RU2614043C1 - Salient-pole rotor of electric machine - Google Patents

Salient-pole rotor of electric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2614043C1
RU2614043C1 RU2015156675A RU2015156675A RU2614043C1 RU 2614043 C1 RU2614043 C1 RU 2614043C1 RU 2015156675 A RU2015156675 A RU 2015156675A RU 2015156675 A RU2015156675 A RU 2015156675A RU 2614043 C1 RU2614043 C1 RU 2614043C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
electric machine
pole
coil
poles
Prior art date
Application number
RU2015156675A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Маркович Довгалёнок
Сергей Владимирович Журавлев
Валерий Алексеевич Калий
Роман Юрьевич Мисютин
Сергей Николаевич Парамонов
Original Assignee
Акционерное общество "Технодинамика"
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 Акционерное общество "Технодинамика" filed Critical Акционерное общество "Технодинамика"
Priority to RU2015156675A priority Critical patent/RU2614043C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614043C1 publication Critical patent/RU2614043C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electric machines, particularly to salient-pole electric machines, in particular to designs for attachment of windings on the electric machine rotor. Salient-pole rotor of electric machine comprises shaft, core, made as a whole, consisting of rotor yoke and poles with pole tips, coil, arranged in rectangular loop around the poles. Each coil is equipped with bandage of rectangular shape, made in the form of layers from non-magnetic synthetic material and fitted with interference along the entire outer surface of the coil.
EFFECT: technical result – increased reliability of electric machine, increased service life of rotor, higher efficiency of the rotor.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к явнополюсным электрическим машинам, и может быть использовано при проектировании электрических машин различного назначения.The invention relates to electric machines, namely, explicitly polar electric machines, and can be used in the design of electric machines for various purposes.

Из уровня техники известны конструкции роторов явнополюсных машин, например, ротор, раскрытый в способе изготовления ротора явнополюсной электрической машины по опубликованной заявке RU 2005104219 «Способ изготовления ротора явнополюсной электрической машины», опубл. 27.07.2006, сердечник которого выполняют как единое целое, состоящее из ярма ротора и сердечников полюсов с полюсными наконечниками. Катушки ротора выполняют из длинномерного материала и размещают на полюсах сердечников. Для того чтобы катушки не разрушались центробежными силами, возникающими во время работы ротора, катушки, после размещения их на полюсах, опрессовывают. Такая конструкция не обеспечивает достаточной надежности и эффективности работы электрической машины при работе ротора на повышенных частотах вращения.The prior art designs of rotors of explicit pole machines, for example, a rotor disclosed in a method of manufacturing a rotor of a pole-electric machine according to published application RU 2005104219 "Method of manufacturing a rotor of a pole-pole electric machine", publ. 07/27/2006, the core of which is performed as a single unit, consisting of the yoke of the rotor and the cores of the poles with pole tips. The rotor coils are made of long material and placed at the poles of the cores. So that the coils are not destroyed by centrifugal forces arising during the operation of the rotor, the coils, after placing them at the poles, are crimped. This design does not provide sufficient reliability and efficiency of the electric machine when the rotor is operating at high speeds.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция сборного ротора явнополюсной электрической машины с катушками: Поспелов Л.И. Конструкции авиационных электрических машин. Под ред. А.Ф. Федосеева. - М.: Энергоиздат, 1982, стр. 112, рис. 5.3, стр. 117, рис. 5.9, которая содержит вал, магнитную систему в виде полюсов и ярма, демпферные обмотки, катушки, по которым протекает ток для создания магнитного потока, и угловые распорки, обеспечивающие фиксацию катушек. Указанная конструкция ротора с катушками обеспечивает высокие энергетические характеристики электрических машин и обладает достаточной надежностью при невысоких скоростях вращения. Однако для работы на повышенных частотах вращения в большинстве конструкций роторов требуется применение крепежных деталей из немагнитного, как правило, материала, предохраняющих катушки ротора от разрушения центробежными силами при вращении. Применение таких крепежных деталей за счет усложнения конструкции снижает надежность работы электрической машины.Closest to the proposed technical solution is the design of the prefabricated rotor of an explicit pole electric machine with coils: Pospelov L.I. Designs of aircraft electrical machines. Ed. A.F. Fedoseeva. - M.: Energoizdat, 1982, p. 112, Fig. 5.3, p. 117, fig. 5.9, which contains a shaft, a magnetic system in the form of poles and yokes, damping windings, coils through which current flows to create a magnetic flux, and angular spacers that secure the coils. The specified design of the rotor with coils provides high energy characteristics of electrical machines and has sufficient reliability at low speeds. However, to work at higher speeds in most rotor designs, it is necessary to use fasteners made of non-magnetic, usually material, protecting the rotor coils from destruction by centrifugal forces during rotation. The use of such fasteners due to the complexity of the design reduces the reliability of the electric machine.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования ротора за счет использования его при повышенных частотах вращения, повышение надежности работы электрической машины.The technical result of the invention is to increase the efficiency of use of the rotor by using it at high speeds, increasing the reliability of the electric machine.

