RU67347U1 - SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE - Google Patents
SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU67347U1 RU67347U1 RU2007121248/22U RU2007121248U RU67347U1 RU 67347 U1 RU67347 U1 RU 67347U1 RU 2007121248/22 U RU2007121248/22 U RU 2007121248/22U RU 2007121248 U RU2007121248 U RU 2007121248U RU 67347 U1 RU67347 U1 RU 67347U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- electric machine
- synchronous electric
- rotor
- machine according
- Prior art date
Links
Abstract
Синхронная электрическая машина, содержащая статор и ротор, в которой статор состоит из материала с высокой магнитной проницаемостью с зубцами ориентированными параллельно основному магнитному потоку, и между которыми расположены проводники многофазной обмотки, ротор выполнен в виде магнитопровода из материала с высокой магнитной проницаемостью в форме цилиндра, закрепленного с возможностью вращения относительно статора и несущего расположенные по окружности полюса с чередующейся полярностью, обращенные через рабочий зазор к статору, число полюсов, число зубцов статора и число катушечных групп в фазе, число зубцов статора, приходящихся на одну фазную группу, и число фаз связаны соотношениями, ротор выполнен в виде одного цилиндра.A synchronous electric machine containing a stator and a rotor, in which the stator consists of a material with high magnetic permeability with teeth oriented parallel to the main magnetic flux, and between which there are multiphase winding conductors, the rotor is made in the form of a magnetic circuit made of a material with high magnetic permeability in the form of a cylinder, fixed with the possibility of rotation relative to the stator and the bearing located around the circumference of the pole with alternating polarity, facing through the working gap to the stat pv, the number of poles, number of stator teeth and the number of phase coil groups, the number of stator teeth per one phase power group and the number of phases associated relations, the rotor is formed as a single cylinder.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно электрическим машинам, главным образом, низкооборотным.The utility model relates to electrical engineering, namely electrical machines, mainly low-speed ones.
Известен синхронный электродвигатель (А.с. СССР SU №1345291 по МПК Н02К 19/02, бюл. №38, 1987 г., автор Шевченко А.Ф.), содержащий статор с трехфазной обмоткой (в заявляемом изобретении - многофазной катушечной обмоткой) и активный ротор с чередующейся полярностью полюсов (в заявляемом изобретении - один индуктор ротора, полюса которого образованы постоянными магнитами с чередующейся полярностью)..., катушки обмотки статора, принадлежащие одной фазе, расположены на полюсах (в заявляемом изобретении - на отдельных зубцах), сдвинутых на 360 эл. град, включены встречно. Недостатком упомянутого технического решения является то, что сдвиг на 360 эл. град. между катушками одной фазы делает гармонический состав зависимости ЭДС от времени этого двигателя весьма обширным, что ухудшает виброакустические показатели, создает дополнительные потери мощности и ухудшает КПД.Known synchronous motor (AS USSR SU No. 1345291 according to IPC Н02К 19/02, bull. No. 38, 1987, author Shevchenko AF), containing a stator with a three-phase winding (in the present invention, a multiphase coil winding) and an active rotor with alternating polarity of the poles (in the claimed invention - one inductor of the rotor, the poles of which are formed by permanent magnets with alternating polarity) ..., the stator winding coils belonging to one phase are located at the poles (in the claimed invention - on separate teeth), shifted by 360 email. hail, included counter. The disadvantage of the mentioned technical solution is that the shift is 360 e. hail. between the coils of one phase makes the harmonic composition of the dependence of the EMF on the time of this engine very extensive, which degrades the vibration-acoustic performance, creates additional power losses and degrades the efficiency.
