RU2726867C2 - Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators - Google Patents

Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators Download PDF

Info

Publication number
RU2726867C2
RU2726867C2 RU2019100594A RU2019100594A RU2726867C2 RU 2726867 C2 RU2726867 C2 RU 2726867C2 RU 2019100594 A RU2019100594 A RU 2019100594A RU 2019100594 A RU2019100594 A RU 2019100594A RU 2726867 C2 RU2726867 C2 RU 2726867C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air gap
armature
magnetic
rotor
calculated
Prior art date
Application number
RU2019100594A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019100594A (en
RU2019100594A3 (en
Inventor
Багаудин Хамидович Гайтов
Яков Михайлович Кашин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
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 образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2019100594A priority Critical patent/RU2726867C2/en
Publication of RU2019100594A publication Critical patent/RU2019100594A/en
Publication of RU2019100594A3 publication Critical patent/RU2019100594A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2726867C2 publication Critical patent/RU2726867C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering. Peculiarity of the claimed method of matching rotor and anchor magnetic conductors in two-dimensional electric machines-generators, which are made using anchor magnetic conductors with brush-collector unit of DC machines and stator of AC machines, is that after determination of difference between initial air gap δbetween magnetic conductors of internal armature and external rotor and design final air gap δmetal tube with wall thickness is selected, equal to calculated difference Δ = δ- δ= {[(Dp-Da)/2] - δ} between initial air gap δand design final air gap δ, into which magnetic conductor of internal armature is pressed.EFFECT: technical result is minimization of jamming probability of magnetic conductor of internal armature in magnetic conductor of external rotor of two-dimensional electric machines-generators (DEM-G).1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных магнитопроводов - внешнего ротора и внутреннего якоря двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г).The invention relates to electrical engineering, in particular to methods for matching the rotor and armature magnetic circuits in two-dimensional electrical machines, and can be used for the technical, economic and structural compatibility of concentrically located magnetic circuits - the outer rotor and the inner armature of two-dimensional electrical machine generators (DEM-G).

Известна двухмерная электрическая машина-генератор (ДЭМ-Г) (патент РФ №2332775), содержащая концентрически расположенные якорь с обмоткой и щеточно-коллекторным аппаратом машины постоянного тока и внешний ротор с короткозамкнутой обмоткой по типу роторных обмоток асинхронных двигателей, имеющие возможность свободно вращаться относительно друг друга. При этом в пазы якоря дополнительно уложена генераторная обмотка переменного тока, выход которой с помощью контактных колец и щеток соединен с сетью переменного тока, что обеспечивает электропитание подключенных к нему потребителей.Known two-dimensional electric machine-generator (DEM-G) (RF patent No. 2332775), containing a concentrically arranged armature with a winding and a brush-collector apparatus of a DC machine and an external rotor with a short-circuited winding of the type of rotor windings of induction motors, having the ability to rotate freely relative each other. At the same time, an alternating current generator winding is additionally placed in the armature grooves, the output of which is connected to the AC mains using slip rings and brushes, which provides power to the consumers connected to it.

В настоящее время (пока не освоен серийный выпуск подобных машин) для изготовления ДЭМ-Г используются магнитопроводы якоря с щеточно-коллекторным узлом серийных машин постоянного тока и статора серийных машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора. Однако магнитопроводы ротора и якоря в подобных двухмерных электрических машинах-генераторах не согласованы.Currently (the serial production of such machines has not yet been mastered) for the manufacture of DEM-G, armature magnetic circuits with a brush-collector assembly of serial DC machines and a stator of serial AC machines are used, which is used as an external rotor. However, the rotor and armature magnetic circuits in such two-dimensional electric machine-generators are not matched.