Технический результат достигается посредством создания ротора явнополюсной электрической машины, содержащего вал, сердечник, выполненный как единое целое, состоящий из ярма ротора и полюсов с полюсными наконечниками, катушки, размещенные по прямоугольному контуру вокруг полюсов, при этом каждая катушка снабжена бандажом прямоугольной формы, выполненным в виде слоев немагнитного синтетического материала и размещенным с натягом по всей внешней поверхности катушки.The technical result is achieved by creating a rotor explicitly polar electric machine containing a shaft, a core made as a whole, consisting of the yoke of the rotor and poles with pole tips, coils placed in a rectangular contour around the poles, with each coil equipped with a rectangular bandage made in in the form of layers of non-magnetic synthetic material and placed with an interference fit over the entire outer surface of the coil.

На фиг. 1, иллюстрирующей изобретение, представлен разрез ротора явнополюсной электрической машины, где:In FIG. 1, illustrating the invention, presents a section of the rotor explicit pole electric machine, where:

1 - вал;1 - shaft;

2 - ярмо ротора как составная часть единого сердечника ротора;2 - the yoke of the rotor as part of a single core of the rotor;

3 - катушка;3 - coil;

4 - бандаж;4 - bandage;

5 - полюс как составная часть единого сердечника ротора;5 - pole as part of a single rotor core;

6 - полюсной наконечник как составная часть единого сердечника ротора.6 - pole tip as part of a single rotor core.

Ротор явнополюсной электрической машины содержит вал (1), ярмо ротора (2), катушку (3), бандаж (4), полюс (5), полюсной наконечник (6). Ярмо ротора (2), полюс (5) и полюсной наконечник (6) выполнены как единое целое и образуют сердечник ротора. Магнитная система может быть выполнена как массивной, так и шихтованной.The rotor of a shear-pole electric machine comprises a shaft (1), a yoke of the rotor (2), a coil (3), a bandage (4), a pole (5), and a pole piece (6). The rotor yoke (2), the pole (5) and the pole piece (6) are made as a single unit and form the core of the rotor. The magnetic system can be made both massive and burnt.

Катушки (3) намотаны вокруг полюсов (5) по прямоугольному контуру, соответствующему профилю полюса. На каждую катушку (3) сердечника намотан с натягом в несколько слоев немагнитный синтетический материал, который выполняет функцию бандажа (4) катушки (5). Бандаж (4) соответственно повторяет форму катушки и имеет прямоугольную форму.Coils (3) are wound around the poles (5) along a rectangular contour corresponding to the profile of the pole. A non-magnetic synthetic material is wound onto each core coil (3) of the core with an interference fit in several layers, which acts as a bandage (4) of the coil (5). The bandage (4) accordingly follows the shape of the coil and has a rectangular shape.

При работе представленного ротора явнополюсной электрической машины за счет использования в качестве бандажа (4) намотанных с натягом слоев немагнитного синтетического материала, за счет отсутствия крепежных элементов, которые создают дополнительные нагрузки в виде центробежных сил, достигается высокая механическая прочность такого ротора, что делает возможным дальнейшее повышение частоты его вращения при неизменных размерах электрической машины.During operation of the rotor of a clearly polar electric machine due to the use of non-magnetic synthetic material wound with a tight fit as a bandage (4), due to the absence of fasteners that create additional loads in the form of centrifugal forces, a high mechanical strength of such a rotor is achieved, which makes it possible to further increasing the frequency of its rotation with the constant size of the electric machine.

Применение ротора явнополюсной электрической машины с бандажом, максимально плотно уложенным по максимально всей поверхности катушки (5), позволяет существенно повысить частоту вращения ротора, так как бандаж фиксирует и удерживает катушку (5) от перемещений под действием центробежных сил, позволяет также продлить срок службы самой катушки (5).The use of a rotor of a shear-pole electric machine with a bandage as tightly packed as possible over the entire surface of the coil (5) can significantly increase the rotational speed of the rotor, since the bandage fixes and holds the coil (5) from movement under the action of centrifugal forces, and also allows to extend the service life of the coils (5).

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет существенно повысить эффективность использования ротора, повысить надежность работы всей электрической машины.Thus, the claimed technical solution can significantly increase the efficiency of use of the rotor, increase the reliability of the entire electric machine.

