РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Ротор электрической машины
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к роторам электрических машин и может быть использована в электрических машинах с постоянными магнитами.
Известен ротор магнитоэлектрической машины, содержащий магнитопровод и постоянные магниты в виде полюсов, одна из поверхностей которых представляет собой выступ, который полностью расположен и зафиксирован в выемках на магнитопроводе (патент РФ на полезную модель №124519 МГЖ Н02К 1/27).
Недостатки данного аналога:
- сложность конструкции вследствие того, что требуется высокая точность изготовления как треугольного выступа на постоянных магнитах, так и треугольных выемок на сердечнике для обеспечения минимального паразитного воздушного зазора между ними для наилучшего сопряжения между собой;
- низкая точность и равномерность расположения постоянных магнитов по окружности вследствие низкой точности изготовления как треугольного выступа на постоянных магнитах, так и треугольных выемок на сердечнике.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является ротор электрической машины, в котором имеются магнитопровод, постоянные магниты и немагнитные прокладки между соседними постоянными магнитами, обеспечивающими их распределение по окружности магнитопровода (диссертация Волокитиной Е.В. «Исследование и разработка быстродействующего электропривода органов управления новых самолетов», 2006).
Недостатки описанного прототипа:
- высокая трудоемкость сборки (подбора прокладок);
- низкая точность установки, неравномерный шаг постоянных магнитов по окружности вследствие накопления погрешностей при установке каждого последующего магнита;
- тангенциальный сдвиг постоянных магнитов под действием вращающего момента.
Техническая задача - упрощение конструкции, обеспечение точности и равномерности расположения постоянных магнитов по окружности, предотвращение тангенциального сдвига постоянных магнитов, а также уменьшение минимального паразитного воздушного зазора между постоянными магнитами и сердечником.
Технический результат достигается тем, ротор электрической машины содержит магнитопровод и установленные на него постоянные магниты, при этом на сопрягаемой поверхности магнитопровода имеются пазы треугольной формы, а на сопрягаемых поверхностях постоянных магнитов имеются фиксирующие выступы круглой формы, при этом форма выступа подобрана таким образом, чтобы обеспечить касание паза и выступа в двух точках, а диаметр выступа составляет не более 5 процентов от длины полюсной дуги.
На фиг. показан ротор электрической машины в разрезе, а также магнитопровод и постоянный магнит.
Ротор электрической машины содержит магнитопровод 1 и установленные на него постоянные магниты 2, на сопрягаемой поверхности 3 магнитопровода имеются пазы 4 треугольной формы, а на сопрягаемых поверхностях 5 постоянных магнитов имеются фиксирующие выступы круглой формы 6.
При сборке ротора постоянные магниты 2 надвигаются на магнитопровод 1 вдоль оси в произвольном порядке по сопрягаемой поверхности 3 и 5, так, чтобы фиксирующий выступ круглой формы 6 постоянного магнита был расположен в пазу треугольной формы 4 магнитопровода, соприкасаясь с пазом в двух точках, и профили фиксирующего выступа и паза сопрягались. При этом магнит своей цилиндрической поверхностью устанавливается на цилиндрическую поверхность магнитопровода. Высокая точность изготовления цилиндрической поверхности магнитопровода достигается за счет ее шлифовки, а высокая точность изготовления цилиндрической поверхности магнита обеспечивается за счет применения электроэрозионного оборудования. Таким образом, между цилиндрической поверхностью магнитопровода и цилиндрической поверхностью постоянных магнитов обеспечивается минимальный возможный паразитный воздушный зазор.
При работе электрической машины постоянные магниты создают магнитный поток, который распределяется в большей степени перпендикулярно цилиндрической поверхности магнита, равной длине полюсной дуги. При этом магнитный поток минует выступ круглой формы на постоянном магните вследствие того, что магнитное сопротивление в центральной части постоянного магнита в месте расположения выступа круглой формы больше, чем магнитное сопротивление вдоль цилиндрической части магнита. При этом искажение магнитного потока минимально вследствие того, что диаметр выступа круглой формы составляет не более 5 процентов от длины полюсной дуги постоянного магнита, таким образом, выступ круглой формы не влияет на магнитный поток электрической машины.
Таким образом, технический результат достигнут: упрощена конструкция, обеспечена точность и равномерность расположения постоянных магнитов по окружности, предотвращен сдвиг постоянных магнитов, а также уменьшен минимальный паразитный воздушный зазора между постоянными магнитами и сердечником.