РОТОР ВЫСОКОСКОРОСТНОГО МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

Полезная модель относится к энергомашиностроению и может быть использована в высокоскоростных авиационных электрических генераторах.
Известен ротор электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов [патент РФ №123254 U1, H02K 21/12, 20.12.2012] в котором, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и механической прочности, постоянные магниты устанавливаются в пазы магнитопровода ротора в непосредственной близости к наружной поверхности ротора.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от коррозионных воздействий и короткого замыкания.
Известен ротор магнитоэлектрической машины, преимущественно синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов [патент РФ №2308139 C2, H02K 1/27, 10.10.2007], который содержит жестко скрепленную с опорным валом кольцевой обоймы магнитопровода с упорным фланцем. На внутренней боковой стенке кольцевой обоймы смонтирован кольцевой магнитный вкладыш, образованный постоянными магнитами возбуждения с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами. Внутренняя боковая стенка кольцевой обоймы магнитопровода выполнена с кольцевой проточкой. Кольцевой магнитный вкладыш выполнен из группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами, размещенных в упомянутой кольцевой проточке на внутренней боковой стенке кольцевой обоймы магнитопровода и сопряженных между собой по своим торцам и с боковой стенкой указанной кольцевой проточки. Одноименные чередующиеся в окружном направлении магнитные полюсы в смежных монолитных кольцевых магнитах расположены соразмерно друг другу в одних радиальных плоскостях.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от коррозионных воздействий и короткого замыкания.
Известно устройство, реализующее способ установки постоянных магнитов в роторе электрической машины [патент РФ №2230420 C1, H02K 15/00, H02K 15/03, 10.06.2004], содержащее статор, запрессованный в корпус, ротор, установленный на валу, постоянные магниты, установленные в роторе, в соответствии с их магнитными характеристиками (магнитной индукции на поверхности магнита или магнитной индукцией в воздушном зазоре).
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от коррозионных воздействий и короткого замыкания.
Известен ротор на постоянных магнитах [патент РФ №2406209 C2, H02K 1/27, 10.12.2010], в котором постоянные магниты во внутренней части ротора расположены параллельно оси вращения ротора и в области радиально внешних продольных кромок постоянных магнитов на внешнем периметре ротора выполнены открытые наружу пазы, которые соответственно проходят наклонно или с изгибом к продольным кромкам смежных постоянных магнитов в направлении периметра или, по меньшей мере, один раз пересекают; пазы на внешней стороне ротора в направлении периметра имеют меньшую ширину, чем в лежащей радиально ближе к центру области паза, и форма поперечного сечения паза по длине ротора постоянна.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от коррозионных воздействий и короткого замыкания.
Известен ротор электрической машины с постоянными магнитами [патент РФ 2309514 C2, H02K 15/02, 27.10.2007], который содержит приклеенные постоянные магниты из редкоземельных металлов, залитые компаундом и герметично защищенные от воздействия рабочей среды посредством сварки обоймы с торцевыми дисками. С целью упрощения технологии изготовления в промежутке между постоянными магнитами и одним из торцевых дисков установлен дополнительный диск с осевыми отверстиями для заливки компаунда и заходной фаской для облегчения напрессовки обоймы. За счет применения дополнительного диска исключаются технологические операции заливки компаунда в специальную форму и пригоночной механической обработки по компаунду.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от короткого замыкания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ротор электрической машины с постоянными магнитами [патент РФ №2231896 C2, H02K 21/16, H02K 21/14, 27.06.2004], который содержит вал, магнитомягкое ярмо, плоские постоянные магниты, цилиндрические постоянные магниты, полюсные сердечники с полюсными наконечниками, короткозамкнутую обмотку. Согласно изобретению ярмо выполнено в виде правильной призмы с радиальными пазами, в которые установлены плоские и цилиндрические постоянные магниты, цилиндрические полюсные сердечники с полюсными наконечниками и кольцевая короткозамкнутая обмотка.
Недостатком данной конструкции являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием защиты ротора от коррозионных воздействий и невысоким уровнем защиты от короткого замыкания.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, благодаря введению в роторе высокоскоростного магнитоэлектрического генератора защиты от коррозионных воздействий и повышению уровня защиты от короткого замыкания.
Техническим результатом является повышение надежности и долговечности ротора высокоскоростного магнитоэлектрического генератора
Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в роторе высокоскоростного магнитоэлектрического генератора, содержащем вал, ярмо, цилиндрические постоянные магниты, короткозамкнутую обмотку, бандажную оболочку, согласно полезной модели, постоянные магниты выполнены с антикоррозионным покрытием из алюминиевого сплава, которое одновременно выполняет функцию короткозамкнутой обмотки.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен продольный разрез ротора высокоскоростного магнитоэлектрического генератора. На фиг. 2 изображен поперечный разрез ротора высокоскоростного магнитоэлектрического генератора.
Предложенное устройство содержит (фиг. 1) вал 1, с напрессованные на него ярмом 2, цилиндрические постоянные магниты 3, намагниченные в радиальном направлении N-S и установленные на ярме 2, цилиндрические постоянные магниты 4, намагниченные в радиальном направлении S-N и установленные на ярме 2, защитное антикоррозионное алюминиевое покрытие 5, расположенное на цилиндрических постоянных магнитах 3, намагниченных в радиальном направлении N-S и цилиндрических постоянных магнитах 4 намагниченных в радиальном направлении S-N, которое выполняет также функцию короткозамкнутой обмотки. Ротор содержит также бандажную оболочку 6 (фиг. 2).
Предложенное устройство работает следующим образом: при вращении ротора высокоскоростного магнитоэлектрического генератора цилиндрические постоянные магниты 3, намагниченные в радиальном направлении N-S и установленные на ярме 2 и цилиндрические постоянные магниты 4, намагниченные в радиальном направлении S-N и также установленные на ярме 2, при взаимодействии с воздухом могут подвергаться окислению, чему препятствует защитное антикоррозионное алюминиевое покрытие 5. Кроме того, при аварийных режимах работы высокоскоростного магнитоэлектрического генератора возникает короткое замыкание, поле которого, создаваемое токами, приводит к размагничиванию постоянных магнитов. При использовании защитного антикоррозионного алюминиевого покрытия происходит демпфирование размагничивающего поля реакции якоря при коротком замыкании вихревыми токами, наводимыми в защитном антикоррозионном алюминиевом покрытии.
Таким образом, ротор высокоскоростного магнитоэлектрического генератора защищен от коррозионных воздействий и от размагничивающего действия поля реакции якоря при коротком замыкании.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность и долговечность ротора высокоскоростного магнитоэлектрического генератора.