SA115360185B1 - آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم - Google Patents

Abstract

يتعلق الاختراع بآلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم permanent magnet rotating electrical machine، ويتعلق بآلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم مناسبة لتوليد طاقة الرياح wind power مثلاً. في آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم تشتمل على جزء ثابت stator (1) يحتوي على ملفات عضو انتاج armature coils داخل مجموعة من الفتحات slots (12) المتشكلة في جزء لبي ثابت stator core (13)، جزء دوار rotor (2) يتم الحصول عليه عن طريق رص مجموعة من الأجزاء اللبية الدوارة rotor cores (5) المزودة بثقوب إدخال المغناطيس magnet insertion holes (4) في طبقات ذات فراغات، حيث يتم تزويد الفراغات عن طريق ترتيب قطع مجرى duct pieces (16) بين الأجزاء اللبية الدوارة rotor cores (5)، ومغانط دائمة (3) يتم ادخالها في ثقوب إدخال المغناطيس (4)، يتم ترتيب قطعة واحدة على الأقل من قطع المجرى (16) على خط يمتد من مركز الجزء اللبي الدوار (5) إلى الجانب المحيطي الخارجي، ويتم تشكيل ثـقوب إدخال المغناطيس (4) على كلا جانبي قطعة المجرى (16) للحيود عن قطعة المجرى (16) حيث أن ثقوب إدخال المغناطيس (4) تمتد من جانب مركز الجزء اللبي الدوار (

Description

١ ‏آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم‎

Permanent magnet rotating electrical machine ‏الوصف الكامل‎ ‏خلفية الاختراع‎ permanent magnet rotating ‏كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم‎ AL ‏يتعلق الاختراع‎

Bla ‏لتوليد‎ Me ‏كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم مناسبة‎ AL ‏لدعننهءك» ويتعلق‎ machine ‏الرياح.‎ ‎o‏ زادت في السنوات الأخيرة كمية توليد طاقة الرياح بشكل كبير وبهدف تحسين الكفاءة الاقتصادية ‎economic efficiency‏ وتحسين كفاءة المولد ‎generator‏ عن طريق زيادة سعة ‎AY‏ ‏وكذلك تقليل حجمها ووزنهاء زدت الحاجة إلى آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم والتي تكون لها سعة عالية تبلغ ‎١‏ ميجاواط أو أكثر. ‏وعند استخدام الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم والتي لها سعة ‎dle‏ حتى ‎٠‏ وإن كانت كفاءتها عالية؛ يصبح فقد السعة كقيمة مطلقة كبيراً. ولذلك؛ عندما يكون من المطلوب جعل كتثافة توليد الحرارة ‎heat generation density‏ مساوية تقريبا لكثافة توليد الحرارة ‎AY‏ ذات سعة ‎ALB‏ لتقليل الفقد؛ فإنه ينبغي بالضرورة زيادة حجم الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم. وعندما يتم زيادة حجم الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم؛ يزيد الوزن؛ وتزيد التكلفة؛ وبالتالي تزيد تكلفة إنشاء الطاحونة الهوائية ‎cwindmill‏ ويصبح بالتالي من الضروري تقليل ‎VO‏ حجم الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم وزيادة كثافة توليد الحرارة. وللحصول على آلة كربائية دوارة ذات مغناطيس دائم لها كثافة توليد ‎ills Sh‏ من الضروري تقوية بنية التبريد ‎construction‏ عتناده». وبالرغم من أن ترتيب مجرى ‎duct‏ يعتبر أحد ‎J‏ في ‎AT‏ كهربائية دوارة لا تستخدم المغائط الدائمة الاعتيادية ‎ordinary permanent‏ ‎magnets‏ فإن ‎ARN)‏ على ترتيب مجرى في آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم ولها سعة ‎٠٠‏ كبيرة نادرة جداً حتى الآن. ولذلك؛ عندما يراد ترتيب مجرى في جزء دوار ‎AY rotor‏ كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم؛ وتحديداً في آلة متعددة الأقطاب ‎multi-pole machine‏ ذات عشرة أقطاب أو أكثرء يصبح البعد المحيطي ‎circumferential dimension‏ للجزء الدوار في كل قطب صغيراً؛ ويؤدي ذلك إلى

