RU2544914C1 - Electrical machine - Google Patents

Electrical machine Download PDF

Info

Publication number
RU2544914C1
RU2544914C1 RU2014114715/07A RU2014114715A RU2544914C1 RU 2544914 C1 RU2544914 C1 RU 2544914C1 RU 2014114715/07 A RU2014114715/07 A RU 2014114715/07A RU 2014114715 A RU2014114715 A RU 2014114715A RU 2544914 C1 RU2544914 C1 RU 2544914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
cylindrical
housing
inductor
Prior art date
Application number
RU2014114715/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Дидов
Виктор Дмитриевич Сергеев
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
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 Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority to RU2014114715/07A priority Critical patent/RU2544914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544914C1 publication Critical patent/RU2544914C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: proposed machine comprises stator support housing, stator laminated core with grooves to receive stator winding coils, rotor including body and inductor and bearing assy. Support housing is composed of cylindrical barrel with sidewall mid part provided with cylindrical ledge for stator core secured thereto. Stator is arranged inside cylindrical cavity of the rotor. Rotor includes body and inductor coil, which contains alternating permanent magnets and non-magnet wedges along perimeter. Rotor body comprises shell made of material with high magnetic conductivity and two detachable discs of non-magnet material joined to shell by their edges and faced towards each other with their cavities. Inductor coil is placed at peripheral area of the rotor body and its permanent magnets and non-magnet wedges are made as strips oriented along the longitudinal rotor axis and installed so that they form a multiple-piece ring with alternated polarity of magnet poles made of neodymium-iron-boron material, at that the strips are magnetised radially.
EFFECT: simplification of design and improvement of reliability.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электромашиностроению.The invention relates to the field of electrical engineering and, in particular, to electrical engineering.

Известна высокооборотная электромашина, содержащая корпус, выполненный с возможностью подвода в его полость охлаждающего газа, снабженный торцевыми щитами и средствами подвода охлаждающего газа к узлам, размещенным в полости корпуса, сердечник статора, снабженный обмоткой, в цилиндрической полости которого с зазором размещен ротор, содержащий индуктор и подшипниковый узел (см. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.).A high-speed electric machine is known, comprising a housing configured to supply cooling gas into its cavity, equipped with end shields and means for supplying cooling gas to the nodes located in the housing cavity, a stator core equipped with a winding, in the cylindrical cavity of which a rotor containing an inductor is placed with a gap and a bearing assembly (see Balagurov V.A., Galteev F.F. Electric generators with permanent magnets. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 280 p.).

Недостатком данного устройства является невозможность существенного уменьшения массогабаритных характеристик устройства за счет повышения окружной скорости индуктора. Поскольку нагрузочные характеристики подшипниковых узлов не допускают высокие скорости вращения ротора при увеличении его радиального размера.The disadvantage of this device is the inability to significantly reduce the weight and size characteristics of the device by increasing the peripheral speed of the inductor. Since the load characteristics of the bearing units do not allow high rotor speeds when increasing its radial size.

Наиболее близким к данному изобретению устройством является электромашина, содержащая шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки и ротор, включающий корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, и подшипниковый узел (см. патент РФ №2385523, МПК Н02K 5/16, 2010 г.).Closest to this invention, the device is an electric machine containing a stator core lined with grooves, in which winding coils and a rotor are placed, including a housing and an inductor containing alternating poles along the perimeter and permanent magnets, and a bearing assembly (see RF patent No. 2385523, IPC Н02K 5/16, 2010).

Недостатком данного устройства является повышенный немагнитный зазор из-за наличия втулки достаточно большой толщины, что уменьшает индукцию в зазоре между статором и ротором и, следовательно, ухудшает массогабаритные показатели машины.The disadvantage of this device is the increased non-magnetic gap due to the presence of a sleeve of sufficiently large thickness, which reduces the induction in the gap between the stator and the rotor and, therefore, affects the overall dimensions of the machine.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение конструкции, повышение надежности ее работы, при повышенных окружных скоростях индуктора.The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the design, increase the reliability of its operation, at increased peripheral speeds of the inductor.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении ресурса электромашины, значительном увеличении окружной скорости индуктора, существенном уменьшении трения в подшипниках, использовании наружной поверхности ротора в качестве ступицы электромобиля, гидрогенератора или ветрогенератора.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in increasing the life of the electric machine, a significant increase in the peripheral speed of the inductor, a significant reduction in friction in the bearings, the use of the outer surface of the rotor as the hub of an electric vehicle, a hydro generator or a wind generator.

