RU2544835C1 - Synchronous motor with magnet gear reduction - Google Patents

Synchronous motor with magnet gear reduction Download PDF

Info

Publication number
RU2544835C1
RU2544835C1 RU2013139388/07A RU2013139388A RU2544835C1 RU 2544835 C1 RU2544835 C1 RU 2544835C1 RU 2013139388/07 A RU2013139388/07 A RU 2013139388/07A RU 2013139388 A RU2013139388 A RU 2013139388A RU 2544835 C1 RU2544835 C1 RU 2544835C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
bearings
teeth
magnetic
Prior art date
Application number
RU2013139388/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013139388A (en
Inventor
Анатолий Юрьевич Афанасьев
Максим Юрьевич Завгороднев
Дмитрий Олегович Ефремов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
Priority to RU2013139388/07A priority Critical patent/RU2544835C1/en
Publication of RU2013139388A publication Critical patent/RU2013139388A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544835C1 publication Critical patent/RU2544835C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: synchronous motor comprises a housing (1) and end shields (2, 3). Rings (4, 5) of the stator pack are installed at them. At the ring (4) there are six teeth (6) with coils (7). Four permanent magnets (8) are installed at the bushing (9) of the fast-rotating rotor. The stator discs (10) are fixed at the stator (11) bushing. The slow-rotating rotor discs (12) are installed at the bushing (13). The fast-rotating shaft (14) is supported by bearings (16, 18), and the slow-rotating shaft 15 is supported by bearings (17, 19). The bearings (16, 17) are installed at end shields (2, 3) while bearings (18, 19) are installed at the bushing (20) of the bearings related to the stator disc (10). Numbers of ferromagnetic elements at the stator disc zs and at the rotor disc zr are linked by equation zr=zs±2p, and angular dimensions of ferromagnetic elements in the stator discs and slow-rotating rotor discs are different.
EFFECT: fabricability of the design and larger rotation rate of the motor, its reliable operation at stable basis.
13 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, а конкретно к синхронным двигателям с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в качестве компактного агрегата "двигатель-редуктор" в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках, например, в качестве мотора-колеса экологически чистых автомобилей.The invention relates to electric machines, and in particular to synchronous motors with excitation from permanent magnets, and can be used as a compact unit "motor-reducer" in mechanical systems with a long service life under shock loads, for example, as an environmentally friendly motor-wheel cars.

Известен магнитный редуктор-мультипликатор, содержащий индуктор, магнитопровод которого имеет зубцы, роторы быстрого и медленного вращения, а также статор, имеющие чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, причем количества ферромагнитных элементов статора и ротора медленного вращения отличаются на единицу в пределах одного полюсного деления, индуктор магнитного поля выполнен неподвижным, а ротор быстрого и ротор медленного вращения представляют собой диски, диски ротора медленного вращения чередуются с дисками статора, между диском ротора быстрого вращения и диском ротора медленного вращения располагается диск статора, количество дисков ротора медленного вращения и дисков статора один или более (патент на полезную модель №118136, H02K 51/00, опубл. 10.07.2012, Бюл. №19) - [1].Known magnetic gearbox-multiplier, containing an inductor, the magnetic circuit of which has teeth, rotors of fast and slow rotation, as well as a stator having alternating ferromagnetic and non-magnetic elements, and the number of ferromagnetic elements of the stator and rotor of slow rotation differ by one within one pole division, the inductor the magnetic field is stationary, and the fast rotor and the slow rotor are disks, the disks of the slow rotation rotor alternate with the stator disks, m between the disk of the rotor of fast rotation and the disk of the rotor of slow rotation is the stator disk, the number of disks of the slow rotation rotor and the stator disks is one or more (utility model patent No. 118136, H02K 51/00, publ. 10.07.2012, Bull. No. 19) - [one].