اس مشكلة تداخل المغناطيس الدائم والمجرى مع بعضهما البعض عند إدخال المغناطيس الدائم ويصبح تجميع الآلة الكهربائية الدوارة مستحيلاً. ويكشف طلب براءة الاختراع اليابانية رقم ‎١٠7-7497975‏ 7-أيه عن تقنية يتم فيها تقليل التدفق المغناطيسي التسربي ‎leakage magnetic flux‏ من .خلال تكبير شكل ثقب إدخال 5ه المغناطيس ‎magnet insertion hole‏ إلى شكل قوس ‎shape‏ عتة في ‎AY‏ كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم تحتوي على مجرى هواء أعنال ‎air‏ ‏الوصف العام للاختراع في التقنية الموصوفة في طلب براءة الاختراع اليابانية رقم ‎١17-74597978‏ 7ايه؛ يتم موازنة الخصائص الكهربائية والإجهاد عن طريق توسيع ثقب إدخال المغناطيس إلى شكل دائري ‎٠‏ ومنع حدوث التدفق المغناطيسي التسربي بين الأقطاب؛ ولا يوجد هناك ما يشير إلى العلاقة بين المغناطيس الدائم وقطعة المجرى ‎duct piece‏ عند ترتيب المجرى. ويهدف الاختراع الحالي إلى تزويد آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم مع تحسين فعالية التجميع. ولتحقيق هذا الهدف؛ تكون الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم وفقاً للاختراع ‎٠‏ الحالي عبارة عن آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم تتضمن جزءاً ‎stator Bl‏ يحتوي على ملفات عضو انتاج ‎armature coils‏ داخل مجموعة من الفتحات ‎slots‏ المتشكلة في جزء لبي ثابت ‎stator core‏ جزء ‎rotor lsd‏ يتم الحصول عليه عن طريق رص مجموعة من الأجزاء اللبية الدوارة ‎rotor cores‏ المرتبة مع ثقوب إدخال المغناطيس ‎magnet insertion holes‏ في طبقات ذات فراغات »ممع؛ ويتم الحصول على الفراغات عن طريق وضع قطع المجرى بين الأجزاء اللبية ‎٠‏ الدوارة؛ مغائط دائمة يتم ادخالا في ثقوب إدخال المغناطيس؛ والتي يتم فيها وضع قطعة واحدة على الأقل من قطع المجرى على خط يمتد من مركز الجزء اللبي الدوار إلى الجانب المحيطي الخارجي؛ ويتم تشكيل ثقوب إدخال المغناطيس على كلا جانبي قطعة المجرى للحيود عنها عندما تمتد ثقوب إدخال المغناطيس من جانب مركز الجزء اللبي الدوار إلى الجانب المحيطي الخارجي؛ ويتم وضع ثقوب إدخال المغناطيس للإزاحة عن قطعة المجرى في الاتجاه المحيطي للجزء ‎sd)‏ ‎YO‏ ويتم تزويد فجوات على الجانب المحيطي الداخلي ‎inner circumference side voids‏ يكون طولها الممتد في الاتجاه المحيطي أكبر من السماكة في الاتجاه المحيطي للمغانط الدائمة من أطراف الجانب المحيطي الداخلي للمغانط الدائمة نحو قطعة المجرى.

_ _ ووفقاً للاختراع الحالي» يصبح من الممكن تزويد آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم تحسن فعالية التجميع. وستتضح الأهداف؛ السمات والفوائد الأخرى للاختراع من خلال الوصف التالي لتجسيدات الاختراع مقترنة مع الرسوم المرفقة. © شرح مختصر للرسومات. الشكل ‎:١‏ عبارة عن منظر مقطعي لجزء من قطبين يظهر آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم وفقاً لتجسيد أول للاختراع الحالي. (التجسيد ‎.)١‏ ‏الشكل 9: ‎Ble‏ عن منظر مقطعي محوري يظهر الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم وفقاً للتجسيد الأول للاختراع الحالي. (التجسيد ‎.)١‏ ‎٠‏ الشكل ‎oF‏ عبارة عن رسم منظوري يظهر ‎sia‏ دوار وفقاً للتجسيد الأول للاختراع الحالي. (التجسيد 1 الشكل 4: عبارة عن منظر مقطعي لجزء من قطب يظهر الجزء الدوار وفقاً للتجسيد الأول للاختراع الحالي. (التجسيد ‎.)١‏ ‏الشكل 10 ‎Ble‏ عن منظر مقطعي لجزء من قطب يظهر الجزء الدوار وفقاً للتجسيد الأول

.)١ ‏للاختراع الحالي. (التجسيد‎ Vo .)١ ‏الشكل 6: عبارة عن رسم يظهر تأثير الشكل وفقاً للتجسيد الأول للاختراع الحالي. (التجسيد‎ ‏عبارة عن منظر مقطعي لجزء من قطبين يظهر آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم‎ :١ ‏الشكل‎

وفقاً لتجسيد ثان للاختراع الحالي. (التجسيد ). الوصف التفصيلى:

ف سيتم أدناه وصف تجسيدات ‎AY‏ كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم باستخدام الرسومات. وسيتم كذلك إعطاء الأجزاء المتشابهة الإشارة المرجعية نفسها في كل الرسومات. وسيوصف الاختراع أدناه وفقاً لمثال فقط؛ ولا يقصد به تحديد تجسيدات الاختراع الحالي بالجوانب المحددة الموصوفة أدناه. [التجسيد ‎]١‏

13 ‏كهربائية دوارة ذات مغناطيس د ثم تحتوي على‎ ay ‏جزءاً من قطبين‎ ١ ‏يوضح الشكل‎ Yo ‏فتحة والذي يمثل التجسيد الأول للآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم وفقاً‎ TY 5 ‏قطب‎

4 مه

Co ‏للاختراع الحالي.‎ ‏كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم لها سعة تبلغ بصورة‎ AT ‏ويصف التجسيد الحالي‎ ‏الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس‎ AY) ‏أساسية مئات الكيلوواط إلى عشرات الميجاواط. وتتكون‎ 7 shaft ‏بصورة أساسية من عمود ادارة‎ ١ ‏الدائم وفقاً للتجسيد الحالي كما هي موضحة في الشكل‎ ‏ترافق‎ 1 spider ‏والذي يصبح عمود ادارة دوار» جزء دوار ؟ يدور داخل تركيبة شعاعية الأذرع‎ © ‏موضوع على الجانب القطري‎ ١ ‏ثابت‎ clay oF ‏دائمة‎ hile ‏وتتضمن‎ THIN ‏دوران عمود‎ .7 ‏عن الجزء الدوار‎ VA ‏الخارجي للجزء الدوار ؟ لمقابلة الجزء الدوار ؟ وترك فراغ‎ ‏يتم‎ distributed winding stator <ul ‏عبارة عن جزء لف موزّع‎ ١ ‏ويكون الجزء الثابت‎ stator ‏الثابت‎ all ‏بأسلوب توزيعي حول أسنان‎ ٠١ coil ‏الحصول عليه عن طريق لف ملف‎ ‏الموزع في الاتجاه المحيطي.‎ alll ‏حيث يستمر‎ AY ‏التي يتم ترتيبها في جزء لبي ثابت‎ ١١ teeth | ٠ ‏تتضمن أطراف توصيل يشار لها‎ 3-phase winding ‏لفائف ثلاثية الأطوار‎ ٠١ ‏ويكون للملف‎

Alla ‏ويتم في البنية الموضحة في التجسيد الحالي؛ بصفتها تجسيد؛ وصف‎ WH VU ‏بالرموز‎ ‏ويتم فيها صنع أقطاب مغناطيسية كهربائية يبلغ عددها 77. وبالنسبة‎ ١67 ‏فيها عدد الفتحات‎ aly ‏والملف السفلي‎ A upper coil ‏وأسفل الملف العلوي‎ ef ‏للملف ١٠؛ يتم وضع ملفين في‎ La ‏والتي يتم وضعها بين أسنان الجزء الثابت‎ VY stator slot ‏في فتحة الجزء الثابت‎ ٠١9 ower ‏لم‎ ٠ ‏وبالإضافة إلى ذلك؛ ومع أن التجسيد الحالي يتم وصفه من خلال مثال على جزء ثابت‎ .١١ ‏ملفوف بطريقة اللف الموزع؛ إلا أن طريقة اللف بطبيعة الحال غير محددة باللف الموزع؛ وهناك‎ ‏يكون هناك لف مركز يتم من خلاله‎ JB ‏وكتجسيد آخر؛ على سبيل‎ all ‏طرق أخرى ممكنة‎ ‏لف ملف بصورة مركزة حول أسنان الجزء الثابت.‎ ‏عبر تركيبة شعاعية‎ THIN ‏جزء لبي دوار © موصول بعمود‎ ١ ‏ويتضمن الجزء الدوار‎ AE ‏ومتراص في الاتجاه المحوري لعمود الادارة 76 ويتم ترتيب المغانط الدائمة ؟ الموضوعة‎ ١ ‏الأذرع‎ ‎© ‏ثقوب إدخال المغناطيس ؛ على الجانب القطري الخارجي داخل الجزء اللبي الدوار‎ Jal ‏بشكل مرافق لدوران عمود الادارة 7. ويمكن أيضاً استخدام أي عدد من قطع‎ Y ‏ويدور الجزء الدوار‎ ‏التركيبة شعاعية الأذرع 7 طالما أنه بالامكان نقل عزم الدوران ©0000. ويتم في التجسيد الحالي؛‎ ‏اختيار ثمان قطع مع أنه لم يتم توضيحها مجتمعة. ويتم أيضاً إعداد التجسيد الحالي لوضع‎ Yo ‏التي لها نفس القطبية على شكل حرف ؛ ويتم تشكيل قطب واحد باستخدام‎ magnets ‏المغائط‎ ‏وبالرغم من أنه يتم في التجسيد الحالي ترتيب ممرات تهوية بين‎ LF ‏قطعتين من المغانط الدائمة‎

A ‏لتسهيل التهوية؛ إلا أنه عندما يكون هناك‎ ٠١ inter-pole ventilation passages ‏الأقطاب‎ ‏لدرجة حرارة الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم؛ لا يتم ترتيب ممرات تهوية بين الأقطاب‎ ‏مه‎ 4