Поставленная задача решается тем, что электромашина, содержащая шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки и ротор, включающий корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, и подшипниковый узел, отличается тем, что внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма, при этом он размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него, при этом пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем катушки обмотки зафиксированы в пазах статора клиньями, кроме того, сердечник статора выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус, с внешней поверхностью которого сердечник статора жестко скреплен, при этом опорный корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом, на котором закреплен сердечник статора, при этом опорный корпус надет на неподвижную ось и жестко скреплен с ней, причем корпус ротора содержит обечайку, выполненную из материала с высокой магнитной проницаемостью, и две тарелки, выполненные предпочтительно из немагнитного материала, кромки которых разъемно скреплены с соответствующими кромками обечайки, кроме того, индуктор размещен на периферийном участке корпуса ротора и содержит четное количество планок, ориентированных вдоль продольной оси ротора, выполненных из радиально намагниченных постоянных магнитов, равноудаленных друг от друга, предпочтительно чередующихся с планками, выполненными из немагнитного материала, кроме того, внешняя поверхность магнитных планок уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность цилиндрической обечайки корпуса ротора, кроме того, участки тарелок, расположенные вблизи продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса, напротив внутренней обоймы подшипника, кроме того, подшипники закрыты крышками, съемно скрепленными с тарелками. Кроме того, одна из крышек выполнена сплошной, а вторая снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось.The problem is solved in that the electric machine containing the laminated stator core, provided with grooves in which the winding coils and the rotor are located, including a housing and an inductor containing alternating along the perimeter of the pole and permanent magnets, and a bearing assembly, is characterized in that the external surface of the stator is attached a cylindrical shape, while it is placed in a cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it, while the grooves of the stator in which the coil is placed and windings are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the winding coils are fixed in the stator slots by wedges, in addition, the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, by which it is worn on the supporting body, with the outer surface of which the stator core is rigidly fastened, while the supporting body is made in the form of a cylindrical cup, the middle part of the side walls of which is provided with a cylindrical protrusion, on which the core ora, while the supporting body is worn on a fixed axis and rigidly fastened to it, and the rotor housing contains a shell made of a material with high magnetic permeability, and two plates made preferably of non-magnetic material, the edges of which are detachably bonded to the corresponding edges of the shell, except Moreover, the inductor is located on the peripheral section of the rotor housing and contains an even number of strips oriented along the longitudinal axis of the rotor made of radially magnetized permanent magnets, equal to distant from each other, preferably alternating with strips made of non-magnetic material, in addition, the outer surface of the magnetic strips is abutted against the inner surface of the cylindrical shell of the rotor casing, in addition, the plate sections located near the longitudinal axis of the stator are provided with a bend made with the possibility of fixing the outer race of the bearing, the inner race of which is installed on the section of the bearing housing, opposite the inner race of the bearing, in addition, the bearings are closed to with bowls removably fastened with plates. In addition, one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which a fixed axis is passed.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения и существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution and the essential features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the essential features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признак, указывающий, что «внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма, при этом он размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него", позволяет создать машину с внутренним статором и внешним ротором.A sign indicating that "the outer surface of the stator is cylindrical in shape, while it is placed in the cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it," allows you to create a machine with an internal stator and an external rotor.

Признаки, указывающие, что «пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем катушки обмотки зафиксированы в пазах статора клиньями", позволяют упростить технологию изготовления обмотки статора.Signs indicating that "the stator grooves in which the winding coils are placed are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the winding coils are fixed in the grooves of the stator by wedges," simplify the manufacturing technology of the stator winding.

Признаки, указывающие, что "сердечник статора выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус, с внешней поверхностью которого сердечник статора жестко скреплен", позволяют закрепить сердечник статора на опорном цилиндре.Signs indicating that "the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, with which it is worn on the support housing, with the outer surface of which the stator core is rigidly fastened," allow the stator core to be fixed on the support cylinder.