Его недостатком является необходимость электродвигателя для привода ротора быстрого вращения и большая масса, что связано с внешним магнитопроводом, замыкающим магнитный поток, проходящий через активную часть редуктора. Далее, магнитный редуктор имеет потери энергии в стали секторов, магнитная индукция в которых изменяется. При совпадении угловых размеров ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения наблюдается эффект прилипания, что вызывает вибрацию ротора медленного вращения.Its disadvantage is the need for an electric motor to drive a fast rotation rotor and a large mass, which is associated with an external magnetic circuit that closes the magnetic flux passing through the active part of the gearbox. Further, the magnetic gearbox has energy losses in steel sectors, the magnetic induction of which changes. When the angular dimensions of the ferromagnetic elements of the disks of the stator and the rotor of slow rotation coincide, an adhesion effect is observed, which causes vibration of the rotor of the slow rotation.

Известен синхронный электродвигатель, содержащий корпус, пакет статора с зубцами zс и с многофазной обмоткой, магнитопровод ротора с зубцами zр=zс±2p на валу с подшипниками, чередующиеся коаксиальные полые цилиндры ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов, расположенных вдоль оси вращения, причем цилиндры ротора механически связаны с магнитопроводом ротора, а цилиндры статора - с корпусом, при этом зубцы полюсов и ферромагнитные элементы цилиндров статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы цилиндров ротора имеют свои одинаковые угловые положения (Афанасьев А.Ю., Давыдов Н.В. Синхронный электродвигатель. Патент РФ №2321140, МПК7 H02K 19/06, H02K 19/00, опубл. 2008.03.27, Бюл. №9) - [2].Known synchronous motor comprising a housing, a stator packet with teeth z s and with a multiphase winding, the rotor yoke with teeth z p = z a ± 2p on a shaft with bearings, alternating coaxial hollow cylinders of the rotor and stator, consisting of ferromagnetic and non-magnetic members disposed along the axis of rotation, moreover, the rotor cylinders are mechanically connected to the rotor magnetic circuit, and the stator cylinders are connected to the housing, while the pole teeth and the ferromagnetic elements of the stator cylinders, as well as the teeth of the magnetic circuit and the ferromagnetic element Options rotor cylinders have their same angular position (Afanas'ev AY, Davydov NV synchronous motor. Russian Patent №2321140, IPC 7 19/06 H02K, H02K 19/00, publ. 2008.03.27, Bul. №9 ) - [2].

Его недостатком является наличие тонкостенных полых цилиндров с консольным креплением, что усложняет технологию изготовления, ограничивает скорость вращения и снижает надежность при работе на подвижном основании, а также низкие энергетические показатели, поскольку электродвигатель является реактивным и требует больших токов для создания магнитного поля.Its disadvantage is the presence of thin-walled hollow cylinders with cantilever mounting, which complicates the manufacturing technology, limits rotation speed and reduces reliability when working on a moving base, as well as low energy performance, since the electric motor is reactive and requires high currents to create a magnetic field.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является синхронный электродвигатель с магнитной редукцией, имеющий корпус, пакет статора с зубцами и с многофазной обмоткой, чередующиеся коаксиальные полые цилиндры статора и ротора медленного вращения на валу, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов, расположенных вдоль оси вращения, при этом зубцы и ферромагнитные элементы цилиндров статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы цилиндров ротора имеют свои одинаковые угловые положения, второй пакет статора в виде полого цилиндра с зубцами на его внутренней поверхности, расположенный снаружи от полых цилиндров, вал с ротором быстрого вращения, содержащим высококоэрцитивные постоянные магниты в виде прямоугольных параллелепипедов, расположенные радиально, намагниченные тангенциально и встречно, клинообразные полюсные наконечники, расположенные между полыми цилиндрами и пакетом статора с многофазной обмоткой, имеющим обращенную конструкцию (Афанасьев А.Ю., Давыдов Н.В. Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией. Патент РФ 2375806, МПК H02K 19/06, H02K 19/10, H02K 16/00, H02K 21/12, опубл. 2009.12.10, Бюл. №34) - [3].Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved effect is a synchronous electric motor with magnetic reduction, having a housing, a stator package with teeth and with a multiphase winding, alternating coaxial hollow cylinders of the stator and slow rotation rotor on the shaft, consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements located along the axis of rotation, while the teeth and ferromagnetic elements of the stator cylinders, as well as the teeth of the magnetic circuit and the ferromagnetic elements of the rotor cylinders have their own different angular positions, a second stator package in the form of a hollow cylinder with teeth on its inner surface, located outside of the hollow cylinders, a shaft with a fast rotation rotor containing highly coercive permanent magnets in the form of rectangular parallelepipeds, arranged radially, tangentially and counter magnetized, wedge-shaped pole pieces located between hollow cylinders and a stator package with a multiphase winding having a reversed design (Afanasyev A.Yu., Davydov N.V. Magnetic reduction synchronous motor. RF patent 2375806, IPC H02K 19/06, H02K 19/10, H02K 16/00, H02K 21/12, publ. 2009.12.10, Bull. No. 34) - [3].

