ЭЛЕКТРОМАШИНА

1. Электромашина, содержащая корпус с торцевыми щитами, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, зафиксированные клиньями пазов, причем в полости статора с возможностью вращения размещен ротор, содержащий индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, включающий полюса, постоянные магниты, немагнитные клинья и вал, при этом длина ротора превышает длину индуктора, причем концевые участки ротора выполнены в виде торцевых цилиндрических втулок из немагнитного материала, жестко скрепленных с торцами индуктора, заподлицо с его внешней поверхностью, 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, отличающаяся тем, что 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, при этом втулка снабжена продольными выступами, число, местоположение и поперечное сечение, которых соответствует числу, местоположению и поперечному сечению пазов сердечника статора, в которых выступы втулки размещены, причем между поверхностью выступа и клином паза оставлен пазовый вентиляционный канал, кроме того, в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала, например стеклотекстолита, скрепленные своими торцами с торцами крайних пакетов сердечника статора, при этом контакт их внешней поверхности с торцевыми щитами, снабжен уплотнением, кроме того, стык торцевого щита с корпусом выполнен герметичным, кроме того, электромашина снабжена, по крайней мере, двумя радиальными и одним упорным магнитными подшипниками, для чего, на внутренней поверхности торцевых цилиндрических втулок жестко закреплены друг за другом составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, нечетные из которых (начиная с крайних) намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с радиальным намагничиванием, причем между крайними магнитами и обращенными к ним торцами ротора оставлены немагнитные зазоры, кроме того, поверхности торцевых щитов, выполненных из немагнитного материала, контактирующие с торцами корпуса электромашины снабжены кольцевыми выступами, выполненными с возможностью их размещения в полостях торцевых цилиндрических втулок, при этом на их внешних поверхностях жестко закреплены друг за другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита, причем число, размеры, местоположение и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам, местоположению и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенных к ним поверхностях торцевых цилиндрических втулок, кроме того, упорный магнитный подшипник содержит пяту и два подпятника, при этом пята выполнена из немагнитного материала, в виде диска надетого на вал ротора зафиксированного на нем, например гайкой, размещенной на снабженном соответствующей резьбой конце вала ротора, при этом на противоположных поверхностях пяты выполнены кольцевые выточки с плоским дном, причем в качестве первого подпятника использована свободная поверхность торцового щита, на которой соосно с осью вращения ротора жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая с крайнего, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные выполнены с осевым намагничиванием, кроме того, на обращенной к ним поверхности пяты жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры, местоположение и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам, местоположению и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности первого подпятника, при этом второй подпятник выполнен в виде цилиндрического диска из немагнитного материала, выполненного с возможностью его закрепления на кольцевом выступе торцевого щита, кроме того, на поверхности диска, обращенной к пяте, жестко закреплен составной постоянный магнит, содержащий как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, при этом число, размеры, местоположение и направление намагниченности этих кольцевых постоянных магнитов аналогичны числу, размерам, местоположению и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на обращенной к ним поверхности пяты.
2. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве охлаждающего газа обмоток и сердечника статора использован водород или гелий.
3. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что газ, охлаждающий постоянные магниты, использован после его охлаждения, предпочтительно до температуры ниже 123 К.
4. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что ротор выполнен с возможностью его газостатического 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 чего в объеме продольных выступов втулки выполнены сквозные продольные отверстия, сообщенные с радиальными питающими отверстиями, открытыми во внутреннюю полость втулки.
5. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что внешние поверхности торцевых втулок, на концах, обращенных к торцевым щитам, снабжены парными уплотнительными кольцами, кроме того, в торцевых щитах выполнены радиальные отверстия, вход которых сообщен с источником смазывающего газа, а выход сообщен с кольцевой канавкой, размещенной между парными уплотнительными кольцами, которая, в свою очередь, сообщена со сквозными продольными отверстиями цилиндрической втулки.
6. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что смазывающий газ использован после его охлаждения, предпочтительно до температуры ниже 123 К.
7. Электромашина по п.1, отличающаяся тем, что щит снабжен патрубком, подключенным к отдельному источнику охлаждающего газа и сообщенным через торцевые участки индуктора с каналами охлаждения его постоянных магнитов, образованными сечением дна пазов и обращенной к ним поверхностью постоянных магнитов, причем у противоположного конца корпуса каналы сообщены с рабочим зазором упорного магнитного подшипника, который, в свою очередь, сообщен со сборником газа.
8. Электромашина по п.2, отличающаяся тем, что зазор между валом ротора и кольцевым выступом торцевого щита снабжен уплотнением.