SU1098070A1 - Ротор электрической машины - Google Patents

Abstract

1. РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ , содержащий вал с расположенным на нем шихтованным магнитопроводом в виде дискообразных пластин с пр моугольными пазами, в которых размещены посто нные магниты, отличающийс  тем,что, с целью снижени  потока рассе ни  и повышени  технологичности ротора, он снабжён шихтованными пакетами из клиновидных пластин, размещенными по оси в чередующемс  пор дке с дискообразными пластинами и скрепленными с ними . ш с QD 00 о

Description

2.Ротор non.lf отличающ и и с   тем, что клиновидные пластины снабжены направленными к валу выступами, по которым выполнено жесткое крепление их между собой ис дискообразными пластинами,

3,Ротор поп. lfOтличaюи и и с   тем; что шихтованный магнитопровод располойсен относительно вала с магнитным зазором,

4. Ротор по п. If отличаю ,щ и и с   тем, что на валу выполнены продольные канавки, расположенные вдоль выступов клиновидных пластин .

1,

Изобретение относитс  к Электротехнике , а именно к электрическим машинам с посто нными магнитами на роторе , и может использоватьс  в вентильных двигател х, преимущественно управл емых, предназначенных дл  привода станков и роботов, а также в синхронных генераторах и двигател х.

Известны роторы электрических машин , содержащие вал с расположенной на нем магнитной системой, состо щей из тангенциально намагниченных посто нных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, и расположенных между ними клиновидных магнитопроводов, которые укреплены на немагнитной втулке, напрессованной на вал, например, с помощью сварки 1 ,

Недостатком известных роторов  вл ютс  низкие энергетические покаэа|тели , обусловленные существенными потер ми в сплошных (шихтованных) клиновидных магнитопроводах, а особенно г при высокой частоте переключени  фаз обмотки.

Известны роторы электрическихмашин , в которых магнитна  система, включающа  посто нные магниты, содержит шихтованный магнитопровод в виде клиновидных пластин с отверсти ми , скрепленных между собой либо с помощью шпилек, пропущенных в отверсти , либо путем заливки отверстий алюминием 2.

Недостаток роторов заключаетс  в низкой прочности магнитопровода , клиновидные пакеты которого подвержены значительным изгибающим напр жени м, противосто ть которы -1 не в состо нии ни шпильки, ни алюминиева  заливка. Помимо прогиба пакета также имеет место прорезание заливки отдельными пластинами, их выпучивание.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  конструкци  ротора., магнитопровод которого выполнен из цельных дискообразных пластин с радиальными пр моугольными пазами, в которые вставлены тапгенциальные намагниченные посто ннрле магниты, между которыми образуютс  клиновидные участки, скрепленные между собой кольцевым участком 3.

Однако низкое значение рабочего магнитного потока ротора обусловлено существенными по величине потоками рассе ни  посто нных магнитов. Основна  част1 потока рассе ни  замыкаетс  через элементы кольцевого участка, соедин ющие между собой соседние клиновидные участки.

Кроме того, указанный ротор характеризуетс  низкой технологичностью изготовлени  из-за сравнительно малого сечени  кольцевых участков пластин . Это предъ вл ет жесткие требовани  к точности изготовлени  пластин , к их толщине, к качеству изготовлени  штампа и его сроку службы. В особенности, этот недостаток присущ роторам с малым диаметром, предназначенным дл  машин малой мощности .

Целью изобретени   вл етс  снижение потока рассе ни , что обеспечивает увеличение рабочего магнитного потока и повышение технологичности изготовлени  ротора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что ротор, содержащий вал с расположенным на нем шихтованным магнитопроводом в виде дискообразных пластин с пр моугол,ьнь1ми, па.З.эмрт, в которых размещены посто нные магниты, снабжен шихтованными пакетами из Клиновидных пластин, размещенными по оси в чередующемс  пор дке с дискообразными пластинами и скрепленными с ними.

клиновидные пластины могут быть снабжены направленными к валу выступами , по которым выполнено жесткое крепление их между собой и с дискообразными пластинами.

