RU2034393C1 - Electrical machine - Google Patents
Electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034393C1 RU2034393C1 RU92011660A RU92011660A RU2034393C1 RU 2034393 C1 RU2034393 C1 RU 2034393C1 RU 92011660 A RU92011660 A RU 92011660A RU 92011660 A RU92011660 A RU 92011660A RU 2034393 C1 RU2034393 C1 RU 2034393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- pole
- machine
- poles
- rotor
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000027311 M phase Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 7
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронике, а точнее к индукторным реактивным электрическим машинам для промышленной и бытовой техники. The invention relates to electronics, and more specifically to induction reactive electric machines for industrial and household appliances.
Известен синхронный редукторный двигатель, содержащий магнитопроводы статора и ротора с зубцами и пазами и неподвижную m-фазную обмотку, катушки которой расположены в пазах между соседними полюсами статора. Known synchronous gear motor containing the stator and rotor magnetic cores with teeth and grooves and a stationary m-phase winding, the coils of which are located in the grooves between adjacent poles of the stator.
Недостатком данного двигателя являются невысокие удельные показатели из-за повышенного расхода обмоточного материала. The disadvantage of this engine is its low specific indicators due to the increased consumption of winding material.
Известен высокоскоростной реактивный двигатель, который содержит статор с несколькими выступающими зубцами, ротор и обмотку возбуждения на статоре. Known high-speed jet engine, which contains a stator with several protruding teeth, a rotor and a field winding on the stator.
Недостатком данного двигателя, взятого за прототип, являются также недоиспользование активного объема машины и перерасход обмоточного материала. The disadvantage of this engine, taken as a prototype, is also the underutilization of the active volume of the machine and the overspending of the winding material.
Предлагаемое изобретение направлено на увеличение удельных показателей за счет снижения расхода обмоточного материала. The present invention is aimed at increasing specific indicators by reducing the consumption of winding material.
Для этого в электрической машине, содержащей магнитопроводы статора и ротора с зубцами и пазами и неподвижную m-фазную обмотку, катушки которой расположены в пазах между соседними полюсами статора, причем m 3, 4, в соответствии с данным заявлением, в паз полюса вставлен постоянный магнит, ось намагниченности которого направлена согласно намагниченности указанного полюса. For this, in an electric machine containing stator and rotor magnetic cores with teeth and grooves and a stationary m-phase winding, the coils of which are located in the grooves between adjacent poles of the stator, and m 3, 4, in accordance with this statement, a permanent magnet is inserted into the groove of the pole whose axis of magnetization is directed according to the magnetization of the specified pole.
Для снижения вибрационных нагрузок постоянный магнит может быть закреплен на боковой стенке паза. To reduce vibration loads, a permanent magnet can be mounted on the side wall of the groove.
Для реверсивной машины в пазу устанавливается дополнительный магнит такой же полярности размещенный на противоположной первому магниту боковой стенке паза. Магниты такой же полярности также могут быть установлены на боковых стенках пазов, в которых размещены катушки. For a reversing machine, an additional magnet of the same polarity is installed in the groove located on the side wall of the groove opposite the first magnet. Magnets of the same polarity can also be installed on the side walls of the grooves in which the coils are placed.
В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве, благодаря размещению дополнительных постоянных магнитов в пазах полюсов при согласном их включении уменьшается расход обмоточного материала в катушках, так как часть необходимой намагничивающей силы создается постоянными магнитами. Это эквивалентно уменьшению катушек с одновременным более плотным заполнением активного слоя машины. За счет этого габариты машины уменьшаются. Unlike the prototype in the proposed device, due to the placement of additional permanent magnets in the grooves of the poles, if they are turned on by consent, the consumption of winding material in the coils is reduced, since part of the necessary magnetizing force is created by permanent magnets. This is equivalent to reducing coils while simultaneously denser filling the active layer of the machine. Due to this, the dimensions of the machine are reduced.
