Ротор высокоскоростной электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K21/14 

(54) РОТОР ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромаши ностроению, а именно к конструкции ротора бесконтактной высокоскоростной электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов. Известен ротор высокоскоростной электрической машины, содержащий вал, охваченные бандажным кольцом постоянные магниты. В этой конструкции постоянные магниты установлены по прессовой посадке между валом и бандажным кольцом, контактируя с ними своими внутренними и наружными гранями соответственно 1 . Недостатком такой конструкции является относительно малая допустимая частота вращения ротора из-за возникающих в бандажном кольце напряжений, которые не должны превосходить максимально допустимые напряжения для используемого материала с учетом запаса прочности. Наиболее близким к предлагаемому является ротор высокоскоростной электрической машины, содержащий вал, охваченные бандажным кольцом постоянные магниты и внутренний магнитопровод, отделенный от них немагнитным зазором. В этом роторе постоянные магниты закреплены на внутреннем магнитопроводе при помощи термопластичного компаунда и контактируют с внутренней поверхностью бандажного кольца своими наружными гранями. Такая конструкция ротора допускает более высокие значения допустимой частоты вращения 2. Однако в этом роторе возникают в бандажном кольце напряжения в процессе увеличения частоты вращения, которые могут превосходить максимально допустимые значения для используемых материалов, что в значительной степени ограничивает допустимую частоту вращения ротора. Целью изобретения является повышение допустимой частоты вращения ротора. Указанная цель достигается тем, что вал ротора соединен непосредственно с упрочняющим кольцом радиально расположенной перемычкой, а постоянные магниты закреплены, например при помощи клея, на внутренней поверхности бандажного кольца. При этом с целью повыщения надежности перемычка может выполняться с прорезями, образующими радиальные упругие ребра. На фиг. 1 представлен ротор высокоскоростной электрической машины; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ротор с перемычкой, имеющий прорези, поперечный разрез. Ротор высокоскоростной электрической машины содержит вал 1, постоянные магниты 2 и охватывающее постоянные магниты бандажйое кольцо 3. Постоянные магниты отделены от внутреннего магнитопровода 4 немагнитным зазором 5. Вал ротора соединен непосредственно с бандажным кольцом радиально расположенной перемычкой 6. Постоянные магниты закреплены, например при помощи клея, на внутренней поверхности 7 бандажного кольца. Перемычка делит ротор на две симметрично расположенные части, содержащие внутренний магнитопровод и постоянные магниты. Перемычка и вал могут быть выполнены в виде одной детали. Перемычка позволяет повысить максимально допустимые напряжения бандажного кольца и, тем самым, повысить допустимую частоту вращения ротора. Перемычка может выполняться с прорезями 8, образующими радиальные упругие ребра.9. Конфигурация ребер такова, что обеспечивает их растяжение в радиальном направлении в пределах.зоны упругости на величину, существенно превосходящую разность между внутренними диаметрами бандажного кольца в максимально напряженном и ненапряженном состояниях. В такой конструкции исключается передача усилий с внутреннего кольца 10 перемычки, которое напрессЬвано на вал, на бандажное кольцо и наоборот, с I бандажного кольца на внутреннее кольцо, что существенно повышает надежность ротора. В конструкции с радиальной перемычкой обеспечивается повышенная точность расчета напряжений, возникающих в бандажном кольце, что снижает коэффициент запаса прочности для бандажного кольца и дополнительно увеличивает допустимую частоту вращения ротора. Кроме того, обеспечивается технологичность сборки, балансировки и намагничивания ротора. Предлагаемая конструкция позволяет повысить допустимую частоту вращения и увеличить надежность ротора высокоскоростной электрической мащкиы. Формула изобретения 1.Ротор высокоскоростной электрической машины, содержащий вал, охваченные бандажным, кольцом постоянные магниты и. внутренний магнитопровод, отделенный от них немагнитным зазором, отличающийся тем, что, с целью повышения допустимой частоты вращения, вал ротора соединен непосредственно с бандажным кольцом радиально расположенной перемычкой, а постоянные магниты закреплены, например при помощи клея, на внутренней поверхности бандажного кольца. 2.Ротор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, перемычка выполнена с прорезями, образующими радиальные упругие ребра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Балагуров В. А., Галтеев Ф. Ф., Ларионов А. Н. Электрические машины с постоянными магнитами. М.-Л., «Энергия, 1964, рис. 2-11, с. 52. 2.Патент Великобритании № 1285966, кл. Н 02 К 21/14, 1972.

л

/ X /

и

7

/

S

;/

чх ч

чУч Ччч ч ч;

/ S /

Т te/

(pf/г.