RU2541356C1

RU2541356C1 - Electric machine

Info

Publication number: RU2541356C1
Application number: RU2013137722/07A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Дидов; Виктор Дмитриевич Сергеев
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2015-02-10
Also published as: RU2013137722A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: electric machine contains casing with laminated rotor core with slots for winding coils installation. In the cylinder cavity of the stator the rotor is installed with possibility of rotation, it includes shaft and inductor with external cylindrical surface containing alternating along the perimeter poles and permanent magnets fixed in slots of the inductor by the non-magnetic wedges. Between the shaft and inductor a bushing is installed, on it inductor is rigidly secured. End faces of the rotor are rigidly secured to the end face covers. The composite permanent magnets of similar height ate rigidly secured in ring clearances. Ring permanent magnets are rigidly secured above each other on walls of second and forth ring collars looking on the rotor axis of rotation. Electric machine casing is provided with shields.

EFFECT: increased service life of the electric machine, significant friction decreasing in bearings at increased and high rotational speed of the inductor.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и, в частности к электромашиностроению.The invention relates to the field of electrical engineering and, in particular, to electrical engineering.

Известна высокооборотная электромашина, содержащая корпус, выполненный с возможностью подвода в его полость охлаждающего газа, снабженный торцевыми щитами и средствами подвода охлаждающего газа к узлам, размещенным в полости корпуса, сердечник статора, снабженный обмоткой, в цилиндрической полости которого с зазором размещен ротор, содержащий индуктор и подшипниковый узел (см. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.).A high-speed electric machine is known, comprising a housing configured to supply cooling gas into its cavity, equipped with end shields and means for supplying cooling gas to the nodes located in the housing cavity, a stator core equipped with a winding, in the cylindrical cavity of which a rotor containing an inductor is placed with a gap and a bearing assembly (see Balagurov V.A., Galteev F.F. Electric generators with permanent magnets. - M.: Energoatomizdat, 1988. - 280 p.).

Недостатком данного устройства является невозможность существенного уменьшения массогабаритных характеристик устройства за счет повышения окружной скорости индуктора. Поскольку нагрузочные характеристики подшипниковых узлов не допускают высокие скорости вращения ротора при увеличении его радиального размера.The disadvantage of this device is the inability to significantly reduce the weight and size characteristics of the device by increasing the peripheral speed of the inductor. Since the load characteristics of the bearing units do not allow high rotor speeds when increasing its radial size.

Наиболее близким к предложенному решению является электромашина, содержащая корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, включающий вал и индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, зафиксированные в пазах индуктора немагнитными клиньями, и подшипниковый узел (см. патент РФ №2385523, МПК H02K 5/16, 2010 г.).Closest to the proposed solution is an electric machine containing a housing in the cavity of which a laden stator core is placed, provided with grooves in which the winding coils are placed, and a rotor including a shaft and an inductor with an alternating cylindrical surface, alternating in rotation, is placed in the cylindrical stator cavity along the perimeter of the pole and permanent magnets fixed in the grooves of the inductor with non-magnetic wedges, and a bearing assembly (see RF patent No. 2385523, IPC H02K 5/16, 2010).

Недостатком данного устройства является повышенный немагнитный зазор из-за наличия втулки достаточно большой толщины, что уменьшает индукцию в зазоре между статором и ротором и, следовательно, ухудшает массогабаритные показатели машины.The disadvantage of this device is the increased non-magnetic gap due to the presence of a sleeve of sufficiently large thickness, which reduces the induction in the gap between the stator and the rotor and, therefore, affects the overall dimensions of the machine.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является значительное снижение трения в подшипниках электромашины, повышение ее надежности работы, упрощение конструкции, увеличение окружной скорости индуктора без увеличения его массы.The task to which the proposed technical solution is directed is to significantly reduce friction in the bearings of an electric machine, increase its reliability, simplify the design, increase the peripheral speed of the inductor without increasing its mass.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении ресурса электромашины, существенном уменьшении трения в подшипниках при повышенных и высоких окружных скоростях индуктора.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in increasing the life of the electric machine, a significant reduction in friction in the bearings at high and high peripheral speeds of the inductor.

