МНОГОПОЛЮСНЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

МНОГОПОЛЮСНЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ


RU (11) 2011267 (13) C1

(51) 5 H02K1/27 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5028238/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.08 
(45) Опубликовано: 1994.04.15 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Магнетон" 
(72) Автор(ы): Чохели М.А.; Кузнецова Л.В.; Олькин Д.А. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Магнетон" 

(54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ 

Использование изобретения: в многополюсных роторах электрической машины, особенно в крупногабаритных. Сущность изобретения: втулка ротора 1 выполнена из магнитонепроводящего материала. Постоянные магниты 2 в виде секторов имеют текстуру в виде дуг, выгнутых к оси цилиндра. Они крепятся на втулку с помощью клея. Изобретение позволяет повысить магнитный поток и устойчивость к размагничиванию. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции ротора электрической машины с постоянными магнитами цилиндрического типа, и может быть использовано при изготовлении многополюсных роторов электрической машины, особенно крупногабаритных.

Известна конструкция ротора электрической машины типа "звездочка" (1). Ротор содержит прикрепленные к валу из магнитопроводящего материала постоянные магниты в виде пластин, поперечное сечение которых имеет форму сегмента с плоскопараллельными боковыми гранями. Количество магнитов определяется количеством полюсов ротора.

Недостатком рассматриваемой конструкции является наличие в этом роторе потоков рассеивания с боковых и торцовых граней полюсов ротора.

Наличие магнитопроводящего вала, на который крепятся постоянные магниты, активизирует (усиливает) потоки рассеивания. Кроме этого описываемый ротор обладает невысокой устойчивостью с размагничиванию.

Известен ротор электрической машины типа "звездочка" с полным заполнением объема ротора постоянными магнитами, т. е. при этом боковые грани полюсов ротора отличны от плоскопараллельных и соприкасаются друг с другом (2). Полюсные участки выполнены из анизотропного магнитотвердого материала. Применение такой конструкции ротора позволяет снизить потоки рассеивания с боковых граней полюсных магнитов и за счет этого повысить поток с ротора. Данный ротор выбран за прототип.

Недостатком описанной конструкции является также невысокая устойчивость к размагничиванию.

Целью предлагаемого изобретения является повышение магнитного потока и устойчивости к размагничиванию.

Поставленная цель достигается тем, что в многополюсном роторе электрической машины с постоянными магнитами, выполненном в форме цилиндра и содержащем 2р (р 2) полюсных секторных участков из анизотропного магнитотвердого материала, установленных на втулке, текстура секторных участков выполнена в виде дуг, выгнутых к оси цилиндра, а втулка из магнитонепроводящего материала.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый ротор имеет отличительные признаки:

1. Текстура секторных участков представляет из себя дуги, выгнутые к оси цилиндра.

2. Втулка изготовлена из магнитонепроводящего материала.

Таким образом, техническое решение удовлетворяет критерию "новизна". Анализ отличительных признаков показывает, что применение магнитов с текстурой в виде дуг и выполнение вала из магнитонепроводящего материала авторам известны. Но в известном изобретении (3) текстура представлена в магните монолитного исполнения, секторные участки отсутствуют. Кроме того, предлагаемая авторами текстура, а также применение вала из магнитонепроводящего материала обеспечивают получение иного положительного эффекта, а именно: повышение магнитного потока и устойчивости к размагничиванию.

Таким образом, техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия".

На фиг. 1а и б представлен заявляемый ротор. На фиг. 1а втулка 1 из магнитонепроводящего материала - в форме граненного цилиндра, на фиг. 1б - в форме круглого цилиндра, секторные участки ( постоянные магниты) 2 имеют текстуру в виде дуг, выгнутых к оси цилиндра. Постоянные магниты 2 крепятся на втулку с помощью клея.

На фиг. 2 представлено устройство для получения постоянных магнитов со сложной дугообразной текстурой. Оно состоит из верхнего 3 и нижнего 4 пуансонов, индуктора 5, рабочего объема 6. Верхний и нижний пуансоны изготовлены из немагнитных материалов. В индукторе магнитопровод 7 заложен таким образом, чтобы в рабочей области пресс-инструмента создавалось сложное магнитное поле. Магнитопровод 7 выполнен из шихтованного железа.

На фиг. 3 представлен график распределения нормальной составляющей магнитной индукции над полюсом ротора. Постоянные магниты с текстурой в виде дуг могут быть изготовлены методом порошковой металлургии, например из феррита стронция или самарий-кобальта. В рабочий объем 6 (фиг. 2), который представляет из себя в сечении сегмент, засыпают порцию магнитотвердого порошка, например, феррита стронция. Затем порошок ориентируют в магнитном поле, которое создается путем пропускания постоянного или импульсного тока через обмотку 7. После ориентации порошка производят прессование его путем приложения давления к пуансону 3. Величина давления при прессовании, например, порошка феррита стронция составляет 600-800 кг/см2. Величина ориентирующего магнитного поля не менее 800 кА/м (10 кЭ).

Полученные вышеуказанным способом магниты имеют сложную текстуру в виде выгнутых дуг. Длина силовой магнитной линии (l) таких магнитов больше, чем у магнитов с плоскопараллельной текстурой, комплектующих ротор типа "звездочка". Величина магнитного потока магнита определяется его проводимостью

G = k , r где k - к-т формы полюса;

S - площадь полюса магнита;

l - длина магнитной силовой линии.

Теоретически устойчивость к размагничиванию ротора будет также пропорциональна длине (l) комплектующих его магнитов, т. е. будет определяться величиной магнитодвижущей силы (Р)

F = H l где Н - напряженность магнитного поля.

Экспериментально это подтверждено результатами, проведенными на фиг. 3. На графике кривые 1а, 1б - распределение нормальной составляющей магнитной индукции над полюсом ротора типа "звездочка" и предлагаемой конструкции, кривые 2а, 2б - те же величины после воздействия размагничивающего поля. Как видно из графика, кривая 2б значительно выше кривой 2а, а значит устойчивость к размагничиванию также выше.

Проведенные испытания ротора конструкции типа "звездочка", комплектуемого магнитами с плоскопараллельной текстурой и заявляемого ротора позволяют сделать вывод, что величина потока последнего на 10-15% выше, что подтверждает выполнение поставленной цели.

Предлагаемый ротор может применяться для электрической машины различных габаритов, но особенно эффективно его применение для э/машин с большим моментом (более 47 нМ).

Использование предлагаемого ротора позволяет снизить расход материала магнита, уменьшает массу всей системы на 15-20% . (56) Буг Д. А. "Бесконтактные электрические машины". М. , Высшая школа, 1985, с. 62.

Авторское свидетельство СССР N 1525829, кл. Н 02 К 21/14, 1989.

Авторское свидетельство СССР N 1541720, кл. Н 02 К 21/14, 1990. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МНОГОПОЛЮСНЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ, выполненный в форме цилиндра и содержащий 2p (p 2) полюсных секторных участков из анизотропного магнитотвердого материала, установленных на втулке, отличающийся тем, что текстура секторных участков выполнена в виде дуг, выгнутых к оси цилиндра, а втулка - магнитонепроводящего материала.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru