SU1436209A1 - Electric machine - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электрическим машинам с возбуждением от.посто нных магнитов. Цель изобретени  - улучшение использовани  активных материалов и упрощение конструкции. Электрическа  машина содержит статор с обмоткой, индуктор 1 с бeзoбмoтoчны и полюсами 2 и радиально намагниченные призматические посто нные магниты 3. Полюса 2 и посто нные магниты 3 установлены с прилеганием по боковым гран м. По°- лгосна  дуга посто нных магнитов выполнена больше полюсной дуги-магнитно-м гких полюсов на 0,5-1.,О длины воздушного зазора. В предложенной конструкции посто нные магниты креп т с  без специальных крепежных деталей.§ 2 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to electrical engineering, namely to electric machines with excitation from permanent magnets. The purpose of the invention is to improve the use of active materials and simplify the design. The electric machine contains a stator with a winding, an inductor 1 with a non-polar and 2 poles, and radially magnetized prismatic permanent magnets 3. Poles 2 and permanent magnets 3 are installed with side-to-side adhesion. In. ° - arc of permanent magnets is more pole arc-magnetic-soft poles by 0.5-1., About the length of the air gap. In the proposed design, the permanent magnets are fastened with no special fasteners. § 2 Cp. f-ly, 3 ill.

Description

Translated fromRussian

OQOq

аbut

ISPISP

Фиг.11

Изобретение относитс  к элёктриче - ским машинам, а именно, с Возбужде- нием от посто нных магнитов.The invention relates to electric machines, namely, Excitation from permanent magnets.

Цель изобре;.тенн  - улучшение не- пользовани  активных материалов машины , а также упрощение конструкции.The purpose of the invention; .tennas - improving the non-use of active materials of the machine, as well as simplifying the design.

На фиг. Г представлен участок уктора, поперечный разрез; на фиг.2 - полюсна  система индуктора, у которой ширина магнитов больше магнитно-м гких полюсов; на фиг.З - размещение магнитов в индукторе.FIG. G presents the plot of the vector, cross section; 2 shows the pole system of the inductor, in which the width of the magnets is larger than the soft magnetic poles; on fig.Z - placement of magnets in the inductor.

Электрическа  машина содержит статор с обмоткой переменйого тока (не показаны), индуктор 1 с безобмоточ ными полюсами 2 из магнитно-м гкого и радиально намагниченными призматическими посто нными магнитами 3, Полюса 2 и посто нные магниты 3 уста- новлены на индукторе 1 с прилегавшем по боковым гран м 4. Полюсна  дуга посто нных магнитов 3 может быть выполнена больше полюсной дуги магнитно-м гких полюсов 2 на 0,5-1,0 длины воздушного зазора между статором и индуктором 1. Посто нные магниты 3 могут быть выполнены в поперечном сечении индуктора трапецеидальной формы с меньшим основанием трапеции, обращенным к воздушному зазору.The electric machine contains a stator with an alternating current winding (not shown), an inductor 1 with non-winding poles 2 of magnetically soft and radially magnetized prismatic permanent magnets 3, Poles 2 and permanent magnets 3 are mounted on the inductor 1 with adjoining side edge 4. The pole arc of permanent magnets 3 can be made larger than the pole arc of soft magnetic poles 2 by 0.5-1.0 times the air gap between the stator and inductor 1. The permanent magnets 3 can be made in cross section inductor t rappeal shape with a smaller base of the trapezoid facing the air gap.

Электрическа  машина работает, на- пример, в качестве генератора следующим образом.The electric machine operates, for example, as a generator as follows.

При вращении индуктора магнитньш поток, создаваемый посто нными магниг тами 3, наводит в обмотке переменного тока статора переменную ЭДС, При замы кании обмотки статора на нагрузку поWhen the inductor rotates, the magnetic flux created by the permanent magnet 3 induces a variable EMF in the alternating current winding of the stator. When the stator winding closes the load

ней протекает ток При данной конст-a current flows through it.

4040

рукщда индуктора возможны два варианта намагничивани  полюсов индуктора: магнитные потенциалы активных поверхностей соседних полюсов равны (точнее близки) по величине но противопо- лс ложны по знаку (магнитоэлектрические машины, основные типы машин комбинированного возбуждени ) и магнитные по тенциалы активных поверхностей соседних полюсов равны по величине и знаку еп (полюсбпереключаемые синхронные машины комбинированного возбужде ни  при работе с меньшим числом плюсов).The inductor can have two options for magnetizing the inductor poles: the magnetic potentials of the active surfaces of the neighboring poles are equal (or rather close) in magnitude but opposite to the sign (magnetoelectric machines, main types of combined excitation machines) and the magnetic potentials of the active surfaces of the neighboring poles are equal in magnitude and the sign of en (pole-switchable synchronous machines of the combined excitation or when working with a smaller number of pluses).

