Ротор электрической машины

Сфез СоветсккСециалнстнчеснаРеслубл ОП ИСАНИВИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЮТИЛЬСТВУ и 904129(51)М. Кл.,Н 02 К 21/14 ЭауВФатааааЯ квктат СССР ав алаи взабратеккй н етарыткЯ(2) Заявитель 54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ зобретениеим машинамемам роторс возбужде ся к электрино к магнитнымрических мапостоянных чес а имев эле ем шинмаги в. В настоящее вреах роторов элекоко используютсы. в магнитных сических машинпостоянные магИзвестны конструкциироторов, в которых за счет концентрации магнитного потока полюсными сегментами возможно получить индукцию в зазоре магнита выше остаточной индукции полюсных магнитов. С увеличением числа полюсов такого ротора увеличивается суммарный рабочий поток в зазоре электрической машины, что позволяет повысить мощность электрической машины, уменьшить расход меди. Известны и широко применяются магнитные системы роторов 12-полюсные и более. Электродвигатели с такими магнитными системами начинают применять вбесконтактном приводе 11.Известны устройства, которые обеспечивают поддержание любого угламежду вектором поля статора и ро"тора.Применение таких устройств позволя.ет работать в точке максимума электромагнитного момента (точка выпадения 1 О.из синхронизации для обычных синхрон"ных электродвигателей без систем управления) и, следовательно, максимально использовать двигатель.1Двигатель в составе данного устройства по своим характеристикам аналоги"чен двигателю постоянного тока. Система регулирования обеспечивает невозможность возникновения продольнойреакции якоря вследствие поддержанияпостоянного угла между полем.статора и ротора. Большое влияние на характеристики машины оказывает поперечная реакция якоря из-за того, что5 10 15 2 О 2 36 35 46 45 Э 9041магнитомягкие полюсные секторы обеспечивают хорошую проводимость по поперечной сети 2.Однако магнитомягкие полюсные секторы недоиспользуются по потоку.Так как индукция в зазоре машиныобычно 0,8- 1, 1 Тл, а допустимая индукция в железе порядка 1,6-1,8 Тл,то ясно, что в каждом полюсном наконечнике без ущерба для проводимогопотока можно удалить часть лишнегометалла. Этот лишний металл толькоувеличивает вес и момент инерции ротора, что снижает быстродействиемашины. Хорошая проводимость полюсного наконечника по поперечной оси,приводит к нелинейности характеристики И = 1(1) при 9соп 5 Й из завлияния реакции якоря на работу машины. Кроме того, повышенное отношениеиндуктивного сопротивления по поперечной оси Х к индуктивному сопротивлению по продольной оси Хприводит к смещению точки максимумаэлектромагнитного момента в сторонуоуглов нагрузки 9, больших 90, чтоприводит к усложнению схемы устройства, поддерживающего постоянным уголмежду полем статора и ротора, особенно в устройствах, допускающихреверс машины.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство ротора, в котором постоянные магниты прилегают к полюснымсегментам 3 ,К недостаткам известного устройства относятся большой вес, недоста"точное использование магнитного материала, что снижает быстродействиеи ухудшает. характеристики двигателяв целом.Цель изобретения - улучшение использования материала, улучшение характеристик двигателя, повышениебыстродействия, и уменьшение веса.Указанная цель достигается тем,что в роторе полюсные секторы выполняются аксиально шихтованными, причем листы магнитомягкого материалачередуются с листами из немагнитногоматериала.На фиг,1 изображено диаметральноесечение ротора 12-полюсной электрической машины, на фиг.2 - роторэлектрической машины, продольныйразрез.Магниты 1, установленные вдольдиаметральной плоскости, образуют,с помощью полюсных секторов 2 магнитную систему ротора, Листы магнитногоматериала 3 обеспечивают хорошуюпроводимость потока магнитов по продольной оси. Листы из немагнитногоматериала 1 чередуются с листами измагнитомягкого материала, уменьшаяпроводимость по поперечной оси.Оболочка 5 из немагнитного материала скрепляет магниты 1 и полюсныесекторы 2 на валу 6, Для наилучшегоскрепления оболочки 5 с магнитами 1и полюсными секторами 2 верхние торцы магнитов и секторов выполнены суклоном.Предлагаемый ротор позволяет более полно загрузить магнитомягкийматериал полюсного наконечника попотоку. При применении легкого не"магнитного материала снижается весротора, момент инерции, и , следовательно, ротор обеспечивает большеебыстродействие. Уменьшение проводимости по поперечной оси уменьшаетстепень насыщения машины от большихтоков, и, следовательно, увеличивается линейность характеристикиИ = 1(1) при,В = сопят, Кроме того,уменьшается разность между индуктив"ными сопротивлениями по продольнойи поперечным осям. Точка макс 4 иума электромагнитного момента при9 - 90 , следовательно, не требуется сложного устройства для управле"ния,При применении в качестве немагнитных листов из электропроводящего материала (например, алюминия) в полюсном секторе образуется система демпФирующих контуров, которые способствуют улучшение работы машины. Листыматериала аксиально,шихтованного полюсного наконечника имеют простуюпрямоугольную Форму и, следовательно,высок коэФФициент использования материала.Формула изобретенияРотор электрической машины, содержащий призматические постоянные магниты, установленные вдоль диамет" ральной плоскости, полюсные сектора, скрепляющую ротор и вал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения использования материала, улучшения характеристик двигателя, повышения быстродействия и уменьшеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе5 904129 6ния веса, полюсные секторы выполне. Брускин Д.Э., Зорохович А,Ены аксиально аихтованными, причем Хвостов В.С. Электрические мааины.листы магнитомягкого материала чере- Учебник для ВУЗов, ч.2, И., "Высааядуются в полюсном секторе с листами школа", 1979, с. 127-128.из немагнитного материалаз 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2658562/07) 1978,3. Авторское свидетельство СССРЮ 608239, кл. Н 02 К 21 Л 4, 1978.904129 лашниковаКорректо Составитель Тунова Техред 3, фан акторею ще Тираж 718 дарственного комит изобретений и откр ква, Ж, Раушска