RU2069441C1 - Синхронная машина - Google Patents
Синхронная машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069441C1 RU2069441C1 SU4894702/07A SU4894702A RU2069441C1 RU 2069441 C1 RU2069441 C1 RU 2069441C1 SU 4894702/07 A SU4894702/07 A SU 4894702/07A SU 4894702 A SU4894702 A SU 4894702A RU 2069441 C1 RU2069441 C1 RU 2069441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- poles
- armature
- permanent magnets
- field
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
- H02K1/2787—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/2789—Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2791—Surface mounted magnets; Inset magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
Cинхронная машина, содержащая якорь, имеющий n полюсов и индуктор из множества постоянных магнитов. Указанные постоянные магниты, имеющие n - 1 полюсов, обеспечивают магнитное поле при вращении относительно якоря. Постоянные магниты намагничены по окружности вращения в периферийном направлении и имеют выполненные со скосом полюса. 7 ил.
Description
Изобретение относится к синхронным машинам, которые могут выдавать электрическую энергию (генераторы) или создавать крутящий момент (двигатели) и в которых поле возбуждения образовано намагниченными постоянными магнитами, вращающимися относительно якоря с явными полюсами.
Обычные генераторы постоянного тока, электродвигатели постоянного тока или синхронные генераторы и синхронные электродвигатели могут быть классифицированы по двум большим группам: тип с вращающимся якорем и тип с вращающимся полем. Устройства, в которых используются постоянные магниты, во многих случаях принадлежат к последнему типу. В любых вышеуказанных устройствах число магнитных полюсов поля и число полюсов якоря находятся в целочисленном отношении, таком как 1:1 или 1:2. Также постоянные магниты в качестве полюсов поля намагничиваются ортогонально катушкам якоря и вращаются сами по себе. Для обеспечения необходимого заданного значения магнитного поля в окрестностях магнитных полюсов обычно изменяют форму магнитных полюсов, воздушного зазора и т.д.
Например, в обычных генераторах постоянного тока или в синхронных генераторах, где постоянные магниты в качестве полюсов поля намагничиваются ортогонально в направлении относительного вращения якоря, наибольшая притягивающая сила создается, когда магнитные полюса и полюса якоря обращены друг к другу. Следовательно, вращение якоря не может происходить плавно, требуется сильный вращающийся момент [1]
Цель настоящего изобретения повышение КПД путем сглаживания кривой момента на вращающемся валу.
Цель настоящего изобретения повышение КПД путем сглаживания кривой момента на вращающемся валу.
Синхронная машина по настоящему изобретению содержит якорь, имеющий n полюсов (причем n целое число), индуктор в виде постоянного магнита, имеющего n-1 полюсов, причем указанный постоянный магнит составляется множеством постоянных магнитов, направление намагничивания которых выполняется совпадающим или противоположным направлению вращения якоря. В дополнение, указанное множество постоянных магнитов выполнено со скосом относительно оси вращения индуктора.
Так как число полюсов якоря равно n (причем n целое число), а число полюсов постоянных магнитов, образующих поле возбуждения, n-1, то только одна пара этих полюсов постоянных магнитов и якоря может быть обращена друг к другу непосредственно. Какая-либо другая пара не может сделать этого в то же самое время. Так как полюса постоянных магнитов наклонены к оси вращения поля, созданного указанными постоянными магнитами, то притягивающая сила, создаваемая между обоими спаренными полюсами, не изменяется круто в пределах угла, пересекаемого вышеупомянутой парой полюсов, обращенных друг к другу.
Фиг. 1 продольное сечение машины, фиг.2 вид спереди на сердечник якоря, фиг. 3 конкретный пример якоря с катушечной обмоткой, имеющего 9 полюсов, фиг. 4 вид спереди постоянных магнитов, создающих поле, фиг.5 вид частичного вырыва, показывающий намагниченное состояние магнитов, фиг.6 - принципиальная схема и фиг.7 график, показывающий генерируемые напряжения, токи и крутящий момент в зависимости от нагрузки при изменяющихся скоростях вращения.
В фиг. 1 номер 1 обозначает пустотелый неподвижный вал, через который проходит вращающийся вал 2, который поддерживается с возможностью вращения подшипником 3.
На неподвижном валу установлен сердечник якоря 4, имеющий 9 полюсов (n 9 в этом примере), как показано в фиг.2, причем каждый из указанных полюсов n1 n9 имеет катушечную обмотку. Фиг.3 иллюстрирует обмотку для нечетного числа полюсов. Провода обмотки в фазе A представлены сплошной линией, провода в фазе B пунктирной линией, а провода в фазе С - штрихпунктирной линией. В виде сечения на фиг.1 катушки якоря представлены цифрой 5.
Число полюсов постоянных магнитов 7 равно n1 9 1 8 и, соответственно, образуется 8-полюсное поле. Следовательно, из полюсов постоянных магнитов и полюсов n1 n9 сердечника якоря 4 только одна пара может быть обращена друг к другу.
