RU94389U1 - Бесконтактная электрическая машина - Google Patents

Бесконтактная электрическая машина Download PDF

Info

Publication number
RU94389U1
RU94389U1 RU2010101976/22U RU2010101976U RU94389U1 RU 94389 U1 RU94389 U1 RU 94389U1 RU 2010101976/22 U RU2010101976/22 U RU 2010101976/22U RU 2010101976 U RU2010101976 U RU 2010101976U RU 94389 U1 RU94389 U1 RU 94389U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
turns
stator
tooth
electric machine
Prior art date
Application number
RU2010101976/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Людмила Михайловна Епифанова
Олег Владимирович Епифанов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Проектно-Производственно-Технологическая Фирма "ЭЛМА-Ко"
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 Закрытое Акционерное Общество Проектно-Производственно-Технологическая Фирма "ЭЛМА-Ко" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Проектно-Производственно-Технологическая Фирма "ЭЛМА-Ко"
Priority to RU2010101976/22U priority Critical patent/RU94389U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU94389U1 publication Critical patent/RU94389U1/ru

Links

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

Бесконтактная электрическая машина с электромагнитным редуцированием, содержащая статор с z равномерно расположенными зубцами, на которых размещена m-фазная катушечная обмотка, и ротор с 2р чередующимися полюсами, отличающаяся тем, что число витков i-й катушки каждой из фаз определяется по формуле ! , при этом 2p≠kz, ! где: Wim - число витков на i-м зубце фазы m; ! Wom - эффективное число витков фазы m; ! p - число пар полюсов; ! i - порядковый номер зубца; ! z - число зубцов статора; ! αm - угол сдвига между фазами; ! k - любое целое число.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве источника электроэнергии (генератор), электродвигателя, тахогенератора.
Известны электрические машины (ЭМ) бесконтактного исполнения, имеющие катушечную обмотку с одинаковым числом витков в каждой катушке и определенное соотношение между числом зубцов статора и числом пар полюсов ротора. Обмотка ЭМ содержит m фаз.
Известна бесконтактная электрическая машина магнитоэлектрического типа (1), к основным недостаткам которой относится сужение функциональных возможностей, повышенные пульсации момента в режиме электродвигателя (ЭД) и несинусоидальность э.д.с. в режиме электрогенератора (ЭГ), а также низкие энергетические характеристики.
Эти недостатки вызваны применением так называемой «дробной» катушечной обмотки, у которой отношение числа пазов статора на полюс и фазу q является дробным числом. Кривая намагничивающей силы обмоток с дробным q содержит большое число высших гармоник, поэтому теряется значительная часть полезной мощности ЭМ, появляются пульсации момента от угла поворота ЭД и искажения синусоидальности э.д.с. ЭГ. Кроме того, не при любом значении q можно выполнить необходимое количество фаз, что уменьшает функциональные возможности ЭМ.
Целью предлагаемого технического решения является повышение энергетических характеристик и функциональных возможностей ЭМ, снижение пульсаций момента ЭД и искажений э.д.с. ЭГ.
Указанная цель достигается тем, что число витков в каждой катушке m-й фазы рассчитывается по формуле
Wim=Womsin(2πpi/z±£m), (1)
при этом 2p≠kz;
Где: Wim - число витков на i-м зубце фазы m
Wom - эффективное число витков фазы m
p - число пар полюсов
i - порядковый номер зубца
z - число зубцов статора
k - любое целое число
£m - УГОЛ сдвига между фазами. При симметричной двухфазной обмотке £m=π/2 ; при трехфазной - £m=2π/3. При необходимости возможно выполнить несимметричный сдвиг фаз обмотки.
Из формулы видно, что витки и, следовательно, намагничивающая сила распределены по расточке статора по синусоидальному закону, что существенно уменьшает пульсации момента ЭД и несинусоидальность э.д.с. ЭГ за счет уменьшения высших гармонических составляющих и увеличивает амплитуду рабочей гармоники, что повышает энергетические характеристики ЭМ.
Предлагаемый способ намотки фаз ЭМ позволяет обеспечивать любой необходимый угол сдвига фаз и число фаз, что расширяет функциональные особенности ЭМ.
ЭМ состоит из магнитопроводящего статора 1 с k-равномерно расположенными катушками фазы m (при зубцовом варианте z=k) и ротора 2 с p числом пар полюсов. Фаза m содержит k катушек, где число витков каждой катушки определено по формуле (1), при этом £m=0. При вычислении значения Wim знак «+» означает намотку катушки по часовой стрелке, знак «-» - против часовой стрелки. Намотка фазы (m+1) и следующих проводится аналогичным способом, при этом £m определяет необходимый угол сдвига фаз.
Пример расчета для электрической машины, у которой статор имеет z=18 зубцов, а ротор имеет р=8 пар полюсов. Необходимо на такой статор намотать двухфазную обмотку с угловым сдвигом 90° и амплитудой 30 витков. Согласно формуле изобретения, получаем для первой фазы:
Для второй фазы:
В таблице 1 приведен результат расчета. Знак при числе витков указывает на направление обмотки.
На рисунке 1 приведен график распределения числа витков катушки на зубцах первой фазы.
На рисунке 2 приведен пример схемы намотки первой фазы.
Осуществление данного технического решения производится известными технологическими способами:
- намотка катушек на специальной оснастке и укладка в пазы (при зубцовом варианте) или крепление на сердечник статора (при беззубцовом варианте).
- использование оборудования для автоматической намотки прямо на зубцы статора.
Бесконтактная электрическая машина
Таблица 1
Номер зубца 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Число витков Фаза 1 21 -13 3 8 -17 25 -29 30 -27 21 -13 3 8 -17 25 -29 30 -27
Фаза 2 21 -27 30 -29 25 -17 8 3 -13 21 -27 30 -29 25 -17 8 3 -13

