СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ


RU (11) 2074477 (13) C1

(51) 6 H02K1/27, H02K21/14 

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

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

(21) Заявка: 93057070/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.12.22 
(45) Опубликовано: 1997.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 280. 2. Авторское свидетельство СССР N 1541712, кл. H 02K 1/24, 1990. 
(71) Заявитель(и): Московский энергетический институт (технический университет) 
(72) Автор(ы): Иванов М.Н.; Курбатов П.А.; Сугробов А.М.; Тыричев П.А. 
(73) Патентообладатель(и): Московский энергетический институт (технический университет) 

(54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе. Сущность изобретения состоит в том, что система возбуждения содержит установленные по окружности постоянные магниты, полюсы 1 из магнитомягкого материала между ними, кольцевой постоянный магнит 4 со стороны вала, примыкающий к внутренней поверхности полюсов 1 и магнитов, а также постоянные магниты 5 в виде дисков, установленные по торцам полюсов 1. Согласно данному изобретению, внутри кольцевого постоянного магнита коаксиально с ним расположен элемент 6 из магнитомягкого материала, а с торцевых сторон постоянных магнитов в виде дисков, установлены диски 7 из магнитомягкого материала. Изобретение обеспечивает уменьшение расхода материала постоянных магнитов практически без ухудшения характеристик машины, а также снижение помех. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе, и может быть использовано в системах возбуждения синхронных двигателей и генераторов.

Известна система возбуждения электрической машины (1) коллекторного типа, выполненная в виде чередующихся по расточке якоря полюсов из магнитомягкого материала и тангенциально намагниченных постоянных магнитов, расположенных таким образом, что магнитный поток, создаваемый постоянными магнитами, суммируется в магнитомягких полюсах. Между системой чередующихся полюсов, постоянных магнитов и валом расположена немагнитная втулка, уменьшающая потоки рассеяния постоянных магнитов через вал, обычно выполненный из магнитомягкого материала, которые замыкаются через магнитомягкие полюсы и боковые стороны постоянных магнитов, достигая при этом существенных значений по отношению к рабочему потоку.

Однако в таких конструкциях имеет место неполное использование свойств постоянных магнитов и, как следствие, существенное завышение их массы, что ухудшает массогабаритные показатели электрической машины.

Из известных решений наиболее близкой по технической сущности и совокупности признаков к данному изобретению является система возбуждения (2), которая содержит кольцевой постоянный магнит, установленный на втулке из немагнитного материала, равномерно расположенные по окружности тангенциально намагниченные постоянные магниты, чередующиеся с полюсами из магнитомягкого материала, и торцевые диски из магнитотвердого материала.

Полюса из магнитомягкого материала со всех сторон с торцов, по окружности со стороны вала и по тангенциальным поверхностям охвачены постоянными магнитами, что уменьшает потоки рассеяния и увеличивает удельную мощность электрической машины.

Однако эта конструкция требует дорогостоящего материала постоянных магнитов, установки бандажей для обеспечения необходимой прочности при работе машины, что усложняет конструкцию. Кроме того, наличие полей рассеяния с торцевых дисков создает внешние помехи.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в уменьшении расхода материала постоянного магнита практически без ухудшения характеристик машины, снижении магнитных помех.

Указанная техническая задача достигается тем, что в известной системе возбуждения электрической машины, содержащей равномерно размещенные по окружности постоянные магниты и чередующиеся с ними полюсы из магнитомягкого материала, установленный со стороны вала кольцевой постоянный магнит, примыкающий к внутренним поверхностям чередующихся полюсов и постоянных магнитов и установленные по торцам полюсов постоянные магниты в виде дисков, внутри кольцевого постоянного магнита коаксиально с ним расположен элемент из магнитомягкого материала, а с торцевых сторон постоянных магнитов в виде дисков установлены диски из магнитомягкого материала.

Кроме того, расположенный внутри кольцевого магнита элемент выполнен в виде многогранной втулки, вершины которой расположены по средней линии постоянных магнитов.

Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлены схемы возбуждения для радиальной машины (а поперечный разрез, б - продольный), на фиг.2 показано направление силовых линий при помещении магнитной системы в расточку якоря (а поперечный, б продольный).

Система возбуждения содержит полюсы 1 из магнитомягкого материала, равномерно расположенные по окружности расточки якоря, чередующиеся с тангенциально намагниченным постоянным магнитом 2. Со стороны вала 3 расположен кольцевой постоянный магнит 4, примыкающий к полюсам 1, по торцам которых имеются диски постоянного магнита 5. Толщина кольцевого постоянного магнита 4 выбрана равной половине тангенциального постоянного магнита 2. Внутри кольцевого постоянного магнита 4 коаксиально с ним расположен слой 6 из магнитомягкого материала в виде многогранной втулки, вершины которой расположены на средней линии тангенциально намагниченного постоянного магнита 2. Диски постоянного магнита 5 имеют толщину, равную толщине кольцевого постоянного магнита 4. И с торцевых сторон дополнительно охвачены дисками 7 из магнитомягкого материала, толщина которых выбирается из условия его ненасыщенного состояния. Системы возбуждения устанавливается в расточку якоря 8 через рабочий зазор 9.

Система возбуждения работает следующим образом.

При установке системы в рассточку якоря 8, магнитный поток, создаваемый постоянными магнитами 2, 4, 5, суммируется в магнитомягких полюсах 1 и через два рабочих зазора 9 якорь 8 возвращается в другой полюс системы. Далее магнитные потоки разделяются, часть проходит через тангенциальный магнит 2, часть через кольцевой магнит 4 и магнитомягкую втулку 6, часть через торцевые диски магнита 5 и магнитомягкие диски 7. Потоки рассеяния вытеснены в область между полюсами 1 (Фs1) и частично в область под лобовыми частями обмоток (Фs2). Таким образом, отсутствуют потоки рассеяния с поверхностей, перпендикулярных рабочему зазору 9 и поверхности, обращенной к валу 3.

Наличие магнитопроводящего слоя 6 на поверхностях постоянных магнитов позволяет эффективно использовать материал постоянных магнитов за счет постоянства средней магнитной линии по своему объему постоянных магнитов, что уменьшает внешние помехи.

Применение предлагаемой системы возбуждения в электрических машинах позволит снизить их удельную массу источников. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Система возбуждения электрической машины, содержащая равномерно размещенные по окружности постоянные магниты и чередующиеся с ними полюсы из магнитомягкого материала, установленный со стороны вала кольцевой постоянный магнит, примыкающий к внутренним поверхностям чередующихся полюсов и постоянных магнитов, и установленные по торцам полюсов постоянные магниты в виде дисков, отличающаяся тем, что внутри кольцевого постоянного магнита коаксиально с ним расположен элемент из магнитомягкого материала, а с торцевых сторон постоянных магнитов в виде дисков установлены диски из магнитомягкого материала.

2. Система возбуждения по п. 1, отличающаяся тем, что расположенный внутри кольцевого магнита элемент из магнитомягкого материала выполнен в виде многогранной втулки, вершины которой расположены по средней линии постоянных магнитов.




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
Электроника и электротехника




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: "+автомобильная -сигнализация".

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


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru