Индуктор электрической машины Советский патент 1976 года по МПК H02K1/06 

(54) ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к быстродействующим исполнителным двигателям.

Известны индукторы электрических машин , содержащие радиалььи расположенные полюсные наконечники и постоянные магниты простой формы, намагниченные тангенциально и помещенные между ними. Простая геометрическая форма магнитов позволяет выполнять их из анизотропных сплавов с

высокими значениями удельной магнитной энергии 1.

Однако в известных индукторах магниты для упрощения технологии сборки устанавливаются в пазы, образуемые боковыми поверхностями соседних полюсных наконечников. При этом часть магнита оказывается зашунтированной массой магнитомягкого материала и не участвует в создании намагничивающей силы (н.с.).

Кроме того, больщая внешняя поверхност полюсного наконечника, находящаяся под максимальным потенциалом, обуславливают увеличенное внещнее рассеяние.

При необходимости увеличить полезный

поток мащины, что в данной системе достигается за счет роста внещних габаритов, поток рассеяния с поверхности полюсных наконечников может возрасти настолько, что ограничит ожидаемый прирост.

Известен также индуктор, представляющий собой многополюсный статор, составленный из чередующихся радиадьно расположенных полюсных наконечников и постоянных магнитов, размещенных между ними и прилегающих своими боковыми поверхностями к боковым поверхностям полюсных наконечников. При этом внещняя часть магнита, обращенная наружу, оказывается несколько больше внутренней части 2.

Однако стремление повысить полезный поток в таком индукторе приводит к необходимости увеличения габаритов магнита за счет увеличения его поперечного сечения. Причем, с целью уменьшения потока рассеяния с боковой поверхности полюсного наконечника целесообразно магшттом заполнить все пространство между наконечниками. Тогда при определенных размерах и особенно в индукторах с небольшим числом

пар полюсов ( в короткой части магнита, обращенной к зазору, возможно появление участка с величиной напряженности магнитного поля, превышающей коэрцитивную силу примененного сплава. Возникающий в этой части магнита противопоток направлен встречно основному. Таким образом, увеличение габаритов магнитов за счет увеличения его сечения в данном индукторе приводит не к увеличению полезного магниткого потока и индукции в зазоре, а даже к некоторому их снижению.

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик машины.

Для этого в известном индукторе электри ческой машины с тангенциально намагниченными магнитами из анизотропного материала расположенными между радиально установленными полюсными наконечниками, каждый магнит выполнен в виде двух частей, имеющих в радиальном сечении форму прямоугольной трапеции, соединенных друг с другом по боковой стороне трапеции, образующей острый угол с ее основанием. Зто обусловливает не только увеличение средней длины магнита (в направлении поля), а значит большие значения н,с., но и удлинение части магнита, обращенной к зазору. Следовательно, оба этих фактора обеспечивают увеличение полезного потока и получение высоких динамических и энергетических характеристик.

На чертеже приведена схема конструкции четырехполюсного индуктора.

Индуктор электрической машины содержит радиально расположенные полюсные наконечНИКИ 1, между которыми размещены постоянные магниты 2, изготовленные из анизотропного сплава, намагниченные тангенциально и состоящие из двух частей. Части магнитов 2 в радиальном сечении представляют собой прямоугольные трапеции и соединены одна с другой по боковой стороне, образующей острый угол с основанием.

Применение предложенного индуктора в качестве системы возбуждения быстродействующего двигателя постоянного тока позволило получить в зазоре машины мощностью 75 Вт с немагнитным зазором $- 1,85 мм индукцию Вж- 1,28Т, что обеспечило электромеханическую постоянную времени, равную 1,1 мс.

Формула изобретения

Индуктор электрической машины с тангенциально намагниченными магнитами из анизотропного материала, расположенными между радиально установленными полюсными наконечниками, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик машины, каждый магнит выполнен в виде двух частей, имеющих в радиальном сечении форму прямоугольной трапеции, соединенных друг с другом по боковой стороне трапеции, образующей острый угол с ее основанием.

Источники информации, использованные при экспертизе:

2.Патент США № 2993134, кл. 310-154,1962 (прототип).