Ротор электрической машины

(504 Н 02 К 2 ГОСУДАРС130 ДЕЛ ПИСАНИЕ ЗОБ ТЕНИ ЛЬСТВ ВТОРСКОМУ СВИашинг 157 СР982. МАШИНЫэлектричесгнитами на вляетсялогичност епл нитная си нам ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Балагуров В.А., ГалтеевЛарионов А.Н. Электрическиес постоянными магнитами, - М,Энергия, 1964, с, 56-60.Европейский патент В 0013кл. Н 02 К 1/22, 1980,Авторское свидетельство СВ 1077015, кл. Н 02 К 1/28,(54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ (57) Изобретение касается ких машин с постоянными м роторе. Целью изобретения упрощение и повышение тех конструкции ротора. Ротор вал с магнитной системой, ной шайбами и гайками. Ма тема состоит из тангенциал.ЯО 1259425 А 1 ниченных постоянных магнитов (ЛМ) и клиновидных магнитопроводов (КМ), каждый из которых в продольном направлении выполнен из двух частей, прилегающих друг к другу боковыми по. верхностями, образованными плоскостью, проходящей через нижнее основание КМ и не совпадающей с его радиальной плоскостью симметрии, На торцовых сторонах частей КМ со стороны вала выполнены дугообразные ступенчатые выступы 30, 31 равной высоты, охватываемые фиксирующими шайбами. Ширина выступов на торцовых сторонах частей КМ с меньшей дуговой протяженностью больше ширины выступов на тор-цовых сторонах с большей дуговой протяженностью. Ротор данной конструкции отличается простотой, при сборке ис-. ключены механические пов 1 геждения его частей при использовании хрупких магннтотвердых материалов, что гговьппает качество сборки и технологичность ротора за счет автоматизации процессов обработки его частей. 1 э, и, ф-лы, 6 ил.12594Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе, и может использоваться в синхронных генераторах и двигателях а также в вентильных двигателях широкого назначения.Пель изобретения - упрощение и повышение технологичности конструкции ротора и повышение качества сборки 1 О эа счет снижения механических воздействий на постоянные магниты. На фиг.1 представлен ротор, продольный разрез; на фиг.2 - разрезА-А на Фиг.1, на Фиг.З - элементымагнитопровода ротора, аксонометрия;на Фиг.4 и 5 - варианты выполнениямагнитной системы ротора, развертки;на фиг.6 - магнитная система ротора 2 Опо фиг.5, вид сбоку.Предлагаемый ротор электрическоймашины (Фиг.1) содержит вал 1 и расположенную на нем магнитную систему2, укрепленную с помощью Фиксирующих 25шайб 3, поджимаемых в аксиальном направлении гайками 4, Магнитная система 2 (фиг,2). состоит иэ постоянныхмагнитов 5, намагниченных в тангенциальном направлении (по направлению ЗОлинии 6), и расположенных между ними клиновидных магнитопроводов 7-12,каждый из которых разделен в продольном направлении на две части,Клиновидный магнитопровод 7 разде 35лен на части 13 и 14, магнитопровод8 - на части 15 и 16, магнитопровод7 - на части 17 и 18, магнитопроводО - н части 19 и 20, магнитопровод11 - на части 21 и 22, магнитопровод12 - на части 23 и 24, Плоскость 25,разделяющая каждый клиновидный магнитопровод на две части, например клиновидный магнитопровод 9 (фиг,1.),расположена поднекоторым углом 26 к45радиальной плоскости 27 симметрииклиновидного магнитопровода 9, проходя через его основание, т. е, несовпадает с плоскостью 27 аксиальногосечения. Вследствие того, что угол 26не равен нулю, каждая из частей 135024 клиновидных магнитопроводов 7- 12имеет в продольном направлении сужающийся и расширяющийся концы,На фиг.3 изображена одна из пар частей одного из клиновидяых магнитопроводов 7-12, например части 17 и 18, в положении, предшествующем их 25 2сборке в магнитной системе 2 ротора(невидимые линии обозначены пунктиром). Части клиновидкых магнитопроводов имеют торцовые стороны 28 и 29различной дуговой протяженностью, накоторых выполнены дугообразные ступенчатые выступы 30 и 31 равной высоты, расположенные таким образом,что в собранной магнитной системе 2ротора дуги 32 ступенчатых выступов30 образуют с дугами 33 ступенчатыхвыступов 31 части 34 и 35 окружности36, коицентричной валу 1 ротора(фиг.2),При этом ширина ступенчатых выс"тупов 31 (линия 37) обязательно должна быть больше ширины ступенчатых,выступов 30 (линия 38, Фиг3). Стрелками 39 и 40 показано направлениедвижения частей клиновидных магнитопроводов 7-12, например частей 17 и18, относительно друг друга при сборке магнитной системы 2, Благодаряклиновидности частей магнитопроводовв аксиальном направлении, по мере перемещения их относительно друг другав направлениях, обозначенных стрелками 39 и 40, обеспечивается увеличениеплощади поперечного сечения клиновидных магнитопроводов 7-12, заклинивание и сжатие постоянных магнитов 5.Перемещение и заклинивание частей13-24 осуществляется с помощью гаек4, поджимающих фиксирующие шайбы 3,выступающий кольцеобразный буртик 4 1которых охватывает ступенчатые выступы 30 и 31. Поджатие фиксирующихшайб 3 может также осуществляться цилиндрическими шайбами (не показаны),посаженными на вал по напряженной посадке запрессовочными приспособлениями. На развертке образующей цилиндрической поверхности магнитной системы 2 ротора (Фиг,4) пунктирными линиями 42 обозначена. ширина ступенчатых выступов 31, Наличие продольной клиновидности частей 13-24 обеспечивает надежное крепление магнитной системы 2 при низкой точности изготовления частей магнитопроводов и постоянных магнитов. Наименьшую точность изготовления имеют части 13-24 при выполнении их методом порошковой металлургии без последующей механической обработки. Разброс размеров деталей, выполненных методом порошковой металлургии после их прессования и спе59425 4постояннсму магниту, обращены к торцовым сторонам ротора своими торцовыми сторонами с одинаковой дуговойпротяженностью.