SU1243064A1 - Ротор электрической машины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электрическим машинам. Целью изобретени   вл етс  улучшение массогабаритных показателей и повышение механической прочности ротора. Ротор электрической машины содержит вал 1, основные и дополнительные посто нные магниты (ПМ) 2 и 3, намагниченные тангенциально, полюсные секторы (ПС) 4 и 5 противоположных пол рностей, одни из которых соединены между собой со стороны вала 1 ферромагнитными перемычками (ФМП) 12, выполненными с радиальными выступами (РВ) 11, направленными к периферии ротора в зоне каждого из ПС другой пол рности. Последние выполнены из нескольких частей в зависимости от числа РВ), соединенных ФМП 2 со -стороны периферии ротора. с о. СЛ

Description

Дополнительные ПМ 3 размещены между РВ и каждой частью ПС другой пол рности и обращены к последним именными с ними полюсами. РВ могут быть охвачены у основани  токопрово- д щими контурами. Данный ротор имеет

20

Изобретение относитс  к электро ехнике, а именно к электрическим инам с посто нными магнитами на роторе , и может использоватьс  в синхронно-вентильных регулируемых элек- 5 тродвигател х, предназначенных дл  приводов станков и роботов, а также в синхронных генераторах и двигател х .

Цель изобретени  - улучшение мае- согабаритных показателей и повьшение механической прочности ротора.

На фиг. 1 показан четырехполюсный ротор, в котором магнитно-изолирован- |5 ные полюсные секторы креп тс  за магниты с помощью тангенциальных выступов со Стороны вала, поперечное сечение; на фиг. 2 и 3 - конфигураци  по-- люсных секторов противоположных пол рностей; на фиг. 4 - ротор, продольное сечение; на фиг. 5 - четырех- полюсный ротор, в котором крепление магнитно-изолированных полюсных секторов осуществл етс  с помощью заливочного материала, поперечное сечение; на фиг. 6 - ротор с несколькими магнитно-изолированными пакетами., установленными вдоль вала, продольное сечение; на фиг. 7 и 8 - то же, сечение соседних магнитно-изолированных пакетов; на фиг. 9 - двухполюсный ротор, поперечное сечение.

Ротор содержит вал 1, тангенциально намагниченные основные посто нные магниты 2 и дополнительные посто нные магниты 3, ферромагнитные шихтованные полюсные секторы 4 и 5 противоположных пол рностей, немагнитный заливочный материал 6 и 7, которьй в электри-40 ческом отношении может быть проводни- ком или диэлектриком, шпонки 8 и 9, передающие вращающий момент от полюсных секторов 4 к валу 1. Полюсные секторы 4 одной из пол рностей- обра- ,

25

30

35

243064

лучшие массогабаритные показатели, что достигаетс  вследствие более высокой степени концентрации магнитного потока за счет установки дополни- тельньтх ПМЗ безувеличени  числаи длины Дугполюсов ротора.1 з.п,ф-Лы. 9ил,

0

5

0

5

0

5

зуют полюсную систему 10 (фиг. 2), в которой имеютс  радиальные выступы 1 расположенные между полюсными секторами 4 симметрично относительно них на ферромагнитных перемычках 12. Полюсные секторы 5 противоположной .пол рности образуют полюсную систему (фиг. З), состо щую из двух частей - сегментных элементов 13 и 14, соеди- ненньп : друг с. другом со стороны пери- ферии ротора ферромагнитной перемычкой ), выполн ющей функции магнито- провода, выравнивающего плотность магнитного потока в воздушном зазоре электрической мащины по окружности полюса. Сегментные элементы 13 и 14 образзпот обращенными друг к другу сторонами открытый со стороны вала паз, в котором при сборке ротора размещаютс  дополнительные посто нные магниты 3 и радиальный выступ 11,, Дополнительные посто нные магниты 3 приле1 ают теми же одноименными полюсами , что и основные посто нные магниты 2 к сегментным элементам 13 и 14, а другими своими полюсами - к радиальным выступам 11 и, действу  согласно с основными посто нными магнитами 2, увеличивают рабочий поток электрической машины. Полюсные систе1№1 имеют наружные 16 и внутренние 17 тангенциальные выступы,

I

Механическое крепление элементов

ротора (фиг., i) осуществл етс  следующим образом. Основные посто нные магниты 2, зацепл  сь за наружные тангенциальные выступы 16 полюсной системы 10 удерживаютс  от радиального смещени  Ьод действием центробежные: сил, возникающих при вращении ротора. За основные магниты 2 своими внутренними тангенциальными выступами 17 крепитс  полюсна  система, об- разовсшна  сегментными элементами 13

и 14, которые удерживают непосредственно или через заливочный материал 7 основные посто нные магниты 2, В торцах ротора размещены нажимные шайбы 18.

