SU1631672A1 - Synchronous electric motor with permanent magnets - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим машинам, преимущественно к синхронным , и может быть использовано в тех отрасл х народного хоз йства, где необходимо синхронное и синфазное вращение реверсивного группового привода, например в вибрационной сейсморазведке Цель изобретени  - повышение удельной мощности и cos p . Магнитопровод ротора выполнен из чередующихс  в аксиальном направлении участков с внутренними немагнитными пазами и без них, причем лишь последние снабжены посто нными магнитами, которые примыкают к основани м больших пазов , намагничены радиально, и ось их полюсов совпадает с поперечной осью ротора . 6 ил.The invention relates to electric machines, mainly to synchronous ones, and can be used in those sectors of the national economy where synchronous and common-mode rotation of a reversible group drive is necessary, for example, in vibration seismic exploration. The purpose of the invention is to increase the power density and cos p. The rotor magnetic core is made of axially alternating sections with internal non-magnetic grooves and without them, only the latter are equipped with permanent magnets that are adjacent to the bases of the large grooves, magnetized radially, and the axis of their poles coincides with the transverse axis of the rotor. 6 Il.

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам, преимущественно к синхронным , и может быть использовано в тех отрасл х народного ход йства, где необходимо синхронное и синфазное вращение реверсивного группового привода.The invention relates to electric machines, mainly to synchronous ones, and can be used in those popular branches where synchronous and common-mode rotation of a reversible group drive is necessary.

Цель изобретени  - повышение удельной мощности и costp электродвигател ,The purpose of the invention is to increase the power density and costp of the electric motor,

На фиг. 1, 2 представлены два участка ротора, поперечные разрезы; на фиг. 3 - ротор электродвигател , продольный разрез; на фиг. 4, 5 и 6 - энергетические и моментные характеристики в функции угла сдвига посто нных магнитов от осей  вно выраженных полюсов ротора.FIG. 1, 2 shows two sections of the rotor, transverse sections; in fig. 3 - electric motor rotor, longitudinal section; in fig. 4, 5, and 6 show the energy and moment characteristics as a function of the shear angle of the permanent magnets from the axes of the clearly expressed rotor poles.

Ротор электродвигател  содержит часть 1 с внутренними немагнитными пазами 2 и часть 3 - без них. Части 1 и 3 ротора объединены общей литой короткозамкнутой пусковой обмоткой 4 в виде беличьей клетки. На основании больших пазов 5 частей 3 укреплены радиально намагниченные посто нные магниты 6, ось полюсов которых совпадает с поперечной осью ротора. Части 1 и 3 ротора чередуютс  между собой в аксиальном направлении.The rotor of the electric motor contains part 1 with internal non-magnetic slots 2 and part 3 without them. Parts 1 and 3 of the rotor are united by a common cast short-circuited starting winding 4 in the form of a squirrel cage. Based on the large grooves, 5 parts 3 are reinforced with radially magnetized permanent magnets 6, the axis of the poles of which coincides with the transverse axis of the rotor. Parts 1 and 3 of the rotor alternate with each other in the axial direction.

Электродвигатель работает следующим образом.The motor works as follows.

При подключении статорной обмотки двигател  к источнику питани  под действием кругового вращающегос  пол  в пусковой обмотке 4 навод тс  токи, магнитное поле которых, взаимодейству  с полем статора, создает асинхронный вращающий момент, разгон ющий ротор до подсинхронной скорости. Под действием синхронизирующего момента ротор вт гиваетс  в синхронизм.When the stator winding of the motor is connected to a power source, under the action of a circular rotary field in the start winding 4 currents are induced, the magnetic field of which, interacting with the stator field, creates an asynchronous torque that accelerates the rotor to subsynchronous speed. Under the action of the synchronizing moment, the rotor is pulled in synchronism.

На фиг. 4 и 6 представлены соответственно зависимости Рэи f(A)n cos (p f (A ) , построенные по результатам численных исследований уравнений, полученных из анализа векторной диаграммы синхронного двигател  с ротором по изобретению, из которых видно, что приFIG. 4 and 6 show, respectively, the dependencies of the Rei f (A) n cos (p f (A)) constructed from the results of numerical studies of the equations obtained from the analysis of the vector diagram of a synchronous motor with a rotor according to the invention, from which it can be seen that

С vUJWith vUJ

ГОGO

сдвиге осей реактивных и возбужденных полюсов на угол А , близкий к 90°, энергетические характеристики двигател  существенно повышаютс .the shift of the axes of the reactive and excited poles by an angle A close to 90 °, the energy characteristics of the engine are significantly increased.

На фиг, 6 представлены зоны однознач- ной синхронизации, построенные дл  предлагаемого устройства по результатам расчетов. Здесь сплошна  крива   вл етс  верхней границей аоны однозначной синхронизации , а пунктирна  - нижней грани- цей указанной зоны. Из зависимостей видно, что максимальна  ширина зоны соответствует углу сдвига оси полюсов посто-  нных магнитов 6 относительно оси реактивных полюсов Я --90°. Следователь- но, электродвигатель по изобретению сохран ет свойства прототипа, касающиес  способности вт гивани  в синхронизм в определенном фазовом положении независимо От направлени  вращени  10, при Fig. 6 shows unambiguous synchronization zones constructed for the proposed device according to the results of calculations. Here, the solid curve is the upper boundary of the unambiguous synchronization, and the dotted one, the lower boundary of the specified zone. It is seen from the dependences that the maximum width of the zone corresponds to the angle of shift of the axis of the poles of the permanent magnets 6 relative to the axis of the reactive poles I —90 °. Consequently, the motor according to the invention retains the properties of the prototype regarding the ability to be synchronized in a certain phase position regardless of the direction of rotation 10, when

одновременном повышении энергетических характеристик двигател .at the same time improving the energy performance of the engine.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Синхронный электродвигатель с посто нными магнитами, содержащий статор с многофазной обмоткой, ротор с  вно выраженными полюсами, посто нными магнитами и пусковой короткозамкнутой обмоткой, отличающийс  тем, что,с целью повышени  удельной мощности и cosy), ротор выполнен из чередующихс  в аксиальном направлении участ-ков, в одних из которых выполнены внутренние пазы, ориентированные вдоль продольной оси ротора , а в других участках выполнены пазы по поперечной оси ротора, в которых размещены радиально намагниченные посто нные магниты, прилегающие к основани м пазов.A permanent-magnet synchronous motor containing a stator with a multi-phase winding, a rotor with pronounced poles, permanent magnets and a short-circuited starting winding, characterized in that the rotor is made of alternating axially alternating parts In some of them, internal grooves are made, oriented along the longitudinal axis of the rotor, and in other sections, grooves are made along the transverse axis of the rotor, in which radially magnetized permanent magnets are placed. Adjacent to the bases of grooves. Ш1Ш1 .Ј-Ј- & ТпТшТ||11111111111П|||,..,.111111111 111111111 IIMl nil ТТШ- ШИШКИННИЩ.Ј-Ј- & ТпТшТ || 11111111111П |||, .., .111111111 111111111 IIMl nil ТТШ-ШИШКИННИЩ XX ШПтчИИНSHPTCHIIN /Z//77// Z // 77 / ,, 66 Фиг. 2FIG. 2 ШйгЗShigz ,, -90 -SO -JO 0 Фиг. -90 -SO -JO 0 FIG. -90 - -60 -50 О Фиг. 5-90 - -60 -50 O FIG. five -90 -60 -30 0 Фиг. 5-90 -60 -30 0 FIG. five