SU862321A1 - Ротор электрической машины - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов.

Известны роторы электрических машин, содержащие постоянные магниты в виде прямоугольных параллелепипедов, расположенных аксиально и укрепленных между ферромагнитным валом и полюсами! 1J.

Недостатком такого ротора является то, что площадь нейтрального сечения .магнита, примыкающего к полюсу, определяется произведением длины ротора на длину хорды, через которую проходит это сечение. Поскольку длина хорды не может превышать диаметра окружности, удельная мощность машин с такими роторами ограничена.

, Известны также роторы электрических машин [2^, содержащие полюсы чередующейся полярности, между которыми размещены постоянные магниты дугообразной формы.

Такое техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Удельная мощность электрической машины с таким ротором выше, поскольку длина дуги больше длины хорды, проведенной через концы этих линий и, следовательно больше площадь нейтральных сечений магнитов и поток в воздушном зазоре.

Недостатком такого ротора является то, что с увеличением площади магнитов увеличивается объем каждого полюса, схваченного дугой, удельная мощность электрической машины с подобным роторам также ограничена, т.е. объем такого ротора использован недостаточно.

Целью Изобретения является улучшение использования объема ротора.

Указанная цель достигается тем, что внутри полюсов- симметрично относительно оси ротора размещены дополнительные кольцевые радиально намагниченные постони ные магниты, длина которых по оси ро862321 тора равна длине полюсов, полярность на-^: ружных поверхностей кольцевых магнитов выполнена одноименной с полярностью полюсов, в которых они расположены, внутренние поверхности этих кольцевых маг- ‘ 5 нитов с разноименной полярностью соедийены между собой магнитопроводами.

Магнитопроводы могут быть выполнены в виде колец, расположенных по горцам ротора, и стержней, размещенных внутри ю магнитов.

Магнигопроводы могут быть также выполнены в виде двух симметричных частей, разделенньи по серединам стержней · плоскостью, перпендикулярной оси враще— 15 ния.

На фиг. 1 представлен предлагаемый ротор, продольный разрез; на фиг. 2 - тоже, попепечный разрез, й пути магнитных потоков; на фиг. 3 - горец ротора и пути ²⁰ магнитных потоков дополнительных магнитов с отдельными магнитопроводами; на фиг. 4-го же, с кольцевыми; на фиг. 5рогор с магнитопроводами, выполненными в виде двух частей, продольный разрез. ²⁵

Ротор имеет полюсы 1 одной полярности, полюсы 2 противоположной полярности, между полюсами 1 и 2 расположены магниты 3, имеющие в поперечном се— ³⁰ чении форму дуги. Магнит 3 примыкает к полюсам 1 и 2 поверхностями, имеющими одноименную с этими полюсами полярность.

В отверстиях полюсов 1 по всей их 35 длине без зазора симметрично относительно оси ротора размещены дополнительные кольцевые магниты 4. Магниты: 5 намагничены радиально таким образом, что полярность их наружных поверхностей одно- 40 именна полярности охватывающих их, например, полюсов 1. Для замыкания потока дополнительных магнитов 4 вся их внутренняя поверхность соединена с полюсами 2, имеющими одноименную с этой поверх- 45 Ностью полярность. Это соединение осуществляется магнигопроводами 5, выполненными из ферромагнитного материала, расположенными со стороны тдэцоВ, ротора с зазором относительно него. Каждый магни- ₅о топровод 5 содержит ферромагнитные стержни 6 и 7 цилиндрической формы. Стержень 6 входит без зазора внутрь дополнительного магнита 4. Стержень 7 контактирует с полюсом 21 или с аналогичным ₅₅ магнитом 4.

Магнитопровод 5 может быть выполнен в виде ферромагнитного кольца 8, при этом все стержни 6 и 7 расположены на этом кольце.

При работе машины магнитный поток, выходящий из магнита 3, через полюс 1 входит в статор (не показан) и через полюс 2 возвращается в магнит 3. Путь этого потока показан на фиг. 2 . Поток, выходящий из дополнительного магнита 4, проходит через полюс 2, входит в статор, а затем через полюс 2, стержень 7, магнитопроводы 5 И стержень 6 возвращается в магнит 4. Если магнитопроводы 5 выполнены в виде кольца 8, то от стержня 7 до сгержня б этот поток проходит через кольцо 8. Полярность наружной поверхности магнита 4 одноименна полярности полюса 1, а полярность внутренней поверхности - полярности полюса 2, поэтотому потоки магнитов 3 и 4 направлены согласно и, следовательно, складываются.

