RU2416859C1

RU2416859C1 - Non-contact electric reduction machine with salient-pole armature

Info

Publication number: RU2416859C1
Application number: RU2010109188/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Чернухин (RU); Владимир Михайлович Чернухин
Original assignee: Владимир Михайлович Чернухин
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-04-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention refers to low-speed high-torque electric motors, electric drives and generators, to the design of non-contact electric machines with electromagnetic reduction and can be used in automation systems as motorised wheels, motorised drums, starter-generators, electric steering wheel boosters, direct drives in domestic equipment, electric drives of high and average power of ships, trolleybuses, trams, concrete mixers, lifting mechanisms, belt conveyors, liquid transfer pumps, mechanisms with high torques on the shaft and low frequencies of its rotation, as well as direct drives without using any mechanical reduction gears, as well as wind-driven generators, hydraulic generators, high-frequency electric generators, synchronous generators of frequency converters and as controlled stepped motors. Non-contact electric reduction machine with salient-pole armature includes stator with housing made from soft magnetic material with odd and even packs of stator, which are laminated and consist of insulated electrotechnical steel plates with high magnetic permeability, and the number of which is not less than two; non-magnetic shaft with bushing from soft magnetic steel with high magnetic permeability with odd and even rotor packs with high permeability, which are laminated and consist of insulated electrotechnical steel plates, and the number of which is equal to the number of stator packs; active length of extreme stator and rotor packs in axial direction is equal if the number of stator packs is more than two; active length of stator and rotor packs in axial direction, which are located between extreme packs, is more by two times than active length of extreme packs; stator packs contain salient poles uniformly distributed along cylindrical surface, on inner surface of which there are elementary teeth, the number of salient poles on each stator pack is equal, the number of elementary teeth on each salient pole of stator pack is equal, stator packs in tangential direction are located so that axes of their salient poles located opposite each other in axial direction coincide; rotor packs contain the teeth uniformly distributed along cylindrical surface and the number of which on each rotor pack is equal; even rotor packs are offset relative to odd rotor packs in tangential direction through the half of tooth division of rotor pack, on salient poles of stator packs there is coil m-phase winding of armature, each coil of which in axial direction envelopes the appropriate salient poles of even and odd stator packs of one pole of each pack; between stator packs there located is excitation winding of inductor, which is made in the form of ring-shaped coils with longitudinal axis coinciding with longitudinal axis of machine, number of ring-shaped coils of excitation winding of inductor is one less than the number of stator packs. At that, there shall be certain relations between the number of salient poles of armature, number of elementary teeth on salient pole of armature, number of salient poles of armature in phase, total number of armature teeth, number of teeth on each pack of rotor and number of phases of m-phase armature winding.

EFFECT: manufacture of high-technology constructions of non-contact electric reduction machines with salient-pole armatures by applying electromagnetic reduction in wide range at providing high energy parametres and operating characteristics with possibility of smooth and deep control by means of output parametres.

9 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартеров-генераторов, электроусилителей руля, прямых приводов в бытовой технике (кухонные комбайны, электромясорубки, электросоковыжималки, стиральные машины и пр.), электроприводов большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных генераторов преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых двигателей.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to low-speed high-torque electric motors, electric drives and generators, for the design of non-contact electric machines with electromagnetic reduction and can be used in automation systems, as motor wheels, motor drums, starter generators, electric power steering, direct drives in household appliances (food processors, meat grinders, electric juicers, washing machines, etc.), large and medium electric drives the power of ships, trolleybuses, metro trams, concrete mixers, hoisting mechanisms, conveyor belts, pumps for pumping liquids, mechanisms with high moments on the shaft and low speeds of its rotation, as direct drives without the use of mechanical gearboxes, and also as wind generators, hydrogenerators , high-frequency electric generators, synchronous generators of frequency converters and as controlled stepper motors.

Известна индукторная электрическая машина (патент RU 2009599 С1, МПК 5 Н02К 19/06, Н02К 19/24, авторы: Жуловян В.В.; Новокрещенов О.И.; Шаншуров Г.А.), содержащая явнополюсный с числом полюсов Z₀ зубчатый статор с многофазной катушечной обмоткой, каждая катушка которой размещена на одном полюсе статора, безобмоточный ферромагнитный зубчатый ротор и преобразователь, к которому подключена обмотка статора, статор и ротор выполнены с четными и не равными друг другу числами зубцов, и каждая фаза обмотки выполнена из р встречно включенных катушек, размещенных со сдвигом на двойное полюсное деление 2·τ, где 2·τ=Z₀/p, при этом p - число четное.Known induction electric machine (patent RU 2009599 C1, IPC 5 Н02К 19/06, НКК 19/24, authors: Zhulovyan V.V .; Novokreschenov O.I .; Shanshurov G.A.), containing explicitly with the number of poles Z ₀ a gear stator with a multiphase coil winding, each coil of which is located on one pole of the stator, a winding winding ferromagnetic gear rotor and a converter to which the stator winding is connected, the stator and rotor are made with even and unequal numbers of teeth, and each phase of the winding is made of p counterclockwise coils placed with shift to the double pole pitch 2 · τ, where 2 · τ = Z ₀ / p, wherein p - even number.

Известен синхронный редукторный двигатель (патент RU 2054220 С1, МПК 6 Н02К 37/00, Н02К 19/06, авторы: Шевченко А.Ф.; Калужский Д.Л.), содержащий ротор с Z_p зубцами и статор с 4·р полюсами (р=1, 2, 3, …), на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы по Z_S зубцов на каждом полюсе, причем Z_r=4·p·(Z_S+К)±р (где К=0, 1, 2, … - целое число), в большие пазы между полюсами уложены катушки однофазной обмотки по одной на каждом полюсе, катушки, расположенные на одноименных полюсах с номерами, различающимися на 4, соединены последовательно «конец» с «началом» и образуют четыре ветви, «конец» первой ветви, образованной 1, 5, …, 1+4·(р-1) катушками, соединен с «началом» третьей ветви, образованной 3, 7, …, 3+4·(р-1) катушками, и точка соединения этих ветвей подключена к первому выводу обмотки, «конец» второй ветви, образованной 2, 6, …, 2+4·(р-1) катушками, соединен с «началом» четвертой ветви, образованной 4, 8, …, 4+4·(р-1) катушками, и точка соединения этих ветвей через последовательно включенный конденсатор также подключена к первому выводу, а ко второму выводу подключены два диода таким образом, что с анодом первого из них соединены первая и четвертая ветви, а с катодом второго диода - вторая и третья ветви.Known synchronous geared motor (patent RU 2054220 C1, IPC 6 Н02К 37/00, НКК 19/06, authors: Shevchenko AF; Kaluzhsky DL), containing a rotor with Z _p teeth and a stator with 4 · p poles (p = 1, 2, 3, ...), on the inner surface of which there are elementary teeth with Z _S teeth at each pole, with Z _r = 4 · p · (Z _S + K) ± p (where K = 0, 1 , 2, ... is an integer), single-phase winding coils are placed in large grooves between the poles, one at each pole, coils located at the same poles with numbers differing by 4 are connected in series from the “end” to the “beginning” and call four branches, the "end" of the first branch formed by 1, 5, ..., 1 + 4 · (p-1) coils, connected to the "beginning" of the third branch, formed by 3, 7, ..., 3 + 4 · (p- 1) by coils, and the connection point of these branches is connected to the first terminal of the winding, the “end” of the second branch formed by 2, 6, ..., 2 + 4 · (p-1) coils is connected to the “beginning” of the fourth branch formed by 4, 8, ..., 4 + 4 · (p-1) coils, and the connection point of these branches through a series-connected capacitor is also connected to the first terminal, and two diodes are connected to the second terminal in such a way that with the anode of the first of the first and fourth branches are connected to them, and the second and third branches are connected to the cathode of the second diode.

Недостатком описанной индукторной электрической машины и синхронного редукторного двигателя являются невысокие энергетические показатели. Кроме этого указанные технические устройства чаще всего выполняют с малыми воздушными зазорами, что затрудняет их изготовление при массовом (серийном) производстве.The disadvantage of the described inductor electric machine and synchronous gear motor are low energy performance. In addition, these technical devices are most often performed with small air gaps, which complicates their manufacture in mass (mass) production.

Известна сверхпроводниковая вентильная индукторная машина (патент RU 2178942 С1, МПК 7 Н02К 55/00, Н02К 55/02, авторы: Ковалев Л.К., Илюшин К.В., Полтавец В.Н., Семенихин B.C., Пенкин В.Т., Ковалев К.Л., Егошкина Л.А., Ларионов А.Е., Конеев С.М.-А., Модестов К.А., Ларионов С.А.), содержащая статор с шихтованным сердечником, размещенную на его полюсных выступах многофазную катушечную обмотку, цилиндрический ротор, содержащий шихтованный сердечник с полюсными выступами, снабженная вторым статором с шихтованным сердечником, на полюсных выступах которого расположена многофазная катушечная обмотка, и вторым ротором, расположенным на одном валу с первым ротором, на валу между двумя роторами размещена цилиндрическая вставка из высокотемпературного сверхпроводникового (ВТСП) материала с «вмороженным» магнитным потоком, представляющая собой криомагнит, намагниченный в осевом направлении и обеспечивающий однополярность полюсных выступов первого и второго роторов, на статорах установлен соленоид, охватывающий вышеуказанную цилиндрическую вставку для «вмораживания» в нее магнитного потока, статоры соединены цилиндрическим магнитопроводом, а их многофазные катушечные обмотки снабжены коммутатором, обеспечивающим однополярность намагничивания полюсов каждого статора, разнополярность полюсов первого и второго статоров, совпадение направления магнитного потока в полюсах статоров с направлением магнитного потока вышеуказанной вставки, а также поочередность включения катушечных обмоток каждой фазы в заданной последовательности. Недостатком описанного технического устройства является сложность конструкции ротора, наличие двух статоров с соленоидом между ними, каждый статор имеет свою многофазную обмотку якоря, небольшой по сравнению с заявляемым изобретением удельный (отнесенный к массе активных материалов) момент на валу.Known superconducting valve induction machine (patent RU 2178942 C1, IPC 7 Н02К 55/00, Н02К 55/02, authors: Kovalev L.K., Ilyushin K.V., Poltavets V.N., Semenikhin BC, Penkin V.T. ., Kovalev K.L., Egoshkina L.A., Larionov A.E., Koneev S.M.-A., Modestov K.A., Larionov S.A.), containing a stator with a lined core, located on its pole protrusions a multiphase coil winding, a cylindrical rotor containing a lined core with pole projections, equipped with a second stator with a lined core, on the pole protrusions of which there are many high-voltage coil winding, and a second rotor located on the same shaft as the first rotor, on the shaft between the two rotors there is a cylindrical insert of high-temperature superconducting (HTSC) material with a “frozen-in” magnetic flux, which is a cryomagnet magnetized in the axial direction and providing a single-pole polar protrusions of the first and second rotors, a solenoid is installed on the stators, covering the above cylindrical insert for “freezing” the magnetic flux into it, the stators are connected inenes with a cylindrical magnetic circuit, and their multiphase coil windings are equipped with a switch that provides unipolar magnetization of the poles of each stator, different polarity of the poles of the first and second stators, the coincidence of the direction of the magnetic flux in the poles of the stators with the direction of the magnetic flux of the above insert, and also the sequence of switching on the coil windings of each phase in a given sequence. The disadvantage of the described technical device is the complexity of the rotor design, the presence of two stators with a solenoid between them, each stator has its own multiphase armature winding, and the specific moment (referred to the mass of active materials) on the shaft is small compared to the claimed invention.

