RU2499345C1 - Magnetoelectric motor - Google Patents
Magnetoelectric motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499345C1 RU2499345C1 RU2012115331/07A RU2012115331A RU2499345C1 RU 2499345 C1 RU2499345 C1 RU 2499345C1 RU 2012115331/07 A RU2012115331/07 A RU 2012115331/07A RU 2012115331 A RU2012115331 A RU 2012115331A RU 2499345 C1 RU2499345 C1 RU 2499345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- windings
- stator
- annular
- permanent magnets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в гибридных автомобилях и электромобилях, электромеханических, в том числе, автоматических системах управления и т.д.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used, in particular, in hybrid cars and electric vehicles, electromechanical, including automatic control systems, etc.
Известен магнитоэлектрический моментный двигатель, содержащий два статора с тороидальными магнитопроводами и катушечными обмотками, дисковый ротор с постоянными магнитами с осевой намагниченностью и чередующейся полярностью, подшипники с внешними и внутренними кольцами и вал ротора, при этом один из статоров жестко укреплен в корпусе; двигатель снабжен вторым дисковым ротором с валом, аналогичным первому ротору, неподвижной полой осью со ступицей и регулировочными кольцами, при этом роторы расположены соосно и установлены с возможностью взаимного вращения, валы роторов выполнены полыми и размещены на внешних кольцах подшипников, которые с двух концов надеты на неподвижную полую ось, первый из статоров неподвижно укреплен на ступице полой оси, а второй статор установлен с возможностью разворота относительно первого, регулировочные кольца размещены на неподвижной оси между торцевыми поверхностями ступицы и внутренними кольцами подшипников; тороидальные магнитопроводы выполнены с трапецеидальными зубцами и ярмом, причем высота ярма превышает высоту зубцов на две высоты обмотки статора, SU 1775807 A1.Known magnetoelectric torque motor containing two stators with toroidal magnetic circuits and coil windings, a disk rotor with permanent magnets with axial magnetization and alternating polarity, bearings with outer and inner rings and the rotor shaft, while one of the stators is rigidly mounted in the housing; the engine is equipped with a second disk rotor with a shaft similar to the first rotor, a fixed hollow axis with a hub and adjusting rings, while the rotors are coaxial and mounted for mutual rotation, the rotor shafts are hollow and placed on the outer rings of the bearings, which are worn on both ends fixed hollow axis, the first of the stators is fixedly mounted on the hub of the hollow axis, and the second stator is installed with the possibility of rotation relative to the first, the adjustment rings are placed on the fixed axis between the end faces of the hub and the inner ring of the bearings; toroidal magnetic cores are made with trapezoidal teeth and yoke, and the yoke height exceeds the height of the teeth by two stator winding heights, SU 1775807 A1.
Основным недостатком данного двигателя является так называемое «залипание» ротора вследствие взаимного притяжения зубцов статора и постоянных магнитов ротора.The main disadvantage of this engine is the so-called “sticking” of the rotor due to the mutual attraction of the stator teeth and the permanent magnets of the rotor.
Известен также магнитоэлектрический двигатель, ротор которого выполнен из двух закрепленных на валу параллельных друг другу дисков, на каждом из которых размещен кольцеобразный ряд постоянных магнитов с чередующейся полярностью, при этом полюсы постоянных магнитов, размещенных на одном из дисков ротора, обращены к противоположным полюсам магнитов, размещенным на другом диске ротора, статор представляет собой пластину в виде диска и размещен между дисками ротора с зазором относительно вала и снабжен кольцевыми обмотками в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора; статор имеет множество расходящихся веером по кругу спиц с прорезями; кольцевые обмотки размещены в указанных спицах; для фиксации обмоток статора служат внутренние и внешние кольца, CN 101951106(A).A magnetoelectric motor is also known, the rotor of which is made of two disks parallel to each other mounted on a shaft, on each of which there is an annular row of permanent magnets with alternating polarity, while the poles of the permanent magnets placed on one of the rotor disks are facing the opposite poles of the magnets, placed on another rotor disk, the stator is a plate in the form of a disk and is placed between the rotor disks with a gap relative to the shaft and is equipped with ring windings in the form of isos single trapezoid, the sides of which are located radially relative to the axis of rotation of the rotor; the stator has many spokes fan-shaped in a circle with slots; ring windings are placed in these spokes; The inner and outer rings, CN 101951106 (A), are used to fix the stator windings.
Данный двигатель принят в качестве прототипа настоящего изобретения.This engine is adopted as a prototype of the present invention.