Для уменьшения рассеяния примыкание поверхностей всех соседних деталей рото-*. ра, через которые проходит поток магнита 4, выполняют беззазорным. В частности цилиндрические стержни 6 и 7 магнитопроводов 5 запрессовывают в отверстия магнитов 4 и полюсов 2 с натягом.

Для улучшения балансировки ротора его конструкцию выполняют симметричной относительно центра. Для этого с обеих сторон ротора располагают одинаковые кольца.8 со стержнями 6 и 7, разделен-ными по середине. Кольца 8 могут выполнять двоякую функцию: проводника магнитного потока дополнительных магнитов 4 и технологического места для размещения балансировочных грузов* устраняющих дисбаланс ротора в соответствующих плоскостях.

Предлагаемый ротор в том же объеме позволяет получить больший магнитный поток, так как площадь всех магнитов существенно увеличена по сравнению с известными, что приводит к улучшению использования объема ротора, а в электрической машине — к увеличению ее удельной мощности.

Claims (1)

1. : ./1 - . Изобретеиве огноснгс  к элекгрическк машинам с возбуждением от посто нных магнитов.Известны роторы электрических машин, сокержаШИе посто нные магниты в виде пр моугопы1ых параллелепипедов, распо ложённых аксиально и укрепленньк между ферроМагаигным валом и полюсами11J. Недостатком такого ротора  вл етс  TOj что площадь нейтрапьн сто сечени  .матита, примыкающего к полюсу определ етс  произведением длины ротора на длину хорды, через которую проходит это сечение. Поскольку длинаХор/ш не может превышать диаметра окружности, удейы а  Мощность машин с такими ротфами ограничена . Швесгны также роторы электр15ческйх машин 2, содержашие полюсы чередующейс  пол рности, между которыми paia- :мешены посто нные магниты дугообразнсй формы. Такое техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту. Удельна  MOUQfость электрической машины с таким ротором вьпце, поскольку длина дуги больше длины хорды, проведенной через концы этих линий и, следоват хьно больше площадь нейтральных сечений магнитов и поток в воздушном зазоре . Недостатком такого ротора  вл етс  то, чтЬ с увеличением площади магнитов увеличиваетс  объем каждого полюса, схвач ного аугоА, удельна  мощность электрической машины с подобным ротоfOM также ограничена т.е. объем такого ротора использован недостаточно. Целью Изофетёна   вл етс  улучшение использовани  объема ротора. Указанна  цель достигаетс  тем, что внутри полюсов-симметрично относительно оси ротсфа дополнительные .кольцевые радикально намагниченные посто нные магниты, длина которых .по оси ротара равна длине полюсов пол рносгь на- ружных поверхнсютей копьцевьрс магнитов выполнена одноименной с пол рностью полюсов , в которых ОНИ расположены, внутренние поверхности этих кольцевых магнитов с разноименной пол рностью соединены между собой магнитопроводами. Магнитопроводы могут быть выполнены в виде колец, расположенных по торцам ротора, и , размещенных н утри магнитов Магнитопроводы могут быть также вьь полнены в виде двух симметричных частей разделенных по серединам стержней плоскостью, перпендикул рной оси вращени . На фиг. 1 представлен предлагаемый ротор, продольный разрез; на фиг. 2 - тоже , попепечный разрез, и пути магнитных потоков; на фиг. -3 - горец ротора и пути магнитных потоков дополнительных jvfarHHтов с отдельными магнитопроводами; н фиг. 4 - то же, с кольцевыми; на фиг. 5ротор с магнитопроводами, выполненными в виде двух частей, продольный разрез. Ротор имеет полюсы 1 однсй пол рности , полюсы 2 противоположной пол рности между потосами 1 и 2 расположены магниты 3, имеющие в поперечном сечении форму дуги. Магнит 3 примыкает к полюсам 1 и 2 поверхност ми, имеющими ошоименную с этими полюсами пол рность . В отверсти к полюсов 1 по всей их длине без зазора