Известна принятая за прототип бесконтактная индукторная вентильная электрическая машина с электромагнитным возбуждением (патент RU 2277284 С2, МПК Н02К 19/10, Н02К 29/00, авторы: Демьяненко А.В.; Жердев И.А.; Козаченко В.Ф.; Русаков A.M.; Остриров В.Н.), содержащая корпус с установленными в нем шихтованными из листов электротехнической стали пакетами статора, число которых кратно двум, с пазами в них для укладки фазных обмоток, фазные обмотки, уложенные в пазы пакетов статора так, что их витки в пазовых частях обмотки параллельны продольной оси машины и один виток охватывает все зубцы пакетов статора, находящиеся против друг друга, обмотку возбуждения с продольной осью, параллельной продольной оси машины, расположенную на статоре между пакетами статора, металлический немагнитный вал с втулкой из магнитомягкого металла на нем, на которой установлены зубчатые пакеты ротора, шихтованные из пластин магнитомягкой стали, число которых равно числу пакетов статора, две крышки с подшипниками, общее число фазных обмоток больше трех и их число кратно трем, причем каждые три фазные обмотки имеют свою независимую нулевую точку и между соседними фазами различных триад имеется угол фазового сдвига, при том что отношение числа зубцов статора Z_ст к числу зубцов ротора Z_p выражается дробью, в которой число зубцов ротора является простым числом, начиная с пяти 5, 7, 11, 13, 17, … Недостатком прототипа является выполнение числа пакетов статора только кратным двум, фазных обмоток больше трех и только кратных трем, а числа зубцов ротора являются только простыми числами, начиная с пяти. Это снижает возможные конструктивные исполнения данного технического устройства и возможности его использования. Кроме того, прототип имеет меньший по сравнению с заявляемым изобретением удельный (отнесенный к массе активных материалов) момент на валу.Known adopted as a prototype non-contact induction valve electric machine with electromagnetic excitation (patent RU 2277284 C2, IPC Н02К 19/10, Н02К 29/00, authors: Demyanenko A.V .; Zherdev I.A .; Kozachenko V.F .; Rusakov AM; Ostrov V.N.), containing a housing with stator packs buried from sheets of electrical steel installed in it, the number of which is a multiple of two, with grooves in them for laying phase windings, phase windings laid in grooves of stator packs so that their turns in the groove parts of the winding are parallel to the longitudinal axis of the machine and one in it covers all the teeth of the stator packets, which are opposite each other, the field winding with a longitudinal axis parallel to the longitudinal axis of the machine, located on the stator between the stator packets, a metal non-magnetic shaft with a sleeve of soft magnetic metal on it, on which the gear packages of the rotor mounted soft magnetic steel plates, the number of which is equal to the number of stator packets, two covers with bearings, the total number of phase windings is more than three and their number is a multiple of three, and each three phase windings have their own The dependence zero point and between adjacent phases different triads there is an angle of the phase shift, while the ratio of the number of stator teeth Z _item among Z _p rotor teeth is expressed by a fraction where the number of rotor teeth is a prime number beginning with five 5, 7, 11, 13, 17, ... The disadvantage of the prototype is that the number of stator packets is only a multiple of two, phase windings are more than three and only a multiple of three, and the number of teeth of the rotor are only prime numbers, starting with five. This reduces the possible design of this technical device and the possibility of its use. In addition, the prototype has a lower relative to the claimed invention specific (referred to the mass of active materials) moment on the shaft.

Целью настоящего изобретения является создание конструкции бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем с большим удельным вращающим моментом на валу при использовании электромагнитной редукции частоты вращения в широких пределах в режиме электрического двигателя и с большой удельной мощностью при использовании электромагнитной редукции частоты ЭДС в широких пределах в режиме электрического генератора с возможностью работы при высоких электромагнитных нагрузках и в области высоких температур, обладающей высокой технологичностью выполнения обмоток якоря и возбуждения и высокой надежностью.The aim of the present invention is to provide the design of a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature with a large specific torque on the shaft when using electromagnetic speed reduction over a wide range in the electric motor mode and with high specific power when using electromagnetic frequency reduction EMF over a wide range in the electric mode generator with the ability to work at high electromagnetic loads and in the field of high temperatures, which has high adaptability of armature and field windings and high reliability.

Задачей настоящего изобретения является установление связи между числом полюсов пакетов статора, числом фаз сосредоточенной на полюсах статора m-фазной катушечной обмотки якоря, общим числом зубцов каждого пакета статора и числом зубцов каждого пакета ротора, а также разработка алгоритма построения схемы соединений m-фазной катушечной обмотки якоря и расположенной между пакетами статора кольцеобразной обмотки возбуждения индуктора бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем.The objective of the present invention is to establish a relationship between the number of poles of the stator packets, the number of phases concentrated on the stator poles of the m-phase coil winding of the armature, the total number of teeth of each stator packet and the number of teeth of each rotor packet, as well as the development of an algorithm for constructing the circuit diagram of the m-phase coil winding the armature and the ring-shaped field winding of the inductor of the contactless gear electric machine with the explicit pole armature located between the stator packets.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение высокотехнологичных конструкций бесконтактных редукторных электрических машин с явнополюсными якорями с применением электромагнитной редукции в широких пределах при обеспечении высоких энергетических показателей и эксплуатационных характеристик с возможностью плавного и глубокого регулирования выходных параметров.The technical result of the present invention is to obtain high-tech designs of non-contact gear electric machines with explicit pole anchors using electromagnetic reduction in a wide range while ensuring high energy performance and operational characteristics with the possibility of smooth and deep control of output parameters.