Благодар  тому, что у современных посто нных магнитов, особенно редко55Due to the fact that modern permanent magnets, especially rare55

земельных и оксидных, вектор намагни- ченности (элементарные контуры молекул рных токов) имеет жесткую пространственную ориентацию по продольнойmagnetization vector (elementary contours of molecular currents) has a rigid spatial orientation along the longitudinal

5five

00

с пwith n

5five

оси, то даже в первом случае поперечна  составл юща  магнитного потока рассе ни  (поток рассе ни  с полюсов боковых граней магнитов 3) незначительна и это про вл етс  лишь в том, что линии перехода потока воздушного завора через нулевое значение не лежат на границах полюсов 2 и магнитов 3j а несколько смещаютс  к продольным ос м магнитов 3. Основна  же часть потока магнита 3 замыкаетс  через рабочий воздушньш зазор, по спинке статора (не показан) и индуктору 1. Благодар  отсутствию в полюсной сис теме 2 и 3 межполюсных участков -и соответствующему увеличению активных поверхностей полюсов 2 и магнитов 3 величины рабочего потока и его первой гармоники увеличиваютс , что приводит к улучшению использовани  актив- иык материалов и массогабаритных характеристик машины.the axes, even in the first case, the transverse component of the magnetic flux of the scattering (the flux of scattering from the poles of the lateral faces of the magnets 3) is insignificant and this is manifested only in the fact that the transition lines of the flow of air through the zero value do not lie at the pole boundaries 2 and the magnets 3j a are slightly displaced to the longitudinal axes of the magnets 3. The main part of the flow of the magnet 3 closes through the working air gap, along the stator back (not shown) and the inductor 1. Due to the absence of polar poles in the pole system 2 and 3, and corresponding present an increase in the active surfaces of the poles of the magnets 2 and 3 of magnitude working stream and its first harmonics are increased, which leads to improved use iyk active material and the weight and size characteristics of the machine.

Во втором варианте намагниченности индуктора 1 поток рассе ни  практически исчезает и магнитна  индукци  на всей поверхности полюсов 2 и магнитов 3 одинакова, а так как ме спо- Л ос ные участки отсутствуют, сз ммарный магнитный поток индзтстора 1 возрастает; , что также улучшает использование активных материалов,, Поэтому, в частности , при работе синхронной полюсо- переключаемой машины с менытам числом по дасов результирующий магнитньй поток возрастает и массогабаритные характеристики предлагаемой машины улучшатс  по сравнению с известной. Дл  повьппени  содержани  первой гармоники магнитного noTdka полюсна  . дуга посто нных магнитов 3 выполнена больше полюсной дуги полюсов 2, Вы- . полнение индуктора без межполюсных промежутков упрощает конструкцию, поскольку посто нные 3 удерживаютс  в нем за счет клинового соединени  и не требуют использовани  специальных крепежных деталей.In the second variant of the magnetization of the inductor 1, the scattering flow almost disappears and the magnetic induction on the entire surface of the poles 2 and magnets 3 is the same, and since there are no moving parts, the magnetic flux of the interstore 1 increases; , which also improves the use of active materials. Therefore, in particular, when a synchronous pole-switched machine with a number of dasses works, the resulting magnetic flux increases and the weight and size characteristics of the proposed machine are improved compared to the known ones. For the content of the first harmonic of the magnetic noTdka pole. the arc of permanent magnets 3 is made larger than the pole arc of poles 2, You-. Filling the inductor without interpolar spaces simplifies the design, since the permanent 3 is held in it by the wedge connection and does not require the use of special fasteners.

Claims (3)

Translated fromRussian

Формула изобретенийFormula of inventionsК Электрическа  машина, содержа-- ща  статор, установленный в нем с воздушным зазором индуктор, с чередующимис  по окружности .безобмоточньачн полюсами из магнитно-м гкого материала и радиально намагниченными призматическими посто нными магнитами, отличающа с  .тем, -что, сAn electric machine containing a stator, an inductor installed in it with an air gap, with alternating circumferentially free-flow poles of magnetic soft material and radially magnetized prismatic permanent magnets, different from.целью улучшени  использовани  активных материалов и упрощени  конструкции , посто нные магниты и магнитно- м гкие полюса установлены с прилеганием по боковым гран м.In order to improve the use of active materials and to simplify the design, permanent magnets and magnetic poles are fitted along side faces.2, Машина поп.1, отличающа с , тем, что полюсна  дуга посто нных магнитов выполнена больше полюсной дуги магнитно-м гких полю-2, Machine pop.1, characterized in that the pole pole of the permanent magnets is made larger than the pole arc of the soft magnetic pole.4four1,0 длины воздушного1.0 length of air3. Машина попп.1 и 2, о тли- чающа с  тем, что посто нные магниты в поперечном, сечении выполнены трапецеидальной формы и установлены меньшими основани ми трапеций в сторону воздушного зазора.3. Machine No. 1 and 2, which is tlicitous in that the permanent magnets in the transverse section are trapezoidal in shape and mounted with smaller bases of the trapezium towards the air gap.Фиг.11Фиг.зFig.z