Шихтованный магнитопровод может быть расположен, относительно вала с зазором. На валу ротора могут быть выполнены продольные канавки,расположенные вдоль выступов клиновидных пластин , На фиг. 1 представлен предлагае- мый ротор, общий вид на фиг. 2 - с чение ротора по фиг. 1J, на фиг. 3 и 4 - конфигураци  клиновидных плас тин; на фиг. 5 - ротор с клиновидны ми пластинами, поперечный разрез, по фиг. 4; на фиг. б - ротор, магни топровод которого расположен относи . тельно вала с зазором, общий вид. Ротор содержит вал 1, на котором расположена магнитна  система 2 в виде магнитопровода 3 и посто нных магнитов 4, намагниченных в тангенциальном направлении и расположенны одноименнЕлми полюсами друг к другу. Магнитопровод 3 состоит из дискообразных пластин 5 (фиг. 2) и пакетов 6 из клиновидных пластин 7 {фиг. .3) чередующихс  друг с другом. Дискообразные пластины 5 скреплены с пакетами б с помощью шпилек 8, установленных в отверсти х нажимных шайб 9 Дискообразные пластины 5 имеют радиальные пазы 10, клиновидные участки 11 с отверсти ми 12 под шпильки 8 и кольцевой участок 13, соедин ющий между собой клиновидные участки 11. Дл  удержани  магнитов 4 клиновидные участки 11 снабжены буртиками 14. Клиновидные пластины 7 (фиг. 3) имеют конфигурацию, аналогичную конфигурации клиновидных участков 11. Клиновидна  пластина (фиг. 4) снабжена выступом 15, направленным в сторону вала 1. Размеры выступа 15должны быть такими, чтобы при сборке магнитопровода 3 поверхность 16клиновидной пластины 7 находилась на одной окружности с поверхностью 17(фиг. 5) отверсти  дискообразной пластины 5. Скрепление между собой клиновидных пластин 7 и пакетов 6 с дискообразными пластинами 5 в этом случае осуществл етс  за счет сварки продольными швами 18 (фиг. 5) по внутреннему отверстию магнитопровода 3 в област х поверхности 16 высту пов 15, а также швами 19 по наружной поверхности магнитопровода 3 вблизи посто нных магнитов 4. На валу 1 при этом выполн ютс  продольные канавки 20, в которых располагаютс  сварочные швы 18. Кроме этого, назначение продольных канавок 20 состоит в том, чтобы уменьшить внутрироторное рассе ние посто нных Магнитов 4, магнитный поток которых частично замыкаетс  через магнитопровод щий вал 1. Более эффективно снижение внутрироторного рассе ни  достигаетс  благодар  наличию зазора 21 (фиг. 6 между валом 1 и магнитопроводом 3. В таком варианте центрирование магнитопровода 3 относительно вала 1 обеспечиваетс  за счет точной посадки на валу 1 нажимных шайб 9. Дл  достижени  монолитности зазор 21 и пространство между кольцевыми участками 13 дискообразных пластин 5 заполн етс  немагнитным материалом, например пластмассой или компаундом 22, Или алюминием. Соотношение суммарной толщины дискообразных пластин 5 и суммарной толщины пакетов 6 выбираетс , во-первых , исход  из услови  обеспечени  необходимой прочности ротора, наиболее нагруженными участками которого  вл ютс  кольцевые участки 13 дискообразных пластин 5, во-вторых, исход  из услови  отсутстви  прогиба магнитопровода 3 в област х расположени  пакетов 6. Наиболее эффективно применение предлагаемой конструкции, когда суммарна  толщина дискообразных пластин 5 составл ет 10-20% от толщины магнитопровода 3. Работа ротора осуществл етс  следующим образом. Магнитный поток, создаваемый тангенциально намагниченными посто нными магнитами 4, направленными друг к другу одноименными полюсами, проходит через клиновидные участки магнитопровода 3, обеспечива  внешнее переменно-полюсное магнитное поле, используемое дл  возбуждени  ЭДС в обмотках электрических машин. Технико-экономическа  эффективность предлагаемой конструкции в сравнении с прототипом заключаетс  в том, что -снижаетс  внутрироторный поток рассе ни . Это обеспечивает увеличение рабочего потока ротора и соответствующее повьлиение энергетических показателей машины. Снижение потока рассе ни  достигаетс  за счет уменьшени  сечени  магнитопровод щих перемычек, соедин ющих клиновидные участки магнитопровода 3. В отличие от прототипа, замыкание потока рассе ни  в котором осуществл етс  через каждую из пластин магнитопровода (по кольцевому участку), в предлагаемой конструкции замыкание потока рассе ни  происходит только через кольцевой участок 13 дискообразных пластин 5, толщины которых составл ет 10-20% от толщины магнитопровода 3. За счет снижени  сечени  за иыкающих участков в конструкции также по вл етс  возможность увеличить ширину кольцевого участка 13 и тем самым упростить технологию изготовлени  ротора.

Claims (4)

1. РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий вал с расположенным на нем шихтованным магнитопроводом в виде дискообразных пластин с прямоугольными пазами, в которых размещены постоянные магниты, отличающийся тем,что, с целью снижения потока рассеяния и повышения технологичности ротора, он снабжён шихтованными пакетами из клиновидных пластин, размещенными по оси в чередующемся порядке с дискообразными пластинами и скрепленными с ними.

,1098070

2. Ротор по π. 1, отличающ и й с я тем, что клиновидные пластины снабжены направленными к валу выступами, по которым выполнено жесткое крепление их между собой и'с дискообразными пластинами.

3. Ротор по π. 1, отличающий с я тем, что шихтованный маг— нитопровод расположен относительно вала с магнитным зазором.

4. Ротор по π. 1, отличающ и й с я тем, что на валу выполнены продольные канавки, расположенные вдоль выступов клиновидных пластин.