Признак, указывающий, что "опорный корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом, на котором закреплен сердечник статора", позволяет зафиксировать статор электромашины в необходимом положении в пространстве.A sign indicating that "the supporting body is made in the form of a cylindrical cup, the middle part of the side walls of which is provided with a cylindrical protrusion on which the stator core is fixed", allows you to fix the stator of the electric machine in the required position in space.

Признак, указывающий, что "опорный корпус надет на неподвижную ось и жестко скреплен с ней", позволяет обеспечить неподвижность опорного корпуса и статора электромашины.A sign indicating that "the supporting body is worn on a fixed axis and rigidly bonded to it", allows you to ensure the immobility of the supporting body and the stator of the electric machine.

Признаки, указывающие, что "корпус ротора содержит обечайку, выполненную из материала с высокой магнитной проницаемостью, и две тарелки, выполненные предпочтительно из немагнитного материала, кромки которых разъемно скреплены с соответствующими кромками обечайки", позволяют использовать обечайку в качестве ярма индуктора, а в совокупности с тарелками - организовать полость для размещения статора электромашины.Signs indicating that "the rotor housing contains a shell made of a material with high magnetic permeability, and two plates made preferably of non-magnetic material, the edges of which are detachably bonded to the corresponding edges of the shell", allow the shell to be used as the yoke of the inductor, and collectively with plates - organize a cavity to accommodate the stator of an electric machine.

Признак, указывающий, что «индуктор размещен на периферийном участке корпуса ротора", позволяет обеспечить большой момент инерции машины и сгладить колебания частоты вращения ротора при колебаниях внутренних и внешних сил.A sign indicating that "the inductor is located on the peripheral portion of the rotor housing" allows you to provide a large moment of inertia of the machine and smooth out the fluctuations in the rotor speed when the oscillations of internal and external forces.

Признак, указывающий, что индуктор «содержит четное количество планок, ориентированных вдоль продольной оси ротора, выполненных из радиально намагниченных постоянных магнитов, равноудаленных друг от друга, чередующихся с планками, выполненными из немагнитного материала", обеспечивает создание кольцевого индуктора с радиальным намагничиванием.A sign indicating that the inductor "contains an even number of strips oriented along the longitudinal axis of the rotor, made of radially magnetized permanent magnets equidistant from each other, alternating with strips made of non-magnetic material," provides the creation of a ring inductor with radial magnetization.

Признак, указывающий, что «внешняя поверхность магнитных планок уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность цилиндрической обечайки корпуса ротора", обеспечивает необходимую прочность индуктора и предотвращает возможность деформации магнитов индуктора от воздействия центробежных сил.A sign indicating that "the outer surface of the magnetic strips is abutted against the inner surface of the cylindrical shell of the rotor housing", provides the necessary strength of the inductor and prevents the possibility of deformation of the inductor magnets from centrifugal forces.

Признаки, указывающие, что «участки тарелок, расположенные вблизи продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса напротив внутренней обоймы подшипника", позволяют обеспечить свободное вращение ротора относительно статора электромашины.Signs indicating that "the plate sections located near the longitudinal axis of the stator are provided with a limb configured to fix the outer race of the bearing, the inner race of which is mounted on the portion of the bearing housing opposite the inner race of the bearing", allow free rotation of the rotor relative to the stator of the electric machine.

Признак, указывающий, что «подшипники закрыты крышками, съемно скрепленными с тарелками", позволяет обеспечить защиту и обслуживание подшипников.A sign indicating that “the bearings are closed by covers removably attached to the plates” allows for the protection and maintenance of the bearings.

Признак, указывающий, что «одна из крышек выполнена сплошной, а вторая снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось", позволяет обеспечивать доступ к подшипникам и к неподвижной оси электромашины.A sign indicating that “one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which the fixed axis is passed”, allows access to the bearings and to the fixed axis of the electric machine.

На фиг.1 показан продольный разрез машины по оси вращения, а на фиг.2 - поперечный разрез.Figure 1 shows a longitudinal section of the machine along the axis of rotation, and figure 2 is a transverse section.