Известна бесконтактная синхронная машина, во впадинах между одноименными полюсами которой установлены постоянные магниты и синхронная реактивная электрическая машина, в пазах магнитной системы которой установлены постоянные магниты. Однако в обоих изобретениях постоянные магниты, установленные на оси паза, имеют встречную, а не согласную, как в данной заявке намагниченность с полюсами статора. Это приводит к повышению удельных показателей машин. Однако при питании предлагаемой машины однополярными импульсами тока от управляемого источника пусковые токи размагничивают постоянные магниты и тем самым полностью нейтрализуют преимущества указанных технических решений. A non-contact synchronous machine is known, in the depressions between the same poles of which permanent magnets are installed and a synchronous reactive electric machine, in the slots of the magnetic system of which permanent magnets are installed. However, in both inventions, permanent magnets mounted on the axis of the groove have a counter, rather than a consonance, as in this application the magnetization with the poles of the stator. This leads to an increase in specific indicators of machines. However, when the proposed machine is supplied with unipolar current pulses from a controlled source, the starting currents demagnetize permanent magnets and thereby completely neutralize the advantages of these technical solutions.
На чертеже показано поперечное сечение трехфазной электрической машины. The drawing shows a cross section of a three-phase electric machine.
Электрическая машина содержит магнитопровод статора 1 и магнитопровод ротора 2, набранные из пластин электротехнической стали, и неподвижную трехфазную обмотку, содержащую фазные катушки 3, 4, 5 соответственно фаз А, Б, С. Полюса статора выполнены с зубцами 6, между которыми расположены пазы 7. На боковых стенках зубцов 6 установлены постоянные магниты 8, 9, полярность которых согласна с полярностью включения катушек 3, 4, 5 и на чертеже не обозначена. The electric machine contains a stator 1 magnetic circuit and rotor 2 magnetic circuit, recruited from electrical steel plates, and a fixed three-phase winding containing phase coils 3, 4, 5 of phases A, B, C, respectively. The stator poles are made with teeth 6, between which grooves 7 are located Permanent magnets 8, 9 are installed on the side walls of the teeth 6, the polarity of which is consistent with the polarity of the inclusion of coils 3, 4, 5 and is not indicated in the drawing.
При поочередном питании однополярными импульсами тока катушек 3, 4, 5 фаз А, Б, С создаются магнитные силы, которые притягивают зубцы 10 магнитопровода ротора 2 к зубцам 6 полюсов статора 1. Таким образом создается вращающий момент на валу ротора. When alternating supply of coils 3, 4, 5 of phases A, B, C with unipolar current pulses, magnetic forces are created that attract the teeth 10 of the magnetic circuit of the rotor 2 to the teeth 6 of the poles of stator 1. This creates a torque on the rotor shaft.
Положительный эффект от постоянного магнита установленного согласно в зону магнитного поля фазной катушки, рассмотрим на примере работы одного полюса. The positive effect of the permanent magnet installed in accordance with the zone of the magnetic field of the phase coil, we consider the example of a single pole.
При взаимном положении ротора 2 и статора 1, в котором ось симметрии зубца 10 ротора 2 сдвинута на небольшой угол по направлению вращения ротора от оси симметрии паза 7 полюса, в катушку 3 подается ток. Помимо притяжения зубцов 6 и 10, зубцы 10 ротора 2 взаимодействуют с постоянным магнитом, находящимся в зоне магнитного поля катушки 3 и расположенном на ближайшей боковой стенке паза, в направлении которой вращается ротор. Ток в катушке 3 будет протекать до тех пор, пока зубцы 10 ротора 2 не достигнут положения, в котором ось зубца 10 ротора 2 будет проходить через обращенный к воздушному зазору ближайший угол зубца 6 статора 1, в направлении которой вращается ротор. При дальнейшем вращении ротора катушка 3 будет обесточена до тех пор, пока зубцы ротора вновь не займут положения, соответствующего моменту подачи импульса тока. При обесточенной катушке 3 на ротор будет действовать тормозной момент обусловленный только магнитным полем постоянного магнита. Однако, учитывая квадратичную зависимость вращающего момента от индукции магнитного поля, можно сделать вывод о том, что вращающий момент, обусловленный взаимодействием постоянного магнита и зубца ротора, в случае согласно включенной катушки усиливающей поле постоянного магнита, будет значительно выше тормозного момента от постоянного магнита при обесточенной катушке. Таким образом, установка на боковой стенке паза постоянного магнита согласно с полюсами намагниченности позволяет увеличить вращающий момент машины, либо при том же значении вращающего момента снизить намагничивающую силу катушки. При этом будет уменьшен расход обмоточного