Ротор электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K21/14 

Фиг.1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к конструкциям роторов с постоянными магнитами, охваченными упрочняющими бандажными кольцами.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности роторов путем уменьшения механических напряжений в участках бандажных колец.

На фиг. 1 представлен ротор, поперечное сечение, на фиг. 2 - форма постоянного магнита.

Ротор содержит втулку 1, насаженную на вал 2, постоянные магниты 3, прилегающие плоскими поверхностями к втулке 1, п упрочняющее кольцо (бандаж) 4 с полюсными наконечниками 5, посаженное с натягом на постоянные магниты 3. Сопрягаемая с кольцом поверхность каждого магнита обработана по радиусу RM с центром 0| на оси симметрии магнита 3, отстоящим от центра ротора О на расстоянии h. На втулке 1 магниты 3 установлены с радиусом Ри по вершинам магнитов 3. Рассчитанное на посадку с натягом Л кольцо 4 имеет в свободном состоянии радиус RM - А. В сопряженном состоянии натяг Д обеспечивается в вершинах магнитов 3. Натяг посадки плавно убывает от центра магнита 3 к его краям, где становится равным или близким нулю. Кольцо 4, насаженное на магниты 3 предлагаемой формы, имеет вид многогранника (фиг. 1). Из условия отсутствия натяга на краях магнита 3 его форма должна удовлетворять условие:

Ри

RM

1 +

8РИД Ь2„

где Ьм - длина дуги сопрягаемой поверхности магнита.

Смещение центров радиусов

h Ри - RM.

При работе машины втулка 1, магниты 3 и полюсные наконечники 5 магнитов 3 (являющиеся основным элементов структуры

бандажного кольца 4), как обычно участвуют в образовании и распределении магнитного потока. Небольшое отклонение от цилинд- ричности наружной поверхности кольца

(как следствие посадки на профилированные магниты) способствует улучшению формы поля в рабочем зазоре, который увеличивается от оси магнита 3 к краям полюсных наконечников 5.

Переменная величина натяга у предлагаемого ротора при сопряжении кольца 4 и магнита 3 по весьма близким радиусам кривизны обеспечивает уменьшение концентрации напряжений за счет снятия пиковых

давлений у кромок и повышает эксплуатационную надежность ротора по сравнению с прототипом.

При этом обеспечивается не только уменьшение абсолютной величины максимальных напряжений в кольце 4, но и снижение напряжений сжатия магнитов 3, предохраняя их таким образом от развития микротрещин и образования сколов. Формула изобретения

Ротор электрической машины, содержащий опирающиеся на магнитопроводящую втулку бруски постоянных магнитов, охваченные бандажным кольцом из чередующихся полюсных башмаков и немагнитных

участков, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем уменьшения механических напряжений в участках бандажных колец, сопрягаемая с кольцом поверхность каждого постоянного магнита профилирована радиусом

Ри

RM

. , 8 Ри Д

Ьм

где Ри- радиус индуктора по вершинам брусков постоянных магнитов;

Д- натяг посадки кольца по радиусу Ри на оси магнитов;

Ьм - длина дуги сопрягаемой поверхности магнита.

Изобретение относится к электрическим машинам. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем уменьшения механических напряжений. Периферическая поверхность каждого постоянного магнита 3 оформлена радиусом, величина которого меньше радиуса внутренней поверхности напресованного на него бандажного кольца 4. При этом натяг посадки кольца 4 вдоль дуги каждого магнита 3 плавно уменьшается от максимального значения на оси магнита 3 до минимального значения к его краям. 2 ил.