Его недостатком является сложность конструкции и ограниченная скорость вращения из-за консольного расположения полых цилиндров, а также низкая надежность работы на подвижном основании.Its disadvantage is the design complexity and limited rotation speed due to the cantilever arrangement of the hollow cylinders, as well as low reliability of work on a moving base.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в технологичности конструкции и большой скорости вращения электродвигателя с магнитной редукцией, а также в его надежной работе на подвижном основании.The technical result, to which the claimed invention is directed, lies in the manufacturability of the design and the high speed of rotation of the electric motor with magnetic reduction, as well as in its reliable operation on a moving base.

Технический результат достигается тем, что в синхронном электродвигателе с магнитной редукцией, содержащем корпус, пакет статора с зубцами и с многофазной обмоткой, ротор быстрого вращения с постоянными магнитами на валу с подшипниками и многослойный ротор медленного вращения на валу с подшипниками, новым является то, что ротор медленного вращения и статор имеют чередующиеся диски, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, постоянные магниты имеют вид секторов и намагничены аксиально с чередующейся полярностью, пакет статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам электродвигателя, накладные зубцы с катушками установлены на торцевой поверхности кольца пакета статора, на поверхности зубцов и на другом кольце имеются клиновидные выступы, при этом клиновидные выступы зубцов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, причем количества ферромагнитных элементов на диске статора zс и на диске ротора zр связаны равенством zр=zс±2p, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны.The technical result is achieved in that in a synchronous motor with magnetic reduction, comprising a housing, a stator package with teeth and a multiphase winding, a fast rotation rotor with permanent magnets on a shaft with bearings and a multi-layer slow rotation rotor on a shaft with bearings, new is that the slow rotor and the stator have alternating disks consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, permanent magnets have the form of sectors and are magnetized axially with alternating polarity In fact, the stator package is made in the form of two rings of electrical steel tape by winding, located at the ends of the electric motor, false teeth with coils are installed on the end surface of the ring of the stator package, there are wedge-shaped protrusions on the surface of the teeth and on the other ring, and the ferromagnetic elements of the stator disks, as well as the ferromagnetic elements of the rotor disks, have their identical angular sizes and positions, and the number of ferromagnetic elements on the stator disk z s and of the rotor z p are related by the equality z p = z with ± 2p, and the angular dimensions of the ferromagnetic elements of the stator disks and the slow rotation rotor are different.

Сущность заявленного изобретения поясняется на Фиг.1-13, где:The essence of the claimed invention is illustrated in Fig.1-13, where:

Ффг.1 - продольное сечение синхронного электродвигателя с магнитной редукцией;Ффг.1 - a longitudinal section of a synchronous electric motor with magnetic reduction;

фиг.2 - ротор быстрого вращения;figure 2 - rotor fast rotation;

фиг.3 - диск статора;figure 3 - stator disk;

фиг.4 - диск ротора медленного вращения;figure 4 - disc rotor slow rotation;

фиг.5 - вид зубцов с катушками;5 is a view of the teeth with coils;

фиг.6 - пути прохождения магнитного потока в аналоге [1];6 is a path of the passage of magnetic flux in the analogue [1];

фиг.7 - пути прохождения магнитного потока в предлагаемом электродвигателе;Fig.7 - the path of the magnetic flux in the proposed motor;

фиг.8 - форма листов шихтованного сектора;Fig - the shape of the sheets of the lined sector;

фиг.9-12 - графики магнитодвижущей силы и ее первой пространственной гармоники при фазе тока iA соответственно 0, π/12, π/6, π/4 рад.;Figures 9-12 are graphs of the magnetomotive force and its first spatial harmonic at the current phase i A respectively 0, π / 12, π / 6, π / 4 rad .;

фиг.13 - взаимное положение элементов статора и ротора медленного вращения при трех положениях ротора быстрого вращения.Fig - the relative position of the elements of the stator and the rotor of the slow rotation with three positions of the rotor of fast rotation.

Синхронный электродвигатель по фиг.1 имеет: 1 - корпус; 2, 3 - подшипниковые щиты; 4, 5 - кольца пакета статора; 6 - зубец; 7 - катушку; 8 - постоянные магниты; 9 - втулку ротора быстрого вращения; 10 - диски статора; 11 - втулку статора; 12 - диски ротора медленного вращения; 13 - втулку ротора медленного вращения; 14 - вал быстрого вращения; 15 - вал медленного вращения; 16-19 - подшипники; 20 - втулку подшипников.The synchronous electric motor of figure 1 has: 1 - housing; 2, 3 - bearing shields; 4, 5 - stator pack rings; 6 - tooth; 7 - a coil; 8 - permanent magnets; 9 - the sleeve of the rotor of rapid rotation; 10 - stator disks; 11 - stator sleeve; 12 - discs of a rotor of slow rotation; 13 - the sleeve of the rotor of the slow rotation; 14 - shaft of rapid rotation; 15 - shaft of slow rotation; 16-19 - bearings; 20 - bearing bush.

Корпус 1 жестко связан с подшипниковыми щитами 2, 3. На них установлены кольца 4, 5 пакета статора. На кольце 4 имеются шесть зубцов 6 с катушками 7.The housing 1 is rigidly connected with the bearing shields 2, 3. The rings 4, 5 of the stator package are installed on them. On the ring 4 there are six teeth 6 with coils 7.

Четыре постоянных магнита 8 установлены на втулке 9 ротора быстрого вращения. Диски 10 статора закреплены на втулке 11 статора, установленные на корпусе 1. Диски 12 ротора медленного вращения установлены на втулке 13 ротора медленного вращения. Вал 14 быстрого вращения опирается на подшипники 16, 18, а вал 15 медленного вращения опирается на подшипники 17, 19. Подшипники 16, 17 установлены в подшипниковых щитах 2, 3. Подшипники 18, 19 установлены во втулке 20 подшипников, жестко связанной с диском 10 статора, расположенным рядом с ротором быстрого вращения.Four permanent magnets 8 are mounted on the sleeve 9 of the fast rotation rotor. The stator disks 10 are mounted on the stator sleeve 11 mounted on the housing 1. The slow rotation rotor disks 12 are mounted on the slow rotation rotor sleeve 13. The shaft 14 of fast rotation is supported by bearings 16, 18, and the shaft 15 of slow rotation is supported by bearings 17, 19. Bearings 16, 17 are installed in bearing shields 2, 3. Bearings 18, 19 are installed in bearing sleeve 20, rigidly connected to disk 10 a stator located next to the rotor of rapid rotation.

Кольца 4, 5 и зубцы 6 выполнены лентой из электротехнической стали путем навивки. Постоянные магниты 8 выполнены в виде четырех секторов из высококоэрцитивного магнитотвердого материала, намагничены по оси вращения и образуют на торцевых поверхностях чередующиеся полюса (фиг.2). Диски 10 статора и диски 12 ротора имеют чередующиеся секторы из магнитомягкого и немагнитного материалов. Магнитные секторы выполнены шихтованными из электротехнической стали. Количество магнитных секторов дисков статора и ротора, приходящихся на одно полюсное деление, отличаются на единицу. На фиг.3, 4 показан случай, когда число пар полюсов p=2, zс=20, zр=24.Rings 4, 5 and teeth 6 are made of electrical steel tape by winding. Permanent magnets 8 are made in the form of four sectors of highly coercive hard magnetic material, magnetized along the axis of rotation and form alternating poles on the end surfaces (figure 2). The stator disks 10 and rotor disks 12 have alternating sectors of soft and non-magnetic materials. Magnetic sectors are made of electrical steel. The number of magnetic sectors of the stator and rotor disks per one pole division differs by one. Figure 3, 4 shows the case when the number of pole pairs p = 2, z c = 20, z p = 24.