Его недостатком является неравномерность крутящего момента на валу двигателя и вызываемая этим неравномерность вращения ротора. Это объясняется тем, что максимальное взаимодействие магнитного поля обмотки статора и постоянного магнита ротора имеет место при совпадении осей симметрии кольцевой обмотки и магнита. При изменении взаимного положения указанных осей друг относительно друга это взаимодействие уменьшается.Its disadvantage is the unevenness of the torque on the motor shaft and the resulting uneven rotation of the rotor. This is because the maximum interaction of the magnetic field of the stator winding and the permanent magnet of the rotor occurs when the symmetry axes of the ring winding and the magnet coincide. When the relative position of the indicated axes relative to each other changes, this interaction decreases.
Задачей настоящего изобретения является повышение равномерности крутящего момента на валу магнитоэлектрического двигателя и, соответственно, равномерности вращения ротора.The objective of the present invention is to increase the uniformity of torque on the shaft of the magnetoelectric motor and, accordingly, the uniformity of rotation of the rotor.
Согласно изобретению магнитоэлектрический двигатель, ротор которого выполнен из двух закрепленных на валу параллельных друг другу дисков, на каждом из которых размещен кольцеобразный ряд постоянных магнитов с чередующейся полярностью, при этом полюсы постоянных магнитов, размещенных на одном из дисков ротора, обращены к противоположным полюсам магнитов, размещенных на другом диске ротора, статор размещен между дисками ротора с зазором относительно вала и снабжен кольцевыми обмотками в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, статор выполнен в виде двух параллельных друг другу пластин, кольцевые обмотки размещены между пластинами, участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, кольцевые обмотки одной пластины статора вставлены в кольцевые обмотки другой пластины статора с образованием модулей, причем расстояние / между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину Ъ кольцеобразного ряда постоянных магнитов; между кольцевыми обмотками статора размещена дополнительная плоская кольцевая обмотка в форме равнобедренной трапеции, боковые стороны которой расположены в одной плоскости между боковыми сторонами других кольцевых обмоток.According to the invention, a magnetoelectric motor, the rotor of which is made of two disks parallel to each other mounted on a shaft, on each of which there is an annular row of permanent magnets with alternating polarity, while the poles of the permanent magnets placed on one of the rotor disks are facing the opposite poles of the magnets, placed on another rotor disk, the stator is placed between the rotor disks with a clearance relative to the shaft and is equipped with ring windings in the form of isosceles trapezoid, the sides to which are located radially relative to the axis of rotation of the rotor, the stator is made in the form of two plates parallel to each other, the ring windings are placed between the plates, the sections of the ring windings at the trapezoid bases are arched, the ring windings of one stator plate are inserted into the ring windings of the other stator plate with the formation of modules, moreover, the distance / between the sections of the annular windings in the bases of the trapezoid exceeds the width b of the annular row of permanent magnets; Between the annular stator windings there is an additional flat annular winding in the form of an isosceles trapezoid, the sides of which are located in the same plane between the sides of the other annular windings.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию «Новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed, which allows us to conclude that the invention meets the condition of "Novelty."
Благодаря реализации отличительных признаков независимого пункта формулы изобретения максимальное взаимодействие магнитного поля кольцевых обмоток статора с постоянными магнитами ротора происходит в два раза чаще в сравнении с прототипом, поскольку ось симметрии постоянного магнита поочередно совпадает сначала с осями симметрии кольцевых обмоток на одной из пластин статора, а затем с осями симметрии смежных кольцевых обмоток, расположенных на другой пластине статора, что сглаживает неравномерность момента на валу двигателя. Реализация отличительных признаков зависимого пункта формулы изобретения обеспечивает дополнительное повышение равномерности момента на валу двигателя.Due to the implementation of the distinguishing features of the independent claim, the maximum interaction of the magnetic field of the annular stator windings with the permanent rotor magnets occurs twice as often in comparison with the prototype, since the symmetry axis of the permanent magnet coincides first with the symmetry axes of the ring windings on one of the stator plates, and then with symmetry axes of adjacent annular windings located on another stator plate, which smoothes out the uneven moment on the motor shaft. The implementation of the distinguishing features of the dependent claims provides an additional increase in the uniformity of the moment on the motor shaft.
