Ротор электрической машины

Использование: Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании магнитоэлектрических машин, таких как генераторы и электродвигатели. Технический результат - уменьшение потерь на вихревые токи, возникающие в ярме ротора и в кольцах бандажа, за счет изготовления ярма и колец бандажа шихтованными, а так же защита постоянных магнитов от коррозии, за счет напыления титаном. Сущность полезной модели: на постоянные магниты нанесено напыление из титана, а ярмо и кольца бандажа выполнены шихтованными, при этом кольца бандажа выполнены из ленты из прочного немагнитного материала и скреплены путем пропитки из синтетической смолы, на обоих концах вала расположена резьба, на которой завинчены стопорные кольца, с возможность затягивания и фиксирования колец бандажа и постоянных магнитов.

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании магнитоэлектрических машин, таких как генераторы и электродвигатели.

Известен ротор электрической машины [патент РФ 2444108, H02K 1/27, 27.02.2012], состоящий из полого вала из немагнитного материала, цилиндра, выполненного из магнитно-мягкого материала с высокой магнитной проницаемостью, в продольных радиальных пазах которого размещены постоянные магниты, зафиксированные 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. 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.

Недостатками данного устройства являются отсутствие антикоррозийной защиты постоянных магнитов, а так же сложность конструкции ротора. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.

Известен ротор электрической машины [патент РФ 2211517, H02K 1/27, 27.08.2003], содержащий магнитопровод, выполненный из равномерно чередующихся магнитных и немагнитных кольцевых пластин с размещенными на нем постоянными магнитами с полюсными наконечниками, между которыми имеются зазоры. На наружной поверхности полюсных наконечников имеются кольцевые канавки, в которых размещен бандаж из немагнитного материала, выполненный в виде колец, соединенных через перемычки в зазорах, с немагнитными кольцевыми пластинами.

Недостатками данного устройства являются отсутствие антикоррозийной защиты постоянных магнитов, а также недостаточная механическая прочность ротора, приводящая к возможности его разрушения при эксплуатации в режиме повышенных частот вращения.

Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.

Известен ротор электрической машины [патент РФ 144527, H02K 1/27, 27.08.2014], содержащий ярмо и установленные на него постоянные магниты, при этом бандажные кольца установлены в выемки на постоянных магнитах.

Недостатками данного устройства является недостаточная механическая прочность из-за неустойчивого расположения бандажа, а также отсутствие антикоррозийной и внешней защиты постоянных магнитов. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ротор электрической машины [патент US 8269390 H02K 21/12, 15.04.2014], содержащий вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, цилиндрический рукав из немагнитного материала, который одевают на постоянные магниты, и бандаж выполненный в виде колец из немагнитного материала. Постоянные магниты и кольца бандажа снабжены средством фиксации в виде стопорных колец с обоих концов ротора, которые стягиваются болтами, проходящие через постоянные магниты.

Недостатками данного устройства являются сложная конструкция ротора, наличие рукава, в котором индуцируются вихревые токи, а также отсутствие защиты постоянных магнитов от коррозии. Также недостатком является литая конструкция ярма ротора, ведущая к возникновению повышенных вихревых токов, которые увеличивают потери энергии в электрической машине.

Задача полезной модели - увеличение коэффициента полезного действия электрической машины за счет уменьшения потерь в роторе.

Технический результат - уменьшение потерь на вихревые токи, возникающие в ярме ротора и в кольцах бандажа за счет изготовления ярма и колец бандажа шихтованными.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в роторе электрической машины, содержащем вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, и бандаж, выполненный в виде колец, которые зафиксированы на валу стопорными кольцами, согласно полезной модели, ярмо и кольца бандажа выполнены шихтованными, при этом кольца бандажа выполнены из ленты из прочного немагнитного материала и скреплены путем пропитки из синтетической смолы, на обоих концах вала расположена резьба, на которой завинчены стопорные кольца, с возможность затягивания и фиксирования колец бандажа и постоянных магнитов.

Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид ротора.

Предложенное устройство (фиг. 1) содержит вал 1 и ярмо 2, на котором расположены постоянные магниты 3, наружная поверхность которых охвачена бандажом 4, выполненным из колец из прочного немагнитного материала. Фиксирование постоянных магнитов 3 и колец бандажа 4,

происходит за счет стопорных колец 5, которые завинчены на резьбе вала 6, при этом ярмо 2 и кольца бандажа 4 выполнены шихтованными.

При работе электрической машины ротор вращается в магнитном поле, при этом изменяющийся магнитный поток пронизывает ярмо 2 и кольца бандажа 4, вследствие этого в них индуцируются вихревые токи, являющиеся причиной потерь в электрической машины. Использование шихтованного ярма и шихтованных колец бандажа позволяют значительно уменьшить вихревые токи.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает уменьшение потерь на вихревые токи и защиту постоянных магнитов от коррозии, тем самым использование данной конструкции ротора позволит уменьшить потери в электрических машинах.

Ротор электрической машины, содержащий вал, ярмо, на котором установлены постоянные магниты, и бандаж, выполненный в виде колец, которые зафиксированы на валу стопорными кольцами, отличающийся тем, что ярмо и кольца бандажа выполнены шихтованными, при этом кольца бандажа выполнены из ленты из прочного немагнитного материала и скреплены путем пропитки из синтетической смолы, на обоих концах вала расположена резьба, на которой завинчены стопорные кольца, с возможностью затягивания и фиксирования колец бандажа и постоянных магнитов.

РИСУНКИ