FI119457B - Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori - Google Patents

Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori Download PDF

Info

Publication number
FI119457B
FI119457B FI20060785A FI20060785A FI119457B FI 119457 B FI119457 B FI 119457B FI 20060785 A FI20060785 A FI 20060785A FI 20060785 A FI20060785 A FI 20060785A FI 119457 B FI119457 B FI 119457B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
segments
rotor according
hub
Prior art date
Application number
FI20060785A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060785A0 (fi
FI20060785A (fi
Inventor
Jere Kolehmainen
Original Assignee
Abb Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36950683&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI119457(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Publication of FI20060785A0 publication Critical patent/FI20060785A0/fi
Priority to FI20060785A priority Critical patent/FI119457B/fi
Application filed by Abb Oy filed Critical Abb Oy
Priority to PL07823080T priority patent/PL2087576T3/pl
Priority to PCT/FI2007/000218 priority patent/WO2008025873A1/en
Priority to US12/439,283 priority patent/US8049388B2/en
Priority to BRPI0715931A priority patent/BRPI0715931B1/pt
Priority to ES07823080T priority patent/ES2710464T3/es
Priority to EP07823080.2A priority patent/EP2087576B1/en
Publication of FI20060785A publication Critical patent/FI20060785A/fi
Publication of FI119457B publication Critical patent/FI119457B/fi
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

119457
KESTOMAGNETOIDUN SÄHKÖKONEEN ROOTTORI
Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen kestomagnetoidun sähkökoneen roottoriin.
Kestomagneeteilla magnetoidut sähkökoneet ovat olleet kilpailukykyinen vaihtoehto usean 5 vuoden ajan. Erityisesti kestomagneeteilla magnetoidut tahtikoneet ovat yksinkertaisen rakenteen ja helpon säädettävyyden ansiosta yleistyneet erilaisissa sovelluksissa. Roottoriin sovitetuilla kestomagneeteilla muodostetaan sähkökoneen magnetoiva kenttä, jolloin käytössä on kaksi rakenneratkaisua. Kestomagneettikappaleet on asennettu joko roottorin ulkopinnalle tai kestomagneettikappaleet on asennettu roottorin sisään. Esillä olevassa kek-10 sinnössä on kyse jälkimmäisestä rakennevaihtoehdosta eli kestomagneeteilla magnetoidus- ta tahtikoneesta, jossa kestomagneettipalat on upotettu roottorin sisään. Täsmällisemmin kestomagneettikappaleet on keksinnön kohteessa sijoitettu roottorin magneettisesti johtavista osista kootun rungon tai napaosien sisään siten, että kestomagneettikappaleet ainakin osaksi ovat koneen akselin suunnassa tarkasteltuna lähes roottorin säteen suunnassa ja niis-15 tä lähtevä päämagneettivuo kaartuu roottorissa kahden kestomagneetin välissä magneettisesti johtavien osien kautta kohti koneen ilmaväliä muodostaen roottorin magneettisen navan.
Kestomagneeteilla toteutetuissa roottoreissa tulee kestomagneeteilla muodostettu magneettivuo ohjata mahdollisimman täydellisesti kulkemaan ilmavälin yli sähkökoneen staattoriin • * ί.ί ί 20 ja edelleen staattorin magneettirungon kautta takaisin ilmavälin yli roottoriin. Hajavuo, jo- • a t « · *·'·* ka ei kulje tarkoitettua ja suunniteltua reittiä, huonontaa sähkökoneen käyttöominaisuuksia aa • · • " ja hyötysuhdetta. Eräs roottorin magneettisia ominaisuuksia heikentävä tekijä on kesto- * · *·“* magneettien ilmavälien puoleisessa päässä olevat magneettisesti johtavat osat, jotka muo- • a a dostavat vuolle kulkutien navasta toiseen. Yhtenä syynä tähän rakenneratkaisuun on root- • a "* 25 torilta vaadittava mekaaninen kestävyys erityisesti keskipakovoimia vastaan.
Esimerkiksi hakemusjulkaisusta US2003/0173853 AI tunnetaan tahtikoneen roottori, jossa a·· kestomagneetit on sovitettu kahden metallilevystä muodostetun segmentin väliin. Tässä :*:*! ratkaisussa segmentteihin on muodostettu uloke tai nokka, johon kestomagneettien ulkoke- : “ |! hän puoleinen reuna tukeutuu keskipakovoimien vaikutuksesta.
a «••a· ] * 30 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää uusi rakenneratkaisu kestomagneettiroot- a · a : ·* torille, jossa roottorin eri osiin vaikuttavat keskipakovoimat on hallinnassa ja jossa mag- 119457 2 neettivuo kulkee suunnitellulla tavalla ja hajavuo navasta toiseen on minimoitu. Tämän aikaansaamiseksi keksintö tunnetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön eräät muut edulliset suoritusmuodot tunnetaan epäitsenäisten patenttivaatimusten ominaispiirteistä.
