МАГНИТОПРОВОД СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при конструировании статоров электрических машин с постоянными магнитами.
Известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учебник для вузов. В двух томах. Том 1 / А.В. Иванов-Смоленский - 3-е изд., стереот. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 652 [6] с.: ил. - С. 422-423], содержащего отштампованные и изолированные листы электротехнической стали.
Недостатками данной конструкции являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, невысокий коэффициент полезного действия.
Известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №68197, H02K 1/06, 14.05.2007], содержащего отштампованные и изолированные листы электротехнической стали, смещенные в пакете по окружности относительно друг друга на величину, кратную зубцовому делению, с возможностью обеспечения одного и более полных оборотов листов из электротехнической стали вокруг оси пакета, при этом продольные оси пазов параллельны продольной оси магнитопровода.
Недостатками данной конструкции являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, невысокий коэффициент полезного действия.
Также известна конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №5253979, Н02К 17/10, 24.07.2012], содержащего полюсные наконечники, ярмо, которые собраны из листов электротехнической стали, корпус выполнен из немагнитного материала, в котором неподвижно закреплен сердечник статора, состоящий из одной пары полюсов и ярма, на котором установлена резонансная обмотка с конденсатором настройки, причем полюсные наконечники и ярмо конструктивно выполнены неразъемно.
Недостатками данной конструкции являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, сложность конструктивной сборки.
Наиболее близкой к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является конструкция магнитопровода статора электрической машины [патент РФ №2419946, H02K 1/06, H02K 1/18, H02K 3/493, 24.05.2010], состоящего из ярма с зубцами из листовой стали, выполненными с открытыми пазами, при этом на зубцах сделаны выемки, в которые. установлены зубцовые наконечники из диэлектрического магнитомягкого композиционного материала и закреплены в выемках зубцов клиньями из диэлектрического немагнитного материала.
Недостатками прототипа являются: несинусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, невысокий коэффициент полезного действия.
Задача полезной модели - повышение энергетических показателей электрической машины с постоянными магнитами.
Техническим результатом является повышение синусоидальности кривой магнитной индукции в воздушном зазоре.
Представленная задача решается, указанный технический результат достигается тем, что в магнитопроводе статора электрической машины, состоящем из ярма с зубцами из листовой стали, при этом на зубцах выполнены выемки, согласно полезной модели выемки расположены на диаметре, расточки статора и имеют полукруглую форму, длина которых l - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ.
Существо полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен поперечный разрез электрической машины, на фиг. 2 - часть поперечного разреза электрической машины.
На фиг. 1 показан ротор 1 с расположенными на нем постоянными магнитами 2, намагниченными в радиальном направлении N-S, и постоянными магнитами 3, намагниченными в радиальном направлении S-N. Статор, содержит магнитопровод 4 и обмотку 5. На зубцах 6 магнитопровода 4, на диаметре расточки статора расположены выемки 7, имеющие полукруглую форму.
Зубец 6 магнитопровода 4 (фиг. 2) с выемкой 7 полукруглой формы, длина l которого - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ.
Магнитопровод статора электрической машины работает следующим образом. При вращении ротора 1 с постоянными магнитами 2 и 3 создается магнитный поток, проходящий через зубцы 6 магнитопровода 4 с выемками 7 полукруглой формы, длина l которых - не более одной третьей ширины зубца z и высота h - не более половины величины воздушного зазора δ (данные геометрические соотношения определены на основании экспериментов), наводит в обмотке 5 ЭДС, тем самым обеспечивается синусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, снижение потерь в электрической машине от высших гармоник, уменьшение амплитуды высших гармоник поля, а также повышение коэффициента полезного действия.
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет обеспечить синусоидальность кривой магнитной индукции в воздушном зазоре, уменьшить амплитуду высших гармоник поля, снизить потери в электрической машине от высших гармоник, а также повысить коэффициент полезного действия.