RU2334341C1 - Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов - Google Patents
Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334341C1 RU2334341C1 RU2007118105/09A RU2007118105A RU2334341C1 RU 2334341 C1 RU2334341 C1 RU 2334341C1 RU 2007118105/09 A RU2007118105/09 A RU 2007118105/09A RU 2007118105 A RU2007118105 A RU 2007118105A RU 2334341 C1 RU2334341 C1 RU 2334341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- poles
- stator
- rotor
- permanent magnets
- phase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в трехфазных синхронных электрических машинах с возбуждением от постоянных магнитов. Сущность изобретения состоит в том, что в трехфазном синхронном двигателе повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов, состоящем из трехфазного статора с явно выраженными полюсами с обмотками статора, намотанными вокруг полюсов статора, и ротора с полюсами из постоянных магнитов, согласно данному изобретению между полюсами ротора помещены немагнитные вставки, внутри которых вдоль радиальных осей размещены пластины из мягкой электротехнической стали. Технический результат - упрощение конструкции трехфазных электрических двигателей при одновременном увеличении крутящего момента путем увеличения магнитного потока статора по мере увеличения угла между осями магнитных потоков ротора и статора при неизменном токе в обмотках статора, что ведет к увеличению эффективности двигателя, определяемой как отношения полезной механической мощности к потребляемой электрической мощности. 3 ил.
Description
Изобретение связано с использованием трехфазных синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов Н02К 21/27.
Известны конструкции трехфазных синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов, располагаемых на спинке ротора из электротехнической стали, с распределенной по внутренней поверхности статора обмоткой статора, располагаемой в пазах статора.
Конструкция таких синхронных двигателей описана в книге М.М.Кацмана «Электрические машины и трансформаторы», часть II. М.: Высшая школа, 1976 г.
Наиболее близким решением к заявленному изобретению является патент на синхронный двигатель с явно выраженными полюсами статора RU 2253178 (автор Бихман Р.И.) от 27.05.2005 г., который следует принять за прототип.
Отличием заявленного изобретения от прототипа является конструкция ротора двигателя, состоящая из спинки ротора (1) из электротехнической стали, радиально намагниченных постоянных магнитов в качестве полюсов ротора, немагнитных вставок (6) между полюсами ротора, внутри которых в плоскостях, содержащих ось ротора и радиальную ось немагнитных вставок, помещаются пластины из мягкой электротехнической стали (7), что позволяет увеличить магнитный поток статора при увеличении угла между осями магнитных потоков ротора и статора при неизменном токе в обмотках статора, а следовательно, и величину крутящего момента, создаваемого двигателем.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, состоит в создании простых по конструкции трехфазных электрических двигателей с максимальной эффективностью η, т.е. отношением полезной механической мощности, развиваемой двигателем (Рмех.пол) к потребляемой электрической мощности (Рэл.потр.).
Синхронный двигатель состоит из статора, включающего спинку статора (1), явно выраженные полюса статора (2) и трехфазную обмотку статора (3), намотанную вокруг полюсов статора, и ротора, включающего полюса возбуждения из постоянных магнитов (4), располагаемых на спинке ротора (5), немагнитных вставок между полюсами ротора (6) и пластин из мягкой электротехнической стали, размещаемых внутри немагнитных вставок в плоскостях, содержащих ось ротора и радиальную ось вставки (7).
Спинка и полюса статора выполняются шихтованными из тонколистовой электротехнической стали. Число полюсов статора должно быть кратно трем. Спинка ротора выполняется из мягкой электротехнической стали. Число полюсов ротора должно быть кратно двум.
Протяженность полюсов статора, а также интервал между полюсами статора вдоль внутренней поверхности статора составляет 60 «электрических» градусов. Протяженность полюсов ротора (магнитов возбуждения) вдоль внешней поверхности ротора составляет 120 «электрических» градусов, а интервал между полюсами ротора 60 «электрических» градусов вдоль внешней поверхности ротора.
Толщина пластин из мягкой электротехнической стали (7) составляет порядка 0,25-0,3 от средней толщины немагнитных вставок (6).
Крутящий момента, развиваемый двигателем, равен:
где k - коэффициент, зависящий от размеров и других параметров двигателя;
Фстат - магнитный поток, создаваемый токами в обмотках статора;
Фрот - магнитный поток, создаваемый полюсами ротора (постоянными магнитами возбуждения);
θ - угол между осями магнитных потоков Фстат и Фрот в «электрических» градусах.
На фиг.1 приведено схематическое изображение поперечного сечения предлагаемой конструкции трехфазного двигателя с числом пар полюсов ротора Р=3.
На фиг.2-1 и 2-2 на линейных развертках полюсов статора и ротора показаны направления основной части магнитных потоков ротора (сплошными линиями) и статора (пунктирными линиями) для углов θ=90 «электрических» градусов и θ=0 «электрических» градусов, соответственно.
