RU2316103C2 - Magnetic system of rotor - Google Patents

Magnetic system of rotor Download PDF

Info

Publication number
RU2316103C2
RU2316103C2 RU2005122305/09A RU2005122305A RU2316103C2 RU 2316103 C2 RU2316103 C2 RU 2316103C2 RU 2005122305/09 A RU2005122305/09 A RU 2005122305/09A RU 2005122305 A RU2005122305 A RU 2005122305A RU 2316103 C2 RU2316103 C2 RU 2316103C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnets
rotor
plates
magnetic
magnetic system
Prior art date
Application number
RU2005122305/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005122305A (en
Inventor
Владимир Иосифович Сагаловский
Андрей Владимирович Сагаловский
Ольга Николаевна Гмызина
Дмитрий Александрович Шкадь
Original Assignee
"Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно")
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 "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно") filed Critical "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно")
Priority to RU2005122305/09A priority Critical patent/RU2316103C2/en
Priority to PCT/RU2006/000339 priority patent/WO2007008110A1/en
Publication of RU2005122305A publication Critical patent/RU2005122305A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2316103C2 publication Critical patent/RU2316103C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: magnetic system of rotor comprises a stack of plates provided with V-shaped openings and made of magnetic circuit and permanent prismatic magnets with the tangential magnetization N-S. The magnets are set in the openings in the plate with an inclination to the radial axis and abut each other by their similar poles. The nonmagnetic inserts can underlie the magnets.
EFFECT: expanded functional capabilities.
1 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области электротехники и касается конструктивного выполнения магнитных систем роторов бесколлекторных магнитоэлектрических машин. Заявляемое устройство может быть использовано как в двигателях, так и генераторах, и позволяет улучшить технические характеристики электрических машин этих классов.The invention relates to the field of electrical engineering and for the structural design of magnetic systems of rotors of brushless magnetoelectric machines. The inventive device can be used both in engines and generators, and can improve the technical characteristics of electrical machines of these classes.

Уровень техникиState of the art

Известна магнитная система ротора, состоящая из пакета цельных дискообразных пластин с радиальными прямоугольными пазами, в которых размещены тангенциальные постоянные магниты (см. патент GB 1263300, кл. Н02K 1/28, опубл. 09.02.72.).Known magnetic system of the rotor, consisting of a package of solid disk-shaped plates with radial rectangular grooves in which tangential permanent magnets are placed (see patent GB 1263300, CL H2K 1/28, publ. 09.02.72.).

Данная магнитная система имеет низкое значение рабочего магнитного потока, которое обусловлено существенными по величине потоками рассеивания и небольшими радиальными размерами магнитов, ограниченными радиальным габаритом ротора.This magnetic system has a low value of the working magnetic flux, which is due to significant scattering fluxes and small radial dimensions of the magnets, limited by the radial dimension of the rotor.

Известна магнитная система ротора, состоящая из пакета дискообразных пластин с радиальными прямоугольными пазами с размещенными в них тангенциальными постоянными магнитами, которая для снижения потока рассеивания снабжена шихтованными пакетами из клиновидных пластин, размещенными по оси в чередующемся порядке с дискообразными пластинами (см. а.с. SU 1098070, кл. Н02K 1/06, опубл. 15.06.84).The rotor magnetic system is known, consisting of a stack of disk-shaped plates with radial rectangular grooves with tangential permanent magnets placed in them, which is equipped with bursts of wedge-shaped plates arranged in an alternating order with disk-shaped plates to reduce the dispersion flux (see.c. SU 1098070, CL H2K 1/06, publ. 06/15/84).