На чертежах показаны опорный корпус 1 статора, сердечник статора 2, пазы 3, катушки 4 обмотки статора, выступ 5, неподвижная ось 6, клинья 7. постоянные магниты 8 и немагнитные клинья 9, обечайка 10, тарелки 11, 12, нажимные листы 13, 14, разрезное кольцо 15, подшипники 16, 17, крышки 18 и 19.The drawings show the stator support housing 1, stator core 2, grooves 3, stator winding coils 4, protrusion 5, fixed axis 6, wedges 7. permanent magnets 8 and non-magnetic wedges 9, shell 10, plates 11, 12, pressure sheets 13, 14, split ring 15, bearings 16, 17, covers 18 and 19.

Электромашина содержит опорный корпус 1 статора, шихтованный сердечник статора 2 из электротехнической стали, снабженный пазами 3, в которых размещены катушки 4 обмотки статора, ротор, включающий корпус и индуктор, и подшипниковый узел. Опорный корпус 1 выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом 5, на котором закреплен сердечник статора 2.The electric machine comprises a stator support housing 1, a lined stator core 2 of electrical steel, provided with grooves 3 in which stator winding coils 4 are placed, a rotor including a housing and an inductor, and a bearing assembly. The supporting housing 1 is made in the form of a cylindrical glass, the middle part of the side walls of which is provided with a cylindrical protrusion 5, on which the stator core 2 is fixed.

Во внутреннее осевое цилиндрическое отверстие опорного корпуса 1 статора установлена и зафиксирована неподвижная ось 6, с помощью которой электромашина соединяется с внешним механизмом.A fixed axis 6 is installed and fixed in the inner axial cylindrical hole of the stator support housing 1, by means of which the electric machine is connected to an external mechanism.

Статор размещен внутри цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него. Внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма. Пазы 3 статора, в которых уложены катушки 4 обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем обмотки зафиксированы в пазах 3 статора клиньями 7. Сердечник статора 2 выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус 1, при этом сердечник статора 2 своей внутренней цилиндрической поверхностью расположен на опорном корпусе 1 и жестко связан с ним.The stator is placed inside the cylindrical cavity of the rotor, mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it. The outer surface of the stator is cylindrical. The stator grooves 3, in which the coils 4 of the winding are laid, are placed on the outside of the stator and open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the windings are fixed in the grooves of the stator 3 by wedges 7. The stator core 2 is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, by which it is worn on the supporting housing 1, while the core of the stator 2 is located on the supporting housing 1 with its inner cylindrical surface and is rigidly connected with it.

Ротор включает корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру постоянные магниты 8 и немагнитные клинья 9. Корпус ротора содержит обечайку 10, выполненную из материала с высокой магнитной проницаемостью, например, из сплава 48КНФ, и две тарелки 11, 12 из немагнитного материала, разъемно скрепленных с обечайкой 10 своими кромками и обращенных друг к другу своими полостями. Индуктор размещен на периферийном участке корпуса 1 ротора, и его постоянные магниты 8 и немагнитные клинья 9 выполнены в виде планок, ориентированных вдоль продольной оси ротора, и установлены с образованием составного кольца с чередованием полярности полюсов магнитов, выполненных из материала неодим-железо-бор и намагниченных радиально. Внешняя поверхность составного магнитно-немагнитного кольца уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность обечайки 10 корпуса ротора. Для повышения прочности ротора на внешнюю поверхность обечайки 10 может быть установлен бандаж, например, путем навивки углеволокна с последующей пропиткой твердеющими синтетическими смолами.The rotor includes a housing and an inductor, containing alternating permanent magnets 8 and non-magnetic wedges 9. The rotor housing contains a shell 10 made of a material with high magnetic permeability, for example, 48KNF alloy, and two plates 11, 12 of non-magnetic material that are detachably fastened with a shell 10 of its edges and facing each other with their cavities. The inductor is located on the peripheral section of the rotor housing 1, and its permanent magnets 8 and non-magnetic wedges 9 are made in the form of strips oriented along the longitudinal axis of the rotor, and are installed to form a composite ring with alternating polarity of the poles of the magnets made of neodymium-iron-boron material and magnetized radially. The outer surface of the composite non-magnetic ring abuts against the inner surface of the shell 10 of the rotor body facing it. To increase the strength of the rotor, a bandage can be installed on the outer surface of the shell 10, for example, by winding carbon fiber followed by impregnation with hardening synthetic resins.

