RU2646619C2 - Orbital electric machine stator - Google Patents

Orbital electric machine stator Download PDF

Info

Publication number
RU2646619C2
RU2646619C2 RU2015149071A RU2015149071A RU2646619C2 RU 2646619 C2 RU2646619 C2 RU 2646619C2 RU 2015149071 A RU2015149071 A RU 2015149071A RU 2015149071 A RU2015149071 A RU 2015149071A RU 2646619 C2 RU2646619 C2 RU 2646619C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
orbital
windings
stator
main windings
electric machine
Prior art date
Application number
RU2015149071A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015149071A (en
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
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 "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2015149071A priority Critical patent/RU2646619C2/en
Publication of RU2015149071A publication Critical patent/RU2015149071A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2646619C2 publication Critical patent/RU2646619C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/06—Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/48—Special means compensating for misalignment of axes, e.g. for equalising distribution of load on the face width of the teeth
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to orbital electric drives and generators. Orbital electrical machine stator comprises a base, pole faces with main windings located radially, and is equipped with additional windings which are located in the zone of outer frontal parts of the main windings on non-magnetic sectors.
EFFECT: technical result is improved harmonic composition of the one-shank harmonics.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области орбитальных электроприводов и орбитальных генераторов.The invention relates to the field of orbital electric drives and orbital generators.

Известны орбитальные мотор-редукторы по пат. РФ №2071631, опубл. 10.01.97, БИ №1; РФ №2074490, опубл. 27.02.97, БИ №6; РФ №2217856, опубл. 27.11.2003, БИ №33.Known orbital gear motors according to US Pat. RF №2071631, publ. 01/10/97, BI No. 1; RF №2074490, publ. 02.27.97, BI No. 6; RF №2217856, publ. November 27, 2003, BI No. 33.

Их общим недостатком является наличие не концентрического воздушного зазора, что снижает экономические показатели. В мотор-редукторе по пат. РФ №2428782, опубл. 10.09.2011, Бюл. №25, введен торцевой зазор, однако с применением цилиндрических статоров и дополнительных магнитопроводов, усложняющих конструкцию.Their common drawback is the presence of a non-concentric air gap, which reduces economic performance. In the gear motor according to US Pat. RF №2428782, publ. 09/10/2011, Bull. No. 25, an end gap was introduced, however, with the use of cylindrical stators and additional magnetic cores, complicating the design.

Наиболее близким по технической сущности является статор орбитального мотор-редуктора по пат. РФ №2505912, опубл. 27.01.2014, Бюл. №28, з-ка №2010113191/07 от 05.04.2010. В статорный комплект входят два концентрически расположенных торцевых статора, каждый из которых содержит основание, полюсные наконечники с основными обмотками (однозубцового типа), расположенные раздельно.The closest in technical essence is the stator of the orbital gear motor according to US Pat. RF №2505912, publ. 01/27/2014, Bull. No. 28, office No. 201013191/07 dated 04/05/2010. The stator kit includes two concentrically located end stators, each of which contains a base, pole lugs with main windings (single-tooth type), located separately.

Недостатком статора является повышенное содержание высших гармоник.The disadvantage of the stator is the high content of higher harmonics.

Изобретение направлено на улучшение гармонического состава однозубцовых гармоник.The invention is aimed at improving the harmonic composition of single-tooth harmonics.

Это достигается тем, что статор орбитальной электрической машины, содержащий основание, полюсные наконечники с основными обмотками, расположенные радиально, согласно изобретению снабжен дополнительными обмотками, которые расположены в зоне внешних лобовых частей основных обмоток на немагнитных секторах.This is achieved by the fact that the stator of an orbital electric machine containing a base, pole pieces with main windings arranged radially, according to the invention is equipped with additional windings, which are located in the area of the outer frontal parts of the main windings on non-magnetic sectors.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 - схематично изображена орбитальная машина, вид сбоку в разрезе, на фиг. 2 - вид внутреннего статора со стороны зазора, пунктиром показана зона ротора, на фиг. 3 - разрез по немагнитному сектору. Внешний статор устроен аналогично, но только имеет больший радиус основания.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - a schematic illustration of an orbital machine, a side view in section, in FIG. 2 is a view of the inner stator from the side of the gap, the dotted line shows the rotor zone, FIG. 3 is a section through a non-magnetic sector. The external stator is similarly constructed, but only has a larger base radius.