Данная магнитная система, несмотря на снижение потока рассеивания, имеет невысокое значение рабочего магнитного потока, которое обусловлено небольшими радиальными размерами магнитов, ограниченными радиальным габаритом ротора. Кроме того, указанная магнитная система имеет низкую технологичность, обусловленную необходимостью использования для сборки пакета пластин сварки или специальных соединительных элементов.This magnetic system, despite a decrease in the dispersion flux, has a low value of the working magnetic flux, which is due to the small radial dimensions of the magnets, limited by the radial dimension of the rotor. In addition, this magnetic system has a low manufacturability, due to the need to use for assembly of a package of welding plates or special connecting elements.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является магнитная система ротора, состоящая из пакета пластин магнитопроводящей стали с отверстиями, и постоянных магнитов призматической формы с тангенциальной намагниченностью N-S, установленных в отверстиях пластин с наклоном к радиальной оси таким образом, что расстояние между разноименными полюсами двух соседних магнитов по наружной дуге меньше, чем по внутренней (см. патент RU 2244370, кл. Н02K 1/06, опубл. 10.01.03).Closest to the technical nature of the claimed invention is a magnetic rotor system consisting of a package of plates of conductive steel with holes, and permanent prismatic magnets with tangential magnetization NS installed in the holes of the plates with an inclination to the radial axis so that the distance between the opposite poles of two neighboring magnets in the outer arc is less than the inner (see patent RU 2244370, CL H2K 1/06, publ. 10.01.03).

Данная магнитная система, по сравнению с вышеописанными конструкциями, позволяет за счет наклонной установки магнитов или увеличить радиальный размер магнитов при заданном радиальном габарите ротора, а следовательно, увеличить и значение рабочего магнитного потока, или при сохранении рабочего магнитного потока уменьшить радиальные габариты ротора. Кроме того, такая конструкция позволяет получить готовую магнитную систему ротора с четным числом полюсов при полном отсутствии требований к магнитным свойствам материала вала ротора. Однако при такой конструкции сохраняется существенные по величине потоки рассеивания, которые замыкаются между магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, через перемычку между отверстиями, что приводит к уменьшению рабочего магнитного потока, и, как следствие, к уменьшению энергетических показателей магнитоэлектрической машины.This magnetic system, in comparison with the above-described designs, allows, due to the inclined installation of magnets, either to increase the radial size of the magnets at a given radial dimension of the rotor, and therefore to increase the value of the working magnetic flux, or, while maintaining the working magnetic flux, to reduce the radial dimensions of the rotor. In addition, this design allows you to get a finished magnetic rotor system with an even number of poles in the complete absence of requirements for the magnetic properties of the material of the rotor shaft. However, with this design, significant scattering fluxes are maintained, which are closed between the magnets facing each other by the same poles through the jumper between the holes, which leads to a decrease in the working magnetic flux, and, as a result, to a decrease in the energy indices of the magnetoelectric machine.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в увеличении энергетических показателей магнитоэлектрической машины при сохранении высокой технологичности конструкции ротора.The problem to which the invention is directed, is to increase the energy performance of the magnetoelectric machine while maintaining the high adaptability of the rotor design.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в снижении потоков рассеивания при наклонной установке магнитов и, как следствие, в увеличении рабочего магнитного потока.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to reduce the dispersion flux during the inclined installation of magnets and, as a consequence, to increase the working magnetic flux.

Указанный технический результат заявленным изобретением достигается за счет того, в магнитной системе ротора, состоящей из пакета пластин магнитопроводящей стали с отверстиями и постоянных магнитов призматической формы с тангенциальной намагниченностью N-S, установленных в отверстиях пластин под наклоном к радиальной оси таким образом, что расстояние между разноименными полюсами двух соседних магнитов по наружной дуге меньше, чем по внутренней, отверстия выполнены V-образными, а установленные в них магниты, образующие полюсное деление, соприкасаются одноименными полюсами.The specified technical result by the claimed invention is achieved due to the fact that in the magnetic system of the rotor, consisting of a package of plates of magnetically conductive steel with holes and permanent magnets of a prismatic shape with tangential magnetization NS, installed in the holes of the plates at an angle to the radial axis so that the distance between the opposite poles two adjacent magnets in the outer arc are smaller than in the inner one, the holes are made V-shaped, and the magnets installed in them forming the pole division They come into contact with like poles.