5 Keksinnön mukaisella ratkaisulla kestomagnetoidun roottorin rakenne on luja ja kaikki roottorin rakenneosat tukeutuvat roottorin runko-osaan, joka on suoraan kiinnitetty roottorin akselille. Roottorin runko on muotoiltu siten, että siinä on useita roottorin ulkokehälle ulottuvia segmenttejä, joiden kumpikin sivu muodostaa terävän kulman kyseisen osan roottorin ulkokehään rajoittuvan pinnan kanssa. Vierekkäisten ulkokehälle ulottuvien roottorin 10 runko-osien väliin muodostuu näin poikkileikkaukseltaan kolmiomainen tai likimain puoli-suunnikkaan muotoinen osa tai lohko, joka on kapeampi roottorin ulkokehän kohdalla kuin alueen toisessa päässä, joka on lähempänä akselia. Tähän lohkoon sovitettu osa tukeutuu runko-osan segmenttien sivuihin ja lukkiutuu säteen suunnassa ja tangentiaalisuunnas-sa paikalleen. Näin muodostuu muotolukittu rakenne, jonka osat pysyvät paikallaan suuris-15 sakin nopeuksissa ja suurissa nopeusvaihteluissa ilman erillisiä tukielimiä.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti roottorin runko-osaan liittyvät segmentit ovat olennaisesti kapeampia, kuin niiden väliin jäävät ulospäin kapenevat lohkot. Suoritusmuodon mukaan lohkojen ja segmenttien väliin jäljestetyt kestomagneetit on mag-netoitu niin, että vain lohkoista muodostuu roottorin navat, kun taas segmentit toteuttavat • ,·, 20 keksinnön mukaisen tukitoiminnon. Ratkaisulla saadaan aikaiseksi pienemmän napaluvun • · · ··· · ja nopeammin pyörivä kone.
* » « * · ♦ · • · • " Erään edullisen suoritusmuodon mukaan roottorin magneettisesti johtavat osat on valmis- • · ’··* tettu levyistä, joista on koottu levypakka. Tällöin segmentin ja lohkon muodostavat osat i t · ’"** voivat olla kiinni toisissaan kapeilla kannaksilla. Vaihtoehtoisesti kannakset voidaan myös • · * · *** 25 poistaa kokonaan tai osittain sen jälkeen, kun roottori on koottu valmiiksi. Levyistä voi- , daan segmentit ja lohkot valmistaa erikseen, jolloin ne on segmentit, ja vastaavasti lohkot, » * · • · · !!! on tehty yhtenäisiksi esimerkiksi pulttaamalla tai liimaamalla.
S *
Vielä erään suoritusmuodon mukaisesti roottorin runko-osa, siihen liittyvät segmentit sekä • · ! j**: lohkot on valmistettu valamalla. Osat on tällöin valun jälkeen sopivasti koneistettu. Vaih- 30 toehtoisesti ne voi olla valmistettu myös pulverimetallista. Eri osat voivat olla myös vai- t» · « · I • · • · 3 119457 mistettu eri tavoilla, kuten runko-osa ja segmentit levypakasta ja lohkot pulverimetallista, jne.
Erään suoritusmuodon mukaisesti lohkot ja segmentit ovat irti toisistaan, jolloin ne voidaan valmistaa erillisinä.
5 Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti sen eräiden suoritusmuotojen avulla viitaten piirustuksiin, joissa - kuvio 1 esittää erästä keksinnönmukaisen roottorin poikkileikkausta, - kuvio 2 esittää toisen keksinnönmukaisen roottorin poikkileikkausta, - kuvio 3 esittää erästä keksinnönmukaista ratkaisua, jossa kestomagneetin ontelo on 10 avoin ilmaväliin, - kuvio 4 esittää erästä toista keksinnönmukaista ratkaisua, jossa kestomagneetin ontelo on avoin ilmaväliin.
- kuvio 5 esittää erilaisia kestomagneettipalojen toteutusvaihtoehtoja.
