Электрическая машина Советский патент 1988 года по МПК H02K21/08 

OQ

а

ISP

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с возбуждением от.постоянных магнитов. Цель изобретения - улучшение использования активных материалов и упрощение конструкции. Электрическая машина содержит статор с обмоткой, индуктор 1 с бeзoбмoтoчны и полюсами 2 и радиально намагниченные призматические постоянные магниты 3. Полюса 2 и постоянные магниты 3 установлены с прилеганием по боковым граням. По°- лгосная дуга постоянных магнитов выполнена больше полюсной дуги-магнитно-мягких полюсов на 0,5-1.,О длины воздушного зазора. В предложенной конструкции постоянные магниты крепят ся без специальных крепежных деталей.§ 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к элёктриче - ским машинам, а именно, с Возбужде- нием от постоянных магнитов.

Цель изобре;.тення - улучшение не- пользования активных материалов машины, а также упрощение конструкции.

На фиг. Г представлен участок уктора, поперечный разрез; на фиг.2 - полюсная система индуктора, у которой ширина магнитов больше магнитно-мягких полюсов; на фиг.З - размещение магнитов в индукторе.

Электрическая машина содержит статор с обмоткой переменйого тока (не показаны), индуктор 1 с безобмоточ ными полюсами 2 из магнитно-мягкого и радиально намагниченными призматическими постоянными магнитами 3, Полюса 2 и постоянные магниты 3 уста- новлены на индукторе 1 с прилегавшем по боковым граням 4. Полюсная дуга постоянных магнитов 3 может быть выполнена больше полюсной дуги магнитно-мягких полюсов 2 на 0,5-1,0 длины воздушного зазора между статором и индуктором 1. Постоянные магниты 3 могут быть выполнены в поперечном сечении индуктора трапецеидальной формы с меньшим основанием трапеции, обращенным к воздушному зазору.

Электрическая машина работает, на- пример, в качестве генератора следующим образом.

При вращении индуктора магнитньш поток, создаваемый постоянными магниг тами 3, наводит в обмотке переменного тока статора переменную ЭДС, При замы кании обмотки статора на нагрузку по

ней протекает ток При данной конст-

40

рукщда индуктора возможны два варианта намагничивания полюсов индуктора: магнитные потенциалы активных поверхностей соседних полюсов равны (точнее близки) по величине но противопо- лс ложны по знаку (магнитоэлектрические машины, основные типы машин комбинированного возбуждения) и магнитные по тенциалы активных поверхностей соседних полюсов равны по величине и знаку еп (полюсбпереключаемые синхронные машины комбинированного возбужде ния при работе с меньшим числом плюсов).

Благодаря тому, что у современных постоянных магнитов, особенно редко55

земельных и оксидных, вектор намагни- ченности (элементарные контуры молекулярных токов) имеет жесткую пространственную ориентацию по продольной

5

0

с п

5

оси, то даже в первом случае поперечная составляющая магнитного потока рассеяния (поток рассеяния с полюсов боковых граней магнитов 3) незначительна и это проявляется лишь в том, что линии перехода потока воздушного завора через нулевое значение не лежат на границах полюсов 2 и магнитов 3j а несколько смещаются к продольным осям магнитов 3. Основная же часть потока магнита 3 замыкается через рабочий воздушньш зазор, по спинке статора (не показан) и индуктору 1. Благодаря отсутствию в полюсной сис теме 2 и 3 межполюсных участков -и соответствующему увеличению активных поверхностей полюсов 2 и магнитов 3 величины рабочего потока и его первой гармоники увеличиваются, что приводит к улучшению использования актив- иык материалов и массогабаритных характеристик машины.

Во втором варианте намагниченности индуктора 1 поток рассеяния практически исчезает и магнитная индукция на всей поверхности полюсов 2 и магнитов 3 одинакова, а так как меяспо- Л ос ные участки отсутствуют, сз ммарный магнитный поток индзтстора 1 возрастает;, что также улучшает использование активных материалов,, Поэтому, в частности, при работе синхронной полюсо- переключаемой машины с менытам числом по дасов результирующий магнитньй поток возрастает и массогабаритные характеристики предлагаемой машины улучшатся по сравнению с известной. Для повьппения содержания первой гармоники магнитного noTdka полюсная . дуга постоянных магнитов 3 выполнена больше полюсной дуги полюсов 2, Вы- . полнение индуктора без межполюсных промежутков упрощает конструкцию, поскольку постоянные 3 удерживаются в нем за счет клинового соединения и не требуют использования специальных крепежных деталей.

Формула изобретений

К Электрическая машина, содержа-- щая статор, установленный в нем с воздушным зазором индуктор, с чередующимися по окружности .безобмоточньачн полюсами из магнитно-мягкого материала и радиально намагниченными призматическими постоянными магнитами, отличающаяся .тем, -что, с

целью улучшения использования активных материалов и упрощения конструкции, постоянные магниты и магнитно- мягкие полюса установлены с прилеганием по боковым граням.

2, Машина поп.1, отличающаяся, тем, что полюсная дуга постоянных магнитов выполнена больше полюсной дуги магнитно-мягких полю-

4

1,0 длины воздушного

Фиг.1

Фиг.з