Известен принятый за прототип электромеханический преобразователь [заявка на изобретение РФ №2005130805 А. Авторы Авдонин А.Ф., Дашко О.Г., Захаренко А.Б., Кривоспицкий Ю.П., Литвинов А.В., Литвинов В.Н., Машуров С.И., Смага А.П., Стрекалов А.Ф. Опубликовано 10.04.2007, Бюллетень №10.], содержащий, по меньшей мере, одну статорно-роторную пару, в которой статор состоит из сердечников из материала с высокой магнитной проницаемостью, торцами прикрепленных к опорному статорному кольцу и ориентированных параллельно основному магнитному потоку, и между которыми расположены проводники многофазной обмотки, ротор выполнен в виде двух коаксиально расположенных наружного и внутреннего индукторов-магнитопроводов из материала с высокой магнитной проницаемостью в форме полых цилиндров, закрепленных с возможностью вращения относительно статора, несущих расположенные по окружностям полюса с чередующейся полярностью, обращенные через рабочие зазоры к статору и охватывающие его, при этом полярность полюсов, расположенных на внутреннем и наружном индукторах друг напротив друга, согласная, число полюсов 2·р, число пар полюсов p, число сердечников статора z и число катушечных групп в фазе d связаны соотношением:Known adopted for the prototype electromechanical converter [application for the invention of the Russian Federation No. 2005130805 A. Authors Avdonin AF, Dashko OG, Zakharenko AB, Krivospitsky Yu.P., Litvinov AV, Litvinov V.N ., Mashurov S.I., Smaga A.P., Strekalov A.F. Published on April 10, 2007, Bulletin No. 10.], Comprising at least one stator-rotor pair, in which the stator consists of cores of material with high magnetic permeability, ends attached to the supporting stator ring and oriented parallel to the main magnetic flux, and between which there are conductors of a multiphase winding, the rotor is made in the form of two coaxially located external and internal inductors-magnetic circuits from a material with high magnetic permeability in the form of hollow cylinders rotatable relative to the stator, bearing poles of alternating polarity located around the circumference, facing the stator through working gaps and covering it, while the polarity of the poles located on the inner and outer inductors opposite each other, consonant, the number of poles is 2 · p, the number pairs of poles p, the number of stator cores z and the number of coil groups in phase d are related by:
где b - число сердечников статора, приходящихся на одну фазную группу, и m - число фаз. Недостатком прототипа является торцевое крепление сердечников статора, а также то, что в изобретении-прототипе не даны рекомендации по выбору оптимальных соотношений входящих в формулу (3) параметров.where b is the number of stator cores per phase group, and m is the number of phases. The disadvantage of the prototype is the end fastening of the stator cores, as well as the fact that the invention prototype does not give recommendations for choosing the optimal ratios included in the formula (3) parameters.
Целью настоящего изобретения является создание синхронной электрической машины с повышенным КПД, приемлемыми виброакустическими показателями и технологичной катушечной обмоткой статора (якоря), в которой каждая катушка расположена на отдельном зубце. Указанная цель достигается в соответствии с настоящим техническим решением благодаря соблюдению соотношения (3) между числом полюсов 2·р ротора, числом сердечников (далее - зубцов) статора z, числом катушечных групп в фазе d, числом зубцов статора, приходящихся на одну фазную группу b, и числом фаз m, дополненного соотношением (4):The aim of the present invention is to provide a synchronous electric machine with increased efficiency, acceptable vibroacoustic performance and a technologically advanced coil winding of the stator (armature), in which each coil is located on a separate tooth. This goal is achieved in accordance with this technical solution by observing the ratio (3) between the number of poles 2 · rotor, the number of stator cores (hereinafter referred to as teeth) z, the number of coil groups in phase d, and the number of stator teeth per phase group b , and the number of phases m supplemented by relation (4):
где m=2 или m=3, b=1, 2, 3, 4, 5..., если (b·m±1) - четное число, то d=1, 2, 3, 4, 5..., если (b·m±1) - нечетное число, то d=2, 4, 6, 8... Знак «+» в формуле (3) относится к более тихоходным машинам, «-» - к более скоростным. Кроме того, начала фаз должны располагаться друг относительно друга под углом:where m = 2 or m = 3, b = 1, 2, 3, 4, 5 ..., if (b · m ± 1) is an even number, then d = 1, 2, 3, 4, 5 .. ., if (b · m ± 1) is an odd number, then d = 2, 4, 6, 8 ... The “+” sign in formula (3) refers to slower machines, “-” to faster ones. In addition, the beginning of the phases should be located relative to each other at an angle:
где α измеряется в геометрических градусах.where α is measured in geometric degrees.
Желательно также отказаться от торцевого крепления зубцов статора, поскольку их консольное закрепление накладывает ограничение на максимальную активную длину машины.It is also advisable to abandon the end fastening of the stator teeth, since their cantilever fastening imposes a limit on the maximum active length of the machine.