Kuvio 1 esittää erästä keksinnönmukaisella tavalla toteutettua ratkaisua poikkileikkauksena 15 roottorin akselin 2 suunnassa katsottuna. Roottori 4 on muodostettu sinänsä tunnetulla tavalla pinoamalla ferromagneettisia levyjä 6 levypakaksi, jonka keskelle on asennettu akseli • ·*· :··· 2 sitä varten levyihin meistettyihin reikiin. Reiät, kuten kestomagneettipaloja varten olevat • · * aukot levyissä voidaan muodostaa myös sinänsä tunnetulla tavalla laser-leikkauksella tai i · ^ vesileikkauksella. Roottorin ulkokehä on lievästi aaltomainen tai piparkakkumainen siten, • * • · *** 20 että magneettinapojen keskikohdalla roottorin säde on suurempi kuin napojen välissä. Esil- • · * • « · !!! lä olevan keksinnön kannalta roottorin ulkokehän muoto ei ole ratkaiseva, vaan se voi olla • · • * myös pyöreä, tai paloittain kaareva, kuten kuvioiden 3-5 esimerkeistä ilmenee. Levyihin t t·, 6 on meistetty myös pitkänomaiset aukot 12 ja 14, jotka pituussuunnassaan ulottuvat root- • · · .···. torin sisäosasta ulkokehän lähelle ja jotka ovat hieman vinossa roottorin säteeseen verrat- .·, 25 tuna. Aukot 12 ja 14 sijaitsevat roottorin kehän suunnassa vuorotellen ja ne on muodostettu • · · * · · siten, että aukot 12 ovat säteen suunnasta vinossa oikealle ja aukot 14 ovat säteen suunnas- • · • · ta vinossa vasemmalle. Roottorin kehän puoleisessa päässä aukkojen 12 ja 14 etäisyys on ····« olennaisesti sama koko roottorin ympäri. Aukkoihin 12 on asennettu kestomagneettipalat ·*· 9 • ·' 18 ja aukkoihinl4 on asennettu kestomagneettipalat 20 siten, että kestomagneettipalojen 18 4 119457 magnetointisuunta on myötäpäivään ja kestomagneettipalojen 20 magnetointisuunta on vastapäivään kuten on havainnollistettu nuolilla Φ . Täten muodostuu roottorin ulkokehälle kehänsuunnassa vuorotellen lohkoista 26 N-navat ja segmenteistä 24 S-navat. Alan ammattimiehelle on selvää, että S-navat ja N-navat voivat olla myös toisin päin. Aukkojen 12 ja 5 14 sisemmän pään kohdalla on tangentiaaliset pitkänomaiset aukot 16, jotka ovat myötä päivään kuljettaessa aukon 12 ja aukon 14 pään välissä. Kestomagneetit 22 on sovitettu aukkoihin 16 siten, että ne magnetoivat samaan suuntaan kuin niiden vieressä olevat kestomagneetit IS ja 20. Kuvion 1 esittämässä tapauksessa aukot 16 ja kestomagneetit 22 ovat siten N-napojen kohdalla.
10 Kuvion 1 mukaisesti on N-navat muodostavien lohkojen 26 muoto ulospäin kapeneva ja S- navat muodostavien segmenttien 24 muoto on ulospäin levenevä. Roottoriin navat 24 ja 26 muodostavat levypakan osat ovat samaa kappaletta roottorin 28 sisäosan kanssa, joka on kiinnitetty akselille 2. S-navat 24 on yhdistetty roottorin rungon sisäosaan 28 leveällä alueella 30, joten S-navat 24 muodostavat roottorin sisäosan kanssa lujan ja tukevan yhtenäi-15 sen kappaleen. N-napojen 26 levyt on yhdistetty S-napojen levyihin roottorin ulkokehällä kapealla kannaksilla tai yhdysliuskoilla 32 molemmilta reunoiltaan. Lisäksi N-napojen 26 levyt on yhdistetty aukkojen 12 ja 16 ja vastaavasti aukkojen 14 ja 16 toisiaan vasten olevien päiden välissä toisilla kannaksilla tai yhdysliuskoilla 34. Kannasten 32 leveys roottorin kehän suunnassa on mahdollisimman pieni, jotta hajavuo sen kautta on vähäistä. Vas-20 taavasti kannaksen 34 leveys on pieni estämään hajavuon kulkua sen läpi N-navasta vierei- f · : seen S-napaan. Kannasten 32 ja 34 tulee pitää levyt yhtenäisenä levypakan valmistuksen Φ · *. *. * aikana sekä ottamaan vastaan niihin kohdistuvat voimat käytössä.
·· • ♦ t ♦·
Patentin keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti N-napaan 26 kohdistuvat radiaalisuuntaiset «·· • ·*; voimat, kuten keskipakovoimat, työntävät N-napaa ulospäin, jolloin sen sivuosat vastaavat ··* :***: 25 sen reunoilla oleviin kestomagneettipaloihin 18 ja 22, jotka edelleen vastaavat S-napojen 24 vinoihin sivuosiin. S-napojen ollessa lujasti kiinni roottorin sisäosan 28 välityksellä akselissa 2 ovat myös N-navat 24 sekä S-napojen ja N-napojen välissä olevat kestomag-!.„* neettipalat 18 ja 20 tuettu luotettavasti roottorin runkoon ja akseliin. Vastaavasti ovat kes- tomagneettipalat 22 N-napojen ja roottorin sisäosan välissä tuettu samalla tavalla radiaali- • · 30 voimia vastaan N-napojen 26 välityksellä.
