RU2360352C1 - Electric machine - Google Patents

Electric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2360352C1
RU2360352C1 RU2008112813/09A RU2008112813A RU2360352C1 RU 2360352 C1 RU2360352 C1 RU 2360352C1 RU 2008112813/09 A RU2008112813/09 A RU 2008112813/09A RU 2008112813 A RU2008112813 A RU 2008112813A RU 2360352 C1 RU2360352 C1 RU 2360352C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
electric
magnetic field
rotors
magnetic
Prior art date
Application number
RU2008112813/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Константинович Пучкин (RU)
Евгений Константинович Пучкин
Original Assignee
Евгений Константинович Пучкин
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 Евгений Константинович Пучкин filed Critical Евгений Константинович Пучкин
Priority to RU2008112813/09A priority Critical patent/RU2360352C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2360352C1 publication Critical patent/RU2360352C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: motors and pumps; electric engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electric engineering, particularly to electric machines and may be used for converting electric energy. The electric machine construction as disclosed by the invention includes stator magnet core to create magnetic field directing magnetic flows into coils (squirrel wheels) of both rotors. One type of energy is converted into another while both rotors of electric machine rotate. One rotor is installed inside stator generating magnetic field and interacts with its inner part. The other rotor covers the outer part of stator and interacts with it.
EFFECT: improved effectiveness of electric machines such as electric motors-current generators by doubled use of magnetic field flow generated by the same stator coil interacting with both rotors (Φc, Φr).
5 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования электрической энергии.The invention relates to electrical engineering and can be used to convert electrical energy.

Наиболее близкими по технической сущности являются электрические машины типа электродвигатели-генераторы тока, состоящие из устройства для создания магнитного поля и устройства для преобразования одного вида энергии в другой, например асинхронный двигатель (Пиотровский Л.М. Электрические машины. Госэнергоиздат, 1958 г., с.282 разд. 23-1, с.372 разд. 31-1), содержащий статор (устройство для создания магнитного поля) и ротор (устройство для преобразования одного вида энергии в другой).The closest in technical essence are electric machines such as electric motors, current generators, consisting of a device for creating a magnetic field and a device for converting one type of energy into another, for example an asynchronous motor (Piotrovsky L.M. Electric machines. Gosenergoizdat, 1958, p. .282 section 23-1, p.372 section 31-1) containing a stator (device for creating a magnetic field) and a rotor (device for converting one type of energy into another).

Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата, при эксплуатации выпускаемых промышленностью электрических машин является использование в работе электрической машины только одного потока магнитного поля, создаваемого обмоткой статора. На фиг.1а показано движение магнитных потоков магнитного поля, создаваемого обмоткой статора асинхронного двигателя (Пиотровский Л.М. Электрические машины, стр.373, фиг.31-1). На фиг.1а видно, что только так называемый в этом случае основной поток Фо проходит через воздушный зазор в имеющийся ротор, наводит в его обмотке ЭДС, вследствие чего происходит взаимодействие статора и ротора электрических машин. Но другая часть магнитного поля, так называемый поток рассеяния Фр, не участвует в наведении ЭДС.The reason that impedes the obtaining of the technical result indicated below when operating electric machines manufactured by the industry is the use of only one magnetic field flux generated by the stator winding in the operation of the electric machine. On figa shows the movement of magnetic fluxes of a magnetic field generated by the stator winding of an induction motor (Piotrovsky L.M. Electric machines, p. 373, Fig.31-1). On figa it is seen that only the so-called main flow Fo passes through the air gap into the existing rotor, induces an EMF in its winding, as a result of which the stator and the rotor of the electric machines interact. But another part of the magnetic field, the so-called Fr scattering flux, is not involved in the induction of the emf.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в использовании обоих потоков (Фо, Фр) магнитного поля, создаваемого одной и той же обмоткой и, как следствие, повышении эффективности электрических машин (электродвигателей, генераторов тока). На фиг.2 показана схема движения магнитных потоков магнитного поля, созданного той же обмоткой в реконструированном статоре.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to use both fluxes (Fo, Fr) of the magnetic field created by the same winding and, as a result, increase the efficiency of electric machines (electric motors, current generators). Figure 2 shows a diagram of the movement of magnetic fluxes of a magnetic field created by the same winding in a reconstructed stator.