На фиг.1 изображен эскиз примера. выполнения активной части синхронной электрической машины в соответствии с настоящей полезной моделью - вариант с числом зубцов 1 зубцов статора z=24, на котором размещена трехфазная обмотка 2, соединенная в звезду, где А, В, С - названия фаз, фаза В состоит из двух катушечных групп 3 и 4, соединенных последовательно при помощи проводников 5. Обмотка 2 может быть также Figure 1 shows a sketch of an example. execution of the active part of a synchronous electric machine in accordance with this utility model is an option with the number of teeth 1 of the stator teeth z = 24, on which there is a three-phase winding 2 connected to a star, where A, B, C are the names of the phases, phase B consists of two coil groups 3 and 4 connected in series using conductors 5. Winding 2 can also be
соединена в треугольник. Число катушек в группе b=4. Число полюсов ротора 2р=26, полюса ротора образованы при помощи двадцати шести постоянных магнитов 6 чередующейся полярности, прикрепленных к ярму 7 ротора. Соседние катушки в катушечной группе должны быть соединены встречно, поскольку они находятся в основном под полюсами ротора противоположной полярности. Катушки в катушечных группах и катушечные группы фаз соединяются между собой во всех фазах одинаково. Ярмо 7 ротора должно быть изготовлено при помощи механообработки из отливки или поковки конструкционной стали с высокой магнитной проницаемостью, например, стали 10. При частотах перемагничивания, меньших 10÷15 Гц, зубцы 1 и ярмо 8 статора, могут быть изготовлены аналогично ярму 7 ротора. При больших значениях упомянутой частоты зубцы и ярмо статора должны быть шихтованы из листов электротехнической стали, направление шихтовки - параллельно оси вращения машины. С целью снижения стоимости статора зубцы и ярмо могут быть изготовлены из порошкового магнитомягкого материала, например, путем прессования.connected in a triangle. The number of coils in the group b = 4. The number of rotor poles is 2p = 26, the rotor poles are formed using twenty-six permanent magnets 6 of alternating polarity attached to the yoke 7 of the rotor. The adjacent coils in the coil group must be connected in the opposite direction, since they are mainly under the poles of the rotor of opposite polarity. Coils in coil groups and coil groups of phases are connected to each other in all phases equally. The rotor yoke 7 must be made by machining from casting or forgings of structural steel with high magnetic permeability, for example, steel 10. For magnetization reversal frequencies less than 10-15 Hz, the teeth 1 and stator yoke 8 can be made similarly to the rotor yoke 7. At high values of the mentioned frequency, the teeth and yoke of the stator should be burdened from sheets of electrical steel, the direction of the burden should be parallel to the axis of rotation of the machine. In order to reduce the cost of the stator, the teeth and yoke can be made of magnetically soft powder material, for example, by pressing.
Катушки обмотки 2 статора наматываются из обмоточного провода, например, медного эмаль-провода, на электроизолирующие каркасы, либо на зубцовую изоляцию на каждый зубец 1 статора. Для снижения электрических ("омических") потерь катушечная группа, либо фаза в целом, может наматываться непрерывным проводом. Для упрощения и автоматизации технологии намотки катушек обмотки 2 зубцы 1 и ярмо 8 изготавливаются отдельно, на зубцы 1 наматывается обмотка 2, а затем зубцы 1 скрепляют с ярмом 8. После окончания обмоточных работ для увеличения электрической прочности изоляции и повышения ее надежности производится пропитка обмотки лаком или компаундом.The stator winding coils 2 are wound from a winding wire, for example, copper enamel wire, onto electrically insulating frames, or on the tooth insulation on each tooth 1 of the stator. To reduce electrical ("ohmic") losses, the coil group, or the phase as a whole, can be wound with a continuous wire. To simplify and automate the technology of winding winding coils, 2 teeth 1 and yoke 8 are manufactured separately, winding 2 is wound on teeth 1, and then teeth 1 are fastened with yoke 8. After winding work is completed, varnish is impregnated with winding to increase the dielectric strength and increase its reliability. or compound.
При d>1 катушечные группы одной и той же фазы обмотки могут быть соединены последовательно, либо параллельно. При d - целое четное число катушечные группы одной и той же фазы обмотки могут быть образовывать параллельные ветви, которые в свою очередь могут быть соединены между собой последовательно (смешанное соединение).For d> 1, the coil groups of the same phase of the winding can be connected in series or in parallel. When d is an even integer, the coil groups of the same phase of the winding can form parallel branches, which in turn can be connected to each other in series (mixed connection).