··* * * Kuviossa 2 on esitetty eräs toinen keksinnönmukainen kestomagneettiroottori sähkökö- ·· * • ti : ·* neelle, jonka napaluku on kuusi. Roottori 104 poikkeaa kuvion 1 esittämästä suoritusmuo- 5 119457 dosta sillä tavoin, että roottorin navat on konstruoitu eri tavalla ja kestomagneettipalojen magnetointisuunta on erilainen kuten seuraavassa tarkemmin kuvataan. Roottori 104 on muodostettu pinoamalla ferromagneettisia levyjä 106 levypakaksi, jonka keskelle on asennettu akseli 2 sitä varten levyihin meistettyihin reikiin. Levyihin 106 on meistetty myös 5 pitkänomaiset aukot 112 ja 114, jotka pituussuunnassaan ulottuvat roottorin sisäosasta ulkokehän lähelle ja jotka ovat hieman vinossa roottorin säteeseen verrattuna. Aukot 112 ja 114 sijaitsevat roottorin kehän suunnassa vuorotellen ja ne on muodostettu siten, että aukot 112 ovat roottorin säteen suunnasta vinossa oikealle ja aukot 114 ovat säteen suunnasta vinossa vasemmalle. Aukkoihin 112 on asennettu vuorotellen kestomagneettipalat 118 ja 10 119, jotka on asennettu siten, että kestomagneettipalan 118 magnetointisuunta on myötä päivään ja kestomagneettipalan 119 magnetointisuunta on vastapäivään nuolien Φ osoittamalla tavalla. Aukkoihin 114 on asennettu vuorotellen kestomagneettipalat 120 ja 121 siten, että kestomagneettipalojen 120 magnetointisuunta on vastapäivään ja kestomagneettipalojen 121 magnetointisuunta on myötäpäivään. Täten muodostuu roottorin ulkokehän 15 suunnassa vuorotellen lohkoista 124 S-navat ja lohkoista 126 N-navat. Lohkojen 124 ja 126 väleihin jäävät segmentit 125 ja 127. Aukkojen 112 ja 114 sisemmän pään kohdalla on tangentiaaliset pitkänomaiset aukot 116, jotka ovat myötäpäivään kuljettaessa aukon 112 ja aukon 114 pään välissä. Kestomagneetit 122 ja 123 on sovitettu vuorotellen peräkkäisiin aukkoihin 116 siten, että kestomagneetit 122 ovat S-napojen 124 kohdalla ja mag-20 netoivat roottorin akselia 2 kohti ja että kestomagneetit 123 ovat N-napojen 126 kohdalla , . ja magnetoivat roottorin kehää 140. Kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa roottorin ulkokehä • * · ;: v on vastaavalla tavalla loivasti aaltoileva kuin kuvion 1 tapauksessa siten, että napojen 124 • » t : ·, j a 126 kohdalla roottorin säde on hieman suurempi kuin napojen välissä.
• «« ·»· • · ’···* Kuvion 2 esittämässä suoritusmuodossa on sekä N-napojen 126 muoto että S-napojen 124 • * * · *;j·* 25 muoto ulospäin kapeneva. Napojen 124 ja 126 väliin jäävät segmentit 125 ja 127 ovat • · ***** muodoltaan ulospäin leveneviä. Roottoriin navat 124 ja 126 muodostavat levypakan osat , sekä segmentit 125 ja 127 ovat samaa kappaletta roottorin 28 sisäosan kanssa, joka on kiin- • · · • · · I" nitetty akselille 2. Segmentit 125 ja 127 on yhdistetty roottorin rungon sisäosaan 28 leveil- S * *" lä alueilla 130, joten segmentit 125 ja 127 muodostavat roottorin sisäosan kanssa lujan ja • · * · · *·*·* 30 tukevan yhtenäisen kappaleen. Navat muodostavien lohkojen 124 ja 126 levyt on yhdistet- • · *···* ty segmenttien levyihin roottorin ulkokehällä kapealla kannaksilla tai yhdysliuskoilla 132 molemmilta reunoiltaan. Lisäksi napaosien lohkot 124 ja 126 levyt on yhdistetty aukkojen ϊ .* 112 ja 116 ja vastaavasti aukkojen 114 ja 166 toisiaan vasten olevien päiden välissä toisilla 119457 6 kannaksilla tai yhdysliuskoilla 134. Kannasten 132 leveys roottorin kehän suunnassa on mahdollisimman pieni, jotta hajavuo sen kautta on vähäistä. Vastaavasti kannaksen 134 leveys on pieni estämään hajavuon kulkua sen läpi N-navasta viereiseen S-napaan. Kannasten 132 ja 134 tulee pitää levyt yhtenäisenä levypakan valmistuksen aikana sekä otta-5 maan vastaan niihin kohdistuvat voimat käytössä.