‎Aa‏ ‏ويوضح الشكل ؟ منظر مقطعي محوري ومسار التهوية للآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم وفقاً للتجسيد الأول. ويتدفق الهواء كما هو مبين بالسهم ‎Yo‏ ويتم من أجل التهوية بالنسبة للجزء الدوار ‎١‏ تشكيل مجرى للجزء الدوار ‎١١ 1000: duct‏ عن طريق رص الأجزاء © اللبية الدوارة © التي تستخدم رقائق فولاذية سليكونية ‎silicon steel sheets‏ تبلغ سماكتها 0,+ ملم وما شابه إلى حد معين من السماكة لتشكيل حزمة أجزاء دوارة ‎Y£ rotor packet‏ وبعد ذلك إدخال قطع المجرى ‎VE‏ المصنوعة من معدن مثل الألومنيوم ‎aluminum‏ والحديد ‎iron‏ بين حزم الأجزاء الدوارة ‎(VE‏ وبالتالي يتم تشكيل ممر تهوية ‎ventilation passage‏ وبالنسبة ‎Lad‏ للجزء الثابت ‎١‏ ‏يتم بأسلوب مشابه؛ تشكيل مجرى للجزء الثابت ‎VY stator duct‏ عن طريق رص الأجزاء اللبية ‎٠‏ الثابتة ‎١‏ التي تستخدم رقائق فولاذية سليكونية تبلغ سماكتها ‎١5‏ ملم وما شابه إلى حد معين من السماكة لتشكيل حزمة أجزاء ‎YO stator packet AG‏ وبعد ذلك إدخال قطع المجرى ‎VU‏ ‏المصنوعة من معدن ‎Jie‏ الألومنيوم ‎aluminum‏ والحديد ‎iron‏ بين حزم الأجزاء الثابتة ‎Yo‏ ‏وفي التجسيد الحالي؛ يتم توصيل ميرد ‎YY cooler‏ والذي يقوم بتبادل الحرارة مع ‎lal‏ ‏الخارجي للآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم بالجزء العلوي لإطار ‎7١ frame‏ للآلة ‎Vo‏ الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ويتم توصيل مراوح ‎YY fans‏ بجانبي المبرّد ‎YY‏ ومع أن المروحة ‎YT‏ من نوع يتطلب طاقة خارجية في التجسيد الحالي؛ يمكن استخدام مراوح موصولة مع عمود الادارة 1. ويمر التدفق الهوائي ‎٠١ air flow‏ الذي تولده المروحة 77 في الجزء الدوار ‎١‏ عبر حيز بين التركيبات شعاعية الأذرع 7» الفراغ ‎VA‏ وممرات التهوية بين الأقطاب ‎.٠9‏ وفي هذا الوقت؛ ‎٠‏ يمر التدفق الهوائي المحوري المار عبر الحيز بين التركيبات شعاعية الأذرع ‎١‏ عبر مجاري الأجزاء الدوارة ‎١5‏ ويتم إدخاله في الاتجاه المحيطي. ويتدفق الهواء المار عبر مجاري الأجزاء الدوارة ‎Vo‏ إلى مجاري الأجزاء الثابتة ‎VY‏ عن طريق الفراغ ‎OA‏ ويعود إلى المبرّد ‎YY‏ ويتم بذلك تشكيل التدفق الهوائي داخل الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم. ويتم في مجاري الأجزاء الدوارة ‎١١‏ إزالة الحرارة المتولدة في المغانط الدائمة © والحرارة المتولدة في الجزءٍ اللبي ‎Yo‏ الدوار 0 ويتم في مجاري الأجزاء الثابتة ‎VY‏ إزالة ‎shall‏ المتولدة في الجزء اللبي الثابت ‎١١‏ ‏والملفات ‎.٠١‏ ويمكن بتأثير هذه المجاري» زيادة كثافة توليد الحرارة للآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم؛ وبالتالي يمكن تصغير الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم. ومع أن مجاري الأجزاء الدوارة ‎١١‏ ومجاري الأجزاء الثابتة ‎VY‏ تقابل بعضها البعض ببعد متساو في الاتجاه المحوري وينتهي المقطع الطرفي في اتجاه محور الجزء الدوار ‎rotor axis‏ عند 4 مه

ل الجزء اللبي الدوار في التجسيد الحالي؛ لا تقتصر البنية وفقاً للاختراع الحالي على البنية المذكورة؛ ويمكن أن تكون المجاري منزاحة عن بعضها البعض؛ ويمكن أن يختلف عرض المجاري من واحدة ‎(AY‏ ويمكن أن يختلف عدد قطع المجاري من واحدة ‎«RY‏ ويمكن أن ينتهي المقطع الطرفي في اتجاه محور الجزءٍ الدوار عند نقطة غير الجزء اللبي الدوار.

° ويوضح الشكل ؟ رسماً منظورياً لجزء من قطبين للجزء اللبي الدوار وفقاً للتجسيد الأول. وفي التجسيد الحالي؛ بالنسبة لقطعة المجرى؛ يوجد نوعان وتحديداً قطعة المجرى ‎١6‏ الموضوعة على مسافة طويلة وتمتد بصورة مخترقة من المحيط الخارجي إلى المحيط الداخلي للجزء اللبي الدوار 0 وقطعة مجرى ‎TY‏ موضوعة على مسافة قصيرة ضمن القطب. ويتم وضع قطع المجرى هذه بحيث لا تنبعج عند تطبيق قوة كبس تبلغ بضع أطنان إلى عشرات الأطنان في الاتجاه

‎٠‏ المحوري بحيث لا يتم تحطيم الجزءٍ الدوار عند تشكيل حزم الأجزاء الدوارة ‎AYE‏ الاتجاه المحوري كجزء دوارء ويتم الحصول على حزمة الأجزاء الدوارة ‎YE‏ عن طريق رص الأجزاء اللبية الدوارة 0 ولأن قطعة المجرى ‎١١‏ تتكون من معدن مثل الألومنيوم ‎aluminum‏ والحديد ‎ron‏ كما هو موصوف أعلاه؛ يتم تحديد حجم قطعة المجرى ‎VT‏ بالاعتماد على قوة الكبس. ويصبح حجم الآلة الكهربائية الدوارة ‎hu‏ عندما تزيد سعة (قدرة خرج ‎(output power‏ الآلة الكهربائية الدوارة ذات

‎١‏ المغناطيس الدائم أو عندما تصبح سرعة الدوران منخفضة حتى إذا كانت قدرة الخرج ثابتة. وفي هذه الحالة؛ تزيد قوة الكبس في الاتجاه المحوري ويصبح حجم قطع المجرى ‎١6‏ كبيراً من أجل توزيع قوة الكبس بحيث لا تنبعج قطع المجرى ‎NT‏ ومن الضروري أيضاً عند تجميع الجزء الدوار ‎١‏ إدخال المغائط الدائمة في الاتجاه المحوري. وفي هذا الوقت؛ وبسبب تداخل قطع المجرى ‎VU‏ ‏والمغانط الدائمة ؟ مع بعضها البعض»؛ يتم في هذا التجسيد تشكيل ثقب إدخال المغناطيس الدائم

‎٠‏ بالشكل الموصوف أدناه.