Статор входит в состав орбитальной электрической машины, которая, в свою очередь, входит в состав электроагрегата (электропривода или генераторной системы), который включает в себя вал-водило 1 с подшипником 2, корпус 3, тормоз 4, действующий на центральное зубчатое колесо 6 внутреннего зацепления, вращающееся в подшипнике 5. С этим колесом находится во взаимодействии шестерня 7 сателлита, который вращается в подшипнике 8. На одном валу 9 сателлита с шестерней 7 установлены роторы 10 торцевого типа. Они взаимодействуют через воздушный зазор со статорами, в частности с внешним статором, имеющим основные обмотки 11, и с внутренним статором, имеющем основные обмотки 12. Все обмотки однозубцового типа, т.е. каждая катушка охватывает полюсный наконечник (сердечник) 13, который крепится к корпусу с помощью винтов 14.The stator is part of the orbital electric machine, which, in turn, is part of the electric unit (electric drive or generator system), which includes a carrier shaft 1 with bearing 2, housing 3, brake 4 acting on the central gear 6 of the internal gears rotating in the bearing 5. A gear 7 of the satellite is in interaction with this wheel, which rotates in the bearing 8. On the same shaft 9 of the satellite with the gear 7 are installed rotors 10 of the end type. They interact through the air gap with the stators, in particular with the external stator having the main windings 11, and with the internal stator having the main windings 12. All windings are single-tooth type, i.e. each coil covers a pole piece (core) 13, which is attached to the housing with screws 14.

В промежутках между основными обмотками (катушками) 11 и 12, расположенными радиально, т.е. по осевым линиям, три из которых показаны на фиг. 2, располагаются (в зоне внешних лобовых частей основных обмоток) дополнительные обмотки 16, которые охватывают немагнитные, например пластмассовые, сектора 15, крепящиеся к корпусу с помощью винтов 17. Основные обмотки имеют внешние 18 и внутренние 19 лобовые части.In the intervals between the main windings (coils) 11 and 12 located radially, i.e. along the centerlines, three of which are shown in FIG. 2, additional windings 16 are located (in the area of the external frontal parts of the main windings), which cover non-magnetic, for example plastic, sectors 15, which are attached to the housing with screws 17. The main windings have external 18 and internal 19 frontal parts.

Работа устройства. В зависимости от согласного или встречного направления вращающихся электромагнитных полей внутреннего и внешнего статоров, возможно формирование (в двигательном исполнении) двух режимов: малой скорости, когда указанные направления противоположны, тормоз фиксирует колесо 6, происходит обкатка шестерни 7, и повышенной скорости, сопровождающейся однонаправленными электромагнитными полями статоров, растормаживанием и вращением колеса 6, фиксацией роторов 10 с помощью сигналов от бесконтактных акселераторов установленных на валах роторов 10. Эти сигналы через усилитель подаются соответственно на внешний и внутренний статоры так, чтобы обеспечивать фиксацию роторов, т.е. чтобы совокупность роторов 10 выступала бы как один составной ротор. При этом колесо 6 расторможено и вращается в подшипнике 5. Такая схема применительно к орбитальным машинам известна, например, по патенту РФ №2505912. Рабочие участки дополнительных катушек 16, привыкая к основным катушкам 11 и 12 или к сердечникам этих катушек (в двухслойном исполнении), участвуют в создании вращающихся электромагнитных полей, улучшая их гармонический состав.The operation of the device. Depending on the consonant or opposite direction of the rotating electromagnetic fields of the internal and external stators, it is possible to form (in the motor version) two modes: low speed, when these directions are opposite, the brake locks the wheel 6, gear 7 is run-in, and increased speed is accompanied by unidirectional electromagnetic fields of stators, disinhibition and rotation of the wheel 6, fixing of the rotors 10 using signals from contactless accelerators mounted on the shafts of the rotors 10. These signals are fed through an amplifier to the external and internal stators, respectively, so as to ensure fixation of the rotors, i.e. so that the set of rotors 10 would act as one composite rotor. In this case, the wheel 6 is braked and rotates in the bearing 5. Such a scheme as applied to orbital machines is known, for example, according to the patent of the Russian Federation No. 2505912. The working areas of the additional coils 16, getting used to the main coils 11 and 12 or to the cores of these coils (in a two-layer version), participate in the creation of rotating electromagnetic fields, improving their harmonic composition.