Alueiden 130 leveys on huomattavasti suurempi kuin kannasten 132 ja 134 leveys, jolloin ne muodostavat riittävän tukikappaleen. Vastaavalla tavalla kuin kuvion 1 suoritusmuodon ollessa kyseessä keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti roottorin kaikki osta on tuettu radiaa-livoimia vastaan. Lohkoihin 124 ja 126 kohdistuvat keskipakovoimat työntävät napaosia 10 ulospäin, jolloin sen sivuosat vastaavat sen reunoilla oleviin kestomagneettipaloihin 118 ja 119 ja vastaavasti 120 ja 121, jotka edelleen vastaavat segmenttien 125 ja 127 vinoihin sivuosiin. Segmenttien ollessa lujasti kiinni roottorin sisäosan 28 välityksellä akselissa 2 ovat myös lohkot 124 ja 126 niiden sivuilla olevat kestomagneettipalat 118 - 121 tuettu luotettavasti roottorin runkoon ja akseliin. Vastaavasti ovat kestomagneettipalat 122 ja 123 15 napojen ja roottorin sisäosan välissä tuettu samalla tavalla radiaalivoimia napaosat muodostavien lohkojen 124 ja 126 välityksellä.
Kuvioiden 1 ja 2 esittämissä suoritusmuodoissa on roottorin vierekkäiset napaosat ja vastaavasti napaosat ja napojen välissä olevat segmentit ovat kiinni toisissaan kapeilla kannaksilla magneettiaukkojen päissä. Seuraavassa kuvataan vaihtoehtoisia suoritusmuotoja, • ,·. 20 joissa napaosia roottorin yhdistävät kannakset puuttuvat kokonaan tai osasta magneettiau- • · · «M · koista. Kuviossa 3 on roottorin yhden navan 224 poikkileikkaus roottorin akselin suunnas- sa, jossa roottorin kehän läheisyydessä magneettiaukot 312 ja 314 ovat avoimia. Napaloh- .***. kon 224 ulkoreunoihin on muodostettu kiinnityskorvake 316, joka ulottuu kestomagneetti- ; ;1; palan 318 päädyn päälle. Toisesta päästään magneettiaukot ovat suljettuja kuten kuvion 1 »»· 25 ja 2 esimerkissä. Kuvion 3 suoritusmuodossa hajavuon kulkutie on estetty roottorin uiko- kehällä lohkon 224 ja sen viereisen segmentin 226 välisen magneettilevyn kautta, mikä ϊ^ϊ vähentää hajavuota koneen ilmavälin läheisyydessä. Roottorin segmentit ja lohkot ovat • « · !.t4! kuitenkin yhtä kappaletta ja kiinni roottorirungossa, mitä helpottaa valmistusta ja levyjen . 1. 1. käsittelyä levypakka koottaessa.
• · ··· • « ~ • 1 *!1 30 Kuvion 4 suoritusmuoto vastaa muuten kuvion 3 ratkaisua, mutta tässä tapauksessa kiinni- ♦ * 1 tyskorvakkeet 416 on jäljestetty segmenttiin 426, jolloin ulospäin kapenevan lohkon 424 Φ1 · • · · ·1 sivuseinä 428 on suora ja päättyy kestomagneettipalan 418 päähän kaareutuen sitten navan 7 119457 424 ulkokehäpinnaksi. Kuvion 3 ja 4 suoritusmuodoissa ulospäin kapenevat lohkot on myös tuettu radiaalivoimia vastaan ulospäin leveneviä segmenttejä vasten niiden välissä olevien kestomagneettipalojen välityksellä. Paitsi kuvioissa 3 ja 4 esitetyllä tava
Kuviossa 5 on esitetty suoritusmuoto, jossa roottorin sisällä ei ole kannaksia vierekkäisten 5 kestomagneettiaukkojen välissä, vaan kestomagneettipalojen 516 ja 522 ja vastaavasti 518 ja 522 välissä on magneettisesti johtamaton osa 500, joka on täytetty esimerkiksi hartsilla. Kuviossa on viitemäisesti havainnollistettu erilaisia mahdollisia kestomagneettien rakenneratkaisuja, joilla voi myös toteuttaa keksinnön mukaisen ratkaisun. Kestomagneettipalat 516 ja 522 ovat kaarevia. Kestomagneettipala esillä olevan navan 524 oikealla puolella on 10 sen sijaan muodostettu kahdesta osapalasta 518, jotka ovat tangentiaalisuunnassa hieman siirretyssä asemassa toisiinsa nähden. Ulospäin kapeneva lohko on tässä tapauksessa kokonaan magneettiaukkojen ympäröimä lukuun ottamatta kapeita kannaksia roottorin ulkokehän läheisyydessä. Kuten edellä on kuvattu myös tässä tapauksessa radiaalivoimat tuetaan ulospäin levenevän segmentin kautta roottorin runkoon. Kuviossa 5 esitetyt kestomaneetti-15 palojen toteutusmuodot ovat esimerkinomaisia ja samassa koneessa luonnollisesti käytetään vain yhtä muotoa. Kaikissa tapauksissa kukin napaa magnetoiva kestomagneetti koostuu koneen pituussuunnassa yhdestä tai useammasta palasta kuten alan tekniikasta on sinänsä tunnettua.
Paitsi että kestomagneettiaukot ovat edellä esitetyillä tavoilla puoliavoimia roottorin ulko-20 kehälle eli koneen ilmaväliin päin, ne voivat olla myös täysin avoimia keksinnön ajatuksen « · ·,· 1 2 puitteissa.
• · • · · • · · • · ;·. Edellä on kuvattu keksinnön suoritusmuotoja sen eräiden suoritusmuotojen avulla. Keksin- .1·1. non eri toteutusvaihtoehdot voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten määrittämissä ·#· . ·1; rajoissa.
• · · • · » • 1 • · ··· ♦ · 1 • · · ··· ··· ♦ · • · • V1 • · * · » • · · • · «·· • · • · « 1 · · 2 · • · · • · • ·

Claims (16)

119457
1. Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori (4), joka käsittää sähkökoneen akselille sovitetun olennaisesti sylinterimäisen roottorin magneettisen rungon sekä joukon kestomagneetteja (18,20), joilla on muodostettu kehän suunnassa vuorotellen ensimmäinen (24) ja 5 toinen napa (26), jotka on magnetoitu vastakkaisiin suuntiin (N, S), ja jotka kestomagneetit on sovitettu roottorin sisään järjestettyihin aukkoihin (12,14), jolloin ainakin kunkin navan reunalle on sovitettu kestomagneetti (18,20), joka roottori käsittää runko-osan (28), jossa on kehän suunnassa useita ulkokehälle ulottuvia segmenttejä (24,125), joissa on roottorin ulkokehän muodostava ulkosivu ja kummallakin puolella reunasivut, tunnettu 10 siitä, että reunasivut muodostavat kummallakin puolella olennaisesti samansuuruisen terävän kulman ulkosivun kanssa, jolloin vierekkäisten segmenttien (24,26;126,127) väliin jää roottorin radiaalisuunnassa ulospäin kapeneva lohko (26,126) ja että kunkin lohkon ja segmentin väliin on järjestetty kestomagneettikappaleet (18,20;118-121).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottori, tunnettu siitä, että vierekkäisten segmentti-15 en ja lohkojen välissä on ensimmäinen pitkänomainen aukko (12) ja toinen pitkänomainen aukko (14), jotka pituussuunnassaan ulottuvat roottorin (4) sisäosasta ulkokehän lähelle ja ovat hieman vinossa roottorin (4) säteeseen verrattuna, että aukot (12,14) sijaitsevat roottorin kehän suunnassa vuorotellen, ja että ensimmäinen aukko (12) ovat säteen suunnasta vi- . , nossa oikealle ja toinen aukko (14) on säteen suunnasta vinossa vasemmalle. • · · • · · • · · · • · ·,·.· 20 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottori, tunnettu siitä, että segmentit (24,125) ja : 1 · · ulospäin kapenevat lohkot (26,126 ja kestomagneettikappaleet (18,20; 118-121) muodosta- ··· • · * ·.. 2 vat muotolukitun rakenteen keskipakovoimien suhteen.
• · · • · · ··· :3;
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen roottori, tunnettu siitä, että segmentit (24) muo- e·· dostavat ensimmäisen navan ja kapenevat lohkot (26) muodostavat toiset navat. ·· • · * ··
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen roottori, tunnettu siitä, että toiseen suuntaan magne- toidun navan reunoilla olevat kestomagneetit ovat roottorin säteen suunnassa toisiaan vas- • · ten vinoittain ja että kestomagneetit (18,20) ovat lähempänä toisiaan roottorin ulkokehän • · • i 2 *" puoleisessa päässä kuin sähkökoneen akselin (2) puoleisessa päässä, jolloin napa on ulos- • · · i 1.· päin kapeneva. 3 • · 119457
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen roottori, tunnettu siitä, että ulospäin kapenevassa navassa (24) on kolmas kestomagneetti (22), joka on reunalla olevien kestomagneettien (18,20) akselin puoleisten päiden välissä.
7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen roottori, tunnettu siitä, että ensimmäiseen suun-5 taan magnetoidun navan muodostaa ensimmäinen lohko (126) ja toisen suuntaan magnetoidun navan muodostaa roottorin kehän suunnassa seuraava lohko (124).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen roottori, tunnettu siitä, että lohkot (124,126) ovat olennaisesti leveämpiä kuin niiden väliin jäävät segmentit (125,127).
