Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Електрична машина з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора та відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором, яка відрізняється тим, що співвісно з ротором і нерухомо до нього, щонайменше з однієї торцевої сторони, на відстані, більшій величини повітряного зазору, розміщені феромагнітні диски, зовнішній діаметр яких не менший діаметра ротора, а внутрішній - не більший внутрішнього діаметра шару постійних магнітів.

Текст

Реферат: Електрична машина з постійними магнітами належить до електротехніки, а саме: до синхронних електричних машин зі збудженням від постійних магнітів. В електричній машині з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора та відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи UA 101885 C2 (12) UA 101885 C2 конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором. Також співвісно з ротором і нерухомо до нього, щонайменше з однієї торцевої сторони, на відстані, більшій величини повітряного зазору, розміщені феромагнітні диски, зовнішній діаметр яких не менший діаметра ротора, а внутрішній - не більший внутрішнього діаметра шару постійних магнітів. Технічним результатом є підвищення енергетичних показників електричної машини. UA 101885 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області електричних машин, а саме: до синхронних електричних машин зі збудженням від постійних магнітів. Відома електрична машина з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора, відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором [1, с. 151]. Недоліком аналога є те, що в такій електричній машині торцеві потоки розсіювання постійних магнітів ротора замикаються через елементи конструкції статора, що знаходяться співвісно з ротором, і при обертанні ротора наводять в них вихрові струми, велична яких залежить від числа обертів. Вихрові струми викликають теплові витрати в конструкціях статора, в тому числі і в підшипникових щитах, що призводить до значного зменшення електричних показників електричної машини, а нагрів підшипників - до зменшення ресурсу роботи. При навантаженні потік реакції якоря, як правило, направлений проти потоку збудження постійних магнітів, що збільшує торцеві потоки розсіювання, і, як результат, підвищує негативну дію теплових витрат [2, с. 64-84]. Відома електрична машина з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора, відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором [2, с. 111]. Дана електрична машина має конструкцію тотожну побудові аналогу і має такі ж недоліки. В основу винаходу поставлена задача підвищення енергетичних показників електричної машини. Поставлена задача вирішується тим, що в електричній машині з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора, відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором, співвісно з ротором і нерухомо до нього, як мінімум з однієї торцевої сторони, на відстані, більшій величини повітряного зазору, розміщені феромагнітні диски, зовнішній діаметр яких не менший діаметра ротора, а внутрішній - не більший внутрішнього діаметра шару постійних магнітів. В порівнянні з прототипом, запропонована електрична машина з постійними магнітами відрізняється наявністю таких ознак: - співвісно з ротором розміщені диски; - диски розміщені нерухомо до ротора; - диски розміщені як мінімум з однієї сторони ротора; - диски виконані з феромагнітного матеріалу; - диски розміщені на відстані від торцевої сторони ротора; - величина відстані від диска до ротора більша величини повітряного зазору між статором і ротором; - зовнішній діаметр диска не менший діаметра ротора; - внутрішній діаметр диска не більший внутрішнього діаметра шару постійних магнітів. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1-3 - показано варіанти електричної машини з постійними магнітами (подовжній розріз) з різними по конструкції феромагнітними дисками; фіг. 4-6 - варіанти конструкцій ротора; на фіг. 7-9 - варіанти конструкцій феромагнітного диска. Електрична машина з постійними магнітами має статор 1 з обмоткою 2. В середині статора 1 розміщений ротор 3 з шаром постійних магнітів, який змонтований на валу 4 і віддалений від статора 1 повітряним зазором 5. Співвісно з ротором 3 розміщені елементи конструкції статора 6, наприклад підшипникові вузли. Співвісно з ротором 3 розміщений феромагнітний диск 7. Диск 7, в залежності від конструкції електричної машини, може бути змонтований як мінімумз однієї торцевої сторони ротора 3. Диск 7 розміщений нерухомо відносно ротора 3, тобто закріплений на самому роторі 3 або на валу 4. Диск 7 відносно торцевої сторони ротора 3 встановлений на відстані , яка більша величини  повітряного зазору 5, тобто  > . Як відстань  може бути повітряний зазор 8 (фіг. 2) або немагнітний матеріал 9, наприклад текстоліт, склотекстоліт і т.п. Диск 7 має зовнішній діаметр Dдз, який не менший діаметра D P ротора 3, внутрішній Dдв - не більший внутрішнього діаметра DM ВН шару 10 постійних магнітів ротора 3, тобто DДЗ  DP, DДB  DM ВН. Так, на фіг. 4 показано геометричні параметри ротора 3 з шаром 10 постійних магнітів при 1 UA 101885 C2 5 10 15 20 тангенціальному намагнічені магнітів 11, на фіг. 5 - при радіальному намагнічені магнітів 11, на фіг. 6 - при радіальному намагнічені магнітів 11 і використанні полюсних башмаків 12. Товщина диска 7 розраховується в залежності від конструкції шару 10 постійних магнітів 11. Диск 7 може мати на поверхні пластини 13 як прямолінійної, так і фігурної форми. При роботі електричної машини основний потік постійних магнітів замикається по магнітному ланцюгу через повітряний зазор 5, а торцеві потоки розсіювання - через відстань  і диск (диски) 7 і не виходять за його межу, тим самим не створюють в елементах конструкції статора вихрових струмів і, як наслідок, теплових витрат. Таким чином, встановлення диска (дисків) 7 співвісно з ротором 3 і нерухомо до нього на відстані , а також виконання його або їх з феромагнітного матеріалу і розмірами D дз і Dдв, дозволяє екранувати торцеві потоки розсіювання без зменшення основного робочого потоку постійних магнітів і запобігає при обертанні ротора виникненню вихрових струмів в елементах конструкції статора, що призводить до підвищення енергетичних показників електричної машини. Дане технічне рішення знаходиться на стадії розробки конструкторської документації на синхронний генератор для вітроустановки з керованими лопатями турбіни. Джерела інформації: 1. Неисчерпаемая энергия. Кн. 1. Ветрогенераторы / B.C. Кривцов, A.M. Олейников, А.И. Яковлев. - Учебник. - Харьков: Нац. аэрокосм, ун-т. "Харьк. Авиац. ин-т", Севастополь: Севаст. нац. техн. ун-т, 2003.-400 с. 2. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф… Электрические генераторы с постоянными магнитами. -М.: Энергоатомиздат, 1988.-280 с.: ил. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Електрична машина з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з шаром постійних магнітів, який розміщений всередині статора та відділений від нього повітряним зазором і змонтований на валу, елементи конструкції статора, які розміщені співвісно з ротором, яка відрізняється тим, що співвісно з ротором і нерухомо до нього, щонайменше з однієї торцевої сторони, на відстані, більшій величини повітряного зазору, розміщені феромагнітні диски, зовнішній діаметр яких не менший діаметра ротора, а внутрішній - не більший внутрішнього діаметра шару постійних магнітів. 2 UA 101885 C2 3 UA 101885 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Electric machine with constant magnets

Автори англійською

Barabash Viacheslav Andriiovych, Bohaenko Mykola Volodymyrovych, Hrebenikov Viktor Volodymyrovych, Popkov Volodymyr Serhiiovych, Pryimak Maksym Vasyliovych

Назва патенту російською

Электрическая машина с постояными магнитами

Автори російською

Барабаш Вячеслав Андреевич, Богаенко Николай Владимирович, Гребеников Виктор Владимирович, Попков Владимир Сергеевич, Приймак Максим Васильевич

МПК / Мітки

МПК: H02K 21/14

Мітки: електрична, машина, постійними, магнітами

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-101885-elektrichna-mashina-z-postijjnimi-magnitami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електрична машина з постійними магнітами</a>

Подібні патенти