Ротор быстрого вращения имеет четыре постоянных магнита 8, имеющие вид секторов (на фиг.2 показаны закрашенными), и немагнитные сектора (на фиг.2 не закрашены).The fast rotation rotor has four permanent magnets 8, having the form of sectors (shown in Fig. 2 shaded), and non-magnetic sectors (in Fig. 2 not shaded).

Диски 10 статора имеют ферромагнитные элементы (на фиг.3 показаны закрашенными) и немагнитные сектора (на фиг.3 не закрашены).The stator disks 10 have ferromagnetic elements (shaded in FIG. 3) and non-magnetic sectors (not shaded in FIG. 3).

Диски 12 ротора медленного вращения имеют ферромагнитные элементы (на фиг.4 показаны закрашенными) и немагнитные сектора (на фиг.4 не закрашены).The disks 12 of the slow rotation rotor have ferromagnetic elements (shown in Fig. 4 shaded) and non-magnetic sectors (not shaded in Fig. 4).

Зубцы 6 имеют вид секторов из электротехнической стали и содержат коронки (показаны на фиг.5 слева). Они установлены на кольце 4 пакета статора. Катушки, расположенные диаметрально, соединены последовательно встречно и образуют три фазы обмотки статора: A, B и C.The teeth 6 have the form of sectors of electrical steel and contain crowns (shown in figure 5 on the left). They are installed on the ring 4 of the stator package. The diametrically coils are connected in series in the opposite direction and form three phases of the stator winding: A, B and C.

Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией работает следующим образом. При подаче на обмотку статора трехфазной системы напряжений возникает вращающееся магнитное поле. Оно увлекает за собой ротор быстрого вращения. При вращении ротора быстрого вращения вместе с ним вращаются области большой магнитной индукции в дисках статора и ротора медленного вращения. В результате ротор медленного вращения поворачиваются так, что места совпадения положений магнитных секторов дисков статора и ротора медленного вращения находятся в зоне максимума модуля магнитной индукции.Synchronous motor with magnetic reduction operates as follows. When a three-phase voltage system is applied to the stator winding, a rotating magnetic field occurs. It carries with it a rotor of rapid rotation. During rotation of the rotor of fast rotation, the areas of large magnetic induction in the disks of the stator and rotor of slow rotation rotate with it. As a result, the slow rotation rotor is rotated so that the positions of coincidence of the positions of the magnetic sectors of the stator disks and the slow rotation rotor are in the maximum zone of the magnetic induction module.

За половину периода напряжения питания T/2=π/ω ротор быстрого вращения повернется на угол π/2, а места максимума модуля магнитной индукции повторятся. При этом ротор медленного вращения должен повернуться на один сектор, т.е. на угол 2π/zр. Поэтому скорость вращения ротора медленного вращения будет ωр=2ω/zр. Здесь ω - угловая частота напряжения питания.For half the period of the supply voltage T / 2 = π / ω, the rotor of rapid rotation will rotate by an angle π / 2, and the places of the maximum magnetic induction module will be repeated. In this case, the rotor of slow rotation should turn by one sector, i.e. at an angle of 2π / z p . Therefore, the rotational speed of the rotor of slow rotation will be ω p = 2ω / z p . Here ω is the angular frequency of the supply voltage.

Наличие нескольких дисков статора и ротора вызывает многократную деформацию магнитного поля в зоне дисков, что увеличивает развиваемый момент и позволяет улучшить массогабаритные показатели.The presence of several disks of the stator and rotor causes multiple deformation of the magnetic field in the zone of the disks, which increases the developed moment and allows to improve the overall dimensions.