В частном случае реализации изобретения, для дополнительного снижения потоков рассеивания, под магнитами, образующими полюсное деление, могут быть установлены немагнитные вкладыши.In the particular case of the invention, in order to further reduce the scattering fluxes, non-magnetic inserts can be installed under the magnets forming the pole division.

При проведении поиска по патентным и научно-техническим источникам информации не обнаружено решений, содержащих всей совокупности признаков независимого пункта формулы изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна", также не обнаружено решений содержащих всей совокупности признаков отличительной части независимого пункта формулы изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "изобретательский уровень".When conducting a search in patent and scientific and technical sources of information, no solutions were found containing the entire set of features of the independent claim, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "novelty", and no solutions were found containing the entire set of features of the distinctive part of the independent claim inventions, which allows us to conclude that the claimed solution meets the criterion of "inventive step".

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Фиг.1 - конфигурация пластин из магнитопроводящей стали.Figure 1 - configuration of plates of magnetic steel.

Фиг.2 - фрагмент магнитной системы ротора с установленными магнитами.Figure 2 - a fragment of the magnetic system of the rotor with magnets installed.

Магнитная система ротора состоит из пакета пластин 1, изготовленных из магнитопроводящей стали. В пластинах 1 выполнены V-образные отверстия 2, в которых размещены образующие полюсное деление постоянные магниты призматической формы 3 и 4. Число V-образных отверстий зависит от требуемого числа полюсов магнитной системы. Магниты 3 и 4 имеют тангенциальную намагниченность N-S и соприкасаются одноименными полюсами. В центре пластин 1 выполнено круглое отверстие 5, через которое проходит вал ротора. Для соединения пакета с валом ротора и передачи вращающего момента пластины 1 имеют выступ 6. Под магнитами, образующими полюсное деление, размещены немагнитные вкладыши 7.The rotor magnetic system consists of a package of plates 1 made of magnetically conductive steel. V-shaped holes 2 are made in the plates 1, in which the permanent magnets of the prismatic form 3 and 4 are constituted by the pole division. The number of V-shaped holes depends on the required number of poles of the magnetic system. Magnets 3 and 4 have a tangential magnetization N-S and are in contact with the same poles. In the center of the plates 1, a circular hole 5 is made, through which the rotor shaft passes. To connect the package to the rotor shaft and transmit torque, the plates 1 have a protrusion 6. Under the magnets forming the pole division, non-magnetic inserts 7 are placed.

За счет V-образной формы отверстий 2 магниты 3 и 4 располагаются под наклоном к радиальной оси. Как и в известной магнитной системе, это позволяет или увеличить рабочий магнитный поток, при заданном радиальном габарите ротора (за счет увеличения радиального размера магнитов), или при сохранении рабочего магнитного потока уменьшить радиальные габариты ротора, а также позволяет получить готовую магнитную систему ротора с четным числом полюсов при полном отсутствии требований к магнитным свойствам материала вала ротора. За счет того, что магниты, образующие полюсное деление, соприкасаются одноименными полюсами, снижаются потоки рассеивания и увеличивается рабочий магнитный поток. Дополнительное снижение потоков рассеивания достигается установкой под магнитами, образующими полюсное деление, немагнитных вкладышей, что существенно увеличивает энергетические показатели магнитоэлектрической машины.Due to the V-shaped shape of the holes 2, the magnets 3 and 4 are located at an angle to the radial axis. As in the known magnetic system, this allows either to increase the working magnetic flux, for a given radial dimension of the rotor (by increasing the radial size of the magnets), or while maintaining the working magnetic flux, to reduce the radial dimensions of the rotor, and also allows to obtain a finished magnetic rotor system with an even the number of poles in the complete absence of requirements for the magnetic properties of the material of the rotor shaft. Due to the fact that the magnets forming the pole division are in contact with the same poles, the scattering fluxes are reduced and the working magnetic flux is increased. An additional reduction in dispersion fluxes is achieved by installing non-magnetic inserts under the magnets forming the pole division, which significantly increases the energy performance of the magnetoelectric machine.