С целью достижения задачи и технического результата изобретения редукторная электрическая машина с явнополюсным якорем содержит корпус, выполненный из магнитомягкой стали с высокой магнитной проницаемостью и являющийся магнитопроводом статора, четные и нечетные пакеты статора и ротора, шихтованные из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью, причем число пакетов статора не менее двух, число пакетов ротора равно числу пакетов статора, пакеты статора и ротора обращены друг к другу и разделены воздушным зазором, активная длина крайних пакетов статора и ротора в аксиальном направлении одинакова, при наличии пакетов статора и, соответственно, ротора более двух, активная длина пакетов статора и ротора в аксиальном направлении, находящихся между крайними пакетами, в два раза больше активной длины крайних пакетов, пакеты статора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности явно выраженные полюса, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы, число явно выраженных полюсов на каждом пакете статора одинаково, число элементарных зубцов на каждом явно выраженном полюсе пакета статора одинаково, пакеты статора в тангенциальном направлении расположены таким образом, чтобы оси находящихся друг против друга в аксиальном направлении явно выраженных полюсов всех четных и нечетных пакетов статора совпадали, пакеты ротора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности зубцы, число которых на каждом пакете ротора одинаково, четные пакеты ротора смещены относительно нечетных пакетов ротора в тангенциальном направлении на половину зубцового деления пакета ротора, пакеты ротора насажены на втулку, выполненную из магнитомягкой стали с высокой магнитной проницаемостью и являющуюся магнитопроводом ротора, которая установлена на немагнитном валу, на явно выраженных полюсах пакетов статора сосредоточена катушечная m-фазная обмотка якоря, каждая катушка которой в аксиальном направлении охватывает соответствующие (находящиеся друг против друга) явно выраженные полюса четных и нечетных пакетов статора по одному явно выраженному полюсу каждого пакета, между пакетами статора расположена обмотка возбуждения индуктора, выполненная в виде охватывающих магнитопровод ротора между четными и нечетными пакетами ротора кольцеобразных катушек с продольной осью, совпадающей с продольной осью машины, число кольцеобразных катушек обмотки возбуждения индуктора на одну меньше числа пакетов статора, возбуждение индуктора осуществляется при питании обмотки возбуждения постоянным (выпрямленным) током, зубцово-пазовая зона якоря выполнена «гребенчатой» распределенной, ширина коронок зубцов каждого пакета ротора определяется равенством b_Z2=k·t_Z2, ширина коронок элементарных зубцов, расположенных на явно выраженных полюсах пакетов статора, определяется равенством b_Z1=k·t_Z1, при этом t_Z1 и t_Z2 представляют собой зубцовые деления явно выраженных полюсов пакетов статора и пакетов ротора соответственно, коэффициент k=0,38÷0,5, и его значение выбирается в зависимости от формы переменного тока источника питания при работе машины в режиме электрического двигателя и от формы переменной ЭДС якоря при работе машины в режиме электрического генератора.In order to achieve the objective and the technical result of the invention, a gear electric machine with a clearly polar anchor comprises a housing made of soft magnetic steel with high magnetic permeability and being a stator magnetic circuit, even and odd stator and rotor packages, burdened from insulated sheets of electrical steel with high magnetic permeability, the number of stator packets is at least two, the number of rotor packets is equal to the number of stator packets, the stator and rotor packets are facing each other and divided into air gap, the active length of the extreme stator and rotor packages in the axial direction is the same, if there are more than two stator and rotor packages, the active length of the stator and rotor packages in the axial direction between the extreme packages is twice the active length of the extreme packages , the stator packets contain clearly defined poles uniformly distributed over the cylindrical surface, on the inner surface of which elementary teeth are made, the number of pronounced poles on each packet It is the same, the number of elementary teeth on each pronounced pole of the stator packet is the same, the stator packets in the tangential direction are located so that the axes of the explicitly opposite poles of all the even and odd stator packets are opposite each other, the rotor packets contain uniformly distributed over the cylindrical surface of the teeth, the number of which is the same on each rotor package, the even packages of the rotor are offset relative to the odd packages of the rotor in the tangential direction half the tooth division of the rotor package, the rotor packages are mounted on a sleeve made of soft magnetic steel with high magnetic permeability and which is the magnetic circuit of the rotor, which is mounted on a non-magnetic shaft, the m-phase coil of the armature is concentrated on the pronounced poles of the stator packages, each coil of which in the axial direction, it covers the corresponding (opposite to each other) explicit poles of the even and odd stator packets, one clearly expressed pole of each packet, m Between the stator packets there is an inductor excitation winding made in the form of ring-shaped coils rotating between the even and odd rotor packets of the ring-shaped coils with a longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the machine, the number of ring-shaped coils of the inductor field winding is one less than the number of stator packets, the inductor is excited when powered field windings by direct (rectified) current, the tooth-groove zone of the armature is “comb-shaped” distributed, the width of the crowns of the teeth of each the rotor package is defined by b _{_Z2} = k · t _Z2, the width of crowns elementary teeth disposed on the salient poles of the stator packets is defined by b _{_Z1} = k · t _Z1, wherein t _Z1 and t _Z2 represent claw dividing express package poles stator and rotor packages, respectively, the coefficient k = 0.38 ÷ 0.5, and its value is selected depending on the shape of the alternating current of the power source when the machine is in electric motor mode and on the shape of the variable armature EMF when the machine is in electric generator mode pa.

Обмотка возбуждения индуктора бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем может подключаться непосредственно к независимому источнику постоянного (выпрямленного) напряжения или к выходу диодного m-фазного моста, входные концы которого подключены к выходным концам фаз m-фазной обмотки якоря.The field winding of the inductor of a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature can be connected directly to an independent source of constant (rectified) voltage or to the output of the m-phase bridge diode, the input ends of which are connected to the output ends of the phases of the m-phase armature winding.

Бесконтактная редукторная электрическая машина с явнополюсным якорем может работать в режиме неуправляемой и управляемой синхронной машины, в режиме управляемого шагового двигателя и в режиме управляемого двигателя постоянного тока с независимым и последовательным возбуждением.A non-contact gear electric machine with an explicit pole armature can operate in the mode of uncontrolled and controlled synchronous machines, in the mode of a stepper motor and in the mode of a controlled DC motor with independent and sequential excitation.

При применении бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем в качестве синхронного электрического двигателя питание обмотки якоря может осуществляться:When using a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature as a synchronous electric motor, the armature winding can be powered by:

- от источника трехфазного переменного напряжения,- from a source of three-phase alternating voltage,

- от источника однофазного переменного напряжения при помощи фазосдвигающего элемента,- from a single-phase AC voltage source using a phase-shifting element,

- от m-фазного источника переменного напряжения постоянной частоты,- from an m-phase source of alternating voltage of constant frequency,

- от m-фазного источника переменного напряжения регулируемой частоты,- from an m-phase variable voltage source of adjustable frequency,

- от источника постоянного напряжения посредством управляемого инвертора, подающего синусоидальное напряжение на фазы обмотки якоря в зависимости от показаний датчика углового положения ротора для достижения максимального вращающего момента. При этом обмотка возбуждения индуктора может подключаться непосредственно к независимому источнику постоянного (выпрямленного) напряжения или к выходу диодного m-фазного моста, входные концы которого подключены к выходным концам фаз m-фазной обмотки якоря.- from a constant voltage source by means of a controlled inverter supplying a sinusoidal voltage to the phases of the armature winding, depending on the readings of the rotor angular position sensor to achieve maximum torque. In this case, the field winding of the inductor can be connected directly to an independent source of constant (rectified) voltage or to the output of the diode m-phase bridge, the input ends of which are connected to the output ends of the phases of the m-phase armature winding.