Крепление полюсной системы, со-- держащей сегментные элементы 13 и 14 (фиг. 5), может осуществл тьс  с помощью заливочного материала 6 со стороны вала и заливочного материала 7, удерживающего их со стороны области , приближенной к рабочему воздушному зазору, и закрепленного жестко в радиальных ферромагнитных высту пах II полюсной системы 10. В данном случае заливочный материал размещаетс  и в полост х 19, дл  увеличени  площади сечени  которых, удерживаю- . щих полюсные системы от действи  центробежных сил, основные посто нные магниты 2 смещены с геометрической нейтрали в направлении друг к другу, причем конфигураци  полюсных секторов обеих полюсных систем такова, что обеспечиваетс  одинакова  ширина полюсных наконечников 20 и 21. I

Возможен также вариант креплени  полюсов ротора, например, с помощью шпилек 22 (фиг, 6), при этом жесткость ротора может быть повьппена, если его магнитную систему вдоль вала выполнить из нескольких идентичных пакетов 23 и 24, смещенных по окрул - ности относительно соседних на одно полюсное деление. В этом случае одна и та же шпилька 22 поочередно проходит через полюсную систему 10 одного пакета и через сегментные элементы 13 и 14 полюсной системы соседних пакетов, изолированных один от другого в магнитном отношении с помощью прокладок 25. На торцах ротора размещаютс  шайбы 26. Заливочный материал 6 и 7- соедин етс  по торцам ротора с нажимными шайбами 18 (фиг. 4),и служит дл  осевого сжати  пластин mnxTOBaHHbix полюсных систем. Если заливочный материал 6 и торцевые шайбы 18 - проводники электрического тока, то первый образует токопрово д щие контуры, а вместе -с торцевыми шайбами  вл етс  демпферной обмоткой, предохран ющей основные посто нные магниты 3 от размагничивани  при внезапных всплесках тока в обмотке статора (например, при коротком замыканииу1 Данна  демпферна  обмотка удалена от рабочего воздушного зазора во внут-

43064

раннюю область ротора, что имеет преимуществ а перед ее размещением в непосредственной близости от этого

зазора при питании электрической ма- 5 шины от источников с несинусоидальной кривой напр жени  или тока, какими  вл ютс  статические преобразователи частоты, за счет снижени  потерь от высших гармоник тока  кор .

10

В предложенном роторе центробежные

силы, действующие на элементы конструкции , имеюш е возможность перемещени , ,coмпeнcиpyютc  внутренними напр - жени ми, возникающими в перемычке 12 (фиг. 2), в св з-и с чем ее ширина должна быть выбрана из услови  обеспе- чени  механической прочности ротора. Возможно выполнение ротора из нескольких пакетов, что существенно уменьшает прогиб шпилек 22 и повьш ает механическую прочность ротора потому, что масса полюсных систем, вьшолнен- ных из двух сегментных элементов, бо- лее равномерно распредел етс  между всеми шпильками и уменьшаютс  длины пакетов данных полюсных систем, так как они оказываютс  помещенными между полюсными системами, содержащими ферромагнитные перемычки 12 на стороне вала или между одной из них и нажимной шайбой 18.

В роторе предлагаемой конструкции, по сравнению с известными, улучшены массогабаритные показатели, так как

5 достигаетс  более высока  степень концентрации магнитного потока за счет установки дополнительных посто нных магнитов без увеличени  числа и длины дуг полюсов ротора.

0

Claims (1)

1. Ротор электрической машины, содержащий вал, тангенциально намагни-

ченные основные посто нные магниты, между которыми размещены полюсные секторы противоположных пол рностей,, магнитно-изолированные один от другого , а полюсные секторы одной из по-

л рностей соединены между собой ферромагнитными перемычками со стороны вала, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабарит -- ных показателей, ротор снабжен допол-

нительными тангенциально намагниченными посто нными магнитами, ферромаг- нитные перемычки выполнены по крайней мере с одним радиальным выступом

в направлении периферии ротора в зоне каждого полюсного сектора противоположной пол рности, выполненного из , нескольких частей, соединенных между собой ферромагнитными перемычками на стороне периферии ротора, дополнительные посто нные магниты размещены между радиальными выступами и каждой

частью полюсных секторов противоположной пол рности и обращены к последним одноименными с ними полюсами.

I

2, Ротор по п. 1, отличающийс  тем, что радиальные выступы охвачены у основани  токопро- вод щими контурами.

16

фиг. г

13

17

фиг.З

1S.

- - - j J : vj V r T i i r J J ,-Oi z/ /////// / ///////y

/ /

/

/

5

/

/

Illl Ill

сригА

20

фиг. 5

-Х,Jf.

ХС Щ4

..-Ф//17

Составитель Т. Калашникова Редактор О. Юрковецка  Техред Л.Олейник Корректор А. Зимокосов

3713/53

Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж- З5, Раушска  наб., д. 4/5

Производствеино- полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4