Так как полюса постоянных магнитов 7 наклонены к оси вращения индуктора, составленного указанными постоянными магнитами 7, то существенная притягивающая сила, создаваемая между обоими спаренными полюсами, не изменяется круто в пределах угла, пересекаемого вышеупомянутой парой полюсов, обращенных друг к другу.
Это дает такую взаимосвязь, которая близка к случаю, когда пара полюсов обращена друг к другу непосредственно, и, следовательно, изменение крутящего момента вследствие резких изменений в притягивающей силе полюса якоря 4, вызванных полюсом постоянного магнита 7, составляющего поля, очень мало.
Как показано в принципиальной схеме на фиг.6, катушки 5 соединяются вместе каждая одним концом, образуя соединение звездой.
В то же время другие концы указанных катушек соединены соответственно с промежуточной точкой между двух диодов, т.е. Д1а и Д1в, Д2а и Д2в и Д3а и Д3в, причем указанные Д1а, Д2а и Д3а и указанные Д1в, Д2в и Д3в cоответственно сгруппированы и соединены с выходом и нагрузка Р соединена на выходе.
Здесь приведен генератор постоянного тока, в котором однонаправленный ток может течь через указанную нагрузку Р.
Как описано выше, наклон в полюсах постоянных магнитов, составляющих поле, снижает изменение плотности магнитного потока, пересекающего полюса якоря 4 до и после того, как они обращены к магнитным полюсам. Электрический ток, генерируемый в катушках 5, имеет трапецеидальную форму кривой, и, как результат, сложное пульсирующее напряжение может быть уменьшено.
На фиг.7 показаны генерируемые напряжения, токи и вращающие моменты, соответствующие числу оборотов вращающего вала 2, при этом вольтметр V и амперметр А присоединены к этому генератору, как показано на фиг.6, с нагрузочным сопротивлением Р в 0, 10, 100, 470, 1000 и бесконечными омами.
Настоящий эксперимент выполнен с катушкой якоря 4 с внешним диаметром 39,4 мм, с постоянными магнитами 7 с внутренним диаметром 40 мм, которые создают поле, с катушками 5 в 140 витков из 0,16 мм изолированного медного провода и с сопротивлением катушечной намотки в 9,3 ома.
Кроме того, по настоящему изобретению ротор может быть якорем, размещенным внутри постоянных магнитов 7, с внешней стороны которых установлен индуктор. В таком случае с помощью обычных щеточных средств может отбираться электрическая энергия.
Вышеуказанное было дано исключительно для генераторов. Но, поскольку генераторы и электродвигатели по существу взаимообратимы, то необходимо сказать, что то же самое может быть применено к электродвигателям.
Claims (1)
- Синхронная машина, содержащая многополюсный якорь, имеющий n полюсов (n
целое число) с соответствующими обмотками, и систему возбуждения, образованную множеством постоянных магнитов, отличающаяся тем, что постоянные магниты имеют (n 1) полюсов для создания магнитного поля возбуждения при вращении относительно якоря, причем постоянные магниты намагничены вдоль направления вращения, а полюса выполнены со скосом относительно вращения системы возбуждения.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP137414/89 | 1989-06-01 | ||
JP13741489 | 1989-06-01 | ||
PCT/JP1990/000713 WO1990015467A1 (fr) | 1989-06-01 | 1990-06-01 | Machine synchrone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069441C1 true RU2069441C1 (ru) | 1996-11-20 |
Family
ID=15198078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4894702/07A RU2069441C1 (ru) | 1989-06-01 | 1990-06-01 | Синхронная машина |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0431178B1 (ru) |
KR (1) | KR100246655B1 (ru) |
CN (1) | CN1023855C (ru) |
AT (1) | ATE122507T1 (ru) |
AU (1) | AU645498B2 (ru) |
BR (1) | BR9006786A (ru) |
CA (1) | CA2033170C (ru) |
DE (1) | DE69019315T2 (ru) |
DK (1) | DK0431178T3 (ru) |
ES (1) | ES2072437T3 (ru) |
NO (1) | NO303038B1 (ru) |
RU (1) | RU2069441C1 (ru) |
WO (1) | WO1990015467A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030033A1 (fr) * | 2005-08-05 | 2007-03-15 | Obshshestwo S Ogranichennoi Otwetstwennostiyoo Nauchno-Proizwodstwennaya Firma 'osobye Swarochnye Agregaty '(Ooo Npf 'osa') | Generateur synchrone (destine principalement au soudage) excite par aimants permanents |
RU2507667C2 (ru) * | 2012-02-14 | 2014-02-20 | Динар Мударисович Дусаев | Магнитный генератор |
RU2548662C1 (ru) * | 2014-06-05 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2778327B1 (fr) * | 1998-05-07 | 2000-06-30 | Seb Sa | Dispositif d'aspiration |
KR100697478B1 (ko) | 2002-11-18 | 2007-03-20 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 자석 구조물, 상기 자석 구조물을 채용한 모터 및 상기모터를 구비하는 드라이버 |
CN103997175A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-20 | 北斗航天(北京)卫星传输技术服务有限公司 | 一种独立绕线的外转子电机 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1567136A (ru) * | 1966-12-30 | 1969-05-16 | ||