На фиг.6 показаны пути прохождения магнитного потока в аналоге [1], где требуется внешний магнитопровод. В предлагаемом электродвигателе магнитный поток проходит в осевом направлении только в рабочей зоне и не требуется его замыкание по ярму снаружи рабочей зоны. На фиг.7 показаны пути прохождения магнитного потока в данной конструкции, где внешний магнитопровод отсутствует, а объем и масса значительно меньше.Figure 6 shows the path of the magnetic flux in the analogue [1], where an external magnetic circuit is required. In the proposed electric motor, the magnetic flux passes in the axial direction only in the working area and its closure by the yoke outside the working area is not required. 7 shows the path of the magnetic flux in this design, where the external magnetic circuit is absent, and the volume and mass are much less.

На торцевой поверхности магнитопровода 5 статора, обращенной к активной зоне, имеются ферромагнитные выступы в виде секторов, повторяющие по форме и количеству ферромагнитные элементы дисков статора, что увеличивает развиваемый момент.On the end surface of the stator magnetic circuit 5 facing the core, there are ferromagnetic protrusions in the form of sectors that repeat in shape and number the ferromagnetic elements of the stator disks, which increases the developed moment.

Магнитные секторы статора и ротора выполнены из электротехнической стали шихтованными для уменьшения потерь в стали на вихревые токи и гистерезис, поскольку в процессе работы магнитная индукция в секторах изменяется. На фиг.8 показана форма листов шихтованного сектора, выполняемого из электротехнической стали.The magnetic sectors of the stator and rotor are made of electrical steel lined to reduce losses in the steel due to eddy currents and hysteresis, since during operation the magnetic induction in the sectors changes. On Fig shows the shape of the sheets of the laminated sector, made of electrical steel.

На фиг.9-12 показаны графики магнитодвижущей силы и ее первой пространственной гармоники при фазе тока iA соответственно 0, π/12, π/6, π/4 рад.Figures 9-12 show graphs of the magnetomotive force and its first spatial harmonic at the current phase i A respectively 0, π / 12, π / 6, π / 4 rad.

На фиг.13 представлены взаимные положения элементов статора и ротора медленного вращения при трех положениях ротора быстрого вращения, иллюстрирующие эффект магнитной редукции.On Fig presents the relative positions of the elements of the stator and the rotor of slow rotation at three positions of the rotor of rapid rotation, illustrating the effect of magnetic reduction.

Передача момента от ротора быстрого вращения к ротору медленного вращения является упругой - через магнитное поле. При увеличении момента нагрузки на валу медленного вращения он отстает на некоторый угол от положения, соответствующего холостому ходу.The moment transfer from the rotor of fast rotation to the rotor of slow rotation is elastic - through a magnetic field. With an increase in the load moment on the shaft of slow rotation, it lags by a certain angle from the position corresponding to idling.

Электродвигатель не имеет механических контактов между подвижными активными частями, бесшумен в работе, имеет большой срок службы, определяемый подшипниками, допускает ударные нагрузки, так как связь между роторами осуществляется через магнитное поле. Различные угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения обеспечивают отсутствие магнитного прилипания и вибрации.The electric motor does not have mechanical contacts between the moving active parts, is silent in operation, has a long service life, determined by bearings, allows shock loads, since the connection between the rotors is through a magnetic field. Different angular dimensions of the ferromagnetic elements of the stator disks and the slow rotation rotor ensure the absence of magnetic adhesion and vibration.