Предложение соответствует критерию "промышленная применимость", поскольку может быть реализовано с использованием известных средств и методов.The proposal meets the criterion of "industrial applicability", because it can be implemented using known means and methods.

Claims (2)

1. Магнитная система ротора, состоящая из пакета пластин магнитопроводящей стали с отверстиями, и постоянных магнитов призматической формы с тангенциальной намагниченностью N-S, установленных в отверстиях пластин под наклоном к радиальной оси таким образом, что расстояние между разноименными полюсами двух соседних магнитов по наружной дуге меньше, чем по внутренней, отличающаяся тем, что отверстия выполнены V-образными, а установленные в них магниты, образующие полюсное деление, соприкасаются одноименными полюсами.1. The rotor magnetic system, consisting of a package of plates of magnetically conductive steel with holes, and permanent prismatic magnets with tangential magnetization NS, installed in the holes of the plates at an angle to the radial axis so that the distance between the opposite poles of two adjacent magnets in the outer arc is less, than internal, characterized in that the holes are made V-shaped, and the magnets installed in them, forming the pole division, are in contact with the same poles. 2. Магнитная система ротора по п.1, отличающаяся тем, что под магнитами, образующими полюсное деление, установлены немагнитные вкладыши.2. The rotor magnetic system according to claim 1, characterized in that non-magnetic inserts are installed under the magnets forming the pole division.
RU2005122305/09A 2005-07-14 2005-07-14 Magnetic system of rotor RU2316103C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122305/09A RU2316103C2 (en) 2005-07-14 2005-07-14 Magnetic system of rotor
PCT/RU2006/000339 WO2007008110A1 (en) 2005-07-14 2006-06-29 Magnetic rotor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122305/09A RU2316103C2 (en) 2005-07-14 2005-07-14 Magnetic system of rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005122305A RU2005122305A (en) 2007-01-20
RU2316103C2 true RU2316103C2 (en) 2008-01-27

Family

ID=37637385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005122305/09A RU2316103C2 (en) 2005-07-14 2005-07-14 Magnetic system of rotor

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2316103C2 (en)
WO (1) WO2007008110A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467454C1 (en) * 2011-05-25 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГОУ ВПО "СПбГПУ") Inverted valve motor
RU2543606C1 (en) * 2014-03-14 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" Electrical machine rotor magnetic system
RU2558748C1 (en) * 2014-04-03 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" Rotor of electric machine
RU2597218C2 (en) * 2012-02-17 2016-09-10 Найдек Корпорейшн Rotor core, engine and engine production method
RU2644010C1 (en) * 2017-06-08 2018-02-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Electrical machine rotor magnetic system
RU183604U1 (en) * 2017-11-07 2018-09-27 Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" BIOTOR ELECTROMECHANICAL CONVERTER
RU2747885C1 (en) * 2020-11-17 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «ЭТК» Rotor magnetic system