Заявителем не выявлены источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, что обусловливает, по мнению заявителя, соответствие изобретения критерию «изобретательский уровень».The applicant has not identified sources of information that would contain information about the influence of the distinguishing features of the invention on the achieved technical result, which determines, according to the applicant, the invention meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - элементы двигателя в аксонометрии;figure 1 - engine elements in a perspective view;
на фиг.2 - схематическое изображение ротора и статора двигателя, вариант по п.1 формулы изобретения, вид сбоку;figure 2 is a schematic illustration of the rotor and stator of the engine, a variant according to
на фиг.3 - разрез А-А и с фиг.2;figure 3 is a section aa and with figure 2;
на фиг.4 - смежные кольцевые обмотки статора, сопряженные друг с другом в аксонометрии, (модуль) вариант по п.1 формулы изобретенияfigure 4 - adjacent annular stator windings, paired with each other in a perspective view, (module) option according to
нафиг.5 - смежные кольцевые обмотки статора, вид в плане по фиг.5;5 — adjacent stator windings, plan view of FIG. 5;
на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5;Fig.6 is a section bB in Fig.5;
нафиг.7 - то же, что на фиг.2, вариант по п.2 формулы изобретения;7 is the same as in figure 2, a variant according to
на фиг.8 - разрез В-В на фиг.7on Fig - section bb In Fig.7
нафиг.9 - то же, что на фиг.4, вариант по п.2 формулыfig. 9 - the same as in figure 4, a variant according to
изобретения;inventions;
на фиг.10 - вид в плане по фиг.9;figure 10 is a view in plan of figure 9;
на фиг.11 - разрез Г-Г на фиг.10;figure 11 is a section GG in figure 10;
Магнитоэлектрический двигатель включает ротор, выполненный из двух закрепленных на валу параллельных друг другу дисков 1 и 2.The magnetoelectric motor includes a rotor made of two
На диске 1 закреплен кольцеобразный ряд 3 постоянных магнитов с чередующейся полярностью, на диске 2 размещен такой же ряд 4 постоянных магнитов. Полюсы постоянных магнитов ряда 3 обращены к противоположным полюсам магнитов ряда 4.An annular row of 3 permanent magnets with alternating polarity is fixed on the
Статор двигателя выполнен в виде двух параллельных друг другу пластин 5 и 6 и размещен между дисками 1 и 2 с зазором относительно вала 7. Статор снабжен кольцевыми обмотками 8 в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны 9 которых расположены радиально относительно оси вращения ротора. Участки 10 и 11 кольцевых обмоток 8 в основаниях трапеций выгнуты по дуге, при этом кольцевые обмотки 8, расположенные на пластине 5 статора, вставлены в кольцевые обмотки 8 на пластине 6 статора (фиг.4, 9) и залиты эпоксидным компаундом с образованием единых модулей; расстояние l между участками 10, 11 кольцевых обмоток 8 превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов. Кольцевые обмотки на пластине 5 статора последовательно соединены между собой. Так же соединены между собой кольцевые обмотки на пластине 6.The stator of the engine is made in the form of two
В варианте по фиг.7-11 между кольцевыми обмотками 8 статора размещены дополнительные кольцевые обмотки 12 в форме равнобедренной трапеции. Боковые стороны 13 обмоток 12 расположены в одной плоскости с боковыми сторонами 9 обмоток 8. Обмотки 12 последовательно соединены между собой.In the embodiment of FIGS. 7-11, additional
Магнитоэлектрический двигатель работает следующим образом. В варианте по п.1 формулы изобретения при подаче переменного электрического тока на обмотки 8 со сдвигом фаз на 90° между током в обмотках на пластине 5 и током в обмотках на пластине 6 (двухфазный ток) или в варианте по п.2 формулы изобретения со сдвигом фаз на 120° между обмотками 8 на пластине 5, обмотками 12 и обмотками 8 на пластине 6 (трехфазный ток) происходит взаимодействие между магнитными полями рядов 3 и 4 постоянных магнитов и магнитными полями, создаваемыми за счет протекания электрического тока в обмотках статора. В результате возникает крутящий момент, обеспечивающий вращение вала 7 двигателя.Magnetoelectric motor operates as follows. In the embodiment according to
Максимальное взаимодействие магнитного поля обмоток статора с постоянными магнитами ротора происходит при совпадении осей симметрии обмоток статора и магнитов ротора.The maximum interaction of the magnetic field of the stator windings with the permanent rotor magnets occurs when the symmetry axes of the stator windings and the rotor magnets coincide.
Поскольку кольцевые обмотки одной пластины статора вставлены в кольцевые обмотки другой пластины статора с некоторым сдвигом по окружности, увеличивается число совпадений указанных выше осей обмоток статора с осями симметрии обмоток ротора в каждом модуле в два или, в варианте по п.2 формулы изобретения, в три раза (в сравнении с прототипом), что обусловливает повышение равномерности крутящего момента на валу двигателя и более плавную его работу.Since the ring windings of one stator plate are inserted into the ring windings of another stator plate with a certain circumferential shift, the number of coincidences of the aforementioned axes of the stator windings with the symmetry axes of the rotor windings in each module is increased by two or, in the embodiment according to
Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данное изобретение соответствует критерию «Промышленная применимость».For the manufacture of the device used conventional structural materials and factory equipment. This circumstance, according to the applicant, allows us to conclude that this invention meets the criterion of "Industrial applicability".