Таким образом, в результате того, что ротор быстрого вращения выполнен в виде индуктора с постоянными магнитами, имеющими вид секторов и намагниченными аксиально с чередующейся полярностью, кольцо, ближнее к ротору быстрого вращения, имеет на поверхности, обращенной к нему, накладные зубцы с катушками, ферромагнитные элементы ротора медленного вращения и статора выполнены из электротехнической стали шихтованными, а пакет статора в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам редуктора, причем кольцо, дальнее от ротора быстрого вращения, имеет зубцы на поверхности, обращенной к диску ротора медленного вращения, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны, получен синхронный электродвигатель с магнитной редукцией с технологичной конструкцией и большой скоростью вращения, а также с надежной работой на подвижном основании.Thus, as a result of the fact that the rotor of fast rotation is made in the form of an inductor with permanent magnets having the form of sectors and magnetized axially with alternating polarity, the ring closest to the rotor of fast rotation has false teeth with coils on the surface facing it, the ferromagnetic elements of the slow rotation rotor and stator are made of electrical steel laden, and the stator package in the form of two rings of electrical steel tape by winding, located at the ends of the gearbox, and the ring farthest from the rotor of fast rotation has teeth on the surface facing the disk of the rotor of slow rotation, and the angular dimensions of the ferromagnetic elements of the disks of the stator and rotor of slow rotation are different, a synchronous motor with magnetic reduction with a technological design and high speed of rotation, as well as with reliable work on a moving base.

Claims (1)

Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией, содержащий корпус, пакет статора с зубцами и с многофазной обмоткой, ротор быстрого вращения с постоянными магнитами на валу с подшипниками и многослойный ротор медленного вращения на валу с подшипниками, отличающийся тем, что ротор медленного вращения и статор имеют чередующиеся диски, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов в виде секторов, постоянные магниты имеют вид секторов и намагничены аксиально с чередующейся полярностью, пакет статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам электродвигателя, накладные зубцы с катушками установлены на торцевой поверхности кольца пакета статора, на поверхности зубцов и на другом кольце имеются клиновидные выступы, при этом клиновидные выступы зубцов и ферромагнитные элементы дисков статора, а также ферромагнитные элементы дисков ротора имеют свои одинаковые угловые размеры и положения, причем количества ферромагнитных элементов на диске статора zc и на диске ротора zp связаны равенством zp=zc±2p, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны. Magnetic reduction synchronous motor, comprising a housing, a stator package with teeth and a multiphase winding, a fast rotation rotor with permanent magnets on a shaft with bearings and a multi-layer slow rotation rotor on a shaft with bearings, characterized in that the slow rotation rotor and stator have alternating disks consisting of ferromagnetic and non-magnetic elements in the form of sectors, permanent magnets have the form of sectors and are magnetized axially with alternating polarity, the stator package is made in the form of two rings and of electrical steel tape by winding, located at the ends of the electric motor, false teeth with coils are installed on the end surface of the ring of the stator package, on the surface of the teeth and on the other ring there are wedge-shaped protrusions, while the wedge-shaped protrusions of the teeth and ferromagnetic elements of the stator disks, as well as ferromagnetic elements rotor discs have their sizes and the same angular position, the number of ferromagnetic elements on the stator disk and z c z p rotor disk related by z p z c = 2p ±, and the angular s dimensions ferromagnetic elements of the stator and rotor disks slow rotation are different.
RU2013139388/07A 2013-08-23 2013-08-23 Synchronous motor with magnet gear reduction RU2544835C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139388/07A RU2544835C1 (en) 2013-08-23 2013-08-23 Synchronous motor with magnet gear reduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139388/07A RU2544835C1 (en) 2013-08-23 2013-08-23 Synchronous motor with magnet gear reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013139388A RU2013139388A (en) 2015-02-27
RU2544835C1 true RU2544835C1 (en) 2015-03-20

Family

ID=53279427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139388/07A RU2544835C1 (en) 2013-08-23 2013-08-23 Synchronous motor with magnet gear reduction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544835C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588599C1 (en) * 2015-05-22 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU2604058C1 (en) * 2015-11-09 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU175507U1 (en) * 2017-05-29 2017-12-07 Владимир Анатольевич Фролов End Excitation Synchronous Alternator
RU2668817C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU2704491C1 (en) * 2018-11-30 2019-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous electric motor with magnetic reduction
RU2708382C1 (en) * 2019-02-13 2019-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous electric motor for helicopter screw