Поставленная задача решается тем, что электромашина, содержащая корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, причем в цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор, включающий вал и индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, содержащий чередующиеся по периметру полюса и постоянные магниты, зафиксированные в пазах индуктора немагнитными клиньями, и подшипниковый узел, отличается тем, что между валом и индуктором размещена втулка, на которой жестко закреплен индуктор, которая жестко связана с валом продольными, предпочтительно, радиальными перемычками, кроме того, торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора, при этом на первой торцевой крышке выполнены первый и второй кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке выполнены третий и четвертый кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, при этом в кольцевых зазорах между первым и вторым и между третьим и четвертым кольцевыми выступами жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, кроме того, на стенках второго и четвертого кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковым диаметром кольца, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, кроме того, корпус электромашины снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса, кроме того, центральная часть первого щита электромашины снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом первой торцевой крышки, и снабжена центрально расположенным отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал ротора, при этом на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной ко второму кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа первой торцевой крышки ротора, кроме того, центральная часть второго щита корпуса электромашины снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом второй торцевой крышки, при этом на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной к четвертому кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа второй торцевой крышки ротора, кроме того, на участках первого и второго щитов корпуса, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым и вторым кольцевыми выступами первой торцевой крышки и третьим и четвертым кольцевыми выступами второй торцевой крышки, закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты, причем нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на торцевых крышках ротора. Кроме того, стенки цилиндрических выступов щитов усилены ребрами жесткости, размещенными на поверхностях, обращенных к оси вращения ротора. Кроме того, торцевые части цилиндрических выступов снабжены упорными страховочными подшипниками, выполненными в виде шайб из углеситалла с зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим зазора осевого магнитного подшипника, а также радиальными страховочными подшипниками, выполненными в виде тонкостенных втулок из углеситалла с радиальным зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим радиального зазора магнитных подшипников.The problem is solved in that the electric machine containing the housing, in the cavity of which the laden stator core is placed, provided with grooves in which the winding coils are placed, the rotor including the shaft and the inductor with the outer cylindrical surface containing alternating rotationally placed in the cylindrical stator cavity along the perimeter of the pole and permanent magnets fixed in the grooves of the inductor by non-magnetic wedges, and the bearing assembly, characterized in that a sleeve is placed between the shaft and the inductor, on which the inductor is rigidly fixed, which is rigidly connected to the shaft by longitudinal, preferably radial jumpers, in addition, the end parts of the rotor are rigidly fastened to the end caps, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter of the inductor, while the first and second annular protrusions are made on the first end cap , coaxial axis of rotation of the rotor, and on the second end cover made the third and fourth annular protrusions, coaxial axis of rotation of the rotor, while in the annular gaps between the first and second and between the third Compound permanent magnets of the same height are rigidly fixed to them and the fourth ring protrusions, each of which contains at least three ring coaxial permanent magnets, the odd of which, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and the even rings are made with axial magnetization, in addition, on the walls of the second and fourth annular protrusions facing the axis of rotation of the rotor, at least three annular permanent magnets with one the same diameter of the ring, while the odd rings, counting from the outermost ones, are magnetized along the axis of the rotor and facing each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, in addition, the casing of the electric machine is equipped with first and second shields made with the possibility of hard fastening with the corresponding end edges of the housing, in addition, the Central part of the first shield of the electric machine is equipped with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity formed by the second annular protrusion ohm of the first end cover, and is provided with a centrally located hole through which the rotor shaft is rotated, and at least three ring permanent magnets of the same external diameter are rigidly fixed one above the other on the surface of this cylindrical protrusion in this case, the odd rings, counting from the outermost rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, and the number, size The directions and directions of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the second annular protrusion of the first end cover of the rotor, in addition, the central part of the second shield of the electric machine body is equipped with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity, formed by the fourth annular protrusion of the second end cap, while on the surface of this cylindrical protrusion facing the fourth annular at the ledge, at least three annular permanent magnets of the same outer diameter are rigidly fixed on top of each other, while the odd rings, counting from the extreme rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, moreover, the number, size and direction of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the fourth annular protrusion of the second end rotor caps, in addition, in the areas of the first and second shield panels of the housing coinciding with the location of the annular gaps formed, respectively, by the first and second annular protrusions of the first end cap and the third and fourth annular protrusions of the second end cap, composite permanent magnets are fixed, each of which contains at least three annular coaxial permanent magnets of the same height, and the odd rings, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles and, and even rings are made with axial magnetization, and the number, size and direction of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the end caps of the rotor. In addition, the walls of the cylindrical protrusions of the shields are reinforced with stiffeners placed on surfaces facing the axis of rotation of the rotor. In addition, the end parts of the cylindrical protrusions are equipped with thrust safety bearings made in the form of carbon metal washers with a clearance relative to the rotor surface facing them, slightly smaller than the axial magnetic bearing clearance, as well as radial safety bearings made in the form of thin-walled carbon metal bushings with a radial clearance relative to the rotor surface facing them, slightly smaller than the radial clearance of the magnetic bearings.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения и существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution and the essential features of the prototype and analogues indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the essential features of the characterizing part of the claims solve the following functional tasks.