При применении бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем в качестве шагового двигателя питание обмотки якоря осуществляется от источника питания, подающего на обмотку якоря импульсы напряжения по определенному алгоритму в определенный момент времени. При этом для удержания ротора в необходимом положении может быть применен механизм пофазного электромагнитного арретирования. В этом случае обмотка возбуждения индуктора подключается непосредственно к независимому источнику постоянного (выпрямленного) напряжения.When using a non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor as a stepper motor, the armature winding is supplied with power from a power source that supplies voltage pulses to the armature winding according to a certain algorithm at a certain point in time. Moreover, to keep the rotor in the required position, a phase-by-phase electromagnetic locking mechanism can be applied. In this case, the field winding of the inductor is connected directly to an independent source of constant (rectified) voltage.

При применении бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем в качестве двигателя постоянного тока с независимым возбуждением питание обмотки якоря осуществляется прямоугольными импульсами напряжения от электронного коммутатора по определенному алгоритму в зависимости от показаний датчика углового положения ротора для достижения максимального вращающего момента. При этом обмотка возбуждения индуктора подключается непосредственно к независимому источнику постоянного (выпрямленного) напряжения.When using a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature as a direct current motor with independent excitation, the armature winding is supplied with rectangular voltage pulses from the electronic switch according to a certain algorithm depending on the readings of the rotor angular position sensor to achieve maximum torque. In this case, the field winding of the inductor is connected directly to an independent source of constant (rectified) voltage.

При применении бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем в качестве двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением питание обмотки якоря осуществляется прямоугольными импульсами напряжения от электронного коммутатора по определенному алгоритму в зависимости от показаний датчика углового положения ротора для достижения максимального вращающего момента. При этом обмотка возбуждения индуктора подключается к выходу диодного m-фазного моста, входные концы которого подключены к выходным концам фаз m-фазной обмотки якоря.When using a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature as a direct current motor with sequential excitation, the armature winding is supplied with rectangular voltage pulses from the electronic switch according to a certain algorithm depending on the readings of the rotor angular position sensor to achieve maximum torque. In this case, the field winding of the inductor is connected to the output of the diode m-phase bridge, the input ends of which are connected to the output ends of the phases of the m-phase armature winding.

Бесконтактная редукторная электрическая машина с явнополюсным якорем может также работать в качестве синхронного m-фазного генератора синусоидальной ЭДС и в качестве синхронного m-фазного генератора переменной ЭДС прямоугольной или трапециедальной формы без постоянной составляющей.A non-contact gear electric machine with an explicit pole armature can also operate as a synchronous m-phase generator of a sinusoidal EMF and as a synchronous m-phase generator of a variable EMF of rectangular or trapezoidal shape without a constant component.

В настоящем изобретении явно выраженные полюса каждого пакета статора являются явно выраженными полюсами якоря, катушечная m-фазная обмотка якоря и обмотка возбуждения индуктора располагаются на статоре, а ферромагнитный зубчатый ротор выполнен безобмоточным. Возможны исполнения бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем с внешним статором и внутренним ротором, с внутренним статором и внешним ротором.In the present invention, the pronounced poles of each stator package are the pronounced poles of the armature, the m-phase coil armature and the field coil of the inductor are located on the stator, and the ferromagnetic gear rotor is made without winding. Execution of a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature with an external stator and an internal rotor, with an internal stator and an external rotor are possible.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

фиг.1-4 - примеры реализации изобретения в виде поперечных разрезов нечетных и четного пакетов статора и нечетных и четного пакетов активного ротора (по обмотке возбуждения индуктора протекает постоянный (выпрямленный) электрический ток), схем соединений катушек m-фазных обмоток якоря и векторных диаграмм токов, протекающих по обмоткам якоря,figures 1-4 are examples of embodiments of the invention in the form of cross-sections of odd and even packets of the stator and odd and even packets of the active rotor (a constant (rectified) electric current flows through the field coil of the inductor), wiring diagrams of the coils of the m-phase armature windings and vector diagrams currents flowing along the windings of the armature,

фиг.5 - общий вид бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем с внешним статором и внутренним ротором.5 is a General view of a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature with an external stator and an internal rotor.

В соответствии с настоящим изобретением между числом явно выраженных полюсов каждого пакета статора Z_1P, числом фаз m-фазной катушечной обмотки якоря m=3, 4, 5, 6, …, общим числом зубцов каждого пакета статора Z₁ и числом зубцов каждого пакета ротора Z₂ бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем установлена предельная связь, необходимая для работоспособности машины и получения наилучших энергетических показателей при максимальном удельном моменте на валу, которая выражается равенствами (1), (2), (3):In accordance with the present invention, between the number of pronounced poles of each stator package Z _1P , the number of phases of the m-phase armature coil winding m = 3, 4, 5, 6, ..., the total number of teeth of each stator package Z ₁ and the number of teeth of each rotor package Z _{2 of a} non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor, the ultimate connection is established, which is necessary for the machine to work and obtain the best energy performance at the maximum specific torque on the shaft, which is expressed by equalities (1), (2), (3):

где Z_1m=1, 2, 3, 4, … - число явно выраженных полюсов каждого пакета статора в фазе, Z_1S=1, 2, 3, 4, … - число зубцов на явно выраженном полюсе статора, К=0, 1, 2, 3, … - целое число, t_Z1=360°/(Z_1P·(Z_1S+К)) и t_Z2=360°/Z₂ определяются в угловом измерении.where Z _1m = 1, 2, 3, 4, ... is the number of pronounced poles of each stator packet in phase, Z _1S = 1, 2, 3, 4, ... is the number of teeth on the pronounced stator pole, K = 0, 1 , 2, 3, ... is an integer, t _Z1 = 360 ° / (Z _1P · (Z _1S + К)) and t _Z2 = 360 ° / Z _{2 are} determined in angular measurement.

