Электрическая машина с магнитной стабилизацией ротора Советский патент 1983 года по МПК H02K7/10 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим машинам с левитирующим дисковым ротором.

Известны электрические машины с

магнитной стабилизацией роторов, содержащие индукторы с многофазными обмотками и электропроводящие роторы на магнитном подвесе 1.

Недостатком таких электрических машин является сложная конструкция из-за наличия специальных дополнительных обмоток.

Наиболее близким к предлагаемой являются электрические машины с магнитной стабилизацией ротора, содержащие статор с многофазной обмоткой и электропроводящийротор на магнитном подвесе. Статор такой электрической машины имеет цилиндрическую форму и содержит несколько многофазных обмоток, расположенных под углом в том числе и обмотки, обеспечивающие стабилизацию индуктора. Зазор меясду и1-щуктором и ротором ограничен габаритами электрической машины 2.

Недостатком известных электрических машин является сложная конструкция, что обусловлено наличием дополнительных обмоток.

Цель изобретения - упрощение конструкции,

Указанная цель достигается тем, что в электрической машине с магнитной стабилизацией ротора, содержащей статор с многофазной обмоткой и . электропроводящий ротор на магнитном подвесе, статор выполнен из концентрических кольцевых сердечников, число которых равно числу фаз, на торадовой поверхности .сердечников выполнены радиальные ряды зубцов, на кото рых размещены катушки фаз. обмотки с последовательной круговой перестановкой фаз по радиусам на соседних рядах зубцов

На фиг, 1 схематически представле статор машины (вид сверху); на фиг.2 поперечный разрез машины (вш: спереди) ; на фиг. 3 - схемы соединения катушек трехфазной обмотки; фиг.4 сердечник статора (вид сверху, павы не показаны); на фиг. 5 - статора и расположение катушек многофазной обмотки в пазах сердечников, вид сверху; на фиг. 6 - элемент сердечника индуктора с катушками обмотки в аксонометрии; на фиг. 7 - схема соединения обмотки двигателя.

Статор 1 (фиг« 1) состоит из трех сердечников 2, имекмих кольцевую форму я выполненных из ленточной электротехничаской стали. Над сердечниками 2 находится дисковый (кольцевой

ротор 3, подвешенный в магнитном поле статора 1, Обмотка 4 содержит шесть катушек 5, расположенных по окружности на зубцах 6 сердечников 2. Возможно выполнение обмотки распределенной. А,В,С - фазы электрической машины.

Электрическая машина работает следующим образом.

При подключении обмотки статора к источнику трехфазного напряжения возбуждаются бегущие по окружност.и (вращающиеся) магнитные поля (фиг.З) и бегущие по радиусам в противоположные стороны магнитные поля, которые наводят в роторе 3 электродвижущие силы под действием которых в роторе протекают трехфазные вихревые токи, вступающие во взаимодействие с магнитными полями статора I В результате этого взаимодействия создаются « усилия отталкивания, и дисковый ротор 3 подвешивается в магнитном поле статора, и усилия, вращающие ротор 3 вокруг вертикальной оси от взаимодействия бегущих по окружностям : магнитных полей с токами в роторе 3. Подвешенный в магнитном поле статора 1 немагнитный ротор 3 будет вращаться вокруг вертикальной оси Высота магнитной подвески будет зависеть от материала ротора 3, его толщины и величины токов в обмотках статора 1. В результате взаимодействия бегущих в разные стороны по радиусам магнитных полей с токами в роторе 3 создаются усилия, направленные в разные стороны и равные друг другу при условии, что вертикальные оси статора 1 и ротора 3 совпадают. В этом случае эти усилия уравновешивают друг друга и не оказывают никакого влияния на работу электрической машины. |при боковом смещении ротора 3 под действием каких-либо внешних сил равенство усилий, направленных в разные стороны по радхиусам, нарушается,, ,так как при боковом смещении ротора 3 магнитные поля, бегущие по радиусам, замыкаются по путям с разным магнитным сопротивлением. Результирукадая сил, действующих по радиусам (фиг-. 3) j возвращает вращающий на магнитном подвесе ротор. 3 в прежнее положение. Когда вертикальные оси статора 1 и ротора 3 совпадут, разность сил становится равной нулю. Таким образоМр ротор 3 автоматически стабилизируется о.тносительно вертикально оси.

По сравнению с известным техническим решением значительно упрощена конструкция машины, так как исключены дополнительные обмотки магнитной стабилизации.

«s

С в AABC

Фuf.2

Фиг. 5

Фаг.6

Cfi

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С МАГНИТНОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ РОТОРА, содержащая статор с многофазной обмоткой и электропроводящий ротор на магнитном подвесе, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, статор выполнен из концентрических кольцевых сердечников, число котсрьдх равно числу фаз, на торцовой поверхности сердечников выполнены радиальные ряды зубцов, на кото рых размещены катушки фаз обмотки д последовательной круговой перестановкой фаз по радиусам на соседних рядах зубцов.