ТРЕХФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2011 года по МПК H02K21/16 H02K1/27 H02K21/02 

Изобретение связано с использованием трехфазных машин с возбуждением от постоянных магнитов Н02К 21/27.

Наиболее близким решением к заявленному изобретению является патент на синхронный двигатель с явно выраженными полюсами статора RU 2334341 (автор Бихман Р.И.) от 16.05.2007 г., который следует принять за прототип.

Отличием заявленного изобретения от прототипа является конструкция ротора двигателя, состоящего из неферромагнитной втулки ротора, полюсов возбуждения и дополнительных полюсов.

Полюса возбуждения состоят из ферромагнитных пластин (4) с прослойками из пластин постоянных магнитов (5). Все пластины перпендикулярны радиальным осям полюсов возбуждения.

Дополнительные полюса (6) из ферромагнитного материала с радиальными прослойками из неферромагнитного материала (7) устанавливаются вдоль радиальной оси дополнительных полюсов вплотную к полюсам возбуждения.

Целью изобретения является конструкция двигателя с максимальной эффективностью (Э), т.е. отношением полезной механической мощности, развиваемой двигателем (Р_{мех.пол}) к потребляемой электрической мощности (Р_{эл.потр}).

Заявленный синхронный двигатель содержит трехфазный статор (1, 2) обмотки которого (3) создают вращающееся магнитное поле, и ротор, состоящий из неферромагнитной втулки (8), на которой размещены полюса возбуждения и дополнительные полюса.

Полюса возбуждения состоят из ферромагнитных пластин (4) с прослойками из пластин постоянных магнитов (5). Все пластины установлены в плоскостях, перпендикулярных радиальным осям полюсов возбуждения.

Дополнительные полюса (6), устанавливаемые вплотную к полюсам возбуждения, выполнены из ферромагнитного материала с радиальными прослойками из неферромагнитного материала (7), размещаемыми вдоль оси дополнительных полюсов.

На фиг.1 приведено поперечное сечение заявленной конструкции трехфазного синхронного двигателя с явно выраженными полюсами статора с числом пар полюсов ротора Р=2.

На фиг.2а, 2b, 2с и 2d показаны пути прохождения осей магнитных потоков возбуждения (черными линиями) и осей магнитных потоков, создаваемых токами в обмотке статора (красными линиями) при углах между осями полюсов возбуждения и осями вращающегося магнитного поля статора (θ) при углах θ, равных 90, 60, 30 и 0 «электрических» градусов соответственно.

На фиг.1 и 2 приняты следующие обозначения:

1 - спинка статора; 2 - полюса статора; 3 - обмотки статора; 4 - ферромагнитные пластины полюсов возбуждения; 5 - пластины постоянных магнитов полюсов возбуждения; 6 - дополнительные полюса; 7 - радиальные прослойки из неферромагнитного материала; 8 - втулка ротора; 9 - вал двигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в трехфазных машинах с возбуждением от постоянных магнитов. Предлагаемый трехфазный синхронный двигатель состоит из трехфазного статора, обмотки которого создают вращающееся магнитное поле, и ротора, который содержит втулку из неферромагнитного материала, полюса возбуждения из ферромагнитных пластин с прослойками из пластин постоянных магнитов и дополнительные полюса из ферромагнитного материала с прослойками из неферромагнитного материала, устанавливаемыми вдоль радиальной осей дополнительных полюсов. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в обеспечении максимальной эффективности двигателя, определяемой соотношением между развиваемой двигателем полезной механической мощностью (Р_{мех.пол}) и потребляемой двигателем электрической мощностью (Р_{эл.потр}). 5 ил.

Трехфазный синхронный двигатель, состоящий из статора из шихтованной тонколистовой электротехнической стали с трехфазной обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле статора, и ротора, содержащего втулку из неферромагнитного материала, полюса возбуждения из ферромагнитных пластин с прослойками из пластин постоянных магнитов, а дополнительные полюса, устанавливаемые вплотную к полюсам возбуждения, выполнены из ферромагнитного материала и содержат прослойки из неферромагнитного материала, устанавливаемые вдоль радиальной оси дополнительных полюсов.