Представляя, с одной стороны, большие удобства, связанные с отсутствием необходимости в дорогостоящих штампах для изготовления (штамповки) листов ротора и якоря ДЭМ-Г, способ изготовления таких ДЭМ-Г имеет существенный недостаток, который заключается в том, что трудно (а порой - невозможно) подобрать магнитопроводы серийных электрических машин постоянного и переменного тока нужных диаметральных (впрочем - и осевых) размеров магнитопроводов, обеспечивающих расчетный воздушный зазор между одновременно (но с различными скоростями) вращающимися внешним ротором и внутренним якорем изготавливаемой таким образом двухмерной электрической машины-генератора. При этом уменьшенный (а тем более - нулевой) воздушный зазор неприемлем по условиям необходимости обеспечения свободного вращения внутреннего якоря в расточке также вращающегося (но с другой скоростью) внешнего ротора.Presenting, on the one hand, great convenience associated with the absence of the need for expensive dies for the manufacture (stamping) of rotor and armature sheets DEM-G, the method of manufacturing such DEM-G has a significant drawback, which is that it is difficult (and sometimes - it is impossible) to select the magnetic cores of serial DC and AC electric machines of the required diametrical (however, axial) dimensions of the magnetic cores, providing the calculated air gap between the simultaneously (but at different speeds) rotating outer rotor and the inner armature of the two-dimensional electric machine-generator produced in this way. At the same time, a reduced (and even more so - zero) air gap is unacceptable due to the need to ensure free rotation of the inner armature in the bore of the also rotating (but with a different speed) outer rotor.

Но с другой стороны, увеличенный воздушный зазор недопустим, так как это приводит к резкому увеличению рассеяния магнитного поля машины, что, в конечном счете, сказывается на уменьшении мощности машины, и как результат - на уменьшении ее КПД - η и коэффициента мощности - cos ϕ, т.е. энергетического показателя машины - η cos ϕ.But on the other hand, an increased air gap is unacceptable, since this leads to a sharp increase in the dissipation of the machine's magnetic field, which ultimately affects a decrease in the machine's power, and as a result, a decrease in its efficiency - η and power factor - cos ϕ , i.e. energy index of the machine - η cos ϕ.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятым авторами за прототип является способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора (пат. РФ №2496211 авторы Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайтова Т.Б., Кашин А.Я.), характеризующийся тем, что определяют начальный существующий воздушный зазор δн между ротором и якорем по формуле δн=(Dp-Da)/2, где Dp - внутренний диаметр ротора, Da - внешний диаметр якоря, затем рассчитывают необходимый конечный воздушный зазор δкр по формуле

Figure 00000001
где А - линейная нагрузка, Bδ o≈0,95Bδ ном - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, затем наращивают по наружной окружности цилиндрическую поверхность якоря, покрывая ее одним или несколькими слоями листовой электротехнической стали и доводя суммарную толщину слоев листовой электротехнической стали до величины, равной рассчитанной разности Δ, обеспечивая тем самым целесообразный по энергетическим соображениям конечный воздушный зазор δк≈δкр между ротором и якорем. Согласно этому способу электротехническую сталь на поверхности якоря закрепляют точечной электросваркой.The closest to the claimed invention in terms of technical essence and adopted by the authors as a prototype is a method of matching the rotor and armature magnetic circuits in two-dimensional electric machine-generators made using armature magnetic circuits with a brush-collector assembly of DC machines and a stator of AC machines used as an external rotor (pat. RF No. 2496211 authors Gaitov B.Kh., Kashin Ya.M., Gaitova TB, Kashin A.Ya.), characterized by the fact that the initial existing air gap δ n between the rotor and the armature is determined by the formula δ n = (Dp-Da) / 2, where Dp is the inner diameter of the rotor, Da is the outer diameter of the armature, then the required final air gap δ cr is calculated by the formula
Figure 00000001
where A is the linear load, B δ o ≈ 0.95B δ nom is the maximum induction in the air gap at no load and rated voltage, τ is the pole division, x d * is the synchronous inductive reactance along the longitudinal axis, the difference Δ = δ n -δ cr = {[(Dp-Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr , then the cylindrical surface of the armature is increased along the outer circumference, covering it with one or more layers of sheet electrical steel and bringing the total thickness of the layers of the sheet electrical steel to a value equal to the calculated difference Δ, thereby providing a finite air gap δ k ≈ δ cr , which is reasonable for energy reasons, between the rotor and the armature. According to this method, electrical steel on the surface of the armature is fixed by electric spot welding.