провода и габариты машины. With the relative position of the rotor 2 and the stator 1, in which the axis of symmetry of the tooth 10 of the rotor 2 is shifted by a small angle in the direction of rotation of the rotor from the axis of symmetry of the groove 7 of the pole, a current is supplied to the coil 3. In addition to the attraction of the teeth 6 and 10, the teeth 10 of the rotor 2 interact with a permanent magnet located in the magnetic field of the coil 3 and located on the nearest side wall of the groove in the direction of which the rotor rotates. The current in the coil 3 will flow until the teeth 10 of the rotor 2 reach a position in which the axis of the tooth 10 of the rotor 2 passes through the nearest corner of the tooth 6 of the stator 1, in the direction of which the rotor rotates. With further rotation of the rotor, the coil 3 will be de-energized until the teeth of the rotor again occupy the position corresponding to the moment of supply of the current pulse. When the coil 3 is de-energized, the braking torque due to only the magnetic field of the permanent magnet will act on the rotor. However, taking into account the quadratic dependence of the torque on the induction of the magnetic field, it can be concluded that the torque due to the interaction of the permanent magnet and the rotor tooth, in the case of a reinforcing field of the permanent magnet according to the coil turned on, will be significantly higher than the braking torque from the permanent magnet when de-energized reel. Thus, the installation of a permanent magnet on the side wall of the groove in accordance with the poles of magnetization allows you to increase the torque of the machine, or at the same value of the torque to reduce the magnetizing force of the coil. In this case, the consumption of the winding wire and the dimensions of the machine will be reduced.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92011660A RU2034393C1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92011660A RU2034393C1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Electrical machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92011660A RU92011660A (en) | 1995-02-20 |
| RU2034393C1 true RU2034393C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=20133560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92011660A RU2034393C1 (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Electrical machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034393C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2176844C2 (en) * | 2000-12-27 | 2001-12-10 | Открытое акционерное общество "МЭЛ" | Electric motor |
| RU2212755C2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-09-20 | ООО Научно-производственное предприятие "ЭМЕТРОН" | Method for regulating torque of inductor-type electrical machine |
-
1992
- 1992-12-14 RU RU92011660A patent/RU2034393C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 4947066, кл. H 02K 37/04, 1990. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2176844C2 (en) * | 2000-12-27 | 2001-12-10 | Открытое акционерное общество "МЭЛ" | Electric motor |
| RU2212755C2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-09-20 | ООО Научно-производственное предприятие "ЭМЕТРОН" | Method for regulating torque of inductor-type electrical machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5041749A (en) | High speed, high power, single phase brushless DC motor | |
| US5844343A (en) | Auxiliary starting switched reluctance motor | |
| KR101154022B1 (en) | Electric Motor | |
| Zhu et al. | Design and analysis of high-speed brushless permanent magnet motors | |
| US5122697A (en) | Hybrid single-phase variable reluctance motor | |
| US4095150A (en) | Two-phase asynchronous motor | |
| RU2180766C2 (en) | Electronically commutated two-phase reluctance machine | |
| KR19990036862A (en) | Electric machine with stator and rotor | |
| JP3655205B2 (en) | Rotating electric machine and electric vehicle using the same | |
| RU2034393C1 (en) | Electrical machine | |
| US20220085674A1 (en) | Rotary electric machine | |
| RU2040096C1 (en) | Single-phase field structured electric motor | |
| KR20030039945A (en) | Alternators Magnetic Circuit Using Revolving Current | |
| SU1676020A1 (en) | Gated electrical motor | |
| RU2241298C1 (en) | Electrical machine | |
| RU92011863A (en) | SINGLE PHASE INDUCTOR TYPE ELECTRIC MOTOR | |
| RU2059993C1 (en) | Electrical machine | |
| RU2538774C1 (en) | Motor wheel for drive of vehicles | |
| RU2802788C1 (en) | Two-phase synchronous switched reluctance electric machine | |
| JPS63144749A (en) | Motor | |
| JP2020022364A (en) | Rotary electric machine control system | |
| KR950008389B1 (en) | Armature winding method of AC servo motor | |
| RU2319279C2 (en) | Contact-free dc engine provided with disc rotor | |
| RU2077106C1 (en) | Direct-current machine | |
| SU1676016A1 (en) | Synchronous reactive electric motor |