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3535604A (en) * 1968-06-14 1970-10-20 Superior Electric Co Electric stepping motor
US4039908A (en) * 1974-05-22 1977-08-02 Pont-A-Mousson S.A. Synchronous motor having a variable reluctance
WO1994001919A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-20 Danfoss A/S Fault-tolerant reluctance motor
RU2072611C1 (en) * 1994-05-17 1997-01-27 Михаил Иванович Лузин Reactive motor with electromagnetic reduction
RU2321140C1 (en) * 2006-11-02 2008-03-27 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Synchronous electric motor
RU2416860C1 (en) * 2010-03-12 2011-04-20 Владимир Михайлович Чернухин Non-contact magnetic electric reduction machine with salient-pole armature
RU2477917C1 (en) * 2011-09-30 2013-03-20 Владимир Михайлович Чернухин Electric reducer machine with polar gear inducer
RU2478250C1 (en) * 2011-09-30 2013-03-27 Владимир Михайлович Чернухин Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3535604A (en) * 1968-06-14 1970-10-20 Superior Electric Co Electric stepping motor
US4039908A (en) * 1974-05-22 1977-08-02 Pont-A-Mousson S.A. Synchronous motor having a variable reluctance
WO1994001919A1 (en) * 1992-07-08 1994-01-20 Danfoss A/S Fault-tolerant reluctance motor
RU2072611C1 (en) * 1994-05-17 1997-01-27 Михаил Иванович Лузин Reactive motor with electromagnetic reduction
RU2321140C1 (en) * 2006-11-02 2008-03-27 Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева Synchronous electric motor
RU2416860C1 (en) * 2010-03-12 2011-04-20 Владимир Михайлович Чернухин Non-contact magnetic electric reduction machine with salient-pole armature
RU2477917C1 (en) * 2011-09-30 2013-03-20 Владимир Михайлович Чернухин Electric reducer machine with polar gear inducer
RU2478250C1 (en) * 2011-09-30 2013-03-27 Владимир Михайлович Чернухин Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588599C1 (en) * 2015-05-22 2016-07-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU2604058C1 (en) * 2015-11-09 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU175507U1 (en) * 2017-05-29 2017-12-07 Владимир Анатольевич Фролов End Excitation Synchronous Alternator
RU2668817C1 (en) * 2017-12-21 2018-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous motor with magnetic reduction
RU2704491C1 (en) * 2018-11-30 2019-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous electric motor with magnetic reduction
RU2708382C1 (en) * 2019-02-13 2019-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Synchronous electric motor for helicopter screw

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013139388A (en) 2015-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2544835C1 (en) Synchronous motor with magnet gear reduction
TWI429168B (en) Permanent magnet rotating machine
JP5449892B2 (en) Permanent magnet excitation type radial magnetic bearing and magnetic bearing device including the radial magnetic bearing
RU2604058C1 (en) Synchronous motor with magnetic reduction
JP2016538817A (en) Transverse flux type electric machine
RU2594018C1 (en) Magnetic reducing gear
RU2588599C1 (en) Synchronous motor with magnetic reduction
CN108696078B (en) Magnetic suspension cage type asynchronous spindle motor
RU2545166C1 (en) Magnetic reducing gear
RU2668817C1 (en) Synchronous motor with magnetic reduction
CN109412282B (en) Multiphase fault-tolerant permanent magnet motor
CN108599505A (en) A kind of five degrees of freedom without bearing switched reluctance machines
RU105540U1 (en) MODULAR ELECTRIC MACHINE
JP2010516224A (en) Multi-phase drive or generator machine
RU2673587C1 (en) Motor-wheel
KR101013404B1 (en) Flat rotary electric generator
RU2704491C1 (en) Synchronous electric motor with magnetic reduction
RU85044U1 (en) TORTSOVA ELECTRIC MACHINE
RU2709788C1 (en) Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets
RU2588230C1 (en) Synchronous motor
RU2246168C1 (en) Face-type electrical machine
RU2802788C1 (en) Two-phase synchronous switched reluctance electric machine
RU2313887C1 (en) End electric machine
RU2516270C1 (en) Permanent magnet machine
RU2708382C1 (en) Synchronous electric motor for helicopter screw

Legal Events

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

Effective date: 20160824