Однако в связи с тем, что в высокоскоростных ДЭМ-Г внутренний якорь вращается с большой скоростью, лист электротехнической стали под действием центробежных сил может разорваться в местах сварки, что в свою очередь может повлечь за собой заклинивание якоря в роторе ДЭМ-Г. Это существенно снижает надежность ДЭМ-Г.However, due to the fact that in high-speed DEM-G the inner armature rotates at high speed, the sheet of electrical steel under the action of centrifugal forces can break at the welding points, which in turn can lead to jamming of the armature in the DEM-G rotor. This significantly reduces the reliability of the DEM-G.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование способа согласования магнитопроводов внешнего ротора и внутреннего якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, позволяющее повысить надежность двухмерных электрических машин-генераторов.The objective of the present invention is to improve the method of matching the magnetic circuits of the outer rotor and the inner armature in two-dimensional electric machine-generators made using magnetic circuits of the armature with a brush-collector assembly of DC machines and the stator of AC machines used as an external rotor, which makes it possible to increase the reliability of two-dimensional electrical machines-generators.

Технический результат заявленного изобретения - минимизация вероятности заклинивания магнитопровода внутреннего якоря в магнитопроводе внешнего ротора двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г).The technical result of the claimed invention is to minimize the probability of jamming of the magnetic circuit of the inner armature in the magnetic circuit of the outer rotor of two-dimensional electric machine-generators (DEM-G).

Технический результат достигается тем, что в способе согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, при котором определяют начальный существующий воздушный зазор δн между магнитопроводами внешнего ротора и внутреннего якоря по формуле:The technical result is achieved by the fact that in the method of matching the rotor and armature magnetic circuits in two-dimensional electric machine-generators made using armature magnetic circuits with a brush-collector unit of DC machines and a stator of AC machines used as an external rotor, in which the initial existing air gap δ n between the magnetic cores of the outer rotor and the inner armature according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Dp - внутренний диаметр магнитопровода внешнего ротора, Da - внешний диаметр магнитопровода внутреннего якоря,where Dp is the inner diameter of the magnetic circuit of the outer rotor, Da is the outer diameter of the magnetic circuit of the inner armature,

затем рассчитывают необходимый расчетный конечный воздушный зазор δкр по формуле:then the required design final air gap δ cr is calculated using the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где А - линейная нагрузка, Bδ o - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр по формуле:where A is the linear load, B δ o is the maximum induction in the air gap at no load and rated voltage, τ is the pole division, x d * is the synchronous inductive reactance along the longitudinal axis, the difference between the initial air gap δ n and the calculated final air clearance δ cr according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Δ - разность между начальным воздушным зазором между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора и расчетным конечным воздушным зазором, δн - начальный воздушный зазор между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора, δкр - расчетный конечный воздушный зазор, при этом после определения разности между начальным воздушным зазором δн между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора и расчетным конечным воздушным зазором δкр подбирают металлическую трубку с толщиной стенки, равной рассчитанной разности Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, в которую затем впрессовывают магнитопровод внутреннего якоря.where Δ is the difference between the initial air gap between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor and the calculated final air gap, δ n is the initial air gap between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor, δ cr is the calculated final air gap, while after determining the difference between the initial air gap δ n between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor and the calculated final air gap δ cr, select a metal tube with a wall thickness equal to the calculated difference Δ = δ n -δ cr = {[(Dp-Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr , into which the magnetic core of the inner armature is then pressed.

При этом диаметр якоря увеличивается от значения Da до величины (Da+2Δ), где Δ - толщина выбранной металлической трубки, а воздушный зазор ДЭМ-Г уменьшается от начального значения δн до конечного (близкого к расчетному) значения δк≈δкр р на величину Δ.In this case, the diameter of the armature increases from the value Da to the value (Da + 2Δ), where Δ is the thickness of the selected metal tube, and the air gap DEM-G decreases from the initial value of δn to the final (close to the calculated) value of δ to ≈δ cr p by value Δ.