Указанный технический результат достигается изменением конструкции магнитопровода статора и установкой наружного ротора. Причем устройство для создания магнитного поля представляет собой полый цилиндр с фланцами на торцах, изготовленный из немагнитного материала, в сквозных в радиальном направлении пазах, на внешней стороне полого цилиндра, кольцеобразно, с определенным шагом закреплены сердечники, выполненные из магнитного материала, служащие магнитопроводом статора, в пространство между сердечниками укладывается обмотка, предотвращение выпадения обмотки обеспечивается прижимными планками, изготовленными из немагнитного материала, которые крепятся к торцевым фланцам; устройство для преобразования одного вида энергии в другой состоит из двух роторов; причем один из роторов устанавливается внутри устройства для создания магнитного поля и взаимодействует с его внутренней частью, другой ротор охватывает наружную часть устройства для создания магнитного поля и взаимодействует с ней. В этом случае магнитопровод статора состоит из отдельных сердечников 6, закрепленных на внешней стороне корпуса 10, в пространство между которыми укладывается обмотка 4 (см. фиг.3).The specified technical result is achieved by changing the design of the stator magnetic circuit and installing an external rotor. Moreover, the device for creating a magnetic field is a hollow cylinder with flanges at the ends, made of non-magnetic material, in grooves radially through, on the outside of the hollow cylinder, cores made of magnetic material that serve as a stator magnetic circuit are fixed ring-shaped with a certain step, The winding is placed in the space between the cores; preventing the winding from falling out is provided by clamping strips made of non-magnetic material that are attached to end flanges; a device for converting one type of energy into another consists of two rotors; moreover, one of the rotors is installed inside the device for creating a magnetic field and interacts with its internal part, the other rotor covers the outer part of the device for creating a magnetic field and interacts with it. In this case, the stator magnetic circuit consists of individual cores 6, mounted on the outer side of the housing 10, into the space between which the winding 4 is placed (see figure 3).

Реконструкция магнитопровода статора необходима для направления прохождения потока рассеяния Фр, через воздушный зазор в обмотку наружного ротора.Reconstruction of the stator magnetic circuit is necessary to direct the passage of the scattering flux Fr. through the air gap into the winding of the outer rotor.

Корпус 10 измененного статора представляет собой полый цилиндр с фланцами на торцах, изготовленный из немагнитного материала. В сквозных, в радиальном направлении пазах, на внешней стороне полого цилиндра, кольцеобразно, с определенным шагом закреплены сердечники 6 магнитопровода. Сторона закрепленного сердечника магнитопровода должна полностью пройти через стенку полого цилиндра для обеспечения прохождения магнитного потока в обмотку внутреннего ротора. Корпус статора 10 можно изготавливать путем литья совместно с сердечниками 6 магнитопровода.The housing 10 of the modified stator is a hollow cylinder with flanges at the ends, made of non-magnetic material. In the through grooves in the radial direction, on the outside of the hollow cylinder, the cores 6 of the magnetic circuit are ring-shaped, with a certain step. The side of the fixed core of the magnetic circuit must completely pass through the wall of the hollow cylinder to ensure the passage of magnetic flux into the winding of the internal rotor. The stator housing 10 can be made by casting together with the cores 6 of the magnetic circuit.

Типы обмоток статора могут быть любыми, применяемыми в выпускаемых электрических машинах.Types of stator windings can be any used in manufactured electrical machines.

