ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНАЯ МАШИНА Российский патент 2024 года по МПК H02K19/06 

Устройство относится к области машиностроения, в частности к электродвигателям.

Известен торпедный дисковый вентильный электродвигатель [Патент RU №2571139, МПК F42B 19/24, опубл. 20.09.2015], содержащий последовательно сочлененные дисковые вентильные электрические двигательные модули, выполненные в виде неподвижного статора с закрепленными по окружности П-образными сердечниками и роторов с магнитными вставками, отличающийся тем, что вентильные электрические двигательные модули оснащены торцевыми полостями-теплообменниками и насосом для прокачки забортной воды, роторы выполнены в виде дисков со сменными магнитными вставками, размеры и место крепления которых определяются толщиной набора съемных П-образных сердечников с обмотками и расстоянием между центрами торцов набора сердечников.

Недостатком изобретения является - на каждом П-образном сердечнике две катушки. Общее кол-во катушек в два раза больше количества П-образных сердечников, что влечет увеличение массы конструкции и повышение затрат на производство.

В существующих аналогах в одной фазе две, или более, катушек. Их количество тем больше, чем больше полюсов одной фазы. В предлагаемой конструкции одна фаза содержит только одну катушку, независимо от числа полюсов на одну фазу.

Техническим результатом является повышение КПД вентильно-индукторной машины.

Технический результат достигается за счет того, что вентильно-индукторная машина включает расположенные соосно в корпусе статор и размещенный в нем ротор, соединенные через вал и упорный подшипник, причем статор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого, относительно центра равномерно распределены П-образные сегменты магнитопривода статора из магнитного материала, в пазах которых жестко закреплена кольцевая обмотка, а ротор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого, относительно центра равномерно распределены сегменты магнитопривода ротора из магнитного материала.

На Фиг. 1 представлен статор.

На Фиг. 2 представлен ротор.

На Фиг. 3 представлена вентильно-индукторная машина в разрезе.

Вентильно-индукторная машина состоит из статора (на фиг. не обозначен), размещенного в нем ротора (на фиг. не обозначен), которые соединены между собой через вал 7 и упорный подшипник (на фиг. не обозначен). Установлены статор и ротор в корпус 6.

Статор состоит из немагнитного остова 3 в форме диска, по диаметру плоскости которого, относительно центра равномерно распределены П-образные сегменты 1 магнитопривода статора из магнитного материала, в пазах которых жестко закреплена (при помощи клиньев или клея) кольцевая обмотка 2, таким образом, чтобы каждый сегмент магнитопровода 1 статора охватывал обмотку 2 с трех сторон.

Ротор состоит из немагнитного остова 5 в форме диска, по диаметру плоскости которого, относительно центра равномерно распределены сегменты 4 магнитопривода ротора из магнитного материала.

Статор и ротор расположены соосно. Воздушный зазор между сегментами статора и ротора обеспечивается упорным подшипником, в кольца которого упираются остовы статора и ротора.

Сегменты магнитопроводов статора к остову статора, также, как и сегменты магнитопроводов ротора к остову ротора, крепятся любым способом, обеспечивающим неподвижное разъемное или неразъемное соединение, например, при помощи клиньев (разъемное), клеевого соединения (неразъемное). Возможное применение и клиньев, и клеевого соединения позволяет сделать технологичным процесс изготовления.

Вентильно-индукторная машина работает следующим образом.

Опишем пример сборки машины. Остов 5 (диск) ротора, с установленными сегментами 4 магнитопровода ротора, напрессовывается на вал 7 таким образом, чтобы диск 5 ротора и вал 7 были взаимно неподвижны. Диск 3 статора, с установленными сегментами 1 магнитопровода статора и обмоткой 2, запрессовывается в корпус 6. Ротор помещается в статор соосно с диском 3 статора. Чтобы ротор мог вращаться относительно статора и не касаться его, между ними установлен упорный подшипник.

Обмотка 2 питается импульсами тока от электронного или механического коммутатора. Импульс тока в обмотку 2 подается, когда ротор повернут относительно статора так, что ось полюсов ротора не совпадает с осью полюсов статора. При этом создается вращающий момент, который стремится повернуть ротор так, чтобы полюса ротора расположились напротив полюсов статора. Вращающий момент, создаваемый одной фазой, может провернуть ротор на угол α=Z/2, где Z - число полюсов (сегментов) ротора. После того как ротор повернулся и полюса ротора расположились напротив полюсов статора, обмотка 2 отключается от источника и дальше ротор вращается по инерции до следующего цикла коммутации, который начнется после поворота ротора на угол α. Чтобы создавать вращающий момент при любом положении ротора число фаз m должно быть больше 2. При этом число дисков статора и ротора равно числу фаз. Диски статора или ротора разных фаз должны быть провернуты относительно друг друга на угол β=360/(α*m).

Если сегменты 4 магнитопровода ротора повернуты относительно сегментов 1 магнитопровода статора таким образом, что их оси не совпадают и в кольцевой обмотке 2 протекает ток, то создается вращающий момент стремящийся повернуть ротор таким образом, чтобы сегменты 4 магнитопровода ротора расположились на одной оси с сегментами 1 магнитопровода статора.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение КПД вентильно-индукторной машины. Вентильно-индукторная машина включает в себя расположенные соосно в корпусе статор и ротор, соединенные через вал и упорный подшипник. Статор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого относительно центра равномерно распределены П-образные сегменты магнитопривода статора из магнитного материала, в пазах которых жестко закреплена кольцевая обмотка. Ротор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого относительно центра равномерно распределены сегменты магнитопривода ротора из магнитного материала. 3 ил.

Вентильно-индукторная машина, включающая расположенные соосно в корпусе статор и размещенный в нем ротор, соединенные через вал и упорный подшипник, причем статор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого относительно центра равномерно распределены П-образные сегменты магнитопривода статора из магнитного материала, в пазах которых жестко закреплена кольцевая обмотка, а ротор состоит из немагнитного остова в форме диска, по диаметру плоскости которого относительно центра равномерно распределены сегменты магнитопривода ротора из магнитного материала.