СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкции высокоскоростных электрических машин, и может быть использована в высокоскоростных электрических машинах с постоянными магнитами.
Известна конструкция синхронного генератора с внешним ротором, состоящая из ротора с постоянными магнитами и статора (журнал «Электричество», №9, 2018 г., стр. 39).
Недостатком аналога является то, что при вращении ротора с частотой 100000…40000 об/мин происходит касание ротора о статор и постоянные магниты разрушаются.
Техническая задача - исключить касание ротора о статор и защитить постоянные магниты от разрушения.
Технический результат достигается тем, что синхронный генератор состоит из ротора с постоянными магнитами и статора, причем ротор выполнен в виде магнитомягкой втулки с установленными на ней постоянными магнитами, колец, установленных с двух сторон от постоянных магнитов, и гильзы, установленной в воздушный зазор между ротором и статором.
На фиг. 1 показан синхронный генератор с постоянными магнитами
На фиг. 2 показан ротор синхронного генератора с постоянными магнитами
Синхронный генератор состоит из ротора 1 с постоянными магнитами 2 и статора 3 (фиг. 1). Ротор 1 состоит из магнитомягкой втулки 4 длиной L с установленными на ней постоянными магнитами 2, колец 5, установленных с двух сторон от постоянных магнитов 2, и гильзы 6 толщиной h, установленной в воздушный зазор между ротором 1 и статором 2 (фиг. 2). При установке статора на ротор гильза предотвращает удар статора о постоянные магниты, вследствие силы магнитного притяжения постоянных магнитов. Толщина гильзы h=0,3×b мм.
При вращении ротора генератора с помощью приводного двигателя с частотой вращения n=100000…40000 об/мин возникают изгибные колебания, при которых внутренняя поверхность ротора начинает сближаться с внешней поверхностью статора, после чего происходит касание ротора.
Для исключения такого касания выбирается величина воздушного зазора:
где L - длина магнитомягкой втулки, L=40…100 мм,
k - эмпирический коэффициент, k=1…0,3,
n - скорость вращения электродвигателя, n=100000…40000 об/мин,
е - число Эйлера, е=2,718,
При этом меньшему значению L соответствует большее значение k и n.
На АО «ЛЕПСЕ» проведены испытания генераторов, результат положительный.