Электрическая машина с кольцевым якорем Советский патент 1987 года по МПК H02K23/04 

мотке 7. Увеличение активной поверхности полюсного сегмента за счет использования торцовых и цилиндрических поверхностей приводит к уменьшению сопротивления магнитной цепи машины,

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в тихоходных электрических машинах.

Цель изобретения - улучшение использования активных материалов машины.

На фиг.1 изображена электрическая машина, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Электрическая машина содержит индукторы 1 и 2 с полюсами 3 и 3 , выполненными из постоянных магнитов и Г-образнЕ 1х полюсных наконечников 4 и 4 , Между полюсными наконечникам 4 и 4 установлен якорь 5., состоящий из магнитопрозода 6, вокруг которого намотана обмотка 7. Полюсные наконечники 4 и 4 обращеШ) торцовой 8 и внутренней цилиндрической 9 поверхностями к обмотке 7. Магнитопровод 6 якоря 5 выполнен в виде кольца, образованного враще}шем равнобедренной трапеции вокруг оси вращения машины при этом внешняя цилиндрическая поверхность кольца образована большим основанием трапеид и, внутренняя - меньшим, а угол боковы,ми сторонами удовлетворяет соотношению:

4Ь D-2h

где b - толш;ина проводникового слоя обмотки якоря по внешнему контуру магнитопровода; h - радиальная высота магнитопровода;

D - внешний диаметр магнитопровода.

Обмотка 7 подсоединена к коллектору 10.

Магнитный поток индукторов 1 и 2, замыкаясь через Г-образные полюсные наконечники 4 и 4 и кольцевой магни- топровод 6, пересекает проводниковый

в результате чего при той же величине магнитного потока уменьшается высота полюсов, что приводит к улучшению использования магнитных материалов. 3 ил.

контур обмотки 7 в торцовой-8 и цилиндрической 9 зонах. В предложенной электрической машине контур обмотки является пассивным только в

нижней цилиндрической зоне диаметра d магнитопровода 6. В торцовой зоне 8 проводники обмотки 7 расходятся от центра магнитопровода 6 в радиальных направлениях, и участки обмотки, более отдаленные от центра, распределяются на большей площади, что приводит к пропорциональному уменьшению проводникового слоя в верхней -зоне диаметра D магнитопровода. При

прямоугольной форме радиального сечения кольцевого якоря и одинаковом коэффициенте заполнения медью всего проводникового слоя якоря размеры кольцевого магнитопровода.якоря выбраны из условия равенства сечения S , проводникового слоя в торцовой зоне внешнего диаметра D и сечения 5„ в торцовой зоне внутреннего диаметра d магнитопровода. Сечение S, определяется из выражения S, ТВЬ, а сечение S, - из выражения S li d(b+). Приращение толщины проводникового слоя в зоне диаметра d

0

5

30

D-d

Определив значение

4Ь ражения -у nZoR

35

жения для

л и

ив

получают

, D-d 1 4b ,

s, «d(b+-2- 2 -ъ-гь

-ndb( 3 -1) TDb S, . d

Из условия S Sj вытекает, что угол наклона боковых сторон магнитопровода якоря определяется из соот- ЛБ ношения:

. D-d D-2h

радиальная высота магни- топровода.

При охвате полюсными наконечниками обмотки якоря по торцовой и внешней цилиндрической поверхностям и выполнении кольцевого магнитопровода с трапециевидном сечением увеличивается длина активной части контура обмотки якоря и до минимума снижается длина пассивной части обмотки по внутреннему диаметру магнитопровода, в результате чего улучшается использование проводникового слоя якоря. Кроме того, увеличение активной поверхности полюсного сегмента за счет использования торцовой и цилиндричес- кой поверхностей приводит к уменьшению сопротивления магнитной цепи машины, вследствие чего при той же величине магнитного потока уменьшается высота полюсов, что приводит к улуч шению использования магнитных материалов.

,-

Формула изобретения

Электрическая машина с кольцевым якорем, содержащая два многополюсных

1015- 20

25

30

индуктора, полюсы которых выполнены из постоянных магнитов с полюсными наконечниками, одноименные полюсы индукторов установлены оппозитно, а якорь расположен в зазоре между индукторами и выполнен в ввде кольцево- го магнитопровода с обмоткой, отличающая ся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, полюсные наконечники выполнены в виде Г-образных сегментов, обращенных внутренней торцовой и цилиндрической поверхностями к обмотке якоря, магнитопровод якоря выполнен в виде кольца, образованного вращением равнобедренной трапеции вокруг оси вращения машины, при этом внешняя цилиндрическая поверхность кольца образована большим основанием трапеции, внутренняя - меньшим, а угол г между боковыми сторонами удовлетворяет соотношению:

4Ь

D-2h

где b - толщина проводникового слоя обмотки ,якоря по внешнему кон- .туру магнитопровода;

h - радиальная высота магнитопровода;

D - внешний диаметр магнитопровода .

-9 /1-Л

Ч

Рг/г.З

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к тихоходным электрическим машинам. Целью изобретения является улучшение использования активных материалов. Электрическая машина содержит индукторы 1,2с полюсами 3, З из постоянных магнитов и Г-образных наконечников 4,4 , между которыми расположен якорь 5. Якорь 5 состоит из кольцевого магнитопровода 6, вокруг которого намотана обмотка 7, подсоединенная к коллектору 8. Полюсные наконечники 4,4 обращены торцовой 9 и ци- линдрической 10 поверхностями к обi (Л О5 00 Од