Технико-экономическим преимуществом данного устройства являются улучшенные энергетические показатели, связанные с уменьшением потерь от гармонических составляющих.The technical and economic advantage of this device is the improved energy performance associated with the reduction of losses from harmonic components.

Claims (1)

Статор орбитальной электрической машины, содержащий основание, полюсные наконечники с основными обмотками, расположенные радиально, отличающийся тем, что статор снабжен дополнительными обмотками, которые расположены в зоне внешних лобовых частей основных обмоток на немагнитных секторах.The stator of an orbital electric machine containing a base, pole pieces with main windings arranged radially, characterized in that the stator is equipped with additional windings, which are located in the area of the outer frontal parts of the main windings on non-magnetic sectors.
RU2015149071A 2015-11-16 2015-11-16 Orbital electric machine stator RU2646619C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149071A RU2646619C2 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Orbital electric machine stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149071A RU2646619C2 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Orbital electric machine stator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015149071A RU2015149071A (en) 2017-05-22
RU2646619C2 true RU2646619C2 (en) 2018-03-06

Family

ID=58877828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149071A RU2646619C2 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Orbital electric machine stator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646619C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4421428C1 (en) * 1994-06-18 1995-07-27 Fichtel & Sachs Ag Planetary gearing esp. for electric drive of road vehicle wheel
RU2217856C2 (en) * 2001-03-06 2003-11-27 Воронежский государственный технический университет Orbital geared motor
RU2428782C2 (en) * 2009-11-30 2011-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (ГОУ ВПО ВГАСУ) Orbital gear motor
RU2505912C2 (en) * 2010-04-05 2014-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Orbital geared motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4421428C1 (en) * 1994-06-18 1995-07-27 Fichtel & Sachs Ag Planetary gearing esp. for electric drive of road vehicle wheel
RU2217856C2 (en) * 2001-03-06 2003-11-27 Воронежский государственный технический университет Orbital geared motor
RU2428782C2 (en) * 2009-11-30 2011-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (ГОУ ВПО ВГАСУ) Orbital gear motor
RU2505912C2 (en) * 2010-04-05 2014-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Orbital geared motor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015149071A (en) 2017-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8847464B2 (en) Electrical machine with improved stator flux pattern across a rotor that permits higher torque density
US20130187504A1 (en) Dynamo-electric machine
CN105471212B (en) A kind of rotational alignment magneto
US20090309443A1 (en) Synchronous permanent magnet machine
RU2395714C1 (en) Electric generator stator
US20170117786A1 (en) Flux control of permanent magnet electric machine
RU2646619C2 (en) Orbital electric machine stator
CN102761220A (en) Magnet-embedded rotary motor
RU2013137722A (en) ELECTRIC MACHINE
RU2588599C1 (en) Synchronous motor with magnetic reduction
EP3089701B1 (en) Actuator with enhanced magnetic spring function for personal care appliance
RU2548172C1 (en) Rotor for electric machine
CN105024474A (en) Electric motor
GB1091253A (en) Synchronous electric machines
JP2015077064A (en) Series induction dc motor
RU2544002C1 (en) Electrical machine
JP2019041551A (en) Axial gap motor
RU2660821C1 (en) Electric machine
RU2720887C1 (en) End motor with swinging rotor
RU2522898C1 (en) Terminal asynchronous electrical machine
RU2417505C1 (en) Electric motor of mining mill of direct drive system
CN105990974B (en) Drive system in the form of a torque motor
RU2603200C1 (en) Synchronous electric motor with anisotropic magnetic conductivity of rotor
MY187170A (en) Rotary electric machine
RU2821265C1 (en) Inductor-type inverted motor with unipolar excitation

Legal Events

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

Effective date: 20181117