Индуктор электрической машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХИдаПНЕЮииРЕСПУБЛИК Заю. Н 02 К 21/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф "Ч 1т(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения н Чувашский государственный университет им, И.Н.Ульянова (53) 621.313.322(088.8)(56) 1. Осин И.Л., Колесников В.П., 10 феров Ф.М. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами . М., "Энергия", 1976, с. 44.2. Авторское свидетельство СССР В .797006, кл. Н 02 К 21/14 1980. (54)(57) 1. ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий 2 р полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметральных плоскостях между разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и сборки индуктора и повышения его механической прочности, на полюсных делениях между сегментами одноименной полярности выполнены перемычки из материала сегментов, расположенные по наружной поверхности иидуктора, а углы между осями установленных в диаметральных плоскостях постоянных магнитов и осями соседних с ними постоянных магнитов выполнены менее 90,И2. Иидуктор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что перемычки вы-полнены между соседними сегментами разноименной полярности.Изобретение относится к электрическим машинам с постоянными магнитами и может найтц применение в конструкциях роторов.Известны индукторы электрической 5 машины, содержащие тангенциально намагниченные постоянные магниты и сегменты-полюса, в которых постоянные магниты расположены в диаметральных плоскостях и отделены от магнитного вала немагнитной втулкой 13.Недостатками этого индуктора являются сложность обеспечения механической прочности ротора при больших габаритах, а также слабая концентра ция магнитного потока при малом числе полюсов, Кроме того, этот индуктор требует наличия немагнитного вала или немагнитной ступицы.Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является индуктор электрических машин, содержащий 2 р полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметраль ных плоскостях между разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами. 30Недостатками известного устройства являются трудности в обеспечении механической целостности и прочности индуктора, а также сложность технологии изготовления и сборки индук- З тора, что обусловлено наличием кли- новидным сегментов, вьмодом на наружную поверхность торцов постоянньм магнитов на полюсе и их взаимным расположением, Для обеспечения меха нической целостности индуктора используют специальные бандажные устройства из немагнитного материала, что усложняет не только конструкцию, но и технологию изготовления и сбор ки ротора.1Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и сборки индуктора, повышение его механической нрочнос ти. .50Указанная цель достигается тем, что в индукторе электрической машины, содержащем 2 Р полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметральных плоскостях между 55 разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами, на полюсныхделениях между сегментами одноименной полярности выполнены перемычкииз материала сегментов, расположенные по наружной поверхности индуктора, а углы между осями установленныхв диаметральных плоскостях постоянных Магнитов и осями соседних с нимипостоянных магнитов выполнены менее90Перемычки могут быть выполненытакже и между соседними сегментамиразноименной полярностиВыполнение перемычек между сегментами одноименной полярности позволяет объединить сегменты во внешнюючасть полюса, а при выполнении перемычек и между полюсами образуетсяединый, внешний магнитопровод, чтоупрощает технологию изготовления исборки индуктора.Взаимное расположение постоянныхмагнитов в диаметральных плоскостях.и прилегающих к ним магнитов на поолюсном делении под углом менее 90Робеспечивает механическое соединение между магнитопроводом и магнитами, работающее по принципу соединения типа ласточкин хвост, удерживающее постоянные магниты, прилегающиек магнитам, расположенным в диаметральных плоскостях, в пазах магнитопровода от выпадания под действиемцентробежньм сил. При этом отпадаетнеобходимость в применении специаль -ньм крепежных приспособлений.Постоянные магниты, расположенныена полюсе и не примыкающие к магнитам, установленным в диаметралвныхплоскостях, удерживаются перемычками,выполненными между сегментами.Таким образом обеспечиваетсямеханическая прочность индуктора безприменения специальных бандажей иупрощается технология изготовленияи сборки,На чертеже представлен индуктор,поперечный разрез.Индуктор содержит внешний магнитопровод 1 в виде сегмента 2, объединенных в одно целое перемычками 3 между сегментами одноименной полярности и перемычками 4 между сегментами 5 раэнополярной полярности, а также внутренний магнитопровод 6, установленный на магнитопроводящем валуПеремычки 4 между разнополярными1115172 3сегментами 5 могут быть сведены до минимума (с целью уменьшения потоков рассеяния) в процессе окончательной проточки индуктора под заданный зазор. 5Для уменьшения потоков рассеяния по торцам магнитов в наружном и внутреннем магнитолроводах 1 и б предусмотрены воздушные промежутки 8. В пределах полюса располагаются ,1 О постоянные магниты 9 и 10. Ось постоянного магнита 10, соединенного с постоянным магнитом 11, установленным в диаметральной плоскости об 90 15 разует с его осью угол менее - (нао90 о о чертеже Р = 2, те. о( - ( 45Внутренний магнитопровод 1 на каждом полюсном делении образует выступы, прилегающие к постоянным магнитам 9 и 10 в виде фигуры а, в, с, с 1, е, Е, которая при угле между осью диаметрального межполюсного постоянного магнита 11 и осью соседнего с25 ним на полюсном делении постоянного магнита 10 менее 45" обеспечивает 4При направлении намагниченности постоянных магнитов (показанных стрелками на чертеже) на поверхности ротора образуются полюса чередующей" ся полярности (стрелками показаны направления магнитов потоков, выходящих из полюсных сегментов в рабочий воздушный зазор) . Индуктор (см. чертеж) создает в рабочем зазоре четырехполюсное магнитное поле, используемое для индуктирования ЭДС в статорной обмотке электрической машины при вращении ротора.Использование изобретения позволяет создать машину с высокой концентрацией магнитного потока при значительном снижении затрат на изготовление. Исключение торцовых бандажных колец из немагнитного материала (дефицитная нержавеющая сталь), отсутствие стяжных шпилек при шихтованных сегментах ротора (индуктора) приводят к снижению материалоемкости конструкции и уменьшению затрат на изготовление вследствие упроще" ния технологии сборки ротора.неразъемное в радиальном направле-, нии механическое соединение внешнего магнитопровода 1, постоянных магнитов 9 и 10 и внутреннего магнитопровода 5.Указанное соединение работает по принципу зацепления деталей типа ласточкин хвостЗначение нижнего допустимого пре дела угла с определяется в каждом конкретном случае иэ расчета магнитной цепи машины по иэвестнъщ условиям допустимой индукции в полюсе в зависимости от используемых мате риалов магнитов и стали полюсов,Предлагаемое устройство работает следующим образом. Благодаря выполнению перемычек между сегментами одноименной полярности устраняются провалы магнитной индукции в рабочем зазоре в пределах полюсного деления, что повышает кон" центрацию магнитного потока и улуч" шает форму ЭДС двигателя.При выполнении сегментов индуктора шихтованными предлагаемый индуктор сохраняет свою механическую целостность и прочность путем пропитки ротора лаком без применения стяж" ных шпилек, в то время как известное устройство в случае шихтованных сегментов обязательно требует продольных стяжных шпилек внутри сегментов.1115172 Составитель В.Трегубовактор П,Коссей Техред Ж,Кастелевич Корректор И Эрдейн аказ 6787/4В но СР ал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная 1 Тираж ббб НИИПИ Государственпо депам изобрет 35, Москва, Ж-Э 5,ого комитета СС ний и открытийРаушская наб.,