Признаки, указывающие, что «…между валом и индуктором размещена втулка, на которой жестко закреплен индуктор, которая жестко связана с валом продольными, предпочтительно, радиальными перемычками, кроме того, торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора», обеспечивают необходимую жесткость и прочность конструкции ротора электромашины при минимальной массе и позволяют увеличить окружную скорость индуктора без существенного увеличения его массы.Signs indicating that "... between the shaft and the inductor there is a sleeve on which the inductor is rigidly fixed, which is rigidly connected to the shaft by longitudinal, preferably radial jumpers, in addition, the end parts of the rotor are rigidly fastened with end caps, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter inductor ”, provide the necessary rigidity and structural strength of the rotor of the electric machine with a minimum mass and can increase the peripheral speed of the inductor without a significant increase in its mass.

Признаки, указывающие, что «на первой торцевой крышке ротора выполнены первый и второй кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке ротора выполнены третий и четвертый кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, при этом в кольцевых зазорах между первым и вторым и между третьим и четвертым кольцевыми выступами жестко закреплены составные постоянные магниты одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита» образуют пяты упорных магнитных подшипников на торцевых поверхностях индуктора. При этом жесткое скрепление постоянных магнитов с пятой электромашины способствует уменьшению деформации магнитов магнитного подшипника и обеспечивает прочность пяты магнитного подшипника.Signs indicating that "on the first end cover of the rotor, the first and second annular protrusions are made, coaxial to the axis of rotation of the rotor, and on the second end cover of the rotor, the third and fourth annular projections are made, coaxial to the axis of rotation of the rotor, while in the annular gaps between the first and second and between the third and fourth annular protrusions composite permanent magnets of the same height are rigidly fixed, each of which contains at least three annular coaxial permanent magnets ”form the heels of the thrust magnetic bearings Cove at the end faces of the inductor. At the same time, rigid bonding of permanent magnets to the fifth of the electric machine helps to reduce the deformation of the magnets of the magnetic bearing and ensures the strength of the heel of the magnetic bearing.

Признаки, указывающие, что «нечетные магниты, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием», формируют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов пят, что обеспечивает увеличение магнитного потока, и направление его основной части в зону рабочего зазора упорного подшипникового узла для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость упорных магнитных подшипников, создает значительные силы отталкивания.Signs indicating that “the odd magnets, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and the even rings are made with axial magnetization”, form a magnetization circuit (Halbach scheme) of the permanent magnets of the heels, which ensures an increase in magnetic flux, and the direction of its main part to the working gap of the thrust bearing assembly to obtain significant repulsive forces of the same poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the thrust magnetic bearings, creates significant repulsive forces.

Признаки «…на стенках второго и четвертого кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита с одинаковым диаметром кольца…» образуют цапфы радиальных магнитных подшипников. При этом жесткое скрепление постоянных магнитов с цапфой магнитного подшипника способствует уменьшению деформации магнитов и обеспечивает прочность цапфы магнитного подшипника.The signs "... on the walls of the second and fourth annular protrusions facing the axis of rotation of the rotor are rigidly fixed one above the other, at least three annular permanent magnets with the same diameter of the ring ..." form the journal of the radial magnetic bearings. At the same time, the rigid bonding of the permanent magnets to the trunnion of the magnetic bearing helps to reduce the deformation of the magnets and ensures the strength of the trunnion of the magnetic bearing.

Признаки, указывающие, что «нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием», формируют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов цапф, которая обеспечивает увеличение магнитного потока, и направление его основной части в зону рабочего зазора радиального магнитного подшипника для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость радиальных магнитных подшипников, создает значительные силы отталкивания.Signs indicating that “the odd rings, counting from the outermost ones, are magnetized along the rotor axis and facing each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization”, form a magnetization circuit (Halbach scheme) of permanent pins magnets, which increases the magnetic flux , and the direction of its main part to the working gap of the radial magnetic bearing to obtain significant repulsive forces of the same poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the radial magnetic bearings, creates significant repulsive forces.

Признаки, указывающие, что «корпус электромашины снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса, кроме того, центральная часть первого щита электромашины снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом первой торцевой крышки, и снабжена центрально расположенным отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал ротора», создают возможность размещения радиальных магнитных подшипников в щитах электромашины и пропуска приводного вала электромашины.Signs indicating that "the body of the electric machine is equipped with first and second shields made with the possibility of rigid fastening with the corresponding end edges of the housing, in addition, the Central part of the first shield of the electric machine is equipped with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity formed by the second annular protrusion of the first end cap, and provided with a centrally located hole through which the