RU207341U1 - Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor - Google Patents
Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU207341U1 RU207341U1 RU2021116234U RU2021116234U RU207341U1 RU 207341 U1 RU207341 U1 RU 207341U1 RU 2021116234 U RU2021116234 U RU 2021116234U RU 2021116234 U RU2021116234 U RU 2021116234U RU 207341 U1 RU207341 U1 RU 207341U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- sectors
- electric motor
- rotor
- longitudinal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
- H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для использования в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройств автоматических систем.Техническая задача – повышение жесткости конструкции статора и повышение удельной мощности электродвигателя. Задача решается тем, что в электродвигателе с постоянными магнитами, включающем статор 1, ротор 2 с постоянными магнитами, статор 1 выполнен сборным из секторов 3 с Т-образным профилем. При этом продольная часть 5 расположена по радиусу статора 1. Сектора 3 сопряжены между собой торцами 9 и 10 поперечных частей по профильным поверхностям. Ротор выполнен в виде правильного многогранника 13 с числом граней, равным числу магнитов 14. Поверхности дистальных торцов поперечной части 9 и 10 сектора 3 выполнены в виде конической впадины 12 и выступа 11 с равным углом при вершине. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for use in electric drives of various mechanisms and actuators of automatic systems. The technical problem is to increase the rigidity of the stator structure and increase the specific power of the electric motor. The problem is solved by the fact that in an electric motor with permanent magnets, including stator 1, rotor 2 with permanent magnets, stator 1 is made prefabricated from sectors 3 with a T-shaped profile. In this case, the longitudinal part 5 is located along the radius of the stator 1. The sectors 3 are mated with each other by the ends 9 and 10 of the transverse parts along the profile surfaces. The rotor is made in the form of a regular polyhedron 13 with the number of faces equal to the number of magnets 14. The surfaces of the distal ends of the transverse part 9 and 10 of sector 3 are made in the form of a conical cavity 12 and a protrusion 11 with an equal apex angle. 2 c.p. f-ly, 4 dwg.
Description
Область техникиTechnology area
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для использования в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройств автоматических систем.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for use in electric drives of various mechanisms and actuators of automatic systems.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Известен вентильно-индукторный двигатель с концентраторами магнитного поля, содержащий явнополюсный статор, выполненный из ферромагнитного материала, на полюсах которого размещены сосредоточенные обмотки (см патент РФ № 2399142, Н02К 19/10). Явнополюсный ротор выполнен из ферромагнитного материала, без обмоток и без постоянных магнитов, при этом пазы ротора заполнены материалом, обладающим диамагнетическими свойствами, а соседние полуобмотки статора отделены друг от друга при помощи Т-образных клиньев, выполненных из материалов, обладающих диамагнетическими свойствами.Known valve-inductor motor with magnetic field concentrators, containing salient-pole stator made of ferromagnetic material, on the poles of which are concentrated windings (see RF patent No. 2399142, H2K 19/10). The explicit-pole rotor is made of a ferromagnetic material, without windings and without permanent magnets, while the rotor slots are filled with a material with diamagnetic properties, and the adjacent stator half-windings are separated from each other using T-shaped wedges made of materials with diamagnetic properties.
Основным недостатком этого двигателя является конструкция статора, затрудняющая процесс формирования обмотки.The main disadvantage of this motor is the stator design, which makes it difficult to form the winding.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является электродвигатель включающий статор, в центральной полости которого размещен ротор (см патент РФ № 2507662, Н02К 19/10). При этом статор имеет продольные пазы, проходящие параллельно продольной оси, в которых размещены электрические проводники, формирующие обмотку. Продольные пазы ротора формируются из частично округлых сегментов одинаковой длины, соединенных между собой. Каждый сегмент набирается из однотипных пластин П-образной формы.The closest analogue of the claimed utility model is an electric motor including a stator, in the central cavity of which a rotor is placed (see RF patent No. 2507662, Н02К 19/10). In this case, the stator has longitudinal grooves running parallel to the longitudinal axis, in which electrical conductors are placed that form the winding. The longitudinal slots of the rotor are formed from partially rounded segments of the same length, connected to each other. Each segment is assembled from the same type of U-shaped plates.