JPS5944957A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-13 | Hitachi Ltd | 導通制御手段を有する電気機械 |
JPS59220061A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-11 | Takahashi Yoshiteru | 5相のブラシレス直流電動機 |
US4782259A (en) * | 1984-11-01 | 1988-11-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Frequency generator and motor with the same |
JPS61244249A (ja) * | 1985-04-20 | 1986-10-30 | Fanuc Ltd | 交流電動機 |
US4774428A (en) * | 1987-05-15 | 1988-09-27 | Synektron Corporation | Compact three-phase permanent magnet rotary machine having low vibration and high performance |
JPS63316648A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 回転電機及びその電機子巻線の巻線方式 |
JPS648853A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Skewed brushless rotary electric machine |
US4933584A (en) * | 1988-12-22 | 1990-06-12 | General Electric Company | Electronically commutated motor having skewed magnetics |
-
1990
- 1990-06-01 EP EP90908621A patent/EP0431178B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-01 AT AT90908621T patent/ATE122507T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-06-01 CN CN90104083A patent/CN1023855C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-01 CA CA002033170A patent/CA2033170C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-01 DE DE69019315T patent/DE69019315T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-01 DK DK90908621.7T patent/DK0431178T3/da active
- 1990-06-01 BR BR909006786A patent/BR9006786A/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-06-01 WO PCT/JP1990/000713 patent/WO1990015467A1/ja active IP Right Grant
- 1990-06-01 AU AU57203/90A patent/AU645498B2/en not_active Ceased
- 1990-06-01 RU SU4894702/07A patent/RU2069441C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1990-06-01 ES ES90908621T patent/ES2072437T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-01 KR KR1019910700117A patent/KR100246655B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-31 NO NO910367A patent/NO303038B1/no unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Японии N 62-23537, кл. H 02 K 21/22, 1987. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030033A1 (fr) * | 2005-08-05 | 2007-03-15 | Obshshestwo S Ogranichennoi Otwetstwennostiyoo Nauchno-Proizwodstwennaya Firma 'osobye Swarochnye Agregaty '(Ooo Npf 'osa') | Generateur synchrone (destine principalement au soudage) excite par aimants permanents |
RU2507667C2 (ru) * | 2012-02-14 | 2014-02-20 | Динар Мударисович Дусаев | Магнитный генератор |
RU2548662C1 (ru) * | 2014-06-05 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK0431178T3 (da) | 1995-07-10 |
BR9006786A (pt) | 1991-08-13 |
EP0431178A1 (en) | 1991-06-12 |
WO1990015467A1 (fr) | 1990-12-13 |
KR100246655B1 (ko) | 2000-03-15 |
CN1023855C (zh) | 1994-02-16 |
NO910367D0 (no) | 1991-01-31 |
DE69019315T2 (de) | 1995-09-21 |
EP0431178B1 (en) | 1995-05-10 |
CA2033170A1 (en) | 1990-12-02 |
AU5720390A (en) | 1991-01-07 |
ES2072437T3 (es) | 1995-07-16 |
EP0431178A4 (en) | 1991-10-30 |
NO303038B1 (no) | 1998-05-18 |
ATE122507T1 (de) | 1995-05-15 |
CA2033170C (en) | 1998-01-27 |
CN1048129A (zh) | 1990-12-26 |
DE69019315D1 (de) | 1995-06-14 |
NO910367L (no) | 1991-01-31 |
KR920702064A (ko) | 1992-08-12 |
AU645498B2 (en) | 1994-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11784523B2 (en) | Multi-tunnel electric motor/generator | |
US20200007016A1 (en) | Brushless electric motor/generator | |
US10263480B2 (en) | Brushless electric motor/generator | |
US5041749A (en) | High speed, high power, single phase brushless DC motor | |
US6013963A (en) | High efficiency electro-mechanical energy conversion device | |
CN108964396B (zh) | 定子分区式交替极混合励磁电机 | |
JPH04500299A (ja) | 電動機 | |
US5202599A (en) | Electric motor | |
KR970060638A (ko) | 브러시리스 직류모터 | |
JPS6331453A (ja) | 電気機器 | |
US20090302787A1 (en) | Induction and switched reluctance motor | |
RU2069441C1 (ru) | Синхронная машина | |
CA2024384A1 (en) | Double air gap alternator | |
JPS6223536B2 (ru) | ||
CN2432725Y (zh) | 自起动单相整距绕组永磁磁阻电机 | |
KR20030039945A (ko) | 유도전류를 이용한 회전기의 자기회로 | |
RU105540U1 (ru) | Модульная электрическая машина | |
RU2169423C1 (ru) | Магнитный генератор | |
US11632022B1 (en) | Brushed direct-current slip ring motor | |
KR0122862B1 (ko) | 4상 교류서보모터의 권선구조 | |
CN209948814U (zh) | 两相可逆运行永磁开关磁阻电机 | |
US20220224176A1 (en) | Permanent magnet assisted synchronous reluctance machine | |
WO1997023727A1 (fr) | Moteur | |
RU2103787C1 (ru) | Коллекторный электродвигатель | |
RU2074484C1 (ru) | Униполярный двигатель (генератор) высокого напряжения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030602 |