Благодаря наличию пластин из мягкой электротехнической стали между полюсами ротора (7) величина магнитного потока статора при θ→90 эл.град. существенно увеличивается, что приводит к увеличению крутящего момента при неизменном значении величины тока в обмотках статора и, следовательно, к увеличению эффективности двигателя.
На фиг.1 приняты следующие обозначения:
1 - спинка статора; 2 - полюса статора; 3 - обмотки статора; 4 - полюса ротора; 5 - спинка ротора; 6 - немагнитные вставки; 7 - пластины из мягкой электротехнической стали.
Процесс изготовления синхронных двигателей предлагаемой конструкции практически ничем не отличается по технологии и применяемым материалам от изготовления серийных синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов и может быть реализован на обычных электромашиностроительных предприятиях.
В предлагаемой конструкции двигателей могут быть использованы широко применяемые в электромашиностроении постоянные магниты из NdFeB с остаточной индукцией Во≥1,2 Тл, коэрцитивной силой Нс=12 кЭ и намагниченностью J=955000 А/м.
Claims (1)
- Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов, состоящее из трехфазного статора из шихтованной тонколистовой электротехнической стали с явно выраженными полюсами, с обмотками статора, намотанными вокруг полюсов статора с протяженностью полюсов статора и интервалом между полюсами вдоль внутренней поверхности статора в 60 электрических градусов, и ротора, состоящего из спинки ротора из мягкой электротехнической стали, насаживаемой на вал двигателя, с полюсами из постоянных магнитов с протяженностью полюсов ротора, 120 электрических градусов и интервалом между полюсами, 60 электрических градусов вдоль наружной поверхности ротора, отличающееся тем, что между полюсами ротора размещены немагнитные вставки, внутри которых в плоскостях, содержащих ось ротора и радиальную ось немагнитной вставки, помещаются пластины из мягкой электротехнической стали, что увеличивает магнитный поток статора по мере увеличения угла между осями магнитных потоков ротора и статора при неизменном токе в обмотках статора и приводит к увеличению крутящего момента двигателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118105/09A RU2334341C1 (ru) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007118105/09A RU2334341C1 (ru) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2334341C1 true RU2334341C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007118105/09A RU2334341C1 (ru) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2334341C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580932C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Ротор электромашины |
-
2007
- 2007-05-16 RU RU2007118105/09A patent/RU2334341C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАЦМАН М.М. Электрические машины и трансформаторы. Ч.2. - М.: Высшая школа, 1976, с.102-103. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580932C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Ротор электромашины |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11374442B2 (en) | Multi-tunnel electric motor/generator | |
| CN101552497B (zh) | 混合励磁双凸极电机 | |
| CN107181382B (zh) | 一种转子错角定子隔磁式轴向永磁辅助双凸极电机 | |
| CN101572464B (zh) | Halbach阵列并列转子混合励磁无刷同步电机 | |
| CN201038839Y (zh) | 绕组互补型磁通切换双凸极永磁电机 | |
| RU2485661C2 (ru) | Способ сборки магнитного полюса и соответствующего ротора | |
| RU2541513C2 (ru) | Синхронная машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора | |
| US8373328B2 (en) | Pulsed multi-rotor constant air gap switched reluctance motor | |
| US11277062B2 (en) | System and method for an electric motor/generator with a multi-layer stator/rotor assembly | |
| CN116526796A (zh) | 混合励磁多相磁阻电机及发电系统 | |
| CN110838779B (zh) | 一种混合励磁绕线转子及混合励磁绕线式同步电机 | |
| CN109004777A (zh) | 一种磁通反向爪极电机组件 | |
| JP2008067561A (ja) | 永久磁石形電動機 | |
| WO2013147157A1 (ja) | 回転電機 | |
| EP1826886A3 (en) | Hybrid permanent magnet type electric rotating machine and manufacturing method thereof | |
| JPH0522916A (ja) | 永久磁石形同期電動機 | |
| Neethu et al. | High performance axial flux permanent magnet synchronous motor for high speed applications | |
| RU2334341C1 (ru) | Устройство трехфазного синхронного двигателя повышенной эффективности с возбуждением от постоянных магнитов | |
| WO2011089797A1 (ja) | ロータ、これを用いた回転電機および発電機 | |
| EP1798844B1 (en) | Self magnetizing motor | |
| US20150084467A1 (en) | Reduced Reaction Rotary Alternating Current Generator | |
| US10056792B2 (en) | Interior permanent magnet electric machine | |
| CN101719707A (zh) | 一种齿槽效应小的复合励磁同步发电机 | |
| US9755465B2 (en) | Method for manufacturing a rotor of a synchronous reluctance motor, a rotor of a synchronous reluctance motor, and a synchronous reluctance motor | |
| JP2014099990A (ja) | 回転電機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090517 |