×
13.01.2017
217.015.853f

Результат интеллектуальной деятельности: СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКРОДВИГАТЕЛЬ С АНИЗОТРОПНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ РОТОРА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, и может быть использовано в устройствах электропривода с повышенными требованиями к пульсациям момента. Технический результат заключается в уменьшении пульсаций электромагнитного момента и электромагнитных потерь в двигателе. Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора содержит статор с магнитопроводом и статорными обмотками, подшипниковые щиты и цилиндрический ротор, набранный из листов ферромагнитного материала с шихтовкой вдоль оси вала машины. При этом полюса ротора выполнены явными, и каждый из них поперечно разделен на две половины, при этом скос на каждой из них направлен встречно от торцов полюса в середину под углом, равным зубцовому делению статора. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, у которых с целью снижения пульсаций электромагнитного момента конструкция ротора выполнена со скосом полюсов. Оно может быть использовано в устройствах электропривода с повышенными требованиями к пульсациям момента.

Известна конструкция асинхронного электродвигателя со скосом полюсов ротора на одно зубцовое деление статора [Гурин Я.С., Кузнецов Б.И. Проектирование серий электрических машин. - М.: Энергия, 1978. - 480 с., ил.], предназначенным для уменьшения пульсаций электромагнитного момента, вызываемых зубцово-пазовой геометрией ротора и, как следствие, воздействием высших гармоник проводимостей воздушного зазора. Такая конструкция обладает следующим недостатком: наряду с уменьшением пульсаций, из-за наличия скоса зубцов на роторе, при его вращении возникает осевое усилие, которое увеличивает нагрузку на подшипниковые щиты, что приводит к возникновению вибраций, ускорению износа подшипников и повышению механических потерь.

Известна конструкция синхронной реактивной электрической машины с постоянными магнитами на роторе [Способы уменьшения пульсаций электромагнитного момента в электрических машинах с постоянными магнитами тангенциальной намагниченности / В.В. Гребеников, М.В. Прыймак // Вiсник НТУ «ΧΠΙ». 2014. №38], полюса которой выполнены со скосом. Такая машина содержит статор с трехфазной электрической обмоткой и ротор, выполненный с использованием постоянных магнитов. Такая конструкция имеет следующие недостатки: несмотря на то, что наличие скоса полюсов ротора снижает пульсации электромагнитного момента, оно также приводит к возникновению осевых усилий и скручивающих моментов, которые приводят к возникновению вибраций и ускорению износа подшипников; помимо этого материалы, из которых изготавливается ротор, имеют высокую стоимость, а также ротор сложен в исполнении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство синхронной электрической машины [Патент РФ №2541513, кл. Н02К 19/20, 2013] с анизотропной магнитной проводимостью, содержащей статор с электрической обмоткой и ротор, выполненный цилиндрическим, набранным из листов ферромагнитного материала с шихтовкой вдоль оси вала машины. Техническим результатом такой конструкции является повышение эффективности работы синхронной электрической машины с анизотропной магнитной проводимостью ротора и улучшение ее энергетических показателей. Недостатком такой конструкции является наличие пульсаций электромагнитного момента, вызываемых зубцово-пазовой геометрией статора, приводящих к нежелательным вибрациям и шуму, в свою очередь, вибрации приводят к ускорению изнашивания подшипников.

Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение электромагнитных потерь в синхронной электрической машине и улучшение вибро-шумовых характеристик синхронной электрической машины.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является уменьшение пульсации электромагнитного момента, а также исключение осевых усилий и скручивающих моментов, вызывающих неравномерное распределение нагрузки на подшипники и вибрации, а также за счет разделения ротора на две части уменьшение электромагнитных потерь в полюсах ротора.

Указанный технический результат достигается тем, что в синхронной электрической машине с анизотропной магнитной проводимостью ротора, содержащей статор с магнитопроводом и статорные электрические обмотки, подшипниковые щиты и цилиндрический ротор, набранный из листов ферромагнитного материала с шихтовкой вдоль оси вала машины, по изобретению каждый полюс ротора поперечно разделен на две половины, при этом скос на каждой из них направлен встречно от торцов полюса в середину под углом, равным зубцовому делению статора.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора, где:

1 - статор

2 - магнитопровод

3 - статорные обмотки

4 - подшипниковые щиты

5 - ротор

6 - полюса ротора

7 - листы электротехнической стали

На фиг. 2 показан ротор синхронной электрической машины с анизотропной магнитной проводимостью ротора.