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115331/07A RU2499345C1 (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Magnetoelectric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115331/07A RU2499345C1 (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Magnetoelectric motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012115331A RU2012115331A (en) | 2013-10-27 |
RU2499345C1 true RU2499345C1 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49446224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115331/07A RU2499345C1 (en) | 2012-04-17 | 2012-04-17 | Magnetoelectric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499345C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104795956A (en) * | 2015-05-05 | 2015-07-22 | 南京信息工程大学 | Permanent magnet synchronous motor with composite permanent magnets, controllable magnetic flux and axial magnetic field |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2714232A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-23 | Gec Alsthom Transport Sa | Synchronous magnet machine with air gap variation. |
RU2168062C1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Windmill generator |
RU2234788C2 (en) * | 1999-05-25 | 2004-08-20 | Смарт Мотор Ас | Electrical machine |
RU2313888C1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | End electric machine |
RU2337458C1 (en) * | 2007-07-18 | 2008-10-27 | Андрей Борисович Захаренко | Face electromagnetic machine (versions) |
CN101951106A (en) * | 2010-08-06 | 2011-01-19 | 深圳创维-Rgb电子有限公司 | Ultrathin high-power direct current magnetoelectric motor |
US7939089B2 (en) * | 2005-01-12 | 2011-05-10 | Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University | Attenuated mycobacteria as vectors for gene delivery to mammalian cells |
RU2427067C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Magnetoelectric generator |
-
2012
- 2012-04-17 RU RU2012115331/07A patent/RU2499345C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2714232A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-23 | Gec Alsthom Transport Sa | Synchronous magnet machine with air gap variation. |
RU2234788C2 (en) * | 1999-05-25 | 2004-08-20 | Смарт Мотор Ас | Electrical machine |
RU2168062C1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Windmill generator |
US7939089B2 (en) * | 2005-01-12 | 2011-05-10 | Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University | Attenuated mycobacteria as vectors for gene delivery to mammalian cells |
RU2313888C1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | End electric machine |
RU2337458C1 (en) * | 2007-07-18 | 2008-10-27 | Андрей Борисович Захаренко | Face electromagnetic machine (versions) |
RU2427067C1 (en) * | 2009-12-25 | 2011-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Magnetoelectric generator |
CN101951106A (en) * | 2010-08-06 | 2011-01-19 | 深圳创维-Rgb电子有限公司 | Ultrathin high-power direct current magnetoelectric motor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104795956A (en) * | 2015-05-05 | 2015-07-22 | 南京信息工程大学 | Permanent magnet synchronous motor with composite permanent magnets, controllable magnetic flux and axial magnetic field |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012115331A (en) | 2013-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2427067C1 (en) | Magnetoelectric generator | |
RU2494520C2 (en) | Electromagnetic generator | |
WO2014128985A1 (en) | Magnetic wave gear device | |
JP2013046568A (en) | Electric motor | |
JP2016174521A (en) | Single-phase brushless motor | |
RU2011134593A (en) | ELECTRICAL ENGINE | |
US10236732B2 (en) | Inductor type rotary motor | |
JP6324384B2 (en) | Electromechanical transducer | |
JP2018082600A (en) | Double rotor type rotating electrical machine | |
JP2017055651A (en) | Single phase permanent magnet motor | |
WO2013073274A1 (en) | Electric motor | |
WO2016186533A1 (en) | Magnetoelectric generator | |
JP6164506B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2018519782A (en) | Permanent magnet motor | |
RU2515998C1 (en) | Magnetoelectric generator | |
RU2499345C1 (en) | Magnetoelectric motor | |
RU2506688C2 (en) | Magnetoelectric generator | |
CN103748766A (en) | Rotor for motor and motor provided with same | |
RU121404U1 (en) | MAGNETO-ELECTRIC ENGINE | |
KR20140119233A (en) | Motor Device | |
RU115978U1 (en) | MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR | |
WO2012121685A2 (en) | Low-speed multipole synchronous generator | |
KR20230017776A (en) | Improved axial flux electric motor | |
RU2515999C1 (en) | Magnetoelectric engine | |
KR101511908B1 (en) | Permanent magnet motor |