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200701715A1 (en) * 2007-06-04 2008-04-28 Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Нефтегазовая Компания - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт По Строительству И Эксплуатации Трубопроводов, Объектов Тэк" VENTILATION ELECTRIC MACHINE
CN101958623B (en) * 2010-06-13 2013-01-30 上海川邻精密配件有限公司 Permanent magnet rotating motor with high torque density, high power density and low disturbance
CN101917076B (en) * 2010-08-26 2012-12-12 苏州和鑫电气股份有限公司 Permanent magnet drive motor for solar tracking system
RU2506688C2 (en) * 2011-12-05 2014-02-10 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator
EP3055921A4 (en) * 2013-11-18 2017-05-24 Steering Solutions IP Holding Corporation Low cost permanent magnet motor for an electric power steering system
US9979243B2 (en) 2014-11-18 2018-05-22 Steering Solutions Ip Holding Corporation Low cost injection molded buried permanent magnet motor for an electric power steering system
RU2697812C2 (en) * 2018-02-01 2019-08-20 Закрытое акционерное общество Производственная торгово-финансовая компания Завод Транспортного Электрооборудования Magnetoelectric generator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU797006A1 (en) * 1979-03-11 1981-01-15 Предприятие П/Я Г-4514 Electric machine inductor
SU904129A1 (en) * 1980-02-29 1982-02-07 Предприятие П/Я Г-4514 Electric machine rotor
SU1115172A1 (en) * 1983-05-20 1984-09-23 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения Field structure for electric machine
SU1243064A1 (en) * 1984-03-06 1986-07-07 Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения Rotor of electric machine
SU1252872A1 (en) * 1984-10-17 1986-08-23 Оренбургский политехнический институт Field structure of electric machine
SU1265930A1 (en) * 1985-04-17 1986-10-23 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе Rotor of permanent-magnet machine
FR2786956B1 (en) * 1998-12-07 2001-02-16 Centre Nat Rech Scient DOUBLE EXCITATION ROTATING ELECTRIC MACHINE
EP1508955A4 (en) * 2002-05-29 2006-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor generator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467454C1 (en) * 2011-05-25 2012-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГОУ ВПО "СПбГПУ") Inverted valve motor
RU2597218C2 (en) * 2012-02-17 2016-09-10 Найдек Корпорейшн Rotor core, engine and engine production method
RU2543606C1 (en) * 2014-03-14 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" Electrical machine rotor magnetic system
RU2558748C1 (en) * 2014-04-03 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" Rotor of electric machine
RU2644010C1 (en) * 2017-06-08 2018-02-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Electrical machine rotor magnetic system
RU183604U1 (en) * 2017-11-07 2018-09-27 Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" BIOTOR ELECTROMECHANICAL CONVERTER
RU2747885C1 (en) * 2020-11-17 2021-05-17 Общество с ограниченной ответственностью «ЭТК» Rotor magnetic system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007008110A1 (en) 2007-01-18
RU2005122305A (en) 2007-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2316103C2 (en) Magnetic system of rotor
CN1816956B (en) Motor
US9130425B2 (en) Integrated rotor pole pieces
US8766503B2 (en) Permanent magnet embedded rotor for rotating electric machine and rotating electric machine
AU2010231801B2 (en) Electric motor rotor and compressor provided with the same
US9923436B2 (en) Rotor for a rotary electric machine
EP3675329A1 (en) Motor rotor and permanent magnet motor
JP2005184957A (en) Permanent magnet type reluctance rotary electric machine
JP2014050208A (en) Dynamo-electric machine
CN103339832A (en) Embedded permanent magnet type rotating electrical machine for vehicle
WO2001022560A1 (en) Permanent magnet rotor portion for electric machines
WO2017111267A1 (en) Motor having stator with coupled teeth
US20140210293A1 (en) Permanent magnet embedded type rotor for rotating electrical machine and rotating electrical machine having permanent magnet embedded type rotor
JP5307849B2 (en) Electric motor
RU2695078C1 (en) Electrical steel plate with printed jumper
JP2004328963A (en) Manufacturing method of rotor for electric motor, and the rotor for electric motor
RU2241296C1 (en) Stack for shaping rotor magnetic system
JP2003309953A (en) Permanent magnet rotor for inner rotor type rotary electric machine
JP5674962B2 (en) Permanent magnet embedded motor
KR20080012811A (en) Dynamoelectric machine rotor and method for reducing torque ripple
RU2244370C1 (en) Rotor magnetic system
JP6190094B2 (en) Permanent magnet embedded rotor
CN108475949B (en) Rotor of permanent magnet synchronous motor, interpolar pole of rotor and method for manufacturing rotor
KR101150595B1 (en) Rotor for synchronous reluctance motor
CN114678980B (en) Novel rotor topological structure of built-in permanent magnet synchronous motor