Принцип действия предложенного технического решения работает следующим образом.

Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора содержит статор 1, состоящий из магнитопровода 2 и статорных обмоток 3, подшипниковые щиты 4 и ротор 5, полюса которого 6 набраны из листов электротехнической стали 7 с шихтовкой вдоль оси вала машины (Фиг. 1). Причем полюса ротора выполнены явными, каждый из них поперечно разделен на две половины, при этом скос на каждой из них направлен встречно от торцов полюса в середину под углом, равным зубцовому делению статора.

Статор 1 машины выполнен таким же образом, как и в обычной электрической машине переменного тока. Предположим, что статорная обмотка выполнена трехфазной, каждая из катушек обмоток сдвинута относительно двух других в поперечном разрезе машины на угол 120 градусов. При подаче на статорные обмотки 3 переменного синусоидального питающего напряжения, одинакового по амплитуде, но сдвинутого на 120 электрических градусов, по обмоткам потекут токи, которые будут создавать вращающееся магнитное поле. Электромагнитный момент в реактивном электрическом двигателе обусловлен разницей магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям. Явно выраженные полюса электрической машины стремятся принять такое положение, чтобы магнитная проводимость для силовых линий поля была максимальной. Вследствие чего появляются силы, образующие вращающий момент, при этом ротор вращается в том же направлении, что и поле, и с той же скоростью.

Для уменьшения пульсаций электромагнитного момента, возникающих из-за зубцово-пазового исполнения статора, полюса ротора двигателя предлагается выполнять со скосом, таким образом, чтобы каждый из полюсов был поперечно разделен на две половины, при этом скос на каждой из них был бы направлен встречно от торцов полюса в середину под углом, равным зубцовому делению статора. При такой конфигурации ротора в каждой из половин полюса возникает осевое усилие, при этом векторно эти усилия направлены встречно по одной прямой, вследствие чего обеспечивается взаимная компенсация осевых усилий и скручивающих моментов.

Таким образом, вышеописанная конфигурация ротора позволяет уменьшить пульсации электромагнитного момента, вызванные зубцово-пазовым исполнением ротора, за счет взаимной компенсации осевых усилий и скручивающих моментов, отрицательно влияющих на виброшумовые характеристики машины и ускоряющих износ подшипников, а также разделение ротора на две части позволяет уменьшить вихревые токи, наводящиеся в стали ротора, и, следовательно, уменьшить электромагнитные потери в синхронной электрической машине.

Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора, содержащая статор с магнитопроводом и статорные электрические обмотки, подшипниковые щиты и цилиндрический ротор, набранный из листов ферромагнитного материала с шихтовкой вдоль оси вала машины, отличающаяся тем, что каждый полюс ротора поперечно разделен на две половины, при этом скос на каждой из них направлен встречно от торцов полюса в середину под углом, равным зубцовому делению статора.
СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКРОДВИГАТЕЛЬ С АНИЗОТРОПНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ РОТОРА
СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКРОДВИГАТЕЛЬ С АНИЗОТРОПНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ РОТОРА
СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКРОДВИГАТЕЛЬ С АНИЗОТРОПНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ РОТОРА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 179 items.
10.05.2018
№218.016.45b7

Поисковый подводный аппарат и способ его применения

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов. Предложен поисковый подводный аппарат, несущий в качестве полезной нагрузки буи, оборудованные телескопическим поплавком с устройством для плавления льда и выдвижной антенной, оснащенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650298
Дата охранного документа: 11.04.2018
10.05.2018
№218.016.46a3

Устройство для формирования градиента скорости воздушного потока

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний и предназначено для использования в аэродинамических трубах для формирования градиента скорости воздушного потока. Устройство содержит турбулизаторы потока. Турбулизаторы потока состоят из парных элементов, имеющих форму прямоугольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650429
Дата охранного документа: 13.04.2018
10.05.2018
№218.016.49d6

Противоударное устройство

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус и упругий элемент. Упругий элемент выполнен в виде цилиндра, в котором по его образующей изготовлена канавка. Упругий элемент помещен в корпус, выполненный в виде отрезка трубы. Упругий элемент выступает из корпуса, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651334
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.49f4

Плавучая буровая установка

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых, преимущественно на мелководном шельфе и касается вопроса обеспечения автономного перемещения плавучей буровой установки по мелководью. Плавучая буровая установка включает средний и боковые опорные понтоны и расположенную на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651328
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.4bb8

Спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651960
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d26

Спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала с морского нефтегазового сооружения в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала морского нефтегазового сооружения в ледовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652366
Дата охранного документа: 25.04.2018
29.05.2018
№218.016.5294

Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий

Изобретение относится к области судостроения, связанной с вопросами эвакуации персонала с морских нефтегазовых сооружений, работающих на акватории замерзающих морей континентального шельфа. Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653909
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.5519

Подводный аппарат-охотник

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов и физического воздействия на них. Подводный аппарат-охотник состоит из головной части, в которой размещаются бортовая система управления и связанная с ней система самонаведения, заряд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654435
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.5564

Спускоподъемное устройство для пересадки персонала и транспортировки груза на морское сооружение и с него в ледовых условиях

Изобретение относится к области морской техники, связанной с обслуживанием морских сооружений, работающих в ледовых условиях. Спускоподъемное устройство для пересадки персонала и транспортировки груза на морское сооружение и с него в ледовых условиях включает закрепленный на морском сооружении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654268
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.5956

Ледокольное судно (варианты)

Изобретение относится к области судостроения, в частности к ледокольным судам и буксирам, предназначенным для эксплуатации во льдах. Предложено ледокольное судно, в кормовом подзоре которого размещен движительно-рулевой комплекс с установленными на валах гребными движителями, расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655177
Дата охранного документа: 24.05.2018
Showing 101-110 of 119 items.
29.03.2019
№219.016.ed12

Преобразователь частоты

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к преобразователям электрической энергии, построенным по схеме двухзвенных электрических преобразователей частоты. Техническим результатом изобретения является повышение надежности, улучшение функциональности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682896
Дата охранного документа: 22.03.2019
30.03.2019
№219.016.f939

Преобразователь частоты

Настоящее изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим преобразователям электрической энергии, построенным по схеме двухзвенных электрических преобразователей. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683247
Дата охранного документа: 27.03.2019
29.04.2019
№219.017.4221

Устройство контроля замыкания фазы на корпус в трехфазных сетях с изолированной нейтралью

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Сущность: устройство содержит трехфазный однополупериодный выпрямитель, выполненный на диодах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002370782
Дата охранного документа: 20.10.2009
09.05.2019
№219.017.4962

Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве синхронного электрического генератора либо двигателя. Технический результат состоит в повышении энергетической эффективности и улучшение массогабаритных характеристик, а также в возможности изготовления ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687080
Дата охранного документа: 07.05.2019
29.05.2019
№219.017.621f

Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора

Изобретение относится к области электротехники, в частности к реактивным синхронным электрическим машинам. Технический результат – повышение технологичности изготовления ротора, повышение эффективности работы машины. Синхронная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689319
Дата охранного документа: 27.05.2019
04.06.2019
№219.017.73c9

Устройство для электропривода судовых крановых механизмов

Изобретение относится к судовым крановым установкам. Устройство для электропривода судовых крановых механизмов содержит электростанцию, два датчика обратной мощности, входы которых подключены к выходным шинам соответствующих генераторов, а выходы соединены с системой управления управляемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002448035
Дата охранного документа: 20.04.2012
05.07.2019
№219.017.a638

Система управления электродвижительной установкой транспортного средства

Изобретение относится к системам управления электродвижительной установкой транспортного средства. Система управления электродвижительной установкой транспортного средства содержит структурную схему электродвигателя, состоящую из электрической части и механической части, контур управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693429
Дата охранного документа: 02.07.2019
05.07.2019
№219.017.a6bd

Способ распределения электроэнергии единой базовой судовой электроэнергетической системы и система для его реализации

Группа изобретений относится к способу и системе распределения электроэнергии единой базовой судовой электроэнергетической системы (ЕБС ЭЭС). Способ заключается в том, что генерируют электроэнергию одного вида, преобразуют часть генерируемой электроэнергии в один из потребляемых видов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460191
Дата охранного документа: 27.08.2012
06.07.2019
№219.017.a712

Электроэнергетическая установка судна с системой электродвижения

Изобретение относится к судостроению, а именно к электроэнергетическим установкам судов с системами электродвижения как гражданского, так и военно-морского флота. Электроэнергетическая установка судна с системой электродвижения содержит главный первичный тепловой двигатель, систему управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693745
Дата охранного документа: 04.07.2019
10.07.2019
№219.017.a97a

Преобразователь частоты

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим электрическим преобразователям энергии, построенным по схеме двухзвенных преобразователей частоты. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности устройства при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693934
Дата охранного документа: 08.07.2019
+ добавить свой РИД