Катушечные группы фазы должны быть соединены между собой таким образом, чтобы векторы наведенных в них ЭДС, геометрически складываясь, образовывали максимальную суммарную ЭДС фазы.The coil groups of the phase should be interconnected so that the vectors of the induced emf, geometrically folding, form the maximum total emf of the phase.
Примеры осуществления изобретения. Можно привести следующие примеры оптимальной реализации электрических машин с двухфазной и трехфазной обмоткой статора (см. таблицу).Examples of carrying out the invention. The following examples of optimal implementation of electric machines with two-phase and three-phase stator windings can be given (see table).
1. Варианты синхронных машин в таблице с z=24 и z=36, выделенные жирным и курсивом, могут использоваться в качестве двухфазных и трехфазных машин. Возможно создание машины с переключением катушек так, чтобы одна и та же машина работала c m=2 и c m=3.
2. При промышленном производстве возможен выпуск ряда машин с одними и теми же размерами и обмоточными данными статора. Например:
- при z=24, m=2, 2р=12, 18, 20, 22, 26, 28, 30, 36;
- при z=36, m=3, 2р=24, 30, 32, 34, 38, 40, 42, 48.Note.
1. Variants of synchronous machines in the table with z = 24 and z = 36 in bold and italics can be used as two-phase and three-phase machines. It is possible to create a machine with switching coils so that the same machine works cm = 2 and cm = 3.
2. In industrial production, it is possible to produce a number of machines with the same dimensions and stator winding data. For example:
- at z = 24, m = 2, 2p = 12, 18, 20, 22, 26, 28, 30, 36;
- at z = 36, m = 3, 2p = 24, 30, 32, 34, 38, 40, 42, 48.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007121248/22U RU67347U1 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007121248/22U RU67347U1 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU67347U1 true RU67347U1 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38953541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007121248/22U RU67347U1 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU67347U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009051515A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Zakrytoe Akcionernoe Obschestvo Nauchno-Proizvodstvennoe Predpriyatie 'inkar-M' | Synchronous electrical machine |
RU2551640C1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-05-27 | Александр Александрович Дульцев | Synchronous reluctance motor |
-
2007
- 2007-06-07 RU RU2007121248/22U patent/RU67347U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009051515A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Zakrytoe Akcionernoe Obschestvo Nauchno-Proizvodstvennoe Predpriyatie 'inkar-M' | Synchronous electrical machine |
RU2551640C1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-05-27 | Александр Александрович Дульцев | Synchronous reluctance motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070257566A1 (en) | Synchronous Machine Using the Eleventh Harmonic | |
US9608501B2 (en) | Rotary electric machine | |
US20080315704A1 (en) | Synchronous Machine | |
Zulu et al. | Topologies for wound-field three-phase segmented-rotor flux-switching machines | |
RU2437196C1 (en) | Electric machine of double rotation | |
RU67347U1 (en) | SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE | |
RU2311715C1 (en) | Synchronous electrical machine | |
RU2441308C1 (en) | Electromechanical converter | |
RU2700179C1 (en) | Electric machine | |
CN109599962B (en) | Double salient pole motor of new phase splitting form | |
CN102223050B (en) | Cylindrical non-overlapping type transverse flux permanent magnet linear motor | |
CN102403860B (en) | Equal pole double-section reluctance generator | |
CN115940559A (en) | Stator offset type doubly salient permanent magnet motor | |
CN102969816A (en) | Automobile three-phase short-chord winding permanent alternating current (AC) generator | |
CN109599974B (en) | Three-phase single-layer winding motor with span of 2 | |
RU2339147C1 (en) | Electrical machine | |
CN107733197A (en) | A kind of permanent magnet direct driving motor | |
RU2716489C2 (en) | Electromechanical converter | |
WO2009051515A1 (en) | Synchronous electrical machine | |
CN110417157B (en) | Multiphase axial flux permanent magnet synchronous motor | |
CN113949244A (en) | Single-tooth concentrated winding less-harmonic axial flux motor | |
EP2894772A1 (en) | Electromechanical converter | |
RU175549U1 (en) | High speed electromechanical energy converter | |
RU145561U1 (en) | DESIGN OF A SYNCHRONOUS REACTIVE MOTOR | |
RU2541427C1 (en) | Terminal electric machine (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110608 |