Повышение надежности двухмерных электрических машин-генераторов при согласовании их внутреннего якоря с внешним ротором заявляемым способом достигается минимизацией вероятности заклинивания магнитопровода внутреннего якоря в магнитопроводе внешнего ротора двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г) за счет подбора металлической трубки с толщиной стенки, равной рассчитанной разности Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором между магнитопроводами внешнего ротора и внутреннего статора и расчетным воздушным зазором между ними, и впрессовывания в эту трубку магнитопровода внутреннего якоря, обеспечивая тем самым целесообразный по энергетическим соображениям конечный воздушный зазор δк≈δкр между магнитопроводами внешнего ротора и внутреннего якоря, где Δ - разность между начальным воздушным зазором между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора и расчетным конечным воздушным зазором, δн - начальный воздушный зазор между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора, δкр - расчетный конечный воздушный зазор.Increasing the reliability of two-dimensional electric machine-generators when matching their inner armature with the outer rotor by the claimed method is achieved by minimizing the probability of jamming of the magnetic core of the inner armature in the magnetic core of the outer rotor of two-dimensional electric machine-generators (DEM-G) by selecting a metal tube with a wall thickness equal to the calculated difference Δ = δ n -δ cr = {[(Dp-Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap between the magnetic cores of the outer rotor and the inner stator and the calculated air gap between them, and pressing the magnetic core of the inner armature into this tube, providing thus, for energy reasons, the final air gap δ k ≈ δ cr between the magnetic cores of the outer rotor and the inner armature, where Δ is the difference between the initial air gap between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor and the calculated final air gap, δ n is the initial air gap between magnetic cores inside nnego armature and outer rotor, δ cr is the calculated final air gap.

Металлическая трубка, в которую впрессовывают магнитопровод внутреннего якоря, обладает большей прочностью, чем используемый в прототипе лист электротехнической стали, закрепленный точечной сваркой, который может разорваться в местах сварки под действием центробежных сил. Разрыв металлической трубки, используемой в заявляемом способе, ввиду отсутствия в ней сварочных швов исключен. Соответственно и заклинивание магнитопровода внутреннего якоря в магнитопроводе внешнего ротора по причине разрыва сварочных швов исключено.The metal tube, into which the magnetic core of the inner armature is pressed, has greater strength than the sheet of electrical steel used in the prototype, fixed by spot welding, which can break at the welding points under the action of centrifugal forces. The rupture of the metal tube used in the inventive method, due to the absence of welds in it, is excluded. Accordingly, jamming of the magnetic circuit of the inner armature in the magnetic circuit of the outer rotor due to rupture of the welds is excluded.

Исходя из этого согласование магнитопроводов внутреннего якоря и внешнего ротора посредством заявляемого способа минимизирует вероятность заклинивания магнитопровода внутреннего якоря в магнитопроде внешнего ротора ДЭМ-Г, и, соответственно повышает надежность ДЭМ-Г, особенно высокоскоростных.Proceeding from this, the coordination of the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor by means of the proposed method minimizes the probability of jamming of the magnetic core of the inner armature in the magnetoprode of the outer rotor DEM-G, and, accordingly, increases the reliability of DEM-G, especially high-speed ones.

Таким образом, совокупность предлагаемых признаков позволяет минимизировать вероятность заклинивания магнитопровода внутреннего якоря в магнитопроводе внешнего ротора двухмерных электрических машин-генераторов, и соответственно повысить их надежность.Thus, the combination of the proposed features makes it possible to minimize the probability of jamming of the magnetic circuit of the inner armature in the magnetic circuit of the outer rotor of two-dimensional electric machine-generators, and accordingly increase their reliability.

На фиг. 1 изображены в разрезе магнитопроводы ДЭМ-Г в начальном (несогласованном) виде, имеющей воздушный зазор δн, определяемый соотношением размеров внутреннего диаметра Dp магнитопровода внешнего ротора 1 и внешнего диаметра Da магнитопровода внутреннего якоря 2, причемFIG. 1 shows a sectional view of the DEM-G magnetic circuits in the initial (unmatched) form, having an air gap δ n , determined by the ratio of the dimensions of the inner diameter Dp of the magnetic circuit of the outer rotor 1 and the outer diameter Da of the magnetic circuit of the inner armature 2, and

Figure 00000005
Figure 00000005

На фиг. 2 представлены в разрезе те же магнитопроводы ДЭМ-Г, но уже с впрессованным в металлическую трубку 3 с толщиной стенки Δ магнитопроводом внутреннего якоря 2, в результате чего воздушный зазор между магнитопроводами внешнего ротора 1 и внутреннего якоря 2 ДЭМ-Г уменьшается до конечного (расчетного) уровняIn FIG. 2 shows in a section the same magnetic cores DEM-G, but already with the magnetic core of the inner armature 2 pressed into a metal tube 3 with a wall thickness Δ, as a result of which the air gap between the magnetic cores of the outer rotor 1 and the inner armature 2 DEM-G decreases to the final (calculated ) level

Figure 00000006
Figure 00000006

При этом, подбирая металлическую трубку 3 с различной толщиной Δ стенки для запрессовки в нее внутреннего якоря 2, можно добиться наилучшего эффекта повышения энергетического показателя ДЭМ-Г, т.е. η cos ф.At the same time, choosing a metal tube 3 with different wall thickness Δ for pressing the inner armature 2 into it, you can achieve the best effect of increasing the energy index of DEM-G, i.e. η cos f.

