Синхронные двигатели и генераторы с постоянными магнитами: .с неподвижным якорем и вращающимся магнитом – H02K 21/12

Изобретение относится к области электротехники, в частности к синхронным машинам с комбинированным возбуждением. Согласно данному изобретению на якоре синхронной машины, содержащем многофазную якорную обмотку и торцевой шихтованный сердечник с многофазной подвозбудительной обмоткой, последняя совмещена с якорной обмоткой на части активной длины сердечника якоря и составляет часть активной длины ее витка. Магнитопровод ротора с постоянными магнитами выполнен укороченным, образуя свободную кольцевую зону на части активной длины сердечника якоря, в которой установлен дополнительный кольцевой магнитопровод когтеобразного типа, закрепленный на роторе. В кольцевом магнитопроводе в его внутренней кольцевой полости установлен закрепленный на статоре магнитопровод с тороидальной обмоткой возбуждения, которая соединена с системой управления и регулирования машины. При работе синхронной машины подвозбудительное звено когтеобразного типа с тороидальной обмоткой создает дополнительный регулируемый магнитный поток, направление которого может быть согласным или встречным с основным потоком постоянных магнитов, что обеспечивает работу синхронной машины как в нормальных, так и в анормальных режимах работы с возможностью гашения поля возбуждения. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в расширении диапазона регулирования выходного напряжения с одновременным обеспечением возможности гашения поля возбуждения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики, касается особенностей конструктивного выполнения индукторных машин и может быть использовано, в частности и особенно, в специальном электромашиностроении, ориентированном на изготовление электрических машин для систем электроснабжения и электропривода автономных объектов. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в уменьшении потерь в корпусах индукторных машин и повышении их КПД, а также в уменьшении времени переходных процессов. Предлагаемая индукторная машина содержит установленный в магнитомягком корпусе (1) статор в виде двух шихтованных пакетов (2) и (3) из магнитомягкого материала с зубцами (4) на внутренней их поверхности, рабочую обмотку (5), витки которой расположены в пазах между зубцами (4), ограниченными по высоте спинками (6) этих пакетов, два пакета ротора (7) и (8), установленные внутри расточек пакетов статора (2) и (3), и обмотку возбуждения (9), установленную между пакетами ротора (7) и (8). При этом согласно изобретению на наружной поверхности каждого пакета статора (2) и (3)выполнены ориентированные вдоль оси машины наружные зубцы (10), число которых равно числу зубцов статора на внутренней его поверхности, наружные зубцы (10) расположены над участками спинок (6) каждого пакета статора, участки спинок (6) под наружными зубцами (10) расположены между внутренними зубцами пакетов статора (2) и (3), а с внутренней стороны корпуса (1) выполнены пазы для размещения наружных зубцов (10) пакетов статора (2) и (3). 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения. Предлагаемая электромашина содержит корпус с торцевыми щитами, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, зафиксированные клиньями, в полости статора размещен ротор, содержащий индуктор, включающий полюса, постоянные магниты, немагнитные клинья и вал, при этом длина ротора превышает длину индуктора. Концевые участки ротора выполнены в виде цилиндрических втулок из немагнитного материала, которые установлены заподлицо с внешней поверхностью индуктора, подшипниковый узел ротора выполнен с возможностью газостатического и газодинамического поддержания, для чего наружной поверхности ротора придана цилиндрическая форма и он размещен в цилиндрической полости втулки, зафиксированной в полости статора с возможностью подвода газа для охлаждения поверхности статора, при этом полость корпуса выполнена с возможностью подвода в нее охлаждающего газа и отвода последнего, для чего внутренняя поверхность корпуса снабжена продольными каналами, сообщенными с радиальными вентиляционными каналами, выполненными между пакетами сердечника статора. При этом согласно данному изобретению статор выполнен с возможностью независимого проветривания, для чего корпус снабжен, по меньшей мере, двумя патрубками, выполненными с возможностью подвода-отвода охлаждающего газа в объем корпуса, занятый статором, втулка снабжена продольными выступами, число, местоположение и поперечное сечение которых соответствует числу, местоположению и поперечному сечению пазов сердечника статора, в которых выступы втулки размещены, между поверхностью выступа и клином паза оставлен пазовый вентиляционный канал, в объеме продольных выступов втулки выполнены сквозные продольные отверстия, сообщенные с радиальными питающими отверстиями, открытыми во внутреннюю полость втулки, в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала и скрепленные своими торцами с торцами крайних пакетов сердечника статора, внешние поверхности на концах, обращенных к торцевым щитам, снабжены парными уплотнительными кольцами, кроме того, стык торцевого щита с корпусом выполнен герметичным. При этом цилиндрические втулки использованы как внешние обоймы радиальных лепестковых газовых подшипников (ЛГП), а концевые участки ротора - как их цапфы, кроме того, электромашина снабжена, по крайней мере, одним осевым ЛГП, а в торцевых щитах выполнены радиальные отверстия, вход которых сообщен с источником смазывающего газа, а выход - с кольцевой канавкой, размещенной между парными уплотнительными кольцами, которая, в свою очередь, сообщена со сквозными продольными отверстиями цилиндрической втулки. Кроме того, щит снабжен патрубком, подключенным к отдельному источнику охлаждающего газа и сообщенным через торцевые участки индуктора с каналами охлаждения постоянных магнитов, образованными сечением дна пазов и обращенной к ним поверхностью постоянных магнитов, причем у противоположного конца корпуса каналы сообщены с рабочим зазором осевого ЛГП, который, в свою очередь, сообщен со сборником газа. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в обеспечении эффективного охлаждения обмотки и сердечника статора, уменьшении массы и габаритов и повышении ресурса электромашин, в том числе работающих при повышенных и высоких частотах вращения. Одновременно обеспечивается минимальный прогиб ротора, эффективное охлаждение постоянных магнитов, расширяется область устойчивости ротора за счет демпфирования радиальными ЛГП и предотвращается заклинивание ротора при высоких окружных скоростях в районе расположения ЛГП. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в электромашиностроении. Технический результат заключается в уменьшении пульсаций реактивного момента магнитоэлектрической машины. При этом обеспечивается улучшение равномерности вращения, повышение энергетических показателей, снижение шума и вибрации магнитоэлектрической машины. В предложенной магнитоэлектрической машине, включающей в свой состав якорь с обмоткой, уложенной в z пазов, и неявнополюсный ротор с постоянными магнитами, скос пазов якоря выполнен на угол , соответствующий целому числу периодов зубцовой гармоники.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, в частности, к погружным электродвигателям для подъема пластовой жидкости. Предлагаемый погружной электродвигатель содержит статор с зубчатым магнитопроводом и размещенный внутри него ротор. На внутренней поверхности зубцов статора в аксиальном направлении выполнены равномерно расположенные по окружности пазы, число которых равно трем, либо кратное трем. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в обеспечении уменьшения реактивного момента, что способствует снижению вибрации и улучшению пусковых свойств погружных двигателей. 1 з. п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Заявленное изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей выполнения синхронных электродвигателей с постоянными магнитами для дренажного насоса. Предлагаемый синхронный электродвигатель включает ротор с постоянными магнитами, служащий для вращения рабочего колеса, корпус насоса, на который опирается ротор с постоянными магнитами, сердечник статора и катушку статора. Согласно изобретению катушка статора имеет обмотку из алюминиевого эмаль-провода и снабжена частью соединения сваркой выводного провода данной обмотки с контактом для соединения с выводным проводом, обмотка герметично изолирована в защитном корпусе, внешняя поверхность части соединения сваркой выводного провода обмотки из алюминиевого эмаль-провода облужена напайкой или электроосаждением олова, причем часть соединения сваркой выводного провода, облуженная напайкой или электроосаждением олова, приварена к контакту для соединения с выводным проводом, внешняя поверхность обмотки из алюминиевого эмаль-провода сначала покрыта изоляционной бумажной лентой, а затем герметично изолирована указанным защитным корпусом. Технический результат - обеспечение возможности работы электродвигателей в течение длительного времени в воздушной среде, содержащей кислород, без окисления выводного алюминиевого провода при одновременном облегчении процесса его сварки и упрощении процесса его приваривания к контактному терминалу, а также обеспечение защиты алюминиевого эмаль-провода от повреждения под воздействием высокой температуры в процессе герметичной изоляции обмотки в защитном корпусе, формируемом заливкой из пластмассы или эпоксидной смолы. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения статоров вращающихся электрических машин, возбуждаемых постоянными магнитами. Предлагаемый статор имеет множество сегментов расположенных рядом друг с другом в окружном направлении статора. Согласно изобретению указанные сегменты имеют проходящие в продольном направлении статора зубцы и канавки, при этом сегменты, граничащие непосредственно друг с другом, соприкасаются на границе сегментов, а зубцы непосредственно граничащих друг с другом сегментов расположены так, что на границе сегментов зубец одного сегмента соприкасается с зубцом непосредственно граничащего с сегментом сегмента, причем сумма значений ширины обоих соприкасающихся на соответствующей границе сегментов зубцов больше единой ширины большинства зубцов, которые не расположены непосредственно на границе сегментов, или всех зубцов, которые не расположены непосредственно на границе сегментов, при этом меньшинство зубцов, которые не расположены непосредственно на границе указанных сегментов, имеют единую ширину, которая больше единой ширины большинства зубцов, которые не расположены непосредственно на границе сегментов. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении возможности уменьшения возникающих в возбуждаемой постоянными магнитами вращающейся электрической машины фиксирующих и/или маятниковых моментов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к двигателям и генераторам с постоянными магнитами, в частности к магнитоэлектрическим генераторам электроэнергии. Предлагаемая магнитоэлектрическая машина содержит неподвижный статор и подвижный ротор, выполненные из немагнитного материала, в корпусе статора выполнены «П»-образные шихтованные магнитопроводы с обмотками, ротор содержит рабочие элементы, выполненные в виде постоянных магнитов и расположенные в отверстиях в форме прорезей размерами l и l_1, причем количество прорезей m равно количеству постоянных магнитов. При этом корпус статора магнитоэлектрической машины выполнен в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого размещены не менее 3 групп «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками. Каждая группа содержит не менее 3 «П»-образных шихтованных магнитопроводов с обмотками, соединенных последовательно между собой и смещенных относительно друг друга на расстояние L. Ротор расположен внутри статора и состоит из полого цилиндра, в прорезях которого размещены постоянные магниты, смещенные относительно друг друга на угол =120°, полюса постоянных магнитов выступают за пределы полого цилиндра на величину : =d-l , где - величина выступа полюсов магнитов за пределы полого цилиндра; d - диаметр окружности, определяемый внутренним диаметром статора и размерами магнитопровода; l - величина воздушного зазора между магнитопроводом и магнитом. Технический результат - повышение КПД магнитоэлектрической машины при одновременном уменьшении тягового усилия в осевом направлении и упрощение конструкции, а также обеспечение максимального значения коэффициента мощности при дисковом исполнении такой машины. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается выполнения электрических машин, в частности однофазных генераторов переменного тока. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в существенном повышении КПД и улучшении электромеханических характеристик однофазных генераторов. Указанный технический результат достигается тем, что в однофазном синхронном генераторе с кольцевой якорной обмоткой, состоящем из якоря и индуктора, разделенных воздушным зазором, согласно изобретению якорь состоит из двух соединенных последовательно кольцевых обмоток с полукольцевыми ферромагнитными сердечниками, ближайшие прямоугольные концы которых приклеены немагнитными вкладышами, а индуктор состоит из размещенного на валу вращения центрального цилиндрического магнитопровода, на диаметрально противоположных поверхностях которого установлены два стержневые постоянные магниты с одноименными вогнутыми полюсами. Витки кольцевых обмоток пронизываются в ходе работы генератора силовыми линиями индукции одного направления, исходящими от одноименных полюсов постоянных магнитов индуктора. Такая конструкция якоря позволяет направить его магнитные силовые линии по кругу и существенно снизить не только активное, но и индуктивное сопротивления обмоток его якоря. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании магнитоэлектрических генераторов тока для ветряных электростанций и микроГЭС. Достигаемый при использовании данного изобретения технический результат заключается в повышении устойчивости работы генератора. Предлагаемый низкооборотный генератор тока содержит закрепленный на валу ротор с многополюсной системой постоянных магнитов статор, выполненный в виде магнитопровода и обмоток статора, выводы которых подключены к соответствующим им выпрямительным блокам, задающий генератор высокочастотных импульсов и корректоры мощности по числу выпрямительных блоков, каждый из которых включен на выходе соответствующего выпрямительного блока и управляющие входы которых соединены с выходом задающего генератора высокочастотных импульсов, при этом статор выполнен односекционным, а количество полюсов ротора отличается на один от количества обмоток статора, выполненного беззубцовым. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии. Технический результат заключается в повышении кпд путем использования энергии электромагнитов постоянного тока. Магнитный генератор содержит немагнитный корпус, в котором неподвижно установлены и равномерно распределены по окружности сердечники рабочих обмоток статора и ротор из немагнитного материала. Сердечники рабочей обмотки статора состоят из Н-образного магнитопровода и установленых на его торцах двух неподвижных электромагнитов постоянного тока, а подвижные электромагниты постоянного тока закреплены на роторе. Полюса электромагнитов постоянного тока ротора ориентированы поочередно одноименно и разноименно к указанным полюсам электромагнитов постоянного тока Н-образного магнитопровода. При сближении при вращении ротора, по меньшей мере одного электромагнита постоянного тока ротора, ориентированного разнополярно, с одним электромагнитом постоянного тока Н-образного магнитопровода рабочей обмотки статора, магнитный поток между их полюсами замыкается, а индуктирование эдс на рабочей обмотке статора обеспечивается двумя другими электромагнитами постоянного тока ротора и статора, ориентированных однополярно. Одновременное взаимодействие электромагнитов постоянного тока ротора и статора, сориентированных однополярно и разнополярно, создает эффект магнитной балансировки. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается изготовления роторов электрических машин. Предложен способ изготовления ротора (14) для электрической машины (13), включающий следующие стадии его осуществления: а) изготовление магнитного элемента (8) посредством склеивания друг с другом постоянных магнитов (1, 1', 1", 1'") с помощью первого клея, при этом каждый постоянный магнит (1, 1', 1", 1'") имеет одну сторону (2) с магнитным северным полюсом (N) и одну сторону (3) с магнитным южным полюсом (S), при этом постоянные магниты (1, 1', 1", 1'") при склеивании расположены так, что стороны магнитных северных полюсов (N) или стороны магнитных южных полюсов (S) образуют общую нижнюю сторону (3, 3', 3", 3'") магнитного элемента (8), при этом первый клей в затвердевшем состоянии имеет твердую консистенцию; b) склеивание нижней стороны магнитного элемента (8) с ярмом (12) с помощью второго клея, при этом второй клей в затвердевшем состоянии является мягким и эластичным, что исключает разрыв второго клея при повышении температуры расширения магнитного элемента (8) и ярма (12). При этом ярмо (12) в месте, где магнитный элемент (8) склеен с ярмом (12), имеет мягкий и эластичный слой (20). Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении рациональности процесса изготовления ротора с постоянными магнитами при одновременном обеспечении высокой надежности закрепления постоянных магнитов с замыканием по материалу ярма ротора электрической машины. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к электрическим машинам с поперечным магнитным потоком. Предлагаемая электрическая машина с поперечным магнитным потоком содержит, по меньшей мере, три фазы, каждая из которых образована сердечником статора и обмотками. Все указанные фазы размещены в общем корпусе. От указанных фаз выведены включенные параллельно электрические линии. Имеется также преобразователь тока от источника тока, образованный индукторами, включенными в каждой из указанных электрических линий, схемой коммутации и коммутирующими конденсаторами. Все названные компоненты помещены в общий корпус. Предложены два варианта осуществления данного изобретения. Технический результат - облегчение и упрощение компоновки электрической машины с поперечным магнитным потоком. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к исполнительным электромагнитным механизмам систем автоматики. Предлагаемый электродвигатель содержит ротор с радиально намагниченными полюсными постоянными магнитами, число пар полюсов которого больше двух, и статор, включающий магнитопровод в виде полого цилиндра и размещенную на его внутренней поверхности симметричную трехфазную двухплоскостную однослойную обмотку с минимально необходимыми для сборки статора зазорами между боковыми поверхностями рабочих участков катушек. Рабочие участки катушек обмотки расположены вдоль оси электродвигателя, при этом число катушек в цепи фазы выбрано равным числу пар полюсных постоянных магнитов ротора. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в увеличении удельного электромагнитного момента электродвигателя путем повышения эффективности работы его статорной обмотки. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано, например, в электрогенераторах с высокой частотой вращения. Предлагаемая электромашина содержит герметичный корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, по внешнему диаметру опирающийся на корпус электромашины. Сердечник статора снабжен открытыми пазами, в которых размещены катушки обмотки. Катушки обмотки каждого паза статора зафиксированы клином и контактирующей с ним шпоночной вставкой, поперечное сечение которой выполнено с возможностью фиксации спинки шпоночной вставки под клином паза. Поверхность спинки шпоночной вставки по всей ее длине снабжена продольным желобом, открытым во внутреннюю полость корпуса электромашины, выполненную с возможностью подвода в нее сжатого газа. В шпоночной вставке выполнены радиальные отверстия, при этом объемы шпоночных вставок, выступающие над поверхностью полости сердечника статора, объединены в трубчатую втулку, предпочтительно составленную из сегментов с образованием внутренней поверхности цилиндрической формы. В полости корпуса установлены цилиндрические втулки, диаметр полости которых равен диаметру трубчатой втулки. Между торцами сердечника статора и обращенными к ним торцами цилиндрических втулок размещены упорные кольца, полость которых превышает диаметр цилиндрической полости сердечника статора, снабженные буртиком, охватывающим часть внешней поверхности цилиндрической втулки. Упорные кольца выполнены из немагнитного материала и скреплены с сердечником статора. Цилиндрические втулки установлены с возможностью радиального смещения относительно продольной оси цилиндрической полости сердечника статора, для чего контакты втулок с корпусом, торцевым щитом и упорными кольцами снабжены уплотнительными кольцами, выполненными с возможностью упругого деформирования радиально и вдоль продольной оси сердечника статора. Ротор содержит индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, выполненный из полюсов постоянных магнитов, немагнитных клиньев, вала, длина которого превышает длину индуктора. С торцами индуктора жестко скреплены концевые цилиндрические втулки, выполненные из немагнитного материала, размещенные заподлицо с внешней поверхностью индуктора, который снабжен бандажом, внешней поверхности которого придана цилиндрическая форма, соответствующая по диаметру и шероховатости внешней поверхности концевых цилиндрических втулок, при этом газостатический подшипник образован зазором между внутренними цилиндрическими поверхностями сегментов шпоночных вставок, цилиндрических втулок и наружной поверхностью концевых цилиндрических втулок и бандажа ротора, кроме того, осевой подшипниковый узел электромашины содержит осевые лепестковые газодинамические подшипники и упорный диск. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, выражается в уменьшении массы и габаритов и повышении ресурса электромашин, в том числе работающих при повышенных и высоких частотах вращения, при одновременном обеспечении минимального прогиба ротора, лучшего охлаждения ротора и обмотки статора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в генераторах для автономных источников электропитания, например в электрооборудовании автомобилей. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении надежности и снижении габаритов генераторов. В предлагаемом генераторе, содержащем постоянные магниты на роторе, вентилятор и блок электроники, согласно данному изобретению в зоне радиальных поверхностей лобовых частей обмотки статора установлен центробежный радиальный вентилятор в виде пластин на роторе, при этом оси магнитов на роторе расположены под углом к оси ротора, а блок электроники расположен в пространстве между обмоткой статора и валом ротора. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, в частности к модульным вентильным электродвигателям для погружных нефтедобывающих установок. Предлагаемый вентильный электродвигатель состоит из n одинаковых модулей, каждый из которых содержит корпус, статор с фазными обмотками, ротор с постоянными магнитами, которые намагничены в радиальном направлении. Одноименные фазные обмотки смежных модулей соединены последовательно, корпуса и ротора модулей соединены между собой механически, а каждый модуль содержит элементы круговой ориентации статора с фазными обмотками и ротора. При этом, согласно настоящему изобретению, в каждом роторе одна половина магнитов смещена относительно другой половины в окружном направлении на половину зубцового деления статора t_zs, а в смежных модулях одноименные магниты роторов смещены в окружном направлении на величину t_zs /(2n). Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в улучшении пусковых свойств вентильного электродвигателя за счет уменьшения пульсаций реактивного момента, а также в обеспечении надежного соединения модулей и вентильного электродвигателя в целом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в прямых приводах, в системах автоматики, в механизмах с высокими моментами на валу и низкими частотами вращения вала, а также в качестве высокочастотных электрических генераторов и синхронных преобразователей частоты. Предлагаемая редукторная магнитоэлектрическая машина с полюсным зубчатым индуктором содержит статор, сердечник якоря которого выполнен шихтованным и имеет явно выраженные полюса, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы, катушечную m-фазную обмотку якоря, каждая катушка которой размещена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря по одной на каждом полюсе, и ротор, содержащий индуктор с симметрично распределенными по цилиндрической поверхности зубчатыми полюсами с одинаковым числом элементарных зубцов на каждом полюсе, между зубчатыми полюсами индуктора располагаются постоянные магниты, намагниченные в тангенциальном направлении. При выполнении определенных соотношений между числом явно выраженных полюсов якоря, числом элементарных зубцов на явно выраженном полюсе якоря, числом явно выраженных полюсов якоря в фазе, общим числом зубцов якоря, числом зубчатых полюсов индуктора, общим числом зубцов индуктора, числом элементарных зубцов на зубчатом полюсе индуктора и числом фаз m-фазной обмотки якоря редукторной магнитоэлектрической машины с полюсным зубчатым индуктором достигаются технический результат, состоящий в обеспечении высоких энергетических и эксплуатационных показателей, большого удельного вращающего момента на валу и высокой электромагнитной редукции частоты вращения в режиме электрического двигателя, а также большой удельной мощности при высоких частотах ЭДС в режиме электрического генератора. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора. Между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора. Технический результат: повышение эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличение его удельного момента и быстродействия. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокооборотным электрическим машинам для турбогенераторных электрических установок небольшой мощности. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является получение запаса по прочности роторов роторной системы и увеличение собственной (резонансной) частоты до значения выше частоты вращения. Указанный технический результат достигается за счет того, что согласно настоящему изобретению роторная система магнитоэлектрической машины состоит из двух коаксиальных роторов, при этом внешний (наружный) ротор выполнен в виде пустотелого цилиндра из высокопрочного немагнитного неэлектропроводящего материала с закрепленными на нем равномерно размещенными постоянными магнитами, намагниченными в радиальном направлении, полярность которых чередуется. Между магнитами внешнего ротора имеются зазоры, в которых размещены удерживающие элементы, выполненные из немагнитного неэлектропроводящего материала. Внутренний ротор выполнен в виде вала из магнитомягкого материала, зубчатого снаружи, причем число зубцов внутреннего ротора равно числу постоянных магнитов внешнего ротора. Радиальные подшипники внутреннего ротора располагаются за пределами подшипников внешнего ротора. В качестве осевого подшипника внешнего ротора используются осевые магнитные силы взаимодействия постоянных магнитов внешнего ротора, сердечника статора и вала. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к электрическим машинам. Предлагаемая электромашина содержит герметичный корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора с открытыми пазами, в которых размещены катушки обмотки, и ротор. При этом шихтованный сердечник статора снабжен радиальными межпакетными вентиляционными каналами, аэродинамически сообщенными продольными каналами корпуса с входными отверстиями, сообщенными через фильтр с внешней средой, проводники обмотки каждого паза статора зафиксированы клином и контактирующей с ним шпоночной вставкой, поперечное сечение которой выполнено с возможностью фиксации спинки шпоночной вставки под клином паза, а сечение выступа соответствует сечению шлица паза, поверхность спинки шпоночной вставки по всей ее длине снабжена продольным желобом, сообщенным с межпакетными вентиляционными каналами сердечника статора, объемы шпоночных вставок, выступающие над поверхностью полости сердечника статора, объединены в трубчатую втулку, предпочтительно, составленную из сегментов, с образованием внутренней поверхности цилиндрической формы, кроме того, в полости корпуса установлены цилиндрические втулки, диаметр полости которых равен диаметру трубчатой втулки, между торцами сердечника статора и обращенными к ним торцами цилиндрических втулок размещены упорные кольца, полость которых превышает диаметр цилиндрической полости сердечника статора, снабженные буртиком, охватывающим часть внешней поверхности цилиндрической втулки. Упорные кольца выполнены из немагнитного материала и скреплены с сердечником статора, цилиндрические втулки установлены с возможностью радиального смещения относительно продольной оси цилиндрической полости сердечника статора, для чего контакты втулок с корпусом, торцевым щитом и упорными кольцами снабжены уплотнительными кольцами, выполненными с возможностью упругого деформирования радиально и вдоль относительно продольной оси сердечника статора. Ротор электромашины содержит индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, выполненный из полюсов, постоянных магнитов, немагнитных клиньев, вала, длина которого превышает длину индуктора, причем с торцами индуктора жестко скреплены концевые цилиндрические втулки, выполненные из немагнитного материала и размещенные заподлицо с внешней поверхностью индуктора. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении минимального прогиба ротора, а также в улучшении охлаждения ротора и обмотки статора при одновременном уменьшении массогабаритных показателей и повышении ресурса электромашин, в том числе работающих при повышенных и высоких частотах вращения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электрическим машинам. В изобретении раскрыт генератор прямого вращения, который включает держатель железных сердечников и вращающийся вал, размещенный на держателе железных сердечников. Первый вращающийся диск и второй вращающийся диск расположены на соответствующих двух концах вращающегося вала. Первый железный сердечник расположен на держателе железных сердечников, и первая обмотка расположена на периферии держателя железных сердечников. Первая уплотнительная пластина расположена на первом вращающемся диске, первый магнит расположен на первом вращающемся диске или на первой уплотнительной пластине, и поверхность первого магнита и поверхность первой уплотнительной пластины делят одну поверхность. Четвертый магнит расположен на втором вращающемся диске. Первый магнит и четвертый магнит соответствуют двум концам первого железного сердечника, и обращенные друг к другу полюса первого магнита и четвертого магнита противоположные. Один конец первого железного сердечника содержит резервуар для жидкости, который наполнен магнитной жидкостью, причем конец первого железного сердечника, наполненный магнитной жидкостью, контактирует с первой уплотнительной пластиной. Основной магнитный поток генератора прямого вращения и магнитный поток, создаваемый индуцируемым током, горизонтальны и параллельны железному сердечнику, что значительно снижает влияние сопротивления на вращение железного сердечника и магнитов. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в экономии энергии для генерации электроэнергии и повышении КПД генератора. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано совместно с промышленно-выпускаемыми преобразователями частоты. Технический результат - получение оптимального по точности управления скоростью вращения вала частотно-регулируемого асинхронного электропривода с короткозамкнутым ротором. В способе управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом с коротко замкнутым ротором используется задатчик, выполненный в виде релейного регулятора, с которого на вход управления скоростью преобразователя частоты поступает оптимальный по точности сигнал. Следящая система содержит преобразователь частоты, реализующий векторное управление, асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором. Задатчик содержит датчик фазных токов, датчик мгновенного значения сигнала скорости, датчик фазных напряжений, преобразователь числа фаз тока, вектор-анализатор, преобразователь числа фаз напряжения, ротаторы тока и напряжения, блок параметрических коэффициентов, блок коэффициентов функции переключения, блок сумматоров, блок умножения, сумматор, блок сигналов задания, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора, реле с высокой частотой переключения, масштабирующий блок, умножитель, переключатель и выключатель, соединенные так, как указано в материалах заявки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в уменьшении размеров и снижении стоимости изготовления предлагаемого электродвигателя при одновременном обеспечении возможности увеличения степени свободы при его проектировании. Согласно настоящему изобретению электродвигатель (1) состоит из первой структуры (4), включающей в себя ряд магнитных полюсов, образованных определенной совокупностью магнитных полюсов (4а), выстроенных в определенном направлении и размещенных так, что каждые два соседних магнитных полюса (4а) имеют полярности, которые отличаются одна от другой, второй структуры (3), включающей в себя ряд якорей, размещенных напротив указанного ряда магнитных полюсов для генерирования подвижных магнитных полей, движущихся в определенном направлении, между рядом якорей и рядом магнитных полюсов под действием определенной совокупности магнитных полюсов якорей, генерируемых в якорях (3с-3e) при подводе к ним электрической мощности, и третьей структуры (5), включающей в себя ряд элементов из магнитомягкого материала, образованный определенной совокупностью элементов (5а) из магнитомягкого материала, выстроенных в определенном направлении с зазором один относительно другого и размещенных так, что ряд элементов из магнитомягкого материала располагается между рядом магнитных полюсов и рядом якорей, при этом соотношение между числом магнитных полюсов якорей, числом магнитных полюсов (4а) и числом элементов (5а) из магнитно-мягкого материала задается пропорцией 1:m:(1+m)/2 (m 1,0). 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромеханическим преобразователям энергии, и может быть использовано в качестве преобразователя механической энергии вращения, подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока, одновременно подаваемой на ее электрический вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока. Аксиальная двухвходовая бесконтактная электрическая машина-генератор содержит корпус, постоянный многополюсный магнит индуктора подвозбудителя, боковой аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря подвозбудителя, однофазной обмоткой возбуждения возбудителя и дополнительной обмоткой возбуждения возбудителя, которая подключается к источнику постоянного тока через контакты, внутренний аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря возбудителя и однофазной обмоткой возбуждения основного генератора, боковой аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря основного генератора, вал, закрепленный в подшипниковых узлах и жестко связанный с постоянным многополюсным магнитом индуктора подвозбудителя и с внутренним аксиальным магнитопроводом посредством соответствующих дисков. Однофазная обмотка возбуждения возбудителя подключается к многофазной обмотке якоря подвозбудителя через многофазный двухполупериодный выпрямитель. Однофазная обмотка возбуждения основного генератора подключается к многофазной обмотке якоря возбудителя через многофазный двухполупериодный выпрямитель. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении возможности суммирования и преобразования механической энергии (например, энергии ветра) и электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию многофазного переменного тока, упрощении технологии изготовления магнитной системы, улучшении качества генерируемого напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при проектировании синхронных высокооборотных генераторов и электродвигателей, обеспечивающих высокую мощность при малых массогабаритных параметрах. Предлагаемый ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала и надетый на него цилиндр, выполненный из магнитно-мягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, в продольных радиальных пазах которого размещены постоянные магниты, зафиксированные немагнитными металлическими клиньями, внешняя поверхность которых соответствует кривизне внешней поверхности цилиндра, при этом согласно настоящему