Ротор электрической машины

СО(ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ц Н 02 К 1/24 РЕТЕН3,. ,И 3 кМс ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД(71) Научно-исследовательский и экспериментальный институт автотракторного электрооборудования и автоприборов(56) 1. Патент Англии296375,кл, Н 2 А,1969,2. Авторское свидетельство СССР по заявке3480050, кл. Н 02 К 1/06, 1982.(54) (57) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МАШИНЪ, содержагций когтеобразные полюсас торцовыми магнитопроводами, укрепленными на валу, между которыми установленс прилеганием цилиндрический сердечник,отличающийся тем, что с целью улучшения,801112489 А использования материала путем уменьшения массы ротора, образующая наружной поверхности торцовых магнитопроводов выполнена по форме, определяемой выражением4 г/з 1 И/ - 4 гО, + О, = О, где О. - наружный диаметр цилиндричес.кого сердечника- радиус. вектор в полярных координатах,имеющих полюсом точку, лежащую в продольном сечении ротора на пересечении линии на наружной поверхности цилиндрического сердечника и линии на внутренней торцовой поверхности торцового магнитопровода,причем-3 -4 г2полярный угол между радиусом вектора и осью, проходящей через полюсную точку параллельно оси ротора.Изобретение относится к электрическим машинам,а именно к конструкции роторов электрических машин с когтеобразнымиполюсами.Известны роторы электрических машин,содержащие установленный на валу сердечник имеющий паз с центральной цилиндрической частью и конусными сетнками,идущими до.периферии обмотки возбуждения,уложенной в паз и насаженные на вал полюсные половины с когтеобразными полюсаминые половины с когтеобразными полюсами.Недостатком такого ротора является не.равномерность магнитной индукции вдольпути магнитного потока в конической частисердечника. Площадь сечения перпендикулярного вектору магнитного потока (магнитной силовой линии) в конической части сер.дечника всегда больше площади аналогичного сечения в цилиндрической части сердечника, вследствие чего материал конической части сердечника недоиспользован вмагнитном отношении,Наиболее близким к изобретению является ротор электрической машины, содержащее когтеобразные полюса с торцовыми магнитопроводами, укрепленными на валу, меж.ду которыми установлен с прилеганием цилиндрический сердечник. Наружная торцовая поверхность каждого из магнитопроводов на расстоянии от оси ротора, равном половине диаметра сердечника, выполнена скошенной в направлении полюсов противоположной полярности под острым углом 2.Недостатком известного ротора является неравномерность магнитной индукции магнитопроводах, что приволит к недоис пользованию материала, перерасходу метал. ла и увеличению массы ротора.Цель изобретения - улучшение использования материала торцовых магнитопрово. дов путем уменьшения массы ротора.Указанная цель достигается тем, что вроторе, содержащем когтеобразные полюсас торцовыми магнитопроводами, укрепленными на валу, между которыми установленс прилеганием цилиндрический сердечник,образующая наружной поверхности торцовых магнитопроводов выполнена по форме,определяемой выражением,4 г/япГ/ - 4 гР+ Р =О,где 0 - наружный диаметр цилиндрического серлечника;радиус-ветор в полярных координатах, имеющих полюсом точку,лежащую в продольном сечении ротора на пересечении линии на наружной поврхности цилиндрическокого сердечника и линии на внутренней торцовой поверхности торцового магнитопоовода,причем.0гО р-полярный угол межлу радиусом-вектором и осью, проходящей черезполюсную точку параллельно осиротора,На фиг.изображен ротор, продольныйразрез; на фиг, 2 - ротор с полярными координата ми, продольное сечение.Ротор содержит вал 1 на который насажены торцовые магнитопроводы 2 и 3 с когтеобразными полюсами 4 и цнлинлрическийсердечник 5. На цилиндрический серлечник 5намотана обмотка 6 возбуждения.На наружной торцовой поверхности 7торцовых магнитопроводов 2 и 3 образующая 8 выполнена по форме определяемойвыражением4 г 6 лЧ / - 4 гР, +Р =О,где Р, - наружный диаметр цилиндрического сердечника 5;г - радиус-вектор в полярных координатах, имеющих полюсом точку20 9,лежащую в продольном сеченииротора на пересечении линии 1 Она наружной поверхности 11 цилиндрического сердечника 5 и линии 12 на внутренней торцовойповерхности 13 торцового магни 25 топровода 2 и З,причем -ф -гсс Эс с.1,1 - полярный угол между радиусомвектором г и линией 10, проходягцей через полюсную точку 9 параллельно оси ротора.Ротор работает следующим образом.При пропускании через обмотку 6 возбуждения электрического тока в магнитнойцепи электрической машины возникает магнитный поток, который замыкается через вал1 с сердечником 5,торцовые магнитопроводы2 и 3, воздушный зазор и статор, Магнитноесостояние каждого из участков магнитнойцепи характеризуется значением магнитнойиндукции В = - ,1-. - , где В 1,Ф 1 и ;фсоответственно значенйя магнитной индук 40 ции магнитного потока и площади любогосечения магнитной цепи, перпендикулярноймагнитной силовой линии (вектору магнитного потока).Минимум массы магнитопроводов электрических машин достигается при постоянст 45 ве магнитной индукции вдоль магнитнойцепи, причем величина магнитной индукциивыбирается оптимальной В.На участке магнитной цепи ротора отвнутренней поверхности когтеобразных по 50люсов 4 до наружной поверхности цилиндрического сердечника 5 величину магнитногопотока в торцовых магнитопроводах 2 и 3можно считать постоянной, равной магнитному потоку сердечника 5,так как магнитныепотоки рассеяния на этом участке несо.измеримо меньше магнитного потока сердечника 5.Условием постоянства магнитной индукции В; на рассматриваемом участке при по1112489 Сост губо рректор В. БутдписноеСССРйд. 4/5роектная 4 Редактор Н. ДаикулиЗаказ 6072/40ВН Ко По омитетаоткрыти кая наб, д,ул. П Техре Тира ИИПИ Госуда по делам и5, Москва, Ж 1 ПП Патент 11303илиал стоянном магнитном потоке Ф является по. стоянство сечения Ььчерез которое проходит магнитный поток, т.е. на рассчитываемом участке 5, = сопз 1 и равно сечению сердечникаГ .- сг 0Плошадь любого сечения 51 на рассматриваемом участке51 =Мг(0 с- г в 1 пУ),тогда справеллдливо уравнение 4 г/в 1 пф - 4 гО, - 0 определяюцее внд кривой 8. Уравнение кривой 8 определяет толнину торцовых магнитопроводов 2 и 3, отвечающую условию постоянства магнитной индукции. 5Г 1 ри значении угла тр =О, в=г= -- .Выполнение формы наружной торцовойповерхности торцовых магнитопроводов 2 и 3 позволяет уменьшить их массу и соответственно массу ротора, повысить тем самым 1 О использование материала ротора. витель В. Трд И. Верееж оббрственного кобретений и- 35, Раушг Ужгоро