‏ويوضح الشكل ؛ منظر مقطعي محوري لجزء من قطب للجزء اللبي الدوار وفقاً للتجسيد

‏الأول. وبصورة إضافية لا توجد قطعة المجرى ‎١6‏ في المستوى نفسه لكن تم توضيح قطعة المجرى ‎١١‏ من خلال خط متقطع لمزيد من التوضيح.

‏وكما هو موضح في الرسم؛ يتم ترتيب ثقوب إدخال المغناطيس ؛ على خط يمتد من

‎Yo‏ مركز الجزء اللبي الدوار © إلى الجانب المحيطي الخارجي لقطعة المجرى ‎VT‏ (حيث يُقصد

‏بترتيبها على خط يمتد من مركز الجزء اللبي الدوار © إلى الجانب المحيطي الخارجي لقطعة

‏المجرى ‎١6‏ ترتيبها بصورة أساسية على الخط. وليس بالضرورة أن يكون "مركز الجزء اللبي الدوار

‏5" عبارة عن نقطة مركزية بالمعنى الحقيقي)؛ ويتم تشكيل ثقوب إدخال المغناطيس ؛ على كلا

‏جانبي قطعة المجرى ‎١١‏ لتبتعد عن قطعة المجرى ‎١6‏ عندما تمتد من الجانب المركزي للجزء

‏4 مه

A=

اللبي الدوار © إلى الجانب المحيطي الخارجي؛ ويكون لثقوب إدخال المغناطيس ؛ فجوات على الجانب المحيطي الداخلي ؟؛ تتوسع لتتجاوز سماكة المغناطيس الدائم ؟ من موقع طرف الجانب المحيطي الداخلي للمغانط الدائمة 9 التي يتم ادخالها نحو جانب قطعة المجرى ‎VT‏ ويمكن من

خلال تشكيل ثقوب إدخال المغناطيس ؛ وبالتالي عند إدخال المغناطيس الدائم في الاتجاه

0 المحوري؛ إدخال المغناطيس الدائم دون أن يحدث تداخل بين قطعة المجرى ‎١١‏ والمغناطيس الدائم. ويتم ترتيب تقوب إدخال المغناطيس ؛ ليتم إزاحتها عن وليس تراكبها مع قطعة المجرى في

اتجاه محور دوران الجزء الدوار. ولأن الفجوة على الجانب المحيطي الداخلي 7؛ هي مجرد فجوة؛

حتى وإن تراكبت مع قطعة المجرى في اتجاه محور الدوران؛ لا يكون هناك احتمالية للتراكب مع

قطعة المجرى أثناء إدخال المغناطيس الدائم. وبناءً على ذلك؛ يمكن عند تجميع الجزء الدوار منع

) تداخل المغناطيس وقطعة المجرى مع بعضهما البعض. وبالإضافة إلى ذلك؛ ومع أنه يمكن أن يتم تدفق مادة التبريد ‎coolant‏ بسلاسة ويتم تحسين أداء التبريد عن طريق ‎dae)‏ قطعة المجرى؛

من خلال ترتيب تقوب إدخال المغناطيس ؛ بحيث لا تتراكب مع قطعة المجرى (ليتم إزاحتها عن

قطعة المجرى في الاتجاه المحيطي للجزء الدوار)؛ فإن تدفق ‎sale‏ التبريد يصبح أكثر سلاسة. ويفضل لتجنب قصر دائرة التدفق المغناطسي للمغناطيس الدائم ‎oF‏ ترتيب أجزاء الفجوة في طرف

‎١‏ الجانب المحيطي الداخلي وطرف الجانب المحيطي الخارجي لثقب إدخال المغناطيس 4. وفي التجسيد الحالي؛ يتم ترتيب الفجوة على الجانب المحيطي الداخلي ؟؛ والفجوة على الجانب المحيطي الخارجيل01» ‎outer circumference side‏ 7؛ وتزيد المقاومة المغناطيسية لجزء الدائرة القصيرة للمغناطيس الدائم ؟ بخفض الجزء اللبي الدوار © الملامس لطرف المغناطيس الدائم ‎OF‏ ‏وتتحسن الخواص الكهربائية. وعن طريق ترتيب المغائط ‎Ada‏ ؟ على الجانب المحيطي الخارجي

‎Yo‏ يسمح تدفق الدفق المغناطيسي بسهولة إلى جانب الجزء الثابت؛ وبذلك يمكن أن تتحسن الخواص الكهربائية. وبناءً على ذلك؛ يفضل أن تكون مساحة الفجوة على الجانب المحيطي الخارجي ؟؛

‏في المقطع العرضي المتعامد مع محور دوران الجزء اللبي الدوار (يفترض أن يكون مقطع عرضي متعامد بصورة أساسية؛ وليس من الضروري أن يكون متعامد بالمعنى الحقيقي) أقل من مساحة الفجوة على الجانب المحيطي الداخلي 7؛ في المقطع العرضي المذكور. وفي التجسيد الحالي؛

‎Yo‏ تكون الحافة على الجانب المحيطي الخارجي للفجوة على الجانب المحيطي الخارجي ؟؛ موازية للمحيط الخارجي للجزء الدوار الذي تقابله الحافة (ويكفي أن تكون موازية بصورة أساسية؛ ولا يشترط أن تكون موازية بالمعنى الرياضي الدقيق) (وبعبارة أخرى؛ من خلال جعل شكل الجانب المحيطي الخارجي للجزء الدوار للفجوة على الجانب المحيطي الخارجي £7 ‎Lise‏ للمحيط الخارجي للجزء ‎(Ol‏ يتم تخفيف الإجهاد وتحسين الخواص الكهربائية عن طريق تقريب

‏4 مه

المغناطيس الدائم ‎JF‏ الجانب المحيطي الخارجي للجزء الدوار ©2000 حيث تصبح الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم أكثر تراصاً. ويتم أيضاً تشكيل جزء مقرني ‎١ yoke part‏ بين الفجوات على الجانب المحيطي الداخلي ‎£Y‏ التي تقابل بعضها البعض عند الامتداد من موقع طرف الجانب المحيطي الداخلي لثقوب © إدخال المغناطيس ؛ نحو جانب قطعة المجرى. ‎aly‏ يتم تدعيم قوة الطرد المركزي التي يتم تطبيقها على عضو على الجانب المحيطي الخارجي للجزء المقرني ‎4١‏ بواسطة الجزء المقرني ‎١‏ يفضل أن تكون لثقوب إدخال المغناطيس 4 استدارة (بعبارة أخرى» لها مقطع ‎(R‏ لتخفيف الإجهاداتء وتحديداً يكون لها شكل يشبه القمع ‎shape‏ 0081-1168 في الاتجاه المحيطي للجزء المقرني. وبالنسبة لكيفية استدارة المقطع المعني وطريقة تكوين الشكل الشبيه بالقمع؛ ومع أنه يمكن أن توجد ‎Alls‏ حيث يمتد قسم مقابل لأنبوب القمع (يكون جزء من الجانب المحيطي الخارجي والجانب المحيطي الداخلي للجزء المقرني )6 في الجزء المقرني ١؛‏ متصلين ببعضهما البعض) من الجانب المحيطي الداخلي إلى الجانب المحيطي الخارجي وتوجد حالة حيث يمتد جزء مقابل لأنبوب القمع من الجانب المحيطي الخارجي إلى الجانب المحيطي الداخلي؛ إلا أنه من الملاحظ أنه تفضل الحالة حيث يمتد جزء مقابل لأنبوب القمع من الجانب المحيطي الخارجي إلى الجانب ‎١‏ المحيطي الداخلي بشكل محدد. ويتم كذلك في ثقب إدخال المغناطيس ‎of‏ لتسهيل إدخال المغناطيس في الاتجاه المحوري؛ تشكيل فتحة للمغناطيس ‎magnet slot‏ ؛؛ في خط تسلسلي أحادي التنقيط. ويتم ترتيب فتحة المغناطيس ؛؛ بحيث يكون لها عرض مساو تقريباً لعرض (ويقصد هنا العرض في الاتجاه المحيطي) المغناطيس الدائم ؟ (ينبغي بصورة أساسية أن يكون العرض ‎shee‏ 0 تقريباً؛ ويمكن أن ‎٠‏ يكون هناك حيز مساو تقريباً للسماحية؛ على سبيل المثال)؛ وعندما تكون فتحة المغناطيس £8 عميقة؛ يتم إدخال المغناطيس الدائم بشكل ‎end‏ إلا أنه يفضل أن يكون لفتحة المغناطيس £4 أقل عمق ممكن نظراً لحدوث قصر في دائرة الدفق المغناطيسي بين أطراف الجانب المحيطي الداخلي والجانب المحيطي الخارجي للمغناطيس. ويوضح الشكل 0 رسماً تمثيلياً حيث يشار فيه إلى عرض الجزء المقرني ١؛‏ وفقاً للتجسيد ‎Yo‏ الأول ب ‎TW‏ ويشار إلى ارتفاع الفجوة على الجانب المحيطي الداخلي ؟؛ في الاتجاه المحيطي بِ ‎PW‏ ويوضح الشكل 1 رسماً بيانياً يتم فيه توحيد مقياس ‎TW‏ و ‎PW‏ بحيث يساوي عرض المغناطيس ١ء‏ ويتم توحيد مقياس فلطية قوة اللاحمل الدافعة الكهربائية المستحثة ‎no-load‏ ‎induced electromotive force‏ المطلوبة عندما تنتج ‎AY)‏ الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم خرجاً مقدراً ليصبح المقياس ‎.١‏ وكما هو موضح في الرسم؛ يكون معروفاً أنه يتم تجاوز الفلطية 4 مه

-١.- ‏المطلوبة وأن الظروف تحقق متطلب الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم في الحالة التي‎ cOTPW ‏الحالة التي تكون فيها 1<17577 و‎ 89), V<PW ‏و‎ + ATW ‏تكون فيها‎ ‏[التجسيد ؟]‎

HA ‏سيوصف التجسيد 7 باستخدام الشكل 7. وسيتم هنا أيضاً حذف وصف الحالات‎ ‏حيث يتم في التجسيد الحالي توضيح حالة يتم فيها توصيل ممرات التهوية بين‎ .١ ‏في التجسيد‎ © ‏مع بعضها البعض في اتجاه محور الدوران عند الجزء المحيطي الخارجي للجزء‎ ١9 ‏الأقطاب‎ ‏الدوار على وجه التحديد.‎ ‏مقطعياً لجزء من قطبين للجزء اللبي الدوار وفقاً للتجسيد الثاني.‎ late 7 ‏ويوضح الشكل‎ ‏مع بعضها البعض عند الجزء المحيطي‎ ١9 ‏حيث يمكن توصيل ممرات التهوية بين الأقطاب‎ ‏الخارجي للجزء الدوار. ومن خلال التوصيل عند الجزء المحيطي الخارجي؛ ولأن قوة الجزء اللبي‎ ٠ ‏تزيدء فمن الممكن استخدام سرعة أعلى؛ ولا يحدث تلف للجزء اللبي عند تجميع الجزء‎ ©١ ‏الدوار‎ ‏باصابة العامل.‎ ١9 ‏الدوار ولا يتسبب جزء من ممرات التهوية بين الأقطاب‎ ‏وينبغي أن يكون مفهوماً لأولئك المتمرسين في التقنية أنه حتى وإن تم وصف الاختراع‎ ‏بناء على تجسيدات له؛ فإن الاختراع غير محدد بها ويمكن إجراء عدة تغييرات وتعديلات دون‎ ‏الحيود عن جوهر الاختراع ونطاق عناصر الحماية الملحقة.‎ VO ‏مه‎ 4

Claims (1)

1. -١١- ‏عناصر الحمابة‎ permanent magnet rotating electrical machine ‏آلة كهربائية دوارة ذات مغناطيس دائم‎ -١ ‏تشتمل على:‎ ‏داخل مجموعة من‎ armature coils ‏يحتوي على ملفات عضو انتاج‎ )١( stator ‏جزء ثابت‎ ؛؟)٠١(‎ stator core <ul ‏التي تتشكل في جزء لبي‎ (VY) slots ‏الفتحات‎

   ° جزء دوار ‎rotor‏ (7) يتم الحصول عليه عن طريق رص مجموعة من الأجزاء اللبية الدوارة ‎rotor cores‏ )©( المزودة بثقوب إدخال المغناطيس ‎magnet insertion holes‏ )£( في طبقات ذات فراغات؛ حيث يتم تزويد الفراغات عن طريق ترتيب أزواج من قطع مجرى ‎duct pieces‏ أولى وثانية ‎(YY V1)‏ بين الأجزاء اللبية الدوارة (5)؛ و مغانط دائمة ‎permanent magnets‏ (7) يتم إدخالها في ثقوب إدخال المغناطيس (4؛)؛ ‎Cua‏

   ‎٠١‏ يتم وضع قطعة واحدة على الأقل من قطع المجرى الأولى ‎(VT)‏ على خط يمتد من مركز الجزء اللبي الدوار (5) إلى الجانب المحيطي الخارجي؛ يتم تشكيل ثقوب إدخال المغناطيس (©) على كلا جانبي قطع المجرى الأولى )15( لتبتعد عن قطع ‎gad)‏ الأولى ‎(V1)‏ عندما تمتد تقوب إدخال المغناطيس (؛) من جانب مركز الجزء اللبي الدوار (5) إلى الجانب المحيطي الخارجي؛ ‎Vo‏ يتم وضع قطع المجرى الثانية ‎TY‏ داخل قطب ‎pole‏ موجود بين قطع المجرى الأولى وثقوب إدخال المغناطيس (4)؛ يتم وضع ثقوب إدخال المغناطيس (4؛) بحيث تنزاح عن قطعة المجرى الأولى ‎(V1)‏ ‏الاتجاه المحيطي للجزء الدوار (7)؛ و يتم تزويد فجوات جانبية محيطية داخلية ‎inner circumference side voids‏ ) إل ( لها طول 9 في الاتجاه المحيطي أعرض من السماكة في الاتجاه المحيطي للمغانط الدائمة )7( من أطراف الجانب المحيطي الداخلي للمغانط الدائمة )7( نحو قطعة المجرى الأولى ‎.)٠١(‏ ‏"- الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ وفقاً لعنصر الحماية ‎١‏ حيث يتم ترتيب فجوات جانبية محيطية خارجية ‎outer‏ ‎(£Y) circumference side voids‏ يتم تشكيلها من أطراف الجانب المحيطي الخارجي ‎Yo‏ للمغانط الدائمة ‎.)١( permanent magnets‏ ¥- الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ وفقاً لعنصر الحماية ‎oF‏ حيث تكون حافة على الجانب المحيطي الخارجي للفجوة

