Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами Советский патент 1991 года по МПК H02K21/46 

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к синхронным, и может быть использовано в тех отраслях народного ходяйства, где необходимо синхронное и синфазное вращение реверсивного группового привода.

Цель изобретения - повышение удельной мощности и costp электродвигателя,

На фиг. 1, 2 представлены два участка ротора, поперечные разрезы; на фиг. 3 - ротор электродвигателя, продольный разрез; на фиг. 4, 5 и 6 - энергетические и моментные характеристики в функции угла сдвига постоянных магнитов от осей явно выраженных полюсов ротора.

Ротор электродвигателя содержит часть 1 с внутренними немагнитными пазами 2 и часть 3 - без них. Части 1 и 3 ротора объединены общей литой короткозамкнутой пусковой обмоткой 4 в виде беличьей клетки. На основании больших пазов 5 частей 3 укреплены радиально намагниченные постоянные магниты 6, ось полюсов которых совпадает с поперечной осью ротора. Части 1 и 3 ротора чередуются между собой в аксиальном направлении.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подключении статорной обмотки двигателя к источнику питания под действием кругового вращающегося поля в пусковой обмотке 4 наводятся токи, магнитное поле которых, взаимодействуя с полем статора, создает асинхронный вращающий момент, разгоняющий ротор до подсинхронной скорости. Под действием синхронизирующего момента ротор втягивается в синхронизм.

На фиг. 4 и 6 представлены соответственно зависимости Рэи f(A)n cos (p f (A ) , построенные по результатам численных исследований уравнений, полученных из анализа векторной диаграммы синхронного двигателя с ротором по изобретению, из которых видно, что при

С vUJ

ГО

сдвиге осей реактивных и возбужденных полюсов на угол А , близкий к 90°, энергетические характеристики двигателя существенно повышаются.

На фиг, 6 представлены зоны однознач- ной синхронизации, построенные для предлагаемого устройства по результатам расчетов. Здесь сплошная кривая является верхней границей аоны однозначной синхронизации, а пунктирная - нижней грани- цей указанной зоны. Из зависимостей видно, что максимальная ширина зоны соответствует углу сдвига оси полюсов посто- янных магнитов 6 относительно оси реактивных полюсов Я --90°. Следователь- но, электродвигатель по изобретению сохраняет свойства прототипа, касающиеся способности втягивания в синхронизм в определенном фазовом положении независимо От направления вращения 10, при

одновременном повышении энергетических характеристик двигателя.

Формула изобретения

Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, содержащий статор с многофазной обмоткой, ротор с явно выраженными полюсами, постоянными магнитами и пусковой короткозамкнутой обмоткой, отличающийся тем, что,с целью повышения удельной мощности и cosy), ротор выполнен из чередующихся в аксиальном направлении участ-ков, в одних из которых выполнены внутренние пазы, ориентированные вдоль продольной оси ротора, а в других участках выполнены пазы по поперечной оси ротора, в которых размещены радиально намагниченные постоянные магниты, прилегающие к основаниям пазов.

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к синхронным, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где необходимо синхронное и синфазное вращение реверсивного группового привода, например в вибрационной сейсморазведке Цель изобретения - повышение удельной мощности и cos p . Магнитопровод ротора выполнен из чередующихся в аксиальном направлении участков с внутренними немагнитными пазами и без них, причем лишь последние снабжены постоянными магнитами, которые примыкают к основаниям больших пазов, намагничены радиально, и ось их полюсов совпадает с поперечной осью ротора. 6 ил.

Ш1

.Ј-Ј- & ТпТшТ||11111111111П|||,..,.111111111 111111111 IIMl nil ТТШ- ШИШКИННИЩ

X

ШПтчИИН

/Z//77/

,

6

Фиг. 2

ШйгЗ

,

-90 -SO -JO 0 Фиг.

-90 - -60 -50 О Фиг. 5

-90 -60 -30 0 Фиг. 5