Claims (1)

  1. Бесконтактная электрическая машина с электромагнитным редуцированием, содержащая статор с z равномерно расположенными зубцами, на которых размещена m-фазная катушечная обмотка, и ротор с 2р чередующимися полюсами, отличающаяся тем, что число витков i-й катушки каждой из фаз определяется по формуле
    Figure 00000001
    , при этом 2p≠kz,
    где: Wim - число витков на i-м зубце фазы m;
    Wom - эффективное число витков фазы m;
    p - число пар полюсов;
    i - порядковый номер зубца;
    z - число зубцов статора;
    αm - угол сдвига между фазами;
    k - любое целое число.
    Figure 00000002
RU2010101976/22U 2010-01-14 2010-01-14 Бесконтактная электрическая машина RU94389U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101976/22U RU94389U1 (ru) 2010-01-14 2010-01-14 Бесконтактная электрическая машина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101976/22U RU94389U1 (ru) 2010-01-14 2010-01-14 Бесконтактная электрическая машина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU94389U1 true RU94389U1 (ru) 2010-05-20

Family

ID=42676555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101976/22U RU94389U1 (ru) 2010-01-14 2010-01-14 Бесконтактная электрическая машина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU94389U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558709C1 (ru) * 2013-12-27 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) Генератор переменного электрического тока с распределенными обмотками
USD906544S1 (en) * 2016-11-14 2020-12-29 Certainteed Ceilings Corporation Support member for ceiling system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558709C1 (ru) * 2013-12-27 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) Генератор переменного электрического тока с распределенными обмотками
USD906544S1 (en) * 2016-11-14 2020-12-29 Certainteed Ceilings Corporation Support member for ceiling system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
More et al. Analysis of flux-reversal machine based on fictitious electrical gear
CN104617720B (zh) 用于削弱永磁同步发电机齿槽转矩的方法
US8633627B2 (en) Electric machine
CN104753272B (zh) 组合式无刷直流永磁磁通切换电机及其轴向比例计算方法
NZ593769A (en) Wind turbine generator with diode rectifiers and unequal coil winding and magnetic pole numbers for DC output
CN104079085A (zh) 一种电机及正弦定子
RU94389U1 (ru) Бесконтактная электрическая машина
CN205430012U (zh) 一种三相双凸极电机结构
US9806574B2 (en) Low loss permanent magnet excited electric machine
RU111723U1 (ru) Обмотка асинхронного двигателя
Resmi et al. Design and analysis of brushless doubly fed induction generator
Madescu et al. Low speed PM generator for direct-drive wind applications
Miyamoto et al. Consideration for fractional slot winding of permanent magnet type synchronous machine
CN110829664A (zh) 一种新型双层分数槽集中绕组及其拓扑分布获取方法
KR20090090996A (ko) 동기식 전기 장치
Wang et al. Research on new hybrid excitation PM synchronous generators with tooth harmonic excitation
Kurihara et al. High-efficiency interior permanent-magnet synchronous generators with minimal voltage regulation for nano and pico hydro generation
CN105337433A (zh) 一种多极永磁电机磁极铁芯结构
Levin et al. Optimization of the magnetic circuit of the homopolar inductor machine with non-overlapping concentrated windings
Buksnaitis Research of electromagnetic parameters of single-layer three-phase and six-phase chain windings
Zhang et al. The design and FEA of brushless doubly-fed machine with hybrid rotor
Liu et al. Analysis of doubly excited brushless machine with radially laminated magnetic barrier rotor
Lian et al. Optimization design of cogging torque and back EMF waveform for PMSM
RU140528U1 (ru) Двухполюсный асинхронный генератор ветроэлектрической установки
RU2672562C1 (ru) Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем

Legal Events

Date Code Title Description
PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130423

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170115