На фиг. 3 приведен спрямленный (развернутый в линию) фрагмент ДЭМ-Г с нормализованным, уменьшенным воздушным зазором от начальной величины δн до конечного значения δк за счет впрессовывания магнитопровода внутреннего якоря 2 в металлическую трубку 3 с соответствующей толщиной Δ стенки.FIG. 3 shows a straightened (unfolded in a line) fragment of DEM-G with a normalized, reduced air gap from the initial value of δ n to the final value of δ k due to pressing the magnetic core of the inner armature 2 into the metal tube 3 with the corresponding wall thickness Δ.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

К расчетному (выбранному) пакету якоря серийной электрической машины постоянного тока заданных геометрических размеров подбирается соответствующий по размерам пакет статора серийной асинхронной или синхронной машины, используемой в качестве внешнего ротора. Затем определяют начальный существующий воздушный зазор δн между магнитопроводами внешнего ротора и внутреннего якоря по формуле:To the calculated (selected) package of the armature of a serial DC electric machine of given geometric dimensions, the corresponding size package of the stator of a serial asynchronous or synchronous machine used as an external rotor is selected. Then the initial existing air gap δ n between the magnetic cores of the outer rotor and the inner armature is determined by the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где Dp - внутренний диаметр магнитопровода внешнего ротора, Da - внешний диаметр магнитопровода внутреннего якоря.where Dp is the inner diameter of the magnetic circuit of the outer rotor, Da is the outer diameter of the magnetic circuit of the inner armature.

Затем рассчитывают необходимый конечный воздушный зазор δкр по формуле:Then the required final air gap δ cr is calculated by the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

где А - линейная нагрузка, Вδ о - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр.where A is the linear load, B δ o is the maximum induction in the air gap at no load and rated voltage, τ is the pole division, x d * is the synchronous inductive reactance along the longitudinal axis, the difference is found Δ = δ n -δ cr = {[ (Dp-Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr .

После этого подбирают металлическую трубку с толщиной стенки, равной рассчитанной разности Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, в которую затем впрессовывают магнитопровод внутреннего якоря.After that, a metal tube is selected with a wall thickness equal to the calculated difference Δ = δ n -δ cr = {[(Dp-Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr , into which then the magnetic core of the inner armature is pressed in.

Claims (10)

Способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, при котором определяют начальный существующий воздушный зазор δн между магнитопроводами внешнего ротора и внутреннего якоря по формуле:A method for matching the rotor and armature magnetic circuits in two-dimensional electric generator machines made using armature magnetic circuits with a brush-collector assembly of DC machines and a stator of AC machines used as an external rotor, in which the initial existing air gap δ n between the magnetic circuits of the external rotor and inner armature according to the formula:
Figure 00000009
Figure 00000009
 где Dp - внутренний диаметр магнитопровода внешнего ротора, Da - внешний диаметр магнитопровода внутреннего якоря,where Dp is the inner diameter of the magnetic circuit of the outer rotor, Da is the outer diameter of the magnetic circuit of the inner armature, затем рассчитывают необходимый расчетный конечный воздушный зазор δкр по формуле:then the required design final air gap δ cr is calculated using the formula:
Figure 00000010
Figure 00000010
 где А - линейная нагрузка, Вδо - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси,where A is the linear load, V δо is the maximum induction in the air gap at no-load and rated voltage, τ is the pole division, x d * is the synchronous inductive reactance along the longitudinal axis, находят разность между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр по формуле:find the difference between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr by the formula:
Figure 00000011
Figure 00000011
 где Δ - разность между начальным воздушным зазором между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора и расчетным конечным воздушным зазором, δн - начальный воздушный зазор между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора, δкр - расчетный конечный воздушный зазор,where Δ is the difference between the initial air gap between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor and the calculated final air gap, δ n is the initial air gap between the magnetic cores of the inner armature and the outer rotor, δ cr is the calculated final air gap, отличающийся тем, что после определения разности между начальным воздушным зазором δн между магнитопроводами внутреннего якоря и внешнего ротора и расчетным конечным воздушным зазором δкр подбирают металлическую трубку с толщиной стенки, равной рассчитанной разности Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, в которую затем впрессовывают магнитопровод внутреннего якоря.characterized in that after determining the difference between the initial air gap δ n between the magnetic circuits of the inner armature and the outer rotor and the calculated final air gap δ cr, select a metal tube with a wall thickness equal to the calculated difference Δ = δ n -δ cr = {[(Dp- Da) / 2] -δ cr } between the initial air gap δ n and the calculated final air gap δ cr , into which the magnetic core of the inner armature is then pressed.
RU2019100594A 2019-01-10 2019-01-10 Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators RU2726867C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100594A RU2726867C2 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100594A RU2726867C2 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019100594A RU2019100594A (en) 2020-07-10
RU2019100594A3 RU2019100594A3 (en) 2020-07-10
RU2726867C2 true RU2726867C2 (en) 2020-07-16