Статор реконструированной электрической машины является отдельным узлом и в собранном виде представляет собой блок, состоящий из корпуса 10, сердечников 6, обмотки 4, прижимных планок 8, применяемых для предотвращения выпадения обмотки 4 и фиксации сердечников 6 с внешней стороны блока статора. Выпадению обмотки 4 с внутренней стороны блока статора препятствует стенка корпуса статора, в которой закреплены сердечники 6 (см. фиг.3, 4). В корпусе статора 10 проделан канал, через который пропущены выводы 9 обмотки. Корпус статора 10 и крепежные планки 8 изготавливаются из немагнитных материалов и на направление прохождения магнитных потоков не влияют. Предлагаемая конструкция статора обеспечивает прохождение электромагнитных потоков электромагнитного поля, создаваемого одной и той же обмоткой, во внутренний и в наружный роторы.The stator of the reconstructed electric machine is a separate unit and when assembled, it is a block consisting of a housing 10, cores 6, winding 4, clamping bars 8, used to prevent the winding 4 from falling out and to fix the cores 6 from the outside of the stator block. The loss of the winding 4 from the inside of the stator block is prevented by the wall of the stator housing, in which the cores 6 are fixed (see Figs. 3, 4). A channel has been made in the stator housing 10, through which the leads 9 of the winding are passed. The stator housing 10 and the mounting plates 8 are made of non-magnetic materials and are not affected by the direction of passage of magnetic fluxes. The proposed design of the stator ensures the passage of electromagnetic fluxes of the electromagnetic field created by the same winding into the inner and outer rotors.

На фиг.1 изображена электрическая машина - асинхронный двигатель с двукратным использованием магнитного потока, - где обозначено: вал 1, фланец 2, ротор внутренний 3, обмотка статора 4, ротор наружный 5, сердечники статора 6, корпус электрической машины 7, прижимные планки 8, канал для вывода концов подключения обмотки 9, корпус статора 10, крыльчатка вентилятора 11, защитный кожух вентилятора 12.Figure 1 shows an electric machine - an asynchronous motor with double use of magnetic flux, where it is indicated: shaft 1, flange 2, inner rotor 3, stator winding 4, outer rotor 5, stator cores 6, body of an electric machine 7, clamping bars 8 , a channel for outputting the ends of the connection of the winding 9, the stator housing 10, the impeller of the fan 11, the protective casing of the fan 12.

Работа электрической машины происходит следующим образом.The operation of the electric machine is as follows.

К трехфазной обмотке 4 через ввод 9 подается трехфазный ток. Это приводит к возникновению электромагнитного поля, вращающегося со скоростью «n».To the three-phase winding 4 through input 9, a three-phase current is supplied. This leads to the appearance of an electromagnetic field rotating at a speed of "n".

На валу 1, в данном случае, жестко закреплены ротор 3 и ротор 5. Ротор 3 помещен во внутреннюю часть блока статора, а ротор 5 охватывает наружную часть блока статора.On the shaft 1, in this case, the rotor 3 and rotor 5 are rigidly fixed. The rotor 3 is placed in the inner part of the stator block, and the rotor 5 covers the outer part of the stator block.

На фиг.2 схематично показано прохождение магнитных потоков в обмотки (беличье колесо) роторов 3 и 5. Так как прижимные планки 8 и корпус статора 10 изготавливаются из немагнитного материала, то они не влияют на направление прохождения магнитных потоков.Figure 2 schematically shows the passage of magnetic fluxes into the windings (squirrel cage) of the rotors 3 and 5. Since the clamping strips 8 and the stator housing 10 are made of non-magnetic material, they do not affect the direction of passage of the magnetic fluxes.

В результате вращения электромагнитного поля статора произойдет электромагнитное взаимодействие между статором и роторами. Так как оба ротора взаимодействуют с одним и тем же вращающимся электромагнитным полем, созданным одной и той же обмоткой, то и они будут вращаться в направлении вращения электромагнитного поля статора (Пиотровский Л.М. Электрические машины, §30-2, стр.365).As a result of the rotation of the electromagnetic field of the stator, electromagnetic interaction between the stator and the rotors will occur. Since both rotors interact with the same rotating electromagnetic field created by the same winding, they will also rotate in the direction of rotation of the stator electromagnetic field (L. Piotrovsky Electric machines, §30-2, p.365) .

