответственно (5-6)×(6-8) мм, три радиальных паза переменной глубины на противоположном фланцевому торце выполнены с шириной и длиной соответственно (2-3)×(7-9) мм, длина и глубина выемок на внешней окружной поверхности буртика - (7-10)×(1,5-2) мм, а пазы с наклонными стенками на этом буртике имеют ширину на торце его 7-9 мм.The radial grooves made on the flange end from the inner circumferential surface of the rotor ring to the semicylindrical recess on the outer circumferential surface have a depth and width of 2-3 mm, respectively, half-cylindrical recesses have a diameter of 8-10 mm, and the length and width of the mounting grooves of the flange, respectively (5-6 ) × (6-8) mm, three radial grooves of variable depth on the opposite flange end are made with a width and length respectively (2-3) × (7-9) mm, the length and depth of the grooves on the outer circumferential surface of the shoulder is (7- 10) × (1.5-2) mm, and slots with an inclined and the walls on this shoulder have a width at the end of it of 7-9 mm.
Выполнение системы перечисленных компенсационных элементов исключает усадочное растрескивание материала корпуса ротора при отливке и деформирование кольца после съема механически обработанного ротора с оправки, то есть решение поставленной задачи.The implementation of the system of the listed compensation elements eliminates the shrinkage cracking of the material of the rotor housing during casting and deformation of the ring after removal of the machined rotor from the mandrel, that is, the solution of the problem.
На фиг.1 изображен торец корпуса ротора с длинными радиальными пазами постоянной глубины, на фиг.2 - фланцевый торец с открытыми прямоугольными отверстиями и короткими радиальными пазами переменной глубины. На фиг.3, 4 и 5 - сечение радиальными плоскостями А-А, Б-Б и В-В соответственно, проходящими через крепежные пазы и полуцилиндрические выемки, длинные радиальные пазы на торце открытых отверстий и короткие радиальные пазы на фланцевом торце. На фиг.6 - сечение известного кольца ротора аналогичной плоскостью Г-Г, проходящей через одну плоскость для упомянутых компенсационных элементов в известном корпусе ротора, крепежных пазов и полуцилиндрических выемок кольца.Figure 1 shows the end face of the rotor casing with long radial grooves of constant depth, figure 2 - flange end with open rectangular holes and short radial grooves of variable depth. Figures 3, 4 and 5 show a section through radial planes A-A, BB and B-B, respectively, passing through mounting grooves and half-cylindrical recesses, long radial grooves at the end of open holes and short radial grooves at the flange end. Figure 6 is a cross section of a known rotor ring with a similar plane GG passing through one plane for the said compensation elements in the known rotor housing, mounting grooves and half-cylindrical recesses of the ring.
Изображенный на фиг.1 корпус ротора 1 имеет фланец 2 с крепежными пазами 3 на нем, полуцилиндрическими выемками 4 на окружной поверхности корпуса и с радиальными пазами 5 на фланцевом торце. На противоположном торце корпуса выполнены короткие радиальные пазы 6 с прямоугольными отверстиями 7, выемками и пазами с наклонными стенками на кольцевом буртике (фиг.2). Выемки и пазы не показаны, т.к. они равномерно расположены по окружности буртика и появления деформаций кольца ротора не вызывают.The rotor housing 1 shown in FIG. 1 has a flange 2 with
Работает заявленный ротор в генераторе известным и описанным в литературе образом, устанавливают магниты и ротор в изделие по известной в электротехнике технологии. При заливке расплава немагнитного материала в пресс-форму и его кристаллизации система смещенных элементов выравнивает жесткость кольца по окружности и напряжения в материале из-за разницы линейного расширения, что исключает усадочные трещины и деформацию кольца корпуса после съема с оправки механически обработанного ротора.The claimed rotor operates in the generator in a manner known and described in the literature, magnets and rotor are installed in the product according to the technology known in electrical engineering. When pouring a melt of non-magnetic material into a mold and crystallizing it, the system of displaced elements aligns the ring stiffness around the circumference and stress in the material due to the difference in linear expansion, which eliminates shrinkage cracks and deformation of the housing ring after removal of the machined rotor from the mandrel.