С обеих сторон сердечник статора 2 уперт в нажимные листы 13, 14 и зафиксирован разрезным кольцом 15 на опорном корпусе 1. В электромашине установлены подшипники 16, 17.On both sides, the core of the stator 2 is abutted in the pressure sheets 13, 14 and fixed by a split ring 15 on the support housing 1. The bearings 16, 17 are installed in the electric machine.

Участки тарелок 11, 12, расположенные вблизи к продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника 16, 17, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса 1 напротив внутренней обоймы подшипника 16, 17. Кроме того, подшипники 16, 17 закрыты крышками 18 и 19, съемно скрепленными с тарелками 11 и 12. Кроме того, одна из крышек 18 выполнена сплошной, а вторая 19 снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось 6.The sections of the plates 11, 12, located close to the longitudinal axis of the stator, are equipped with a limb made with the possibility of fixing the outer race of the bearing 16, 17, the inner race of which is installed on the section of the bearing housing 1 opposite the inner race of the bearing 16, 17. In addition, the bearings 16, 17 are closed by covers 18 and 19, removably fastened to plates 11 and 12. In addition, one of the covers 18 is solid, and the second 19 is provided with a centrally located hole through which a fixed axis 6 is passed.

Собирают сердечник статора 2 из штампованных листов электротехнической стали, прессуют и сваривают по внутренним канавкам. На опорный корпус 1 надевают левый нажимной лист 13, статор в сборе, правый нажимной лист 14 и фиксируют его разрезным кольцом 15. В пазы 3 сердечника укладывают катушки 4 обмотки статора и вставляют пазовые клинья 7. Далее обмотка статора подвергается пропитке компаундами и сушке.The stator core 2 is assembled from stamped sheets of electrical steel, pressed and welded along the internal grooves. The left pressure plate 13, the stator assembly, the right pressure sheet 14 are put on the support housing 1 and fixed with a split ring 15. Coils 4 of the stator winding are laid in the grooves 3 of the core and groove wedges are inserted 7. Next, the stator winding is subjected to impregnation with compounds and drying.

Во внутреннее осевое цилиндрическое отверстие опорного корпуса 1 статора устанавливают и фиксируют неподвижную ось 6.In the axial inner cylindrical hole of the stator support housing 1, a fixed axis 6 is installed and fixed.

Изготавливают обечайку 10 корпуса ротора. Штамповкой изготавливают левую 11 и правую 12 тарелки корпуса ротора.Make a shell 10 of the rotor housing. By stamping, the left 11 and right 12 plates of the rotor casing are made.

Изготавливают магниты 8 индуктора из материала неодим-железо-бор и намагничивают их в радиальном направлении. Изготавливают немагнитные клинья 9. Левую тарелку 11 корпуса ротора соединяют винтами с обечайкой 10. В кольцевой канал, образованный обечайкой 10 и периферийным участком левой тарелки 11 корпуса ротора, устанавливают на клей постоянные магниты 8 индуктора с чередованием намагниченности и немагнитные клинья 9 согласно фиг.2. Получается индуктор в виде составного магнитного кольца.The inductor magnets 8 are made of neodymium-iron-boron material and magnetize them in the radial direction. Non-magnetic wedges are made 9. The left plate 11 of the rotor housing is connected by screws with a casing 10. In the annular channel formed by the casing 10 and the peripheral portion of the left plate 11 of the rotor casing, permanent magnets 8 of the inductor with alternating magnetization and non-magnetic wedges 9 are installed on the adhesive according to FIG. 2 . It turns out the inductor in the form of a composite magnetic ring.

В полость, образованную обечайкой 10 и левой тарелкой 11 корпуса ротора, вставляют опорный корпус 1 в сборе с обмотанным статором и неподвижной осью 6. Устанавливают правую тарелку 12 корпуса ротора и соединяют ее винтами с обечайкой 10. Устанавливают подшипники 16, 17 и закрывают их крышками 18, 19.In the cavity formed by the casing 10 and the left plate 11 of the rotor housing, insert the support housing 1 assembly with a wound stator and a fixed axis 6. Install the right plate 12 of the rotor case and connect it with screws to the casing 10. Install bearings 16, 17 and close them with covers 18, 19.