При работе электрической машины в режиме генератора тока эффект двукратного использования магнитного потока магнитного поля обмоток возбуждения также будет иметь место.When the electric machine is operating in the current generator mode, the effect of double use of the magnetic flux of the magnetic field of the field windings will also take place.

Claims (1)

Электрическая машина, состоящая из устройства для создания магнитного поля и устройства для преобразования одного вида энергии в другой, отличающаяся тем, что устройство для создания магнитного поля представляет собой отдельный блок, состоящий из полого цилиндра с фланцами на торцах, изготовленного из немагнитного материала, в сквозных в радиальном направлении пазах которого, на внешней стороне, кольцеобразно, с определенным шагом закреплены сердечники, выполненные из магнитного материала, служащие магнитопроводом, в пространство между сердечниками укладывается обмотка, предотвращение выпадения обмотки обеспечивается прижимными планками, изготовленными из немагнитного материала, которые крепятся к торцевым фланцам; устройство для преобразования одного вида энергии в другой состоит из двух роторов; причем один из роторов устанавливается внутри устройства для создания магнитного поля и взаимодействует с его внутренней частью, другой ротор охватывает наружную часть устройства для создания магнитного поля и взаимодействует с ней. An electric machine consisting of a device for creating a magnetic field and a device for converting one type of energy into another, characterized in that the device for creating a magnetic field is a separate unit consisting of a hollow cylinder with flanges at the ends, made of non-magnetic material, in through in the radial direction of the grooves of which, on the outside, annularly, with a certain step, cores are fixed, made of magnetic material, serving as a magnetic circuit, into the space between windings are laid between the cores; the winding is prevented from falling out by clamping strips made of non-magnetic material that are attached to the end flanges; a device for converting one type of energy into another consists of two rotors; moreover, one of the rotors is installed inside the device for creating a magnetic field and interacts with its internal part, the other rotor covers the outer part of the device for creating a magnetic field and interacts with it.
RU2008112813/09A 2008-04-02 2008-04-02 Electric machine RU2360352C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112813/09A RU2360352C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112813/09A RU2360352C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2360352C1 true RU2360352C1 (en) 2009-06-27

Family

ID=41027328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112813/09A RU2360352C1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 Electric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2360352C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПИОТРОВСКИЙ Л.М. Электрические машины, Госэнергоиздат, 1958, с.282, раздел 23-1, с.365, раздел 30-2, с.372-373, раздел 31-1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5449892B2 (en) Permanent magnet excitation type radial magnetic bearing and magnetic bearing device including the radial magnetic bearing
US8648514B2 (en) Rotary electric motor and blower that uses the same
CA2316708C (en) Cage-type induction motor for high rotational speeds
JP2010025342A6 (en) Permanent magnet excitation type radial magnetic bearing and magnetic bearing device including the radial magnetic bearing
JPWO2003055045A1 (en) Permanent magnet type rotary electric machine and permanent magnet type synchronous generator for wind power generation
JP5943063B2 (en) Hybrid excitation type rotating electric machine
JP2017504302A (en) Flux machine
RU2375807C1 (en) Alternating current electronic motor with constant magnets
EP2833526A1 (en) Electrical power motor-generator excited by magnetic transference
US10574123B2 (en) Concentric dual rotor electric machine
KR101238855B1 (en) Double air gap type generator
FI119458B (en) Arrangements for cooling an electric machine
RU2302692C1 (en) Electromechanical converter
JP7125864B2 (en) Rotating electric machine
US8987971B2 (en) Rotor core for an electric machine
RU2360352C1 (en) Electric machine
CN111917241B (en) Synchronous rotating motor and discharge resistor
JP2004159436A (en) Generator equipped with brushless exciter and power generating facility using the same
CN102290886A (en) A generator, in particular for a wind turbine
JP2010516224A (en) Multi-phase drive or generator machine
JP2018516532A (en) Single pole composite type asynchronous motor
JP2018148675A (en) Stator for rotary electric machine
US20160329758A1 (en) Magnetically isolated electrical machines
RU115130U1 (en) ELECTRIC MACHINE
RU2440659C1 (en) Electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190403