В соответс".внн с вариантом выпол 12 кания составляет 1,5-2 К. В расчетена этот предельный случай разбросапараметров и определяются значенияугла 26, ширина ступенчатых выступов 30 и 31, длина кольцеобразногобуртика 41 и длина магнитов 5.Соотношения приведенных размероврассчитываются таким образом, чтобы,при максимальном положительном допуске частей 13-24 торцовые стороны 1 Очастей клиновидных магнитопроводов,характеризуемые линией 43 (фиг,4),не заходили левее торцовой поверхности магнита 5, характеризуемой линией 44. При максимальном отрицательном допуске линия 42, определяющаяширину ступенчатого выступа 31, недолжна заходить правее линии 45, соответствующей торцовым сторонам 29частей клиновидных магнитопроводов. 20При выполнении предлагаемой конструкции ротора, согласно которойплоскости 25 сечения соседних клиновидных магнитопроводов 7 и 12 параллельны между собой, .но асимметричныотносительно плоскости 46 нейтрального сечения расположенного между нимимагнита 5, кроме простоты изготовления достигается и простота сборки,что делает конструкцию более техноло-ЗОгичной (фиг,1, 2 и 4),При выполнении предлагаемого ротора по фиг,5 части клиновидных магнитопроводов, прилегающие к одному итому же постоянному магниту,.обраще- З 5ны к торцам ротора сторонами с одинаковой дуговой протяженностью, Этообеспечивается благодаря тому, чточасти 47-58 образованы путем соединения боковых поверхностей отдельных 4 Очастей клиновидных магнитопроводов59-64, которые образованы плоскостями, например плоскостями 65 и 66, деления соседних клиновидных магнитопроводов 63 и 64, расположенными под 45некоторым, отличным от нуля, углом67 и 68 относительно радиальной плоскости симметрии клиновидного магнитопровода 69, но являющимися непараллельными одна относительно другой и О.симметричными относительно плоскостинейтрального сечения, расположенного между ними (клиновидными магнитопроводами 63 и 64) постоянного магнита 5,Таким образом, части клиновидногомагнитопровода, например части 50 и51, прилегающие к одному и тому же нения ротора по фиг.5 и 6 каждый иэпостоянных магнитов 5 предварительносоединяется (например, путем склеивания) с соседними частями магнитопроводов, а именно с частями 48 и 49,50 и 51; 52 и 53, 54 и 55; 56 и 57,58 и 47 (магнит последней пары нафиг.5 не показан), и лишь затем полу.ченные узлы объединяются между собойв магнитную систему 2 и заклиниваютсяс помощью фиксирующих шайб 3. Такаяпоследовательность сборки позволяетизбежать трения между постояннымимагнитами 5 и частями 47-58 прн сборке магнитной системы 2, что не реализуется в предыдущем варианте конструкции, и избежать механических повреждений нри использовании хрупкихмагнитотвердых материалов, подверженных сколам при механических воздействиях на них. Это в свою очередь,повышает качество сборки ротора, чтоделает его также более технологичным.При работе предлагаемой конструкции магнитный поток, создаваемый постоянными магнитами 5, одноименные полюса которых прилегают к частям одного и того.же клиновидного магнитопровода, проходит через воздушный зазорэлектрической машины, статор и замыкается на противоположные полюса поюстоянных магнитов 5 через прилегающиек ним части соседних клиновидных магнитопроводов.Технико-экономический эффект предлагаемой конструкции в сравнении сизвестной заключается в ее упрощении, в упрощении сборки ротора, следствием чего является снижение трудоемкости изготовления изделия в целом,возможность автоматизации процессовобработки деталей, т. е. повышение еетехнологичности,Формула изобретения 1. Ротор электрической машины, содержащий вал, укрепленную на нем магнитную систему с тангенцнально намагниченными постоянными магнитами, обращенными одноименными полюсами один к другому, расположенньки между ними клиновндными магнитопроводамп, каж5 12 дый из которых в продольном направлении выполнен из двух частей, прилегающих одна к другой боковыми поверхностями, и фиксирующие шайбы, ус тановленные с торцов ротора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения технологичности конструкции ротора, боковые поверхности прилегающих одна к другой частей каждого клиновидного магнитопровода образованы плоскостью, проходящей через нижнее основание клиновидного магнитопровода и не совпадающей с его радиальной плоскостью сим" метрии, на каждой торцовой стороне частей клиновидных магнитопроводов со стороны вала выполнены дугообраз 59425 еные ступенчатые выступы равной высоты, охватываемые фиксирующими шайбами, причем ширина выступов на торцовых сторонах частей клиновидных магнитопроводов с меньшей дуговой протяженностью больше ширины выступов наторцовых сторонах с большей дуговойпротяженностью.2. Ротор по п,1,.о т л и ч а ю -1 О щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сборки за счет снижениямеханических воздействий на постоянные магниты, части магнитопровода,прилегающие к одному и тому же постоянному магниту, обращены к торцам ротора сторонами с одинаковой дуговойпротяженностью,1 5 Ч 425 г оставитель Т,Калашниехред Л. Сердюкова Редактор А.Шишкина ешетни рре акаэ 5135 55 сно ВНИИПИ по д 3035, М