RU2516270C1 - Магнитоэлектрическая машина - Google Patents
Магнитоэлектрическая машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516270C1 RU2516270C1 RU2012138233/07A RU2012138233A RU2516270C1 RU 2516270 C1 RU2516270 C1 RU 2516270C1 RU 2012138233/07 A RU2012138233/07 A RU 2012138233/07A RU 2012138233 A RU2012138233 A RU 2012138233A RU 2516270 C1 RU2516270 C1 RU 2516270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- hollow cylinder
- permanent magnets
- rotor
- magnet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к двигателям и генераторам с постоянными магнитами, в частности к магнитоэлектрическим генераторам электроэнергии. Предлагаемая магнитоэлектрическая машина содержит неподвижный статор и подвижный ротор, выполненные из немагнитного материала, в корпусе статора выполнены «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками, ротор содержит рабочие элементы, выполненные в виде постоянных магнитов и расположенные в отверстиях в форме прорезей размерами l и l1, причем количество прорезей m равно количеству постоянных магнитов. При этом корпус статора магнитоэлектрической машины выполнен в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого размещены не менее 3 групп «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками. Каждая группа содержит не менее 3 «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками, соединенных последовательно между собой и смещенных относительно друг друга на расстояние L. Ротор расположен внутри статора и состоит из полого цилиндра, в прорезях которого размещены постоянные магниты, смещенные относительно друг друга на угол α=120°, полюса постоянных магнитов выступают за пределы полого цилиндра на величину Δ: Δ=d-l′, где Δ - величина выступа полюсов магнитов за пределы полого цилиндра; d - диаметр окружности, определяемый внутренним диаметром статора и размерами магнитопровода; l′ - величина воздушного зазора между магнитопроводом и магнитом. Технический результат - повышение КПД магнитоэлектрической машины при одновременном уменьшении тягового усилия в осевом направлении и упрощение конструкции, а также обеспечение максимального значения коэффициента мощности при дисковом исполнении такой машины. 3 ил.
Description
Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к двигателям и генераторам содержащим в конструкции постоянные магниты, а именно к магнитоэлектрическим генераторам электроэнергии с наличием в них постоянных магнитов.
Известна дисковая электрическая машина [Пластин Л.М. Синхронные машины автономных источников питания. - М.: Энергия, 1980, стр.76-78], представляющая собой торцевой двухпакетный генератор, имеющая в своем составе корпус статора, состоящий из двух дисков, соприкасающихся по боковой поверхности. В корпусе статора заключена трехфазная обмотка и закрепленный на опорах (подшипниках) вал с ротором в форме диска. На роторе установлены рабочие элементы из магнитовосприимчивого материала (постоянные магниты). Машина снабжена традиционной системой охлаждения.
Наиболее близким устройством того же назначения по совокупности признаков является электрическая дисковая машина [патент №116714].
Магнитоэлктрическая дисковая машина состоит из статора и ротора, выполненных в виде дисков и размещенных на валу. Статор состоит как минимум из 4 дисков, а ротор 2 как минимум из 2 дисков и выполнен из немагнитного материала. На статоре жестко по диаметру d установлены n - «П»-образных шихтованных магнитопровода 6 с обмотками, соединенными параллельно между собой и равномерно распределенных по окружности диска статора. «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками n1 статора размещены по радиусу d. На каждом из роторных дисков 2 выполнены отверстия m в форме прямоугольных прорезей 1, 11 в которых размещены рабочие органы (магниты) расположенные по окружности ротора на диаметре d, равноудаленные друг от друга и от оси вала, причем количество прорезей m равно количеству n полюсов «П»-образных шихтованных магнитопроводов статора (m=n), а размер прорезей l, l1 зависит от размера рабочих органов (магнитов). Геометрические размеры полюса - магнитопроводов 6 и полюсов постоянных магнитов совпадают.
В известной конструкции в виду малого значения воздушного зазора между магнитопроводом и постоянными магнитами неизбежно возникают значительные тяговые усилия в осевом направлении дисковой машины, это приводит к увеличению трения при вращении и возможности деформации ротора, что значительно снижает КПД магнитоэлектрической дисковой машины в целом.
Данный недостаток устраняется только при точном позиционировании ротора между дисками статора на одинаковом расстоянии от них, причем смещение диска ротора с постоянными магнитами от центра приведет к выводу из равновесия магнитной системы.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции, способной уменьшить тяговое усилие в осевом направлении, повысить КПД магнитоэлектрической дисковой машины в целом и обеспечить максимальное значение коэффициента мощности магнитоэлектрической дисковой машины.
Данный технический результат достигается тем, что магнитоэлектрическая машина имеющая в своем составе неподвижный статор и подвижный ротор, выполненные из немагнитного материала, в корпусе неподвижного статора выполнены «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками, подвижный ротор содержит рабочие элементы, выполненные в виде постоянных магнитов и расположенных в отверстиях, в форме прорезей размерами l и l1, причем количество прорезей m равно количеству постоянных магнитов. Дополнительно в корпусе неподвижного статора магнитоэлектрической машины выполненного в виде полого цилиндра на внутренней поверхности которого размещены не менее 3 групп П-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками. Каждая из которых содержит не менее 3 П-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками, соединенных последовательно между собой и смещенных относительно друг друга на расстояние L. Ротор расположен внутри статора и состоит из полого цилиндра постоянные магниты которого смещены относительно друг друга на угол α=120°, кроме того полюса постоянных магнитов, размещенных в прорезях, выступают за пределы полого цилиндра на величину Δ:
Δ=d-l′, где
Δ - величина выступа полюсов магнитов за пределы полого цилиндра;
d - диаметр окружности, определяемый внутренним диаметром статора и размерами магнитопровода;
l′ - величина воздушного зазора между магнитопроводом и магнитом.
На Фиг.1 изображен внешний вид магнитоэлектрической машины.
На Фиг.2 представлена Вид А магнитоэлектрической машины.
На Фиг.3 представлена конструкция ротора магнитоэлектрической машины.
Предложена магнитоэлектрическая машина, имеющая в своем составе статор и ротор размещенный на валу, выполненные из немагнитного материала, в корпусе неподвижного статора выполнены «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками, подвижный ротор содержит рабочие элементы, выполненные в виде постоянных магнитов и расположенных в отверстиях, в форме прорезей размерами l и l1, причем количество и размер прорезей l и l1, зависит от количества и размера магнитов. Корпус неподвижного статора состоит из полого цилиндра 1, выполненного из прочного изоляционного немагнитного материала, на внутренней поверхности которого размещены не менее 3 группы из 3-х П-образных шихтованных магнитопроводов 2 с обмотками 3, соединенных последовательно между собой, причем каждая группа смещена относительно другой на расстояние L. Ротор расположен внутри статора и состоит из полого цилиндра 4, выполненного из не магнитного материала, имеющего прорези, смещенные относительно друг друга на угол α=120°. В прорезях расположены постоянные магниты 5, причем полюса магнитов выступают за пределы полого цилиндра на величину Δ. Для обеспечения беспрепятственного вращения ротора
Δ=d-l′ где
Δ - величина выступа полюсов магнитов за пределы полого цилиндра;
d - диаметр окружности, определяемый внутренним диаметром статора и размерами магнитопровода;
l′ - величина воздушного зазора между магнитопроводом и магнитом.
Магнитоэлектрическая машина работает следующим образом.
При вращении вала (на фиг. не показан) вращается ротор 3 с установленными в прорезях постоянными магнитами 5, выполненными из магнитных сплавов, например, редкоземельных элементов на основе сплавов Nd, Fe, B, Cm, Co.
Постоянные магниты смещены на угол α=120°, что приводит к уменьшению тягового момента сопротивления при прохождении постоянного магнита 5 под полюсом магнитопровода 2. При вращении ротора 4 в зоне полюсов «П»-образных магнитопроводов статора электромагнитное поле имеет резкопеременный характер, что приводит к появлению импульсов переменного тока в каждой обмотке ротора 4. Шихтованные «П»-образные магнитопроводы позволяют существенно уменьшить потери на вихревые токи на торцах магнитопроводов, тем самым повышая КПД магнитоэлектрической дисковой машины в целом.
Предложенная конструкция позволяет уменьшить тяговое усилие в осевом направлении, тем самым повысить КПД магнитоэлектрической дисковой машины в целом, что в должной степени позволяет обеспечить максимальное значение коэффициента мощности магнитоэлектрической машины.
Claims (1)
- Магнитоэлектрическая машина, имеющая в своем составе неподвижный статор и подвижный ротор, выполненные из немагнитного материала, в корпусе неподвижного статора выполнены «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками, подвижный ротор содержит рабочие элементы, выполненные в виде постоянных магнитов и расположенные в отверстиях в форме прорезей размерами l и l1, причем количество прорезей m равно количеству полюсов n «П»-образных шихтованных магнитопроводов (m=n), а количество и размер прорезей l и l1 зависит от количества и размера магнитов, отличающаяся тем, что корпус неподвижного статора выполнен в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого размещены не менее 3 групп «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками, каждая группа которых содержит не менее 3 «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками, соединенных последовательно между собой, причем каждая группа смещена относительно другой на расстояние L, ротор расположен внутри статора и состоит из полого цилиндра, постоянные магниты которого смещены относительно друг друга на угол α=120°, кроме того, полюса постоянных магнитов, размещенных в прорезях, выступают за пределы полого цилиндра на величину Δ:
Δ=d-l′,
где Δ - величина выступа полюсов магнитов за пределы полого цилиндра;
d - диаметр окружности, определяемый внутренним диаметром статора и размерами магнитопровода;
l′ - величина воздушного зазора между магнитопроводом и магнитом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138233/07A RU2516270C1 (ru) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | Магнитоэлектрическая машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138233/07A RU2516270C1 (ru) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | Магнитоэлектрическая машина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012138233A RU2012138233A (ru) | 2014-03-27 |
RU2516270C1 true RU2516270C1 (ru) | 2014-05-20 |
Family
ID=50342583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138233/07A RU2516270C1 (ru) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | Магнитоэлектрическая машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2516270C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565775C1 (ru) * | 2014-10-02 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5117142A (en) * | 1989-11-20 | 1992-05-26 | 501 Ibk Ab | Permanent magnetized synchronous machine designed according to the transverse flux principle |
US5289072A (en) * | 1990-11-23 | 1994-02-22 | J. M. Voith Gmbh | Electrical machine |
RU2053591C1 (ru) * | 1991-11-15 | 1996-01-27 | Виктор Викентьевич Пинаев | Магнитоэлектрический генератор |
RU2190291C2 (ru) * | 1997-04-03 | 2002-09-27 | ДаймлерКрайслер Рэйл Сюстемс Гмбх | Многофазная электрическая машина с поперечным потоком |
RU2236743C2 (ru) * | 1998-05-16 | 2004-09-20 | Энертек Корея Ко., Лтд. | Магнитная цепь для вращающегося устройства |
RU2303849C1 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-07-27 | Василий Васильевич Шкондин | Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами |
UA89072C2 (ru) * | 2007-07-31 | 2009-12-25 | Виктор Васильевич Булгар | Торцевой электрический двигатель постоянного тока с комбинированным возбуждением |
RU116714U1 (ru) * | 2011-12-26 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Магнитоэлектрическая дисковая машина |
-
2012
- 2012-09-06 RU RU2012138233/07A patent/RU2516270C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5117142A (en) * | 1989-11-20 | 1992-05-26 | 501 Ibk Ab | Permanent magnetized synchronous machine designed according to the transverse flux principle |
US5289072A (en) * | 1990-11-23 | 1994-02-22 | J. M. Voith Gmbh | Electrical machine |
RU2053591C1 (ru) * | 1991-11-15 | 1996-01-27 | Виктор Викентьевич Пинаев | Магнитоэлектрический генератор |
RU2190291C2 (ru) * | 1997-04-03 | 2002-09-27 | ДаймлерКрайслер Рэйл Сюстемс Гмбх | Многофазная электрическая машина с поперечным потоком |
RU2236743C2 (ru) * | 1998-05-16 | 2004-09-20 | Энертек Корея Ко., Лтд. | Магнитная цепь для вращающегося устройства |
RU2303849C1 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-07-27 | Василий Васильевич Шкондин | Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами |
UA89072C2 (ru) * | 2007-07-31 | 2009-12-25 | Виктор Васильевич Булгар | Торцевой электрический двигатель постоянного тока с комбинированным возбуждением |
RU116714U1 (ru) * | 2011-12-26 | 2012-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Магнитоэлектрическая дисковая машина |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАЛАСТИН Л.М., Синхронные машины автономных источников питания, Москва, Энергия, 1980, с.76-78 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012138233A (ru) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105245073B (zh) | 定子永磁型双凸极盘式电机 | |
CN103490573B (zh) | 一种轴向磁场磁通切换型表贴式永磁记忆电机 | |
US20100013333A1 (en) | Magnetic radial bearing having permanent-magnet generated magnetic bias, and a magnetic bearing system having a magnetic radial bearing of this type | |
CN108964396B (zh) | 定子分区式交替极混合励磁电机 | |
CN105515229B (zh) | 一种盘式电机 | |
CN106981966B (zh) | 一种永磁偏置无轴承开关磁阻起动/发电机 | |
GB2484163A (en) | Dynamo-electric machine with rotor magnet adjustable shunt | |
CN101621234A (zh) | 中间定子结构磁通切换型轴向磁场永磁电机 | |
CN106787310B (zh) | 一种磁场增强型的交替极永磁电机 | |
CN110268610B (zh) | 具有磁旋转场降低和通量集中的同步电机 | |
CN105637733B (zh) | 横向磁通马达或发电机 | |
CN106787562A (zh) | 交替极混合励磁直驱游标电机 | |
RU2541513C2 (ru) | Синхронная машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора | |
CN106981937B (zh) | 一种转子错位结构电机 | |
CN102157993A (zh) | 一种模块化磁通切换永磁电机 | |
CN106787302A (zh) | 一种无轴承永磁薄片电机 | |
CN106655553A (zh) | 一种复合结构电机 | |
RU2534046C1 (ru) | Электрогенератор | |
CN105915007B (zh) | 一种磁阻式盘式电机 | |
CN110417223A (zh) | 一种永磁电机调磁机构及其调磁方法 | |
CN102299599B (zh) | 一种定子永磁体高速电机 | |
RU2516270C1 (ru) | Магнитоэлектрическая машина | |
RU2371827C1 (ru) | Двигатель | |
RU116714U1 (ru) | Магнитоэлектрическая дисковая машина | |
WO2012121685A2 (ru) | Тихоходный многополюсный синхронный генератор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160907 |