   -؟١-‏ الجانبية المحيطية الخارجية ‎outer circumference side void‏ 9 ¢ ( موازية للمحيط الخارجي للجزء الدوار ‎(Y) rotor‏ الذي تقابله الحافة. ؛- الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎ly machine‏ لعنصر الحماية ؟ أو ؛ حيث ‎o‏ تكون مساحة الفجوة الجانبية المحيطية الخارجية ‎(£Y) outer circumference side void‏ في المقطع العرضي المتعامد مع محور دوران الجزء اللبي الدوار ‎rotor core‏ )©( أقل من مساحة الفجوة الجانبية المحيطية الداخلية ‎(£Y) inner circumference side void‏ في المقطع العرضي. ‎-o‏ الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine ١‏ وفقاً لأحد عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ‎of‏ حيث يتضمن ثقب إدخال المغناطيس ‎magnet insertion hole‏ )¢( فتحة مغناطيس ‎magnet‏ ‎slot‏ )££( لها عرض مساو تقريباً لعرض المغناطيس الدائم ‎.)١( permanent magnet‏ ‎-١‏ الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ وفقاً لأحد عناصر الحماية من ‎١‏ إلى 0 حيث ‎yo‏ يتضمن ثقب إدخال المغناطيس ‎magnet insertion hole‏ )¢( فتحة مغناطيس ‎magnet‏ ‎slot‏ )££( تطابق عرض المغناطيس الدائم ‎¢(V) permanent magnet‏ وتعمل كدليل لإدخال المغناطيس الدائم ‎A(T)‏ الاتجاه المحوري. ‎-V‏ الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم لمعتنءءك ‎permanent magnet rotating‏ ‎machine‏ وفقاً لأحد عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ‎oT‏ حيث ‎AK‏ يكون للجانب الخارجي في الاتجاه المحيطي لجزء مقرني ‎yoke part‏ ))£( محصور بين الفجوات الجانبية المحيطية الداخلية ‎(¢Y) inner circumference side voids‏ في قطب مغناطيسي ‎magnetic pole‏ شكل مستدير. 8- الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ وفقاً لأحد عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ‎oY‏ حيث ‎Laie Yo‏ يشار لعرض جزء مقرني ‎yoke part‏ ))£( ب ‎TW‏ وارتفاع الفجوة الجانبية المحيطية الداخلية )£1( في الاتجاه المحيطي ب ‎PW‏ وعند توحيد مقياس ‎TW‏ و ‎PW‏ بحيث يصبح عرض المغناطيس الدائم ‎permanent magnet‏ (7) مساوياً ل ‎٠‏ يتم تحقيق العلاقة ‎ASTW‏ + ى لتاط>٠‏ أى ااتاحا و تلاطكأ.

   س١‏ 4- الآلة الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ وفقاً لأحد عناصر الحماية من ‎١‏ إلى ‎oh‏ حيث يتم ترتيب ممرات تهوية بين الأقطاب ‎(V4) inter-pole ventilation passages‏ على مواقع بين أقطاب المغناطيس للجزء الدوار ‎rotor‏ (7). ‎AW -٠١ 0‏ الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم ‎permanent magnet rotating electrical‏ ‎machine‏ ,8 لعنصر الحماية 9؛ ‎Gua‏ ‏يتم توصيل الأجزاء المحيطية الدوارة ‎rotor circumference parts‏ لممرات التهوية بين الأقطاب ‎(V9) inter-pole ventilation passages‏ ببعضها البعض في اتجاه محور الجزء اللبي الدوار ‎rotor core‏ (5).

   _ \ ¢ — /

   JERE # OB a! 1 1

   ١ 0 ‏ل "0 ا‎ an H ‏محلا لز از از ال أ لأا الا‎ \ | | 1 1 : | 1 i ‏لإا‎ ١ ‏ب ا ا‎ 11 LE HTN A ‏مهم‎ ‎{ 1 0 ‏آل‎ ‎18 © ‏يم‎ Ca So ١ ‏ال 0 ل‎ ١ ‏ل‎ ١ ‏مام‎ ‏قلا‎ BF ‏م 0 لا‎ \ ~~ / EN ‏با‎ i r Los i i y ١ ‏الشكل‎

   — \ ‏اج‎ ‏د‎ A Y ¥ / 1 kK : 1 - : v EE J i xe ree ee Sg ‏د‎ ‏لاع‎ 11111117 = Es 1a uit] ‏5لا‎ ‏أ ا ا ا"‎ 5 ‏يدا‎ Hi i= NRE = Hin =I {ee I Rr ‏سل‎ ‎Yop ١ § i ‏لي ياتا اما ا‎ ‏اق لس‎ IR HY ‏د‎ ‏اا«‎ ‎iy EERE wii ERY {i N ace pial ns ou ‏بطل الاك ل‎ A] ‏الشكل ؟‎ 1 i 4 J nt rg ‏ا‎ ‏صن‎ ; = 1 4 a = Pre 0 ‏اهل ص صر‎ A a ‏بي ل‎ N ‏تت تت تي ب‎ 1% a presen ] 1 5 Yi \ ee \ 3 iar * ‏الشكل‎

   POSE a § re 1 +: + 1 ‏نس‎ ‎Bal 1 Ng ‏العم :| لا‎ ‏لاس‎ NEN Ni bw | ‏م‎ ‏ادا ا‎ BOE Rn oo H ‏الخ‎ 8 BRT I IN £8 adit. | I TW 1

   2 ‏مد‎ ‎I Pos 1 N ! ‏؟‎ ‎HE IEE 10 1:1 ] ‏؟‎ 4 ‏با‎ ‏لأ أ‎ + ‏الشكل‎

   2 2-؟ ‎LU‏ ‎LR 5 |‏

   بالك إلل:

   ا نا[ ا 1 ]

   ‎Bf |!‏ ل( ]م 1 ا بع با

   ‏»ا | السب

   ‏ل ل

   ‎ose ‏الا‎ ‎Wo ‎١ ; i a 1s Rl ‏5ه‎

   يسيسحت ل ‎SN‏ اي متتس ييا 1 ميا :ّ سا ا ل 1-5 » وحدة فيزيائية # ‎EE‏ او ‎ATW‏ وحدة ‎iL ee en Blip‏ 0 ‎ey A‏ ‎VA‏ ‏عي ضرا عا ا .أ ره * الشكل ‎١‏ ‏14 ‏1 ‏- - ٍ 2 لحي دين ‎Ni‏ 0 ‎NEL‏ ‎i 0 0‏ ل : ‎WL‏ ‏أ أ ب رن لل أ { 1 1 - 2% , ا \ با ‎SA‏ ‎TX‏

   مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب ‎TAT‏ الرياض 57؟؟١١‏ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: ‎patents @kacst.edu.sa‏