Перечисленные элементы системы компенсации выполняются одновременно с кристаллизацией залитого под давлением в пресс-форму с установленными в ней пакетами магнитопровода и полюсных наконечников, вырубленных в штампах прессового производства, что возможно в промышленном производстве. Механическая обработка роторов после кристаллизации, сборка роторов с установленными в отверстия постоянными магнитами в изделие также подтверждают промышленное применение заявляемого решения.The listed elements of the compensation system are performed simultaneously with the crystallization of a pressure-molded into the mold with the packages of the magnetic circuit and pole pieces installed in it, cut in the dies of the press production, which is possible in industrial production. The mechanical processing of rotors after crystallization, the assembly of rotors with permanent magnets installed in the holes in the product also confirm the industrial application of the proposed solution.
Также подтверждают промышленное применение заявленного решения необходимые для изготовления ротора материалы - магнитомягкое железо (ст.2013), немагнитный сплав и постоянные магниты из сплава НЖБ.They also confirm the industrial application of the claimed solution, the materials necessary for the manufacture of the rotor are soft magnetic iron (Art. 2013), non-magnetic alloy and permanent magnets made of NLZh alloy.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114584/09A RU2284624C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Permanent-magnet machine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114584/09A RU2284624C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Permanent-magnet machine rotor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2284624C1 true RU2284624C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114584/09A RU2284624C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Permanent-magnet machine rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284624C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610305C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-02-09 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Electric machine rotor |
RU213611U1 (en) * | 2022-07-11 | 2022-09-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Аврора-Сервис" (ООО "Аврора-Сервис") | Motor rotor |
-
2005
- 2005-05-13 RU RU2005114584/09A patent/RU2284624C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610305C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-02-09 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Electric machine rotor |
RU213611U1 (en) * | 2022-07-11 | 2022-09-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Аврора-Сервис" (ООО "Аврора-Сервис") | Motor rotor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2048161A (en) | Dynamo-electric machine frame | |
US9768648B2 (en) | Rotor for electric machine | |
US20080024018A1 (en) | Rotor for an electric rotary machine, and a method of manufacture | |
US20170054351A1 (en) | Squirrel-cage motor rotor and squirrel-cage motor | |
SE0104057L (en) | Process for manufacturing a permanent magnet rotor for a synchronous machine and a rotor manufactured according to this method | |
JP2010142038A (en) | Method of manufacturing rotor of rotary electric machine, and rotor | |
CN105896769B (en) | Motor rotor and related motor | |
US20090146517A1 (en) | Rotor for an electric synchronous machine | |
US20110204736A1 (en) | Electric rotary machine | |
JP2636430B2 (en) | Rotor with permanent magnet and method of manufacturing the same | |
RU2284624C1 (en) | Permanent-magnet machine rotor | |
US20190238016A1 (en) | Rotor for an electric machine, electric machine with the rotor and to method for producing the rotor | |
US20200185989A1 (en) | Rotor of synchronous motor with reinforcement member for pressing magnet | |
KR101097398B1 (en) | Rotor for Interior Permanent Magnet type motor | |
JP2010093988A (en) | Permanent magnet type rotating machine | |
JPH02246748A (en) | Permanent magnet rotor | |
RU2007120725A (en) | METHOD FOR ASSEMBLING A ROTOR OF A HIGH-TURNING ELECTRIC MACHINE | |
WO2013147615A1 (en) | Rotor including segmented yoke | |
US11283311B2 (en) | Polymer-bonded position sensor for electric machine | |
RU170976U1 (en) | ROTOR OF SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE WITH PERMANENT MAGNETS | |
EP1017152A2 (en) | Rotor for high speed permanent magnet motor | |
TWI536713B (en) | Axial clearance type rotary motor | |
JP5799827B2 (en) | Method for manufacturing rotor of permanent magnet type rotating electric machine | |
CN108667172A (en) | The rotor and brushless motor of brushless motor and the method for manufacturing rotor | |
JPH02184231A (en) | Permanent magnet rotor |