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen roottori, tunnettu siitä, että napojen reunoilla 10 olevien kestomagneettien (118,120) roottorin akselin puoleisten päiden välissä on kolmas kestomagneetti (123).
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen roottori, tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen navan muodostavat roottorin osat ovat erillään toisistaan.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen roottori, tunnettu siitä, että segmentin reunaan on 15 roottorin ulkoreunalle muodostettu uloke (426), joka ulottuu kestomagneetin (418) pään päälle.
• 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen roottori, tunnettu siitä, että lohkon (524) reunaan ·«· · • Vj on roottorin ulkoreunalle muodostettu uloke (532), joka ulottuu kestomagneetin (518, 516) • · pään päälle. ··· • · · "! 20
13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen roottori, tunnettu siitä, että vierekkäinen • · · . · 1 · a segmentti ja lohko on kiinni toisissaan kapealla kannaksella (32,34). • · ··»
14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen roottori, tunnettu siitä, että roottorirun- ·· • · • " ko, segmentit ja/tai lohkot on valmistettu ferromagneettisista levyistä. ·1 1·
• · ··» ;·' 15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen roottori, tunnettu siitä, että roottorirun- • ·· . · · ·. 25 ko, segmentit ja/tai lohkot on valettu. • •e ♦ ·· ·
16. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 13 mukainen roottori, tunnettu siitä, että roottorirun- : ‘ · ko, segmentit ja/tai lohkot on valmistettu magneettisesti johtavasta pulverimetallista. 119457 ίο
FI20060785A 2006-08-31 2006-08-31 Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori FI119457B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060785A FI119457B (fi) 2006-08-31 2006-08-31 Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori
PL07823080T PL2087576T3 (pl) 2006-08-31 2007-08-31 Wirnik dla maszyny elektrycznej z magnesami trwałymi
EP07823080.2A EP2087576B1 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Rotor for a permanent-magnet electrical machine
PCT/FI2007/000218 WO2008025873A1 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Rotor for a permanent-magnet electrical machine
US12/439,283 US8049388B2 (en) 2006-08-31 2007-08-31 Rotor for a permanent-magnet electrical machine
BRPI0715931A BRPI0715931B1 (pt) 2006-08-31 2007-08-31 rotor para uma máquina elétrica excitada por ímãs permanentes
ES07823080T ES2710464T3 (es) 2006-08-31 2007-08-31 Rotor para una máquina eléctrica de imanes permanentes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060785 2006-08-31
FI20060785A FI119457B (fi) 2006-08-31 2006-08-31 Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060785A0 FI20060785A0 (fi) 2006-08-31
FI20060785A FI20060785A (fi) 2008-03-01
FI119457B true FI119457B (fi) 2008-11-14

Family

ID=36950683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060785A FI119457B (fi) 2006-08-31 2006-08-31 Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8049388B2 (fi)
EP (1) EP2087576B1 (fi)
BR (1) BRPI0715931B1 (fi)
ES (1) ES2710464T3 (fi)
FI (1) FI119457B (fi)
PL (1) PL2087576T3 (fi)
WO (1) WO2008025873A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122996A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 Volvo Technology Corporation Rotor of an electric machine with embedded permanent magnets and electric machine
JP5304837B2 (ja) * 2011-04-26 2013-10-02 株式会社安川電機 回転電機およびロータ
EP2712058B1 (en) * 2011-05-16 2019-09-11 Mitsubishi Electric Corporation Permanent-magnet type rotating electrical machine
KR101935241B1 (ko) 2011-11-30 2019-01-04 에이비비 리써치 리미티드 전기 기계 및 전기 기계 회전자
FR2987184B1 (fr) * 2012-02-20 2016-07-29 Moteurs Leroy-Somer Rotor de machine electrique tournante a concentration de flux.