Электромашина может работать как синхронная вентильная в режимах генератора и двигателя. Машина возбуждается индуктором из постоянных магнитов 8.The electric machine can operate as a synchronous valve in the generator and engine modes. The machine is excited by a permanent magnet inductor 8.

В режиме генератора ротор приводится в движение внешним двигателем, например, ветротурбиной или гидротурбиной. В обмотке статора наводится ЭДС, которую можно использовать непосредственно или после преобразования с помощью полупроводникового преобразователя частоты.In generator mode, the rotor is driven by an external engine, for example, a wind turbine or a turbine. An EMF is induced in the stator winding, which can be used directly or after conversion using a semiconductor frequency converter.

В режиме синхронного двигателя обмотку статора необходимо подключать к внешней сети через полупроводниковый преобразователь частоты. При использовании датчика положения ротора машина может работать как вентильный двигатель.In synchronous motor mode, the stator winding must be connected to an external network through a semiconductor frequency converter. When using the rotor position sensor, the machine can operate as a valve motor.

Claims (2)

1. Электромашина, содержащая шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки и ротор, включающий корпус и индуктор, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, и подшипниковый узел, отличающаяся тем, что внешней поверхности статора придана цилиндрическая форма, при этом он размещен в цилиндрической полости ротора, установленного соосно с продольной осью статора, с возможностью вращения вокруг него, при этом пазы статора, в которых уложены катушки обмотки, размещены с внешней стороны статора и открыты к обращенной к ним поверхности цилиндрической полости ротора, причем обмотки зафиксированы в пазах статора клиньями, кроме того, сердечник статора выполнен с отверстием, соосным с его продольной осью, которым он надет на опорный корпус, с внешней поверхностью которого сердечник статора жестко скреплен, при этом опорный корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, средняя часть боковых стенок которого снабжена цилиндрическим выступом, на котором закреплен сердечник статора, при этом опорный корпус надет на неподвижную ось и жестко скреплен с ней, причем корпус ротора содержит обечайку, выполненную из материала с высокой магнитной проницаемостью, и две тарелки, выполненные предпочтительно из немагнитного материала, кромки которых разъемно скреплены с соответствующими кромками обечайки, кроме того, индуктор размещен на периферийном участке корпуса ротора и содержит четное количество планок, ориентированных вдоль продольной оси ротора, выполненных из радиально намагниченных постоянных магнитов, равноудаленных друг от друга, предпочтительно чередующихся с планками, выполненными из немагнитного материала, кроме того, внешняя поверхность магнитных планок уперта в обращенную к ней внутреннюю поверхность цилиндрической обечайки корпуса ротора, кроме того, участки тарелок, расположенные вблизи продольной оси статора, снабжены отгибом, выполненным с возможностью фиксации внешней обоймы подшипника, внутренняя обойма которого установлена на участке опорного корпуса, напротив внутренней обоймы подшипника, кроме того, подшипники закрыты крышками, съемно скрепленными с тарелками.1. An electric machine containing a stator core lined with grooves, in which winding coils and a rotor are placed, including a housing and an inductor containing alternating poles and permanent magnets along the perimeter, and a bearing assembly, characterized in that the outer surface of the stator is cylindrical in shape, this is placed in a cylindrical cavity of the rotor mounted coaxially with the longitudinal axis of the stator, with the possibility of rotation around it, while the grooves of the stator, in which the winding coils are placed, are placed with an external the stator rods and are open to the surface of the cylindrical cavity of the rotor facing them, and the windings are fixed with wedges in the stator grooves, in addition, the stator core is made with a hole coaxial with its longitudinal axis, with which it is worn on the supporting body, with the outer surface of which the stator core is rigidly fastened, while the supporting body is made in the form of a cylindrical cup, the middle part of the side walls of which is equipped with a cylindrical protrusion, on which the stator core is fixed, while the supporting body is worn on the movable axis and rigidly bonded to it, and the rotor housing contains a shell made of a material with high magnetic permeability, and two plates made preferably of non-magnetic material, the edges of which are detachably bonded to the corresponding edges of the shell, in addition, the inductor is located on the peripheral section of the housing rotor and contains an even number of strips oriented along the longitudinal axis of the rotor, made of radially magnetized permanent magnets equidistant from each other, preferably intermittent with strips made of non-magnetic material, in addition, the outer surface of the magnetic strips is abutted against the inner surface of the cylindrical shell of the rotor housing; in addition, the plate sections located near the longitudinal axis of the stator are provided with a bend that can fix the outer bearing race , the inner race of which is installed in the area of the bearing housing, opposite the inner race of the bearing, in addition, the bearings are closed by covers removably fastened to plates. 2. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что одна из крышек выполнена сплошной, а вторая снабжена центрально расположенным отверстием, через которое пропущена неподвижная ось. 2. The electric machine according to claim 1, characterized in that one of the covers is solid, and the second is provided with a centrally located hole through which a fixed axis is passed.
RU2014114715/07A 2014-04-14 2014-04-14 Electrical machine RU2544914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114715/07A RU2544914C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Electrical machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114715/07A RU2544914C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Electrical machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2544914C1 true RU2544914C1 (en) 2015-03-20

Family

ID=53290797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114715/07A RU2544914C1 (en) 2014-04-14 2014-04-14 Electrical machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544914C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003021763A1 (en) * 2001-09-05 2003-03-13 The Regents Of The University Of California Halbach array generator/motor having an automatically regulated output voltage and mechanical power output
RU2385523C1 (en) * 2009-01-26 2010-03-27 Владимир Викторович Дидов Electric machine
RU2438041C2 (en) * 2005-10-13 2011-12-27 Свэй Турбин Ас Direct-drive generator or engine for wind- or hydropower plant or vessel, and assembly method of such plant
RU123264U1 (en) * 2012-07-10 2012-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) SUPERCONDUCTIVE SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE WITH PERMANENT MAGNETS
GB2505468A (en) * 2012-08-31 2014-03-05 Lappeenranta University Of Technology External rotor electrical generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003021763A1 (en) * 2001-09-05 2003-03-13 The Regents Of The University Of California Halbach array generator/motor having an automatically regulated output voltage and mechanical power output
RU2438041C2 (en) * 2005-10-13 2011-12-27 Свэй Турбин Ас Direct-drive generator or engine for wind- or hydropower plant or vessel, and assembly method of such plant
RU2385523C1 (en) * 2009-01-26 2010-03-27 Владимир Викторович Дидов Electric machine
RU123264U1 (en) * 2012-07-10 2012-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) SUPERCONDUCTIVE SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE WITH PERMANENT MAGNETS
GB2505468A (en) * 2012-08-31 2014-03-05 Lappeenranta University Of Technology External rotor electrical generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3038240B1 (en) Power generator
KR101162477B1 (en) Power generator having multilayer coil and multilayer permanent magnet
WO2016058446A1 (en) Motor
CN108696019B (en) End plate for rotor of switched reluctance motor
CN105637733B (en) Transverse flux motor or generator
KR101684841B1 (en) Permanent magnet rotating electric machine
KR20120056408A (en) Generator
RU2014123642A (en) ELECTROMECHANICAL Flywheels
CN101217246A (en) A permanent magnet DC motor
CN105794085A (en) Motor core and motor
RU2549883C1 (en) Electrical machine
RU2541356C1 (en) Electric machine
RU2544002C1 (en) Electrical machine
CN109378930A (en) A kind of vehicle-mounted energy accumulation device for fly wheel of outer rotor based on novel magnetic repulsion hybrid magnetic bearing
RU2544009C1 (en) Electrical machine
KR101872262B1 (en) Magnet generator
KR101238855B1 (en) Double air gap type generator
JP2012231578A (en) Embedded magnet rotary electric machine
RU2544914C1 (en) Electrical machine
CN201167268Y (en) Permanent-magnet DC motor
JP2010045932A (en) Motor
CN102624176A (en) High-power-density high-power disc type driving motor
RU2660821C1 (en) Electric machine
CN102104312A (en) Cylindrical double-layer winding linear permanent magnet synchronous generator
RU2546645C1 (en) Electrical machine

Legal Events

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

Effective date: 20190415