Индуктор для термомагнитной обработки и намагничивания многополюсных роторных магнитов Советский патент 1993 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, обеспечивающим создание магнитных полей заданной конфигурации при намагничивании постоянных магнитов, и может быть использовано для намагничивания цилиндрических постоянных магнитов, применяемых в качестве роторов электрических машин.

Цель изобретения - повышение качества намагничивания.

На фиг.1 показан вариант выполнения четырехполюсного индуктора; на фиг.2 - шестиполюсного индуктора; на фиг.З - взаимное расположение токонесущих стержней шестиполюсного индуктора; на фиг.4 - схема соединения стержней.

Предлагаемое устройство выполнено следующим образом.

Токонесущме стержни 1 соединены между собой и источником тока (не показан) последовательно и закреплены на каркасе 2 (фиг.1).

Индуктор изготавливается и работает следующим образом.

Токонесущие стержни соединяются между собой и источником тока последовательно и закрепляются на каркасе так, что на одном торце индуктора стержни каждой из групп соединены попарно друг с другом, а на другом конце индуктора N-й стержень первой группы соединен с 1-м стержнем второй группы, N-й стержень второй группы соединен с 1-м стержнем третьей группы, первый стержень лпрвой группы и N-й стержень третьей группы служат для подключения к источнику, а остальные стержни

VJ

О

00

ел

00

соединены в каждой группе попарно друг с другом. Предназначенный для намагничивания магнит 3 (фиг.2) помещают в рабочую зону индуктора. После этого в проводники индуктора подают от источника импульсный ток (2-3 импульса) величиной, определяемой материалом намагничиваемого магнита

При термомагнитной обработке режимы Нагрев 3, охлаждения отпуска магнитов совпадают с известными (3). В режиме магнитной обработки для получения оптимальной магнитной анизотропии магнит следует охладить в магнитном поле предлагаемого индуктора. При этом импульсы тока должны следовать с частотой порядка ТО Гц. Например, для магнита из сплава ЮН13ДК24С охлаждение в магнитом поле нужно проводить от температуры 650°С до температуры 580°С.

Для намагничивания четырехполюсно- го ротора радиуса 9,85 мм, имеющего центральное круговое отверстие радиуса 3 мм и способного намагнититься в поле 0,3 Тл, необходимо в стержни подать ток. 4,9 кА. Центры токонесущих стержней при этом располагаются на окружности радиуса 10,7 мм, .а угол « 20°, ротор, намагниченный в таком индукторе, создает магнитное поле, отклонение которого от синусоидального составляет 4%, При намагничивании такого же магнита в устройстве, описанном в прототипе, по стержням необходимо пропустить ток 12,6 кА; т.е. в 2,5 раза больше, чем в предлагаемом индукторе, а отклонение поля намагниченного ротора от синусоидального составляет 20%.

При намагничивании такого же шести- полюсного ротора в стержни предлагаемого индуктора необходимо подать ток 10,1 кА, угол а 13°, намагниченный ротор будет создавать поле, отличающееся от синусоиды на 1,5%. Для намагничивания этого шестиполюсного ротора в известном устройстве необходим ток 25,9 кА, а поле намагниченного ротора отличается от синусоиды на 12%.

Магнитный поток ротора, намагниченного в предлагаемом индукторе, меньше магнитного потока ротора намагниченного в известном устройстве, для четырехполюсг ного ротора - на 4%, для шестиполюсного ротора - на 2 %, т.е. магнит, намагниченный в предлагаемом индукторе, создает магнитный поток, незначительно меньше, чем маг- ниты, намагниченные в аналогичных устройствах....... . .......

Как указывалось выше, четырехполюс- ный ротор, намагниченный в известном устройстве с N токопроводящими стержнями, создает магнитное поле, отличающееся от синусоиды на 20%. Такой же ротор, намагниченный в предлагаемом индукторе, содержащем 3N токонесущих стержней, создает магнитное поле, отклонение которого от синусоиды составляет 4%. Дальнейшее увеличение количества стержней при изготовлении индуктора (т.е. создание индукторов, имеющих 4N, 5N и т.д. стержней) не целесообразно, т.к. это приведет к существенному усложнению конструкции индуктора, а положительный эффект, с точки зрения получения роторов с синусоидальным распределением поля, будет незначительным для роторов с N 4,6, а для роторов с числом полюсов N 6 положительный эффект практически отсутствует. Как показали.расчеты, предлагаемый индуктор намагничивает роторы с числом полюсов N. 6 таким образом, что поле этих роторов отличается от синусоиды менее чем на 1%.

За счет реализации указанного расположения токонесущих стержней предлагае- мый индуктор обладает следующими преимуществами по сравнению с аналогичными устройствами:

создает намагничивающее поле такой конфигурации, которая обеспечивает намагничивание постоянного магнита с синусоидальным распределением индукции, т.е. ротор, намагниченный в предлагаемом индукторе, создает синусоидально распределенное магнитное поле, тогда как поле роторов, намагниченных в аналогичных, существенно отличается от синусоидального;

для намагничивания многополюсных магнитов в предлагаемом индукторе требуется ток, меньший в 2,5 раза, чем ток в токонесущих стержнях прототипа.

Формула изобретен ия Индуктор для термомагнитной обработки и намагничивания многополюсных роторных магнитов, состоящий из токонесущих стержней, установленных параллельно оси индуктора и на одинаковом расстоянии от нее, отличающийся тем, что, с целью повышения качества намагничивания, индуктор содержит 3N токонесущих стержней, где N - число полюсов индуктора, N стержней первой группы сдвинуты относительно соответствующих линий раздела полюса на угол а, N стержней второй группы расположены на линиях раздела полюсов, N стержней третьей группы сдвинуты относительно соответствующих линий раздела полюса на

угол а, причем угол а, выраженный в градусах, равен

74 -N

а 180/IM0,6 N +0,4

все стержни соединены между собой последовательно так, что на одном торце индуктора стержни каждой из групп соединены попарно друг с другом, а на другом конце

индуктора N-й стержень первой группы соединен с первым стержнем второй.группы, N-й стержень второй группы соединен с первым стержнем третьей группы, первый стержень первой группы и N-й стержень третьей группы служат для подключения к источнику питания, а остальные стержни в каждой группе соединены попарно друг с другом.

50

/

Составитель А. Лукин Техред М.Моргентал

Корректор Л. Филь

Изобретение относится к электротехнике и позволяет обеспечить возможность термомагнитной обработки и намагничивания цилиндрических постоянных магнитов, создающих синусоидальное распределение поля. Индуктор для термомагнитной обработки и намагничивания многополюсных роторных магнитов содержит кольцевой магнитопровод, имеющий 2N межполюсных элементов (N - число полюсов индуктора), между двумя полюсными элементами находится два межполюсных элемента, разделенных зазором; полюса индуктора и межполюсные элементы также отделены зазором; с внутренней стороны межполюсные элементы ограничены дугами окружности радиуса, равного радиусу расточки магни- топровода, причем угловой размер каждого межполюсного элемента, выраженный в градусах, определяется по формуле: 180 74 - N a .6N + 0,4: ИНДУКТ°Р содержит то ко про водящую обмотку, выполненную в виде меандра. 4 ил.