Ротор электрической машины Советский патент 1989 года по МПК H02K1/06 H02K21/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе, и может использоваться в управляемых вентильных электродвигателях, а также в синхронных двигателях и генераторах.

Известны роторы электрических машин, содержащие вал с расположенной на нем переменно-полюсной магнитной системой, состоящей из тангенциально намагниченных постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, и расположенных между ними клиновидных магнитопроводов, укрепленных на немагнитной втулке, напрессованной на вал Cl 3.

Недостатками этих роторов являются низкие энергетические показатели машины, обусловленные существенными

потерями в сплошных (непмхтованных) клиновидных магнитопроводах, а также сложность конструкции ввиду наличия немагнитной втулки и необходимости жесткого крепления к ней, клиновидных магнитопроводов.

Известны роторы электрических машин, в значительной мере лишенные .Первого из недостатков. Это достигается за счет того, что магнитная система содержит шихтованный магнитопровод в виде пакетов клиновидных пластин, между которыми помещены тангенциально намагниченные постоянные магниты. Клиновидные пластины и пакеты клиновидных пластин скреплены между собой либо шпильками, либо путем заливки алюминием отверстий, выполненных в клиновидных плас со ел

о

00

тинах

21

3149

Недостаток описанных роторов заключается в их низкой прочности, обусловленной низкой прочностью на изгиб клиновидных магнитопроводов. В случае крепления с помощью заливки также имеет место прорезание заливки отдельными пластинами и их выпучивание.

Известна конструкция ротора, ли- шенная названных недостатков. Маг- нитопровод такого ротора выполнен из цельных пластин с прямоугольными пазами, в которые помещены танген- 1щально намагниченные постоянные магниты, образующие переменно-полюсную магнитную систему З J.

Недостаток известного ротора сострит в его низкой перегрузочной способности и в больших внутрироторных полюсах рассеяния.

Цель изобретения - повышение перегрузочной способности ротора и увеличение его магнитного потока.

Указанная цель достигается тем, что ротор, содержащий вал, насаженный на него щихтованный магнитопро- вод с пазами, в которые помещены тангенциально намагниченные постоянные магниты, образующие переменно- полюсную магнитную систему, имеет плоскости симметрии пазов, смещенные относительно плоскостей аксиальных сечегшй ротора в чередующихся между

собой противоположных направлениях.

а в участках магнитопроводов, расположенных между пазами, смещенными в расходящихся направлениях, вьшол- нены радиально направленные прорези.

На чертеже приведена конструкция ротора.

Ротор содержит вал 1j на который насажен шихтованный магнитопровод 2. В магнитопроводе 2 выполнены прямоугольные пазы 3-8, образующие клиновидные участки 9-14, соединенные между собой кольцеобразным участком 15. В пазах 3-8 расположены тангенциальн намагниченные постоянные магниты 16.

Плоскости 17 симметрии пазов 3-8 смещены относительно плоскостей 18

Q 5

0

5 О

5

Q

0

5

аксиальных сечений ротора в чередующихся между собой противоположных направлениях. Благодаря этому любые два соседних паза смещены либо в расходящихся направлениях, либо в сходящихся. Так, пары пазов 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 смещены в расходящихся на- . правлениях, а пары 4 и 5, 6 и 7, 8 и 3 - в сходящихся направлениях. Такое смещение пазов обеспечивает превышение площади участков 10, 12 и 14 в сравнении с площадью участков 9, 11 и 13. На больщих по площади участках 10, 12 и 14, расположенных между пазами, смещенными в рас- ходяш.ихся направлениях, выполнены радиально направленные прорези 19, образующие перемычки 20,

Для сохранения равенства полюсных дуг клиновидных участков буртики 21, необходимые для удержания в пазах постоянных магнитов 16, вьшолнены только на клиновидных участках 9, 11 и 13, не имеющих радиальных перемычек 20.

Работа предлагаемого ротора осуществляется аналогично работе известного,поскольку конструктивная схема ротора и пути прохождения рабочего потока в электрической машине остались без изменений.

Технико-экономический эффект ротора заключается в повышении его перегрузочной способности и в увеличении магнитного потока.

Повышение перегрузочной способности обеспечивается за счет увеличения толщины постоянньк магнитов 16, следствием чего является повьш1ение их устойчивости к действию рёзмагничиваю- щих полей. Это приводит к повьппению кратности максимального и номинального моментов ротора и к пов ш1ению его быстродействия,

Увеличение рабочего магнитного потока ротора обеспечивается благодаря снижению внутрироторного потока рассеяния, который замыкается через радиальные перемычки 20 с большим магнитным сопротивлением.

/5

21

8

i6

Ш

JO

19

Ротор электрической машины, содержащий вал, насаженный на него шихтованный магнитопровод с пазами, в которых размещены тангенциально намагниченные постоянные магниты, образующие переменно-полюсную магнитную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения перегрузочной способности ротора и увеличения его рабочего магнитного потока, плоскости симметрии пазов смещены относительно плоскостей аксиальных сечений ротора в чередующихся между собой противоположных направлениях, а в участках магнитопроводов, расположенных между пазами, смещенными в расходящихся направлениях, выполнены радиально направленные прорези.