Катушки m-фазной обмотки якоря в фазе соединены между собой встречно в магнитном отношении. Начало фазы обмотки может принадлежать любой катушке в фазе. Фазы обмотки якоря могут быть соединены «в звезду», либо «в многоугольник».The coils of the m-phase armature winding in phase are interconnected counter magnetically. The start of the winding phase can belong to any coil in the phase. The phases of the armature winding can be connected “into a star” or “into a polygon”.

На фиг.1-4 представлены примеры реализации изобретения в соответствии с формулами (1), (2), (3). На фиг.2 кроме этого показано подключение обмотки возбуждения индуктора через 5-фазный диодный мост к выходным концам фаз 5-фазной обмотки якоря. Соответствие чертежей поперечных разрезов пакетов статора и пакетов ротора и фигур схем соединений катушек m-фазных обмоток якоря поясняется в таблице 1. Положение пакетов ротора относительно пакетов статора на фигуре в двигательном режиме, положение векторов токов на векторной диаграмме и направления токов, протекающих по катушкам обмотки якоря, на соответствующей фигуре схемы соединений катушек m-фазной обмотки якоря бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем показаны в один и тот же момент времени.Figure 1-4 presents examples of the implementation of the invention in accordance with formulas (1), (2), (3). Figure 2 also shows the connection of the field winding of the inductor through a 5-phase diode bridge to the output ends of the phases of the 5-phase armature winding. The correspondence of the cross-section drawings of the stator packets and the rotor packets and the figures of the connection diagrams of the coils of the m-phase armature windings is explained in Table 1. The position of the rotor packets relative to the stator packets in the figure in the motor mode, the position of the current vectors on the vector diagram and the direction of the currents flowing along the winding coils anchors, in the corresponding figure of the connection diagram of the coils of the m-phase winding, the anchors of a contactless gear electric machine with an explicit pole armature are shown at the same time.

Таблица 1Table 1 Соответствие фигур чертежей поперечных разрезов пакетов статора и пакетов ротора и фигур схем соединений катушек m-фазных обмоток якоряCorrespondence of the figures of the cross-sectional drawings of the stator packets and the rotor packets and the figures of the connection schemes of the coils of the m-phase armature ФигураFigure mm Z_1m Z _1m Z_1P Z _1P Z_1S Z _1S KK Z₁ Z ₁ Z₂ Z ₂ чертежа поперечного разрезаcross section drawing схемы соединений катушек обмоткиwinding coil connections 1one 22 55 22 1010 33 22 30thirty 4848 33 4four 66 22 1212 33 1one 3636 4646

Рассмотрим конструкцию бесконтактной редукторной электрической машины с явнополюсным якорем с внешним статором и внутренним ротором (фиг.1, 3, 5). Перемагничиваемые с высокой частотой нечетные 1 и 3 пакеты и четный 2 пакет статора выполнены шихтованными из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью и закреплены в магнитопроводе 4 статора, являющегося корпусом и выполненного из магнитомягкой стали с высокой магнитной проницаемостью. Пакеты 1, 2, 3 статора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности явно выраженные полюса 13 якоря, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы 14. Число явно выраженных полюсов 13 на каждом пакете статора одинаково, число элементарных зубцов 14 на каждом явно выраженном полюсе 13 пакетов статора одинаково. Пакеты 1, 2, 3 статора в тангенциальном направлении расположены таким образом, что оси их находящихся друг против друга в аксиальном направлении явно выраженных полюсов 13 совпадают. На явно выраженных полюсах 13 пакетов статора размещена катушечная m-фазная обмотка 12 якоря, каждая катушка которой в аксиальном направлении охватывает соответствующие явно выраженные полюса четного 2 и нечетных 1 и 3 пакетов статора по одному полюсу каждого пакета. Катушки m-фазной обмотки 12 якоря выполняются из обмоточного медного провода или обмоточной медной шины. Ротор при помощи подшипников 11, вала 5 и подшипниковых щитов 10 позиционирован относительно статора. Вал 5 выполнен немагнитным, например, из нержавеющей стали или титана. На валу 5 насажена втулка 6, выполненная из магнитомягкой стали с высокой магнитной проницаемостью и являющаяся магнитопроводом индуктора. На втулке 6 закреплены нечетные 7 и 9 и четный 8 пакеты ротора, которые позиционированы относительно нечетных 1 и 3 и четного 2 пакетов статора соответственно. Пакеты 7, 8 и 9 ротора выполнены шихтованными из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью и содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности зубцы 15, число которых на каждом пакете ротора одинаково. Четный 8 пакет ротора смещен относительно нечетных 7 и 9 пакетов ротора в тангенциальном направлении на половину зубцового деления пакета ротора. С целью удешевления конструкции пакеты 7, 8 и 9 ротора могут быть выполнены металлообработкой из цельных кусков стали с высокой магнитной проницаемостью. Между пакетами 1, 2 и 3 статора расположена обмотка возбуждения индуктора, выполненная в виде двух охватывающих втулку 6 между пакетами 7, 8 и 9 ротора кольцеобразных катушек 16 и 17 с продольной осью, совпадающей с продольной осью машины. Кольцеобразные катушки 16 и 17 выполняются из обмоточного медного провода или обмоточной медной шины и могут быть соединены между собой последовательно или параллельно. Концы обмотки возбуждения индуктора соединяются с источником постоянного (выпрямленного) напряжения.Consider the design of a non-contact gear electric machine with an explicit pole armature with an external stator and an internal rotor (Figs. 1, 3, 5). Odd 1 and 3 packages that are remagnetized with high frequency and an even 2 package of stator are made of lined from insulated sheets of electrical steel with high magnetic permeability and are fixed in the magnetic circuit 4 of the stator, which is a casing made of soft magnetic steel with high magnetic permeability. The stator packets 1, 2, 3 contain clearly pronounced anchor poles 13 evenly distributed on the cylindrical surface, on the inner surface of which elementary teeth 14 are made. The number of pronounced poles 13 on each stator packet is the same, the number of elementary teeth 14 on each pronounced pole 13 of the packet stator equally. The stator packets 1, 2, 3 in the tangential direction are arranged so that the axes of their opposite poles 13 opposite one another in the axial direction coincide. At the pronounced poles 13 of the stator packets, a coil m-phase winding 12 of the armature is placed, each coil of which in the axial direction covers the corresponding pronounced poles of an even 2 and odd 1 and 3 stator packets, one pole of each packet. The coils of the m-phase winding 12 of the armature are made of a winding copper wire or a winding copper bus. The rotor with the help of bearings 11, shaft 5 and bearing shields 10 is positioned relative to the stator. The shaft 5 is made non-magnetic, for example, stainless steel or titanium. A sleeve 6 is mounted on the shaft 5, made of soft magnetic steel with high magnetic permeability and which is the magnetic circuit of the inductor. On the sleeve 6, the odd 7 and 9 and even 8 rotor packets are fixed, which are positioned relative to the odd 1 and 3 and even 2 stator packets, respectively. The packages 7, 8 and 9 of the rotor are made of lined from insulated sheets of electrical steel with high magnetic permeability and contain teeth 15 evenly distributed over the cylindrical surface, the number of which is the same on each package of the rotor. An even 8 rotor packet is offset relative to the odd 7 and 9 rotor packets in the tangential direction by half the tooth division of the rotor packet. In order to reduce the cost of construction, the rotor packages 7, 8 and 9 can be metalworked from solid pieces of steel with high magnetic permeability. Between the stator packets 1, 2 and 3, there is an inductor excitation winding made in the form of two ring-shaped coils 16 and 17 with the longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the machine between the packets 7, 8 and 9 of the rotor of the ring-shaped coils 16. The ring-shaped coils 16 and 17 are made of a winding copper wire or a winding copper bus and can be connected to each other in series or in parallel. The ends of the field winding of the inductor are connected to a source of constant (rectified) voltage.