изобретению цилиндр жестко скреплен с полым валом и немагнитными металлическими клиньями по всей площади их контактов, при этом торцы ротора жестко скреплены с цилиндрическими втулками, выполненными из немагнитного металла, соосными и жестко скрепленными с полым валом, кроме того, цилиндрические втулки снабжены сквозными проточками, ориентированными параллельно продольной оси цилиндра, при этом сквозные проточки совпадают по количеству и местоположению с продольными радиальными пазами цилиндра и превышают их размеры на величину, достаточную для свободного прохода через них постоянных магнитов, кроме того, постоянные магниты снабжены средствами их фиксации в продольных радиальных пазах цилиндрических втулок, кроме того, наружная поверхность цилиндра снабжена бандажом, выполненным намоткой на него гибкой нити из высокопрочного немагнитного материала, например углеродного волокна, при этом внешней поверхности бандажа придана цилиндрическая форма, соответствующая по диаметру и шероховатости поверхности указанным цилиндрическим втулкам. Нити в бандаже скреплены пропиткой твердеющими синтетическими смолами. Средства фиксации постоянных магнитов в продольных радиальных пазах цилиндра выполнены в виде деталей из немагнитного металла, повторяющих поперечное сечение сквозных проточек цилиндрических втулок, и размещены с натягом в сквозных проточках, в контакте с торцами постоянных магнитов. Кроме того, свободный торец, по меньшей мере, одной цилиндрической втулки закрыт ввинчиваемой или запрессованной крышкой. При этом для скрепления жестко соединяемых деталей ротора использована вакуумно-диффузионная сварка. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в значительном повышении механической прочности предлагаемого ротора электромашины, а также в увеличении ее ресурса при работе на повышенных и высоких частотах вращения за счет организации газового подшипника между ротором и втулкой, размещенной в статоре и закрепленной в торцевых щитах, и тем самым в обеспечении возможности отказа от подшипников качения. Кроме того, у предложенного ротора электромашины отсутствует прогиб, так как в качестве цапфы используется вся поверхность ротора. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании электрогенераторов и электродвигателей с высокой частотой вращения. Предлагаемый ротор электромашины содержит полый вал из немагнитного материала и надетый на него цилиндр, выполненный из магнитно-мягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, в продольных радиальных пазах которого размещены постоянные магниты, зафиксированные немагнитными металлическими клиньями, внешняя поверхность которых соответствует кривизне внешней поверхности цилиндра, при этом согласно настоящему изобретению цилиндр жестко скреплен с полым валом и немагнитными металлическими клиньями по всей площади их контактов, а торцы ротора жестко скреплены с цилиндрическими втулками, выполненными из немагнитного металла, соосными и жестко скрепленными с полым валом, кроме того, цилиндрические втулки снабжены сквозными проточками, ориентированными параллельно продольной оси цилиндра, при этом сквозные проточки совпадают по количеству и местоположению с продольными радиальными пазами цилиндра и превышают их размеры на величину, достаточную для свободного прохода через них постоянных магнитов, кроме того, постоянные магниты снабжены средствами их фиксации в продольных радиальных пазах цилиндрических втулок. Технический результат - значительное повышение механической прочности ротора электромашины, увеличение ресурса при ее работе на повышенных и высоких частотах вращения за счет организации газового подшипника между втулкой, размещенной в статоре и закрепленной в торцевых щитах, и ротором, что обеспечивает возможность отказа от подшипников качения. Кроме того, у данного ротора электромашины отсутствует прогиб, так как в качестве цапфы используется вся поверхность ротора. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией с аксиальным возбуждением от постоянных магнитов и может быть использовано в системах автоматики, в военной технике, в космической технике, в бытовой технике, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, грузоподъемных механизмов, электроприводов бетоносмесителей, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами вращения вала, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых гибридных двигателей. Бесконтактная редукторная магнитоэлектрическая машина с аксиальным возбуждением содержит статор, сердечник якоря которого набран из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью и имеет явно выраженные полюса, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы, катушечную m-фазную обмотку якоря, каждая катушка которой размещена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря, и безобмоточный ферромагнитный ротор, содержащий индуктор с нечетными и четными зубчатыми сердечниками с одинаковым числом зубцов на каждом сердечнике, нечетные и четные зубчатые сердечники индуктора выполнены в виде пакетов, набранных из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью, число сердечников индуктора не менее двух, четные сердечники индуктора смещены относительно нечетных в тангенциальном направлении на половину своего зубцового деления, между магнитопроводами индуктора расположены кольцевые слои аксиально намагниченных в одном направлении сегментарных постоянных магнитов. При этом для работоспособности бесконтактной редукторной магнитоэлектрической машины с аксиальным возбуждением должны выполняться определенные соотношения между числом явно выраженных полюсов якоря, числом элементарных зубцов на явно выраженном полюсе якоря, числом явно выраженных полюсов якоря в фазе, общим числом зубцов якоря, числом зубцов на каждом сердечнике индуктора и числом фаз m-фазной обмотки якоря. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в получении высокотехнологичных конструкций бесконтактных редукторных магнитоэлектрических машин с аксиальным возбуждением с высокой электромагнитной редукцией и расширенными возможностями их применения при сохранении высоких энергетических показателей и эксплуатационных характеристик. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и высокочастотным генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных синхронных магнитоэлектрических машин с аксиальным возбуждением и может быть использовано при широком диапазоне частот вращения вала машины (от единиц оборотов в минуту до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту) в системах автоматики, в автономных системах электрооборудования, в военной, космической технике, на авиационном и автомобильном транспорте, в качестве тяговых управляемых и неуправляемых электроприводов, ветрогенераторов, многофазных синхронных электрических двигателей, многофазных высокочастотных синхронных электрических генераторов переменного тока и многофазных генераторов преобразователей частоты (включая трехфазные системы), а также при выпрямлении выходного переменного напряжения и тока генераторов при помощи полупроводниковых выпрямительных устройств и с возможностью применения сглаживающих фильтров для уменьшения пульсаций выходных параметров - в качестве источников питания постоянным (выпрямленным) током. Статор предлагаемой магнитоэлектрической бесконтактной машины с аксиальным возбуждением содержит нечетные и четные сердечники якоря. Каждый сердечник якоря имеет шихтованный пакет из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью с явно выраженными полюсами якоря. Сердечники якоря, число которых не менее двух, закреплены в немагнитном корпусе. На явно выраженных полюсах якоря сосредоточена катушечная многофазная обмотка якоря, каждая катушка которой охватывает по одному из находящихся друг против друга в аксиальном направлении явно выраженному полюсу якоря каждого сердечника якоря. Между сердечниками якоря расположены кольцевые слои сегментарных постоянных магнитов. В кольцевых слоях постоянные магниты прилегают в аксиальном направлении к нечетным сердечникам якоря полюсами одной магнитной полярности, а к четным сердечникам - другой. Число кольцевых слоев сегментарных постоянных магнитов на один меньше числа сердечников якоря. Безобмоточный ротор содержит немагнитный вал с насаженной на него магнитомягкой втулкой, на которой соосно расположены нечетные и четные с полюсными выступами магнитопроводы ротора, выполненные шихтованными пакетами из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью. Число магнитопроводов ротора равно числу сердечников якоря. Нечетные и четные магнитопроводы ротора позиционированы относительно соответствующих нечетных и четных сердечников якоря и имеют равную им активную длину в аксиальном направлении. Четные магнитопроводы ротора смещены относительно нечетных магнитопроводов в тангенциальном направлении на половину полюсного деления магнитопровода ротора. При этом выполняются определенные соотношения между числом явно выраженных полюсов якоря, числом фаз многофазной катушечной обмотки якоря, числом явно выраженных полюсов якоря в фазе и числом полюсных выступов каждого магнитопровода ротора. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в получении высоконадежной, технологичной и высокоремонтопригодной конструкции многофазной магнитоэлектрической бесконтактной машины с аксиальным возбуждением с высокими энергетическими показателями и эксплуатационными характеристиками при широком диапазоне частот вращения вала и с различным соотношением активной длины и диаметра расточки статора машины. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в электроприводах большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных генераторов преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых двигателей. Бесконтактная редукторная машина с аксиальным возбуждением содержит статор с корпусом из магнитомягкого материала с закрепленными в нем шихтованными из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью четными и нечетными пакетами статора, число которых не менее двух, немагнитный вал, пакеты статора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности явно выраженные полюса, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы, пакеты статора в тангенциальном направлении расположены таким образом, что оси их находящихся друг против друга в аксиальном направлении явно выраженных полюсов совпадают, нечетные и четные пакеты ротора, число которых равно числу пакетов статора, напрессованы на соответствующие нечетные и четные магнитопроводы ротора, которые насажены на немагнитную втулку, установленную на немагнитном валу, пакеты ротора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности зубцы, четные пакеты ротора смещены относительно нечетных пакетов ротора в тангенциальном направлении на половину зубцового деления пакета ротора, между магнитопроводами ротора расположены кольцевые слои аксиально намагниченных в одном направлении постоянных магнитов, число кольцевых слоев постоянных магнитов на один меньше числа пакетов ротора, на явно выраженных полюсах пакетов статора сосредоточена катушечная m-фазная обмотка якоря, каждая катушка которой в аксиальном направлении охватывает соответствующие явно выраженные полюса четных и нечетных пакетов статора по одному полюсу каждого пакета, обмотка возбуждения индуктора выполнена в виде кольцеобразных катушек с продольной осью, совпадающей с продольной осью машины, число кольцеобразных катушек обмотки возбуждения индуктора на одну меньше числа пакетов статора. При этом для работоспособности машины должны выполняться определенные соотношения между числом явно выраженных полюсов якоря, числом элементарных зубцов на явно выраженном полюсе якоря, числом явно выраженных полюсов якоря в фазе, общим числом зубцов якоря, числом зубцов на каждом пакете ротора и числом фаз m-фазной обмотки якоря. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в получении высокотехнологичных конструкций с возможностью применения каркасных катушек обмотки якоря бесконтактных редукторных электрических машин с аксиальным комбинированным возбуждением и применением электромагнитной редукции в широких пределах при обеспечении высоких энергетических показателей и эксплуатационных характеристик с возможностью плавного и глубокого регулирования выходных параметров. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.