WO2013135256A2 (de) * 2012-03-13 2013-09-19 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrische maschine
JP5791794B2 (ja) * 2012-05-22 2015-10-07 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型回転電機
EP3050192A2 (en) * 2013-09-27 2016-08-03 FLSmidth A/S Rotor for an electrical machine
EP3228079A4 (en) * 2014-12-03 2018-08-01 Fox Broadcasting Company Location agnostic media control room and broadcasting facility
DE102015117081A1 (de) * 2015-10-07 2017-04-13 Minebea Co., Ltd. Rotorkörper für einen Elektromotor und Synchron-Reluktanzmotor
DE102016203721A1 (de) * 2016-03-08 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit hoher Drehzahlfestigkeit
US11509202B2 (en) * 2017-12-28 2022-11-22 Abb Schweiz Ag Variable flux permanent magnet motor
CN110061602B (zh) * 2018-12-26 2020-07-24 南方科技大学 转子结构及永磁激磁电机
US11522436B2 (en) 2019-10-15 2022-12-06 Darrell Schmidt Enterprises, Inc. Permanently magnetized enhanced generator
WO2021076428A1 (en) 2019-10-15 2021-04-22 Darrell Schmidt Enterprises, Inc. Magnetic coupler

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445062A (en) 1978-12-26 1984-04-24 The Garrett Corporation Rotor assembly having anchors with undulating sides
US4806717A (en) * 1979-09-21 1989-02-21 General Electric Company Drive for a laundry machine
DE8427703U1 (de) 1984-09-20 1986-01-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Rotor für eine permanentmagnetisch erregte elektrische Maschine
US5191256A (en) * 1989-12-15 1993-03-02 American Motion Systems Interior magnet rotary machine
TW364234B (en) * 1997-04-14 1999-07-11 Sanyo Electric Co Rotor for an electric motor
US6087751A (en) * 1997-07-01 2000-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Reluctance type rotating machine with permanent magnets
FR2802726B1 (fr) * 1999-12-15 2007-10-05 Leroy Somer Rotor a aimants permanents a concentration de flux
JP3683455B2 (ja) 1999-12-24 2005-08-17 本田技研工業株式会社 永久磁石式モータ
JP3787756B2 (ja) * 2000-08-29 2006-06-21 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機
US6917133B2 (en) * 2000-08-29 2005-07-12 Hitachi, Ltd. Air conditioner having permanent magnet rotating electric machine
DE10133654A1 (de) 2001-07-11 2003-02-06 Siemens Ag Synchronmaschine
US6791230B2 (en) 2001-09-07 2004-09-14 Honeywell International, Inc. System and method for retaining wedges in a rotor
DE10153750A1 (de) 2001-10-31 2003-05-22 Siemens Ag Rotor für PM-Synchronmaschine
JP2003264947A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Fujitsu General Ltd 永久磁石電動機
KR100486589B1 (ko) * 2002-10-26 2005-05-03 엘지전자 주식회사 브러쉬리스 직류 모터의 회전자 구조
EP1420500A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-19 Minebea Co., Ltd. Rotor assembly for an electrical machine
JP2004357489A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Akira Chiba 単方向着磁の永久磁石モータ
JP4449035B2 (ja) * 2004-03-10 2010-04-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動車両用の永久磁石回転電機
JP2006014457A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Fanuc Ltd 同期電動機
US7436096B2 (en) * 2005-10-31 2008-10-14 Caterpillar Inc. Rotor having permanent magnets and axialy-extending channels
US7385328B2 (en) * 2006-05-23 2008-06-10 Reliance Electric Technologies, Llc Cogging reduction in permanent magnet machines

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0715931A8 (pt) 2017-12-19
US8049388B2 (en) 2011-11-01
FI20060785A0 (fi) 2006-08-31
ES2710464T3 (es) 2019-04-25
WO2008025873A1 (en) 2008-03-06
EP2087576A1 (en) 2009-08-12
EP2087576A4 (en) 2016-08-24
BRPI0715931A2 (pt) 2013-07-30
BRPI0715931B1 (pt) 2018-10-23
EP2087576B1 (en) 2018-11-14
PL2087576T3 (pl) 2019-04-30
FI20060785A (fi) 2008-03-01
US20100019597A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119457B (fi) Kestomagnetoidun sähkökoneen roottori
EP3068021B1 (en) Embedded permanent magnet-type rotating electrical machine
FI117458B (fi) Sähkökoneen roottori
KR101711136B1 (ko) 스포크 영구 자석 로터
US8933610B2 (en) Rotor and motor
CN103339832B (zh) 车辆用永磁铁埋入式旋转电机
FI117581B (fi) Kestomagneettikoneen roottori
KR20150072450A (ko) 스포크 영구 자석 로터
JP2007089291A5 (fi)
US20050285474A1 (en) Rotating electric machine
US20150380996A1 (en) Motor and its rotor
JP4719183B2 (ja) 回転電機
FI117457B (fi) Kestomagneettiroottori
US9369016B2 (en) Rotor for an electric machine comprising recesses in magnet pockets
EP2763285A2 (en) Permanent magnet embedded type rotor for rotating electrical machine and rotating electrical machine having permanent magnet embedded type rotor
JP2009207293A (ja) モータ回転子、およびモータ
JP2007189830A5 (fi)
JP6390647B2 (ja) 永久磁石式回転電機
JP5789182B2 (ja) 発電機
JP2012019623A (ja) ロータコア
JP2012239327A (ja) 永久磁石型モータ
US7868501B2 (en) Rotor for an electric motor, rotor discs for construction of the rotor, and an electric motor having such a rotor
JP6641545B1 (ja) 回転電機
JP2011166952A (ja) 永久磁石形回転機
JP5621373B2 (ja) 永久磁石埋込型回転子及び回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119457

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ABB TECHNOLOGY AG

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ABB SCHWEIZ AG