симметрично относительно оси ротора размещены дополнительные кольцевые магниты 4. Магниты; 5 намагничены радиально таким образом, что пол рность их наружных поверхностей одноименна пол рности охватьшающих их, например , полюсов 1. Дл  замыкани  потока дополнительных магнитов 4 вс  их внутренн   поверхность соединена с полюсами 2, имеющими одноименную с этой поверхностью пол рность. Это соединение осуществл етс  магнитопроводами 5, выполненными из ферромагнитного материала, расположенными со тсрцоВ, ротора с зазором относительно него. Каждый магни тощзовод 5 содержит ферромагнитные стер жни 6 и 7 цилиндрической формы. Стержень 6 входит без зазора внутрь дополнительного магнита 4. Стержень 7 ксжтактирует С пoлюco 4 21 или с аналогичным М1агнитам 4. Магнитопровод 5 может быть выполнен в виде ферромагнитного кольца 8, при это все стержни 6 и 7 расположены на этом кольце. При работе машины магнитный поток, выход щий из 3, через полюс 1 входит в статор (не показан) и аолюс 2 возвращаетс  в магнит 3. Путь этого потсжа показан на фиг. 2 . Поток, выход щий из дополнительного магнита 4, проходит полюс 2, входит в статф, а затем через Полюс 2, стержень 7, Maiv. нитопроводы 5 ц стержень 6 возвращаетс  в магнит 4. Если Магнитопроводы 5 выполнены в виде кольца 8, то от стержн  7 до стержн  6 этот поток проходит че- рез кольцо 8. Пол рность наружной поверхности магнита 4 одноименна пол рности полюса 1, а пол рность внутренней поверхности - пол рности пойюса 2, прэтотому потоки магните 3 и 4 натфавлены согласно и, следовательно, складьшаютс . Дл  уменьшени  рассе ни  примыкание поверхностей всех соседних деталей рото-«. ра, через которые проходит поток магнита 4, выполн ют беззазорным. В частностй цилиндрические стержни 6 и 7 магнитопроводов 5 запрессовывают в отверсти  магнитов 4 и полюсов 2 с нат гом. Дл  улучшени  балансировки ротсра его конструкцию выполн ют симметричной относительно центра. Дл  этого с обеих сторон ротфа располагают одинаковые кольца. 8 со стержн ми 6 в 7, разделенными по середине. Кольца 8 могут выполн ть дво кую функцию: проводника магнитного потока дополнительных магнитов 4 и технологического места дл  размещени  баланс|фсфочных грузов устран ющих дисбаланс ротора в соответствующих плоскост х. Предлагаемый ротф в том же объеме позвол ет получить больший магнитный поток, так как площадь всех магнитов существенно увеличена по сравнению с известными , что приводит к улучшению использовани  объема potopa, а в электрической машине - к увеличению ее удельной мощности. Формула изобрет е ни   1. Ротор электрической машины, содержащий полюсы чередующейс  пол рноет и, между которыми размещены посто нные магниты дугоофазной формы, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  использовани  объема ротора, внутри пoлюcoBi симметрично относительно оси ротора празмещо1ы дополнительные 586 кольцевые радиально намагниченные аосто нные магниты,цлина которых по оси рогора равна цпине полюсов, пол рность наружных поверхностей кольцевых магнитов выпол нена одноименнс с пол$фностью полюсов, в которых оси расаопожёны, внутренние поверхноств этих кольцевых с разноименной пол рностью соеД|шены между собс машитоцроводами, 2,Ротф по п. 1, о т л и ч а ю .. Ш и и с   тем, что, магнитопрбвайы, соедин ющее кольцевые магниты, выполнены в вйДе колец, расположенных по терцам ротора, и стержней, размешенных внутри магнитш, 1 3. Ротс по п. 2 о т л и ч а юш и и с   тем, что магнитопроводы выполнены в виде двух симметричных чаотей , разделенных по серединам стержней плоскостью, перпендикуд рнсй оси вра (ШНИЯ.. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании Ms 1177247, кл. Н 2 А, опублик. 197О. 2,Патент Франции М 2.324.150, кл.Н О2 К 21/16, опублин;.1979 {прототио ).

   0ff.