Бесконтактная редукторная электрическая машина с явнополюсным якорем работает в двигательном и генераторном режимах.A non-contact gear electric machine with an explicit pole armature operates in motor and generator modes.

Рассмотрим двигательный режим (фиг.1, 3, 5). На обмотку возбуждения индуктора подают постоянное (выпрямленное) напряжение, по обмотке протекает постоянный (выпрямленный) электрический ток, создавая постоянное магнитное поле индуктора с постоянной во времени МДС индуктора и постоянным магнитным потоком индуктора, униполярно замыкающимся через магнитопровод 6 ротора, пакеты 7, 8 и 9 ротора, воздушный зазор между ротором и статором, пакеты 1, 2 и 3 статора и магнитопровод 4 статора. Зубцы 15 нечетных пакетов 7 и 9 ротора намагничиваются и образуют полюса одной магнитной полярности, например южные полюса «S», а зубцы 15 четного пакета 8 ротора намагничиваются и образуют полюса другой магнитной полярности, например северные полюса «N». На фазы m-фазной обмотки 12 якоря подают переменное напряжение, по m-фазной обмотке 12 якоря протекает переменный электрический ток, создающий переменное вращающееся магнитное поле якоря. При этом образуется переменная во времени МДС якоря и переменный во времени магнитный поток якоря. На фиг.2 и 4 представлены векторные диаграммы электрических токов протекающих по соответствующим m-фазным обмоткам 12 якоря, схемы соединений которых представлены на этих же чертежах. Векторы токов во времени поворачиваются в осях координат ху против часовой стрелки. Рассмотрим момент времени, когда токи проецируются на ось ординат. В соответствии с этими проекциями на фиг.2 и фиг.4 обозначены направления токов в катушках m-фазных обмоток якоря. При этом элементарные зубцы 14, расположенные на соответствующих явно выраженных полюсах 13 пакетов статора, на которых расположены катушки m-фазной обмотки 12 якоря, образуют южные магнитные полюса «S» и северные магнитные полюса «N». Вследствие взаимодействия переменного магнитного поля якоря с постоянным магнитным полем индуктора к ротору приложен однонаправленный в течение всего времени работы электрического двигателя вращающий момент. Согласно изобретению за один период изменения магнитного поля якоря ротор перемещается на одно зубцовое деление сердечника индуктора. Отсюда следует, что при изменении питающих m-фазных напряжений, поданных на m-фазную обмотку якоря с частотой f(Гц), ротор вращается с синхронной частотой

(об/мин). Этим и достигается глубокая электромагнитная редукция частоты вращения ротора, направление движения которого на чертежах показано стрелкой с буквой «n». Нетрудно заметить, что в данной конструкции ротор вращается против направления вращения магнитного поля якоря.Consider the motor mode (figures 1, 3, 5). A constant (rectified) voltage is supplied to the excitation winding of the inductor, a constant (rectified) electric current flows through the winding, creating a constant magnetic field of the inductor with a time-constant MDS of the inductor and a constant magnetic flux of the inductor unipolarly closing through the rotor core 6,

packets

7, 8 and 9 rotors, the air gap between the rotor and the stator, packages 1, 2 and 3 of the stator and the magnetic circuit 4 of the stator. The teeth 15 of the odd packages of the

rotor

7 and 9 are magnetized and form poles of the same magnetic polarity, for example, the south poles “S”, and the teeth 15 of the even package of 8 rotors are magnetized and form the poles of the other magnetic polarity, for example the north poles of “N”. An alternating voltage is applied to the phases of the m-phase winding 12 of the armature, an alternating electric current flows through the m-phase winding 12 of the armature, creating an alternating rotating magnetic field of the armature. In this case, a time-variable MDS of the armature and a time-variable magnetic flux of the armature are formed. Figure 2 and 4 presents vector diagrams of electric currents flowing along the corresponding m-phase windings 12 of the armature, the connection diagrams of which are presented in the same drawings. The current vectors in time rotate counterclockwise in the coordinate axes xy . Consider the point in time when currents are projected onto the ordinate axis. In accordance with these projections, figure 2 and figure 4 indicate the direction of the currents in the coils of the m-phase armature windings. In this case, the elementary teeth 14 located on the corresponding clearly pronounced poles 13 of the stator packets, on which the coils of the m-phase winding 12 of the armature are located, form the southern magnetic poles “S” and the northern magnetic poles “N”. Due to the interaction of the alternating magnetic field of the armature with the constant magnetic field of the inductor, a unidirectional torque is applied to the rotor during the entire operation time of the electric motor. According to the invention, for one period of change in the magnetic field of the armature, the rotor moves by one tooth division of the core of the inductor. It follows that when the supply m-phase voltages applied to the m-phase armature winding with a frequency f (Hz) change, the rotor rotates with a synchronous frequency

(rpm). This achieves a deep electromagnetic reduction of the rotor speed, the direction of movement of which is shown in the drawings by an arrow with the letter "n". It is easy to see that in this design the rotor rotates against the direction of rotation of the magnetic field of the armature.