Family

ID=71509358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100594A RU2726867C2 (en) 2019-01-10 2019-01-10 Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726867C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743934A (en) * 1970-05-20 1973-07-03 Bbc Brown Boveri & Cie Apparatus for monitoring the air gap in rotary electrical machines using magnetic field plates or magneto diodes
JPH0817554A (en) * 1994-07-04 1996-01-19 Gomi Shoji Kk Animals and plants rearing heater
RU2332775C1 (en) * 2006-12-05 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Two-dimensional electrical machine-generator
RU2496211C1 (en) * 2012-03-11 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Harmonising method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines - generators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743934A (en) * 1970-05-20 1973-07-03 Bbc Brown Boveri & Cie Apparatus for monitoring the air gap in rotary electrical machines using magnetic field plates or magneto diodes
JPH0817554A (en) * 1994-07-04 1996-01-19 Gomi Shoji Kk Animals and plants rearing heater
RU2332775C1 (en) * 2006-12-05 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Two-dimensional electrical machine-generator
RU2496211C1 (en) * 2012-03-11 2013-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Harmonising method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines - generators

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019100594A (en) 2020-07-10
RU2019100594A3 (en) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104422885A (en) Real-time online motor testing system
CN104052208A (en) Method for transforming three-phase asynchronous motor into permanent magnet motor
RU2726867C2 (en) Matching method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines-generators
CN101572455B (en) Reinforced insulation structure applied to low-voltage variable frequency motor random winding
RU2496211C1 (en) Harmonising method of magnetic conductors of rotor and armature in two-dimensional electric machines - generators
CN104422886A (en) Three-phase asynchronous motor testing system
RU2328801C1 (en) Gap-free stator of electromagnetic reversed machine and method of three phase single layer winding application on it
RU2526835C2 (en) Energy-efficient electrical machine
JP5918760B2 (en) Rotating electric machine
RU2392724C1 (en) Single-phased electric generator
Dorrell et al. Electromagnetic considerations in the design of doubly-fed reluctance generators for use in wind turbines
EP3007325A1 (en) Hybrid conductor for generator stator winding
Imawati et al. Design and simulation of three phase squirrel cage induction motor in low voltage system 48V 50Hz 3Hp for electric golf cart
RU2320063C2 (en) Electrical machine assembly process
RU2286641C1 (en) Electrical machine (alternatives)
WO2023082263A1 (en) Motor stator, variable frequency motor, and manufacturing method for motor stator
CN215772883U (en) Magnetic field modulation type brushless excitation salient pole synchronous motor
RU2509402C1 (en) Winding of electric machine
RU2799495C1 (en) Method of winding non-salient pole distributed stator windings of an electric machine
CN203589871U (en) External rotor permanent magnet type three-phase AC minisize motor
US1776767A (en) Winding for electric machines
WO2023164886A1 (en) Multi-phase alternating-current yoke winding stator
CN112753152B (en) Magnetically active element of a multiphase rotating electrical machine
RU175507U1 (en) End Excitation Synchronous Alternator
RU2019100600A (en) Two-dimensional electric generator machine