Claims (1)

Ротор явнополюсной электрической машины, содержащий вал, сердечник, выполненный как единое целое, состоящий из ярма ротора и полюсов с полюсными наконечниками, катушки, размещенные по прямоугольному контуру вокруг полюсов, отличающийся тем, что каждая катушка снабжена бандажом прямоугольной формы, выполненным в виде слоев немагнитного синтетического материала и размещенным с натягом по всей внешней поверхности катушки.The rotor of a pole-polar electric machine, comprising a shaft, a core made as a whole, consisting of the yoke of the rotor and poles with pole tips, coils placed in a rectangular contour around the poles, characterized in that each coil is equipped with a rectangular bandage made in the form of layers of non-magnetic synthetic material and placed tight on the entire outer surface of the coil.
RU2015156675A 2015-12-29 2015-12-29 Salient-pole rotor of electric machine RU2614043C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156675A RU2614043C1 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Salient-pole rotor of electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156675A RU2614043C1 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Salient-pole rotor of electric machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2614043C1 true RU2614043C1 (en) 2017-03-22

Family

ID=58452966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156675A RU2614043C1 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Salient-pole rotor of electric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614043C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2523544A1 (en) * 1974-05-27 1976-02-26 Nippon Denso Co Strip wound field coils for electrical machine - treated with flexible resins to give insulation and mechanical stability
SU793420A3 (en) * 1978-07-05 1980-12-30 Лукас Индастриз Лимитед (Фирма) Coil
RU2036545C1 (en) * 1992-04-09 1995-05-27 Акционерное общество "Уралэлектротяжмаш" Manufacturing process for field coil of electrical machine rotor
RU2005104219A (en) * 2005-02-16 2006-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственное объединение "Ленинградский электромашиностроительный завод" (RU) METHOD FOR MANUFACTURING THE ROTOR OF THE EXPLOSIVE ELECTRIC MACHINE
JP4284139B2 (en) * 2003-09-22 2009-06-24 株式会社東芝 Rotor coil bending apparatus for salient pole type rotating electric machine and rotor coil bending method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2523544A1 (en) * 1974-05-27 1976-02-26 Nippon Denso Co Strip wound field coils for electrical machine - treated with flexible resins to give insulation and mechanical stability
SU793420A3 (en) * 1978-07-05 1980-12-30 Лукас Индастриз Лимитед (Фирма) Coil
RU2036545C1 (en) * 1992-04-09 1995-05-27 Акционерное общество "Уралэлектротяжмаш" Manufacturing process for field coil of electrical machine rotor
JP4284139B2 (en) * 2003-09-22 2009-06-24 株式会社東芝 Rotor coil bending apparatus for salient pole type rotating electric machine and rotor coil bending method
RU2005104219A (en) * 2005-02-16 2006-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Производственное объединение "Ленинградский электромашиностроительный завод" (RU) METHOD FOR MANUFACTURING THE ROTOR OF THE EXPLOSIVE ELECTRIC MACHINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170338726A1 (en) Polyphase motor having an alternation of permanent magnets and salient poles
US9543876B2 (en) Three phase flux switching generator in a three stage wound field synchronous machine
RU2017105453A (en) MAGNETIC FLOW MACHINE
CN104578581B (en) generator system
EP2495851A8 (en) Rotary electric machine
WO2012137056A3 (en) Rotary electric machine and controller for such an electric machine
JP7557368B2 (en) Rotors for axial, radial and transverse flux motors
US20130207500A1 (en) Three-phase alternating current permanent magnet motor
CN105229905B (en) Electric rotating machine
CN104969458B (en) Motor
US20130249342A1 (en) Cantilevered Rotor Magnet Support
RU2395714C1 (en) Electric generator stator
KR20130080778A (en) Rotary electrical machine rotor having interpolar structures
JP2014045634A (en) Rotor and rotary electric machine including the same
EP3032720A3 (en) Single phase brushless motor
TW201440389A (en) High efficiency permanent magnet machine
JP2013165601A (en) Rotary electric machine
US20150171684A1 (en) Rotor of a rotating machine with flux concentration
JP2019509709A (en) Rotor for axial magnetic flux electromagnetic motor or generator having semi-embedded magnet and axial holding means
RU2552846C1 (en) Rotor of high-speed generator
CN108123585B (en) Synchronous reluctance motor with magnetic leakage path saturated by permanent magnets
CN104919686A (en) Electric machine
RU2534046C1 (en) Electric power generator
KR101370655B1 (en) Wire winding syschronous motor
RU2614043C1 (en) Salient-pole rotor of electric machine

Legal Events

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

Effective date: 20181230

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210628