Рассмотрим генераторный режим (фиг.1, 3, 5). При вращении ротора сторонним источником момента с частотой вращения n постоянный магнитный поток индуктора, созданный протекающим по обмотке возбуждения индуктора постоянным (выпрямленным) электрическим током, пронизывая воздушный зазор и явно выраженные полюса 13 пакетов статора то со стороны ротора, то со стороны статора, создает в явно выраженных полюсах 13 пакетов статора переменный магнитный поток, наводящий в катушках m-фазной обмотки 12 якоря переменную ЭДС. Если внешняя цепь - цепь нагрузки замкнута, то по m-фазной обмотке 12 якоря протекает переменный электрический ток, электрическая мощность отдается потребителю.Consider the generator mode (Fig.1, 3, 5). When the rotor rotates with an external source of torque with a rotational speed n, the constant magnetic flux of the inductor created by the direct (rectified) electric current flowing through the induction winding of the inductor, penetrating the air gap and the pronounced poles 13 of the stator packets from the rotor side or from the stator side, creates pronounced poles of 13 stator packets an alternating magnetic flux inducing a variable EMF in the coils of the m-phase winding 12 of the armature. If the external circuit - the load circuit is closed, then an alternating electric current flows through the m-phase winding 12 of the armature, the electric power is given to the consumer.

Claims

1. A non-contact gear electric machine with a clearly polar anchor, comprising a stator with a casing made of soft magnetic material with stator packs buried from insulated sheets of electrical steel with high magnetic permeability, a coil m-phase armature winding, an inductor excitation coil located between the stator packs, non-magnetic shaft with a sleeve made of soft magnetic steel with high magnetic permeability with electrotransmitted from insulated sheets mounted on it technical steel with high magnetic permeability rotor packets, the number of which is equal to the number of stator packets, characterized in that the stator and rotor packets are divided into even and odd, the number of stator packets is at least two, the active length of the extreme stator and rotor packets in the axial direction is the same, with there are more than two stator packets, the active length of the stator and rotor packets in the axial direction between the extreme packets is two times the active length of the extreme packets, the stator packets contain uniformly clearly defined poles distributed on a cylindrical surface, on the inner surface of which elementary teeth are made, the number of pronounced poles on each stator package is the same, the number of elementary teeth on each pronounced pole of the stator package is the same, the stator packages in the tangential direction are located so that their axes the opposite poles opposite each other in the axial direction coincide, the rotor packages contain a tooth evenly distributed over the cylindrical surface the number of which is the same on each rotor package, the even rotor packages are offset relative to the odd rotor packages in half by the tangential division of the rotor package, the m-phase coil of the armature is concentrated on the pronounced poles of the stator packages, each coil of which in the axial direction covers the corresponding explicit poles of the even and odd stator packets, one pole of each packet, and the number of phases of the coil m-phase armature winding m = 3, 4, 5, 6, ..., inductance ra is designed as a ring-shaped coil having a longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the machine, the number of annular coils excitation winding of the inductor to one less than the number of the stator packet of the tooth-grooving zone armature formed "comb" distributed, the width of crowns each rotor core teeth is defined by b _Z2 = k · t _Z2 , the width of the crowns of elementary teeth located on the pronounced poles of the stator packets is determined by the equality b _Z1 = k · t _Z1 , while t _Z1 and t _Z2 are tooth divisions of pronounced the poles of the stator packets and rotor packets, respectively, between the number of pronounced poles of each stator packet Z _1P , the number of phases of the m-phase coil winding of the armature m, the total number of teeth of each stator packet Z ₁ and the number of teeth of each rotor packet Z ₂ established the limit connection, necessary for machine operability and obtaining the best energy performance at the maximum specific moment on the shaft, which is expressed by equalities (1), (2), (3):

where Z _1m = 1, 2, 3, 4, ... is the number of pronounced poles of each stator packet in phase, Z _1S = 1, 2, 3, 4, ... is the number of teeth on the pronounced stator pole, K = 0, 1 , 2, 3, ... is an integer, t _Z1 = 360 ° / (Z _1P · (Z _1S + К)) and t _Z2 = 360 ° / Z _{2 are} determined in angular measurement, the coils of the m-phase armature winding in phase are connected counter to each other in a magnetic ratio.

2. The non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor according to claim 1, characterized in that the stator is located outside, the rotor inside.

3. The non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor according to claim 1, characterized in that the rotor is located outside, the stator is inside.

4. The non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor according to claim 1, characterized in that the phases of the armature winding are connected “into a star”.

5. The non-contact gear electric machine with an explicit pole anchor according to claim 1, characterized in that the phases of the armature winding are connected “into a polygon”.

6. The non-contact gear electric machine with an explicit pole armature according to claim 1, characterized in that the inductor coils of the inductor are interconnected in series.

7. The non-contact gear electric machine with an explicit pole armature according to claim 1, characterized in that the inductor coils of the inductor are interconnected in parallel.

8. A non-contact gear electric machine with an explicit pole armature according to claim 1, characterized in that the excitation winding of the inductor is supplied from an independent source of constant (rectified) voltage.

9. The non-contact gear electric machine with an explicit pole armature according to claim 1, characterized in that the excitation coil of the inductor is supplied from the output ends of the phases of the m-phase armature winding through the diode m-phase bridge.