Недостатком известного решения является низкая удельная мощность электродвигателя. Полезная отдача электродвигателя определяется площадью сечения статора, занимаемой проводами обмотки. В известном решении значительную часть сечения занимает округленная часть сегмента. При этом стенки П-образного сегмента должны иметь толщину, достаточную для обеспечения жесткости при укладке в них обмотки (п.33 изобретения). При прочих равных условиях удельная мощность – мощность, отнесенная к массе двигателя, определяется площадью обмотки к общей площади сечения. При этом намотка ведется вокруг формирующего упора (в последующем извлекаемом) с шириной, определяемой диаметром провода обмотки (практические работы показали, что соотношение должно быть больше 4). В противном случае изгиб обмотки с малым радиусом приведет к разрушению изоляции на проволоке обмотки. В последующем, зона, занимавшаяся формирующим упором, увеличивает пустое пространство статора, что ведет к снижению площади статора занятой обмоткой.The disadvantage of the known solution is the low specific power of the electric motor. The useful output of the electric motor is determined by the cross-sectional area of the stator occupied by the winding wires. In the known solution, a significant part of the section is taken by the rounded part of the segment. In this case, the walls of the U-shaped segment must have a thickness sufficient to ensure rigidity when laying the windings in them (clause 33 of the invention). All other things being equal, specific power - the power referred to the mass of the motor, is determined by the winding area to the total cross-sectional area. In this case, the winding is carried out around the forming stop (subsequently removed) with a width determined by the diameter of the winding wire (practical work has shown that the ratio should be greater than 4). Otherwise, bending the winding with a small radius will destroy the insulation on the winding wire. Subsequently, the zone occupied by the forming stop increases the empty space of the stator, which leads to a decrease in the stator area occupied by the winding.
Кроме того, при дальнейшей сборке сегментов возможно радиальное смещение секций, в силу не жесткости их боковых стенок. Следствием данного обстоятельства будет переменная величина магнитных потоков в пределах различных сегментов.In addition, during further assembly of the segments, a radial displacement of the sections is possible, due to the non-rigidity of their side walls. The consequence of this circumstance will be a variable value of magnetic fluxes within different segments.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении жесткости конструкции статора и в повышении удельной мощности электродвигателя. The technical problem to be solved by the utility model consists in increasing the rigidity of the stator structure and in increasing the specific power of the electric motor.
Раскрытие полезной моделиDisclosure of a utility model
Техническая задача решается тем, что в электродвигателе с постоянными магнитами, включающем статор, ротор с постоянными магнитами, статор выполнен сборным из секторов с обмотками, каждый из которых в поперечном сечении имеет продольную и поперечную части. Сектора выполнены с Т-образным поперечным сечением, продольная часть которого расположена по радиусу статора, на ней выполнена обмотка, сектора сопряжены между собой торцами поперечных частей по профильным поверхностям, ротор выполнен в виде правильного многогранника с числом граней, равным числу магнитов. При этом поверхности дистальных торцов поперечной части сектора выполнены в виде конической впадины и выступа с равным углом при вершине. Кроме того, продольные части секторов выполнены увеличивающимися в радиальном направлении.The technical problem is solved by the fact that in an electric motor with permanent magnets, including a stator, a rotor with permanent magnets, the stator is made of prefabricated sectors with windings, each of which has a longitudinal and transverse parts in cross section. The sectors are made with a T-shaped cross section, the longitudinal part of which is located along the radius of the stator, a winding is made on it, the sectors are interconnected by the ends of the transverse parts along the profile surfaces, the rotor is made in the form of a regular polyhedron with the number of edges equal to the number of magnets. In this case, the surfaces of the distal ends of the transverse part of the sector are made in the form of a conical cavity and a protrusion with an equal angle at the apex. In addition, the longitudinal parts of the sectors are made to increase in the radial direction.
Краткое описание фигур чертежейBrief Description of the Figures of the Drawings
Полезная модель поясняется изображениями:The utility model is illustrated by pictures:
на фиг. 1 представлено схематичное изображение поперечного сечения электродвигателя; in fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an electric motor;
на фиг. 2 представлено поперечное сечение сектора в сборе;in fig. 2 is a cross-sectional view of an assembled sector;
на фиг.3 вариант выполнения поперечного сечения сектора в сборе;figure 3 is an embodiment of a cross-section of the sector assembly;
на фиг. 4 представлено поперечное сечение ротора до сборки с магнитами.in fig. 4 is a cross-sectional view of the rotor prior to assembly with magnets.
Вариант осуществления полезной моделиUtility model embodiment
Электродвигатель включает статор 1 и ротор 2 (фиг. 1). Статор 1 выполнен сборным из секторов 3. На каждый сектор 3 выполнена обмотка 4 (фиг. 2). Сектор 3 имеет Т-образное поперечное сечение и включает продольную 5 и поперечные части 6 и 7. Продольная часть 5 находятся в одной плоскости с продольной осью электродвигателя (на фиг. 1 выражена точкой) и располагается по радиусу статора 1. Обмотка 4 выполняется на продольную часть сектора 5. Сектор 3 с выполненной обмоткой 4 образует единый модуль 8. Статор 1 собирается из единых модулей 8.The electric motor includes a
Единые модули 8 сопрягаются между собой через торцы 9 и 10 дистальных концов поперечных частей 6. Торцы 9 и 10 выполняются с идентичными профилями 11 и 12. При этом профиль 11 является выступом, второй профиль 12 – впадиной. Наиболее целесообразно профили 11 и 12 выполнять в виде двух плоских поверхностей, расположенных симметрично и под равными углами α и β при вершине (фиг. 3). The single modules 8 are mated to each other through the
Продольная часть 5, каждого сектора 3, выполнена увеличивающейся в радиальном направлении (фиг. 3). При этом ширина продольной части а, располагающейся ближе к оси электродвигателя, выполняется меньшей, чем ширина продольной части в, располагающейся на большем удалении от оси электродвигателя. The
Поперечная часть 7 обеспечивает фиксацию обмоток 4 в радиальном направлении. Как следствие обеспечивается их более плотная упаковка на продольной части 5.The
Ротор 2 выполняется в виде правильного многогранника 13 с числом граней, равным числу постоянных магнитов 14 (фиг. 4).The
Сектор 3 с Т-образным профилем поперечного сечения обладает большей жесткостью, чем П-образный по известному техническому решению. При этом толщина продольной части 5 принимается исходя из диаметра проволоки обмотки, исключающей нарушение целостности ее изолирующего покрытия при намотке на сектор 3. Принимаемая величина ширины а, продольной части 5 обеспечивает трех-четырехкратное превышение диаметра обмотки 4.
Сопряжение торцов поперечных частей 9 и 10, смежных секторов 3, через профильное соединение 11-12 обеспечивает их взаимную фиксацию в радиальном направлении. Кроме того, при таком соединении исключается и относительный поворот в радиальной плоскости. Фиксация взаимного положения секторов 3 друг относительно друга через профильное соединение 11-12 обеспечивает сборку статора с минимальным числом дополнительных элементов. В этом варианте достаточным является кольцо минимальной толщины и ширины (на фигуре условно не показано).The conjugation of the ends of the
Продольная часть 5 сектора 3 является основой для навивки обмотки 4 и одновременно обеспечивает жесткость конструкции и исключается пустое пространство характерное для решения в соответствии с прототипом. Как результат увеличивается число витков обмотки 4 и обеспечивается увеличение удельной мощности электродвигателя. The
В процессе работы на обмотку 4 действуют переменные силы, направленные поперек их продольных осей. Плотная упаковка обмоток 4, с опорой на поперечную часть 7, обеспечивает сохранность взаимного положения в компаундной заливке. Исключается усталостное разрушение заливки, что повышает жесткость статора. Более плотная упаковка обмоток 4 на секторе обеспечивает большую жесткость. During operation, the winding 4 is acted upon by alternating forces directed across their longitudinal axes. The tight packing of the
Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает повышение жесткости конструкции статора 1 и повышении удельной мощности электродвигателя. Thus, the proposed technical solution provides an increase in the rigidity of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116234U RU207341U1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116234U RU207341U1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207341U1 true RU207341U1 (en) | 2021-10-26 |
Family
ID=78289898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021116234U RU207341U1 (en) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207341U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB881468A (en) * | 1957-02-07 | 1961-11-01 | English Electric Co Ltd | Improvements in and relating to dynamo-electric machines |
SU879709A1 (en) * | 1976-09-13 | 1981-11-07 | Предприятие П/Я А-7676 | Synchronous electric machine |
WO2001047089A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Richard Fletcher | Electronically commutated electrical machine |
RU2399142C1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский и Технологический Институт Электромашиностроения" | Valve-inductor motors with magnetic field concentrators |
RU2507662C2 (en) * | 2008-06-06 | 2014-02-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Stator design for electric motors divided along axis |
-
2021
- 2021-06-04 RU RU2021116234U patent/RU207341U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB881468A (en) * | 1957-02-07 | 1961-11-01 | English Electric Co Ltd | Improvements in and relating to dynamo-electric machines |
SU879709A1 (en) * | 1976-09-13 | 1981-11-07 | Предприятие П/Я А-7676 | Synchronous electric machine |
WO2001047089A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Richard Fletcher | Electronically commutated electrical machine |
RU2507662C2 (en) * | 2008-06-06 | 2014-02-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Stator design for electric motors divided along axis |
RU2399142C1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский и Технологический Институт Электромашиностроения" | Valve-inductor motors with magnetic field concentrators |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422968C2 (en) | Device in electric machine | |
US10326326B2 (en) | IPM machine with specialized winding for automotive electric vehicles | |
US9859764B2 (en) | Rotary electric machine with distributed armature winding | |
US10826364B2 (en) | Continuous stator winding and electric machine comprising the same | |
US10461591B2 (en) | Rotary electric machine with armature coil end top portions displaced in a radial direction | |
US10236738B2 (en) | Rotary electric machine | |
US10250092B2 (en) | Rotary electric machine | |
US20150288270A1 (en) | Modular stator for tubular electric linear motor and method of manufacture | |
US9601957B2 (en) | Compact multiphase wave winding of a high specific torque electric machine | |
US9641036B2 (en) | Rotary electric machine | |
US20080129137A1 (en) | Motor Winding | |
EP2166645A1 (en) | Group of three stator windings for a stator of an electric machine, a stator arrangement, a generator, and wind turbine | |
US20150349597A1 (en) | Rotary electric machine and method for manufacturing an armature that is used in the rotary electric machine | |
CN109923756B (en) | Rotating electrical machine | |
US20230179054A1 (en) | Stator having wave-winding coil structure, three-phase ac motor equipped with same, and method for producing stator | |
CN112821624A (en) | Stator for an electrical machine having conductors with varying cross-sectional shapes | |
KR20210120082A (en) | axial flux electromechanical | |
KR900001785B1 (en) | Winding method of stator for 3-phase ac generator | |
RU207341U1 (en) | Permanent Magnet Synchronous Brushless Motor | |
CN108288885B (en) | Voltage balancing winding pattern for an electric machine and method of assembling such a winding | |
GB2580916A (en) | Axial flux electrical machine | |
RU2411623C2 (en) | Ac electric machine | |
RU2722923C1 (en) | Modular stator of synchronous rotating electrical machine | |
RU2167482C1 (en) | Direct-current machine | |
RU2713877C1 (en) | Method of forming windings of an asymmetrical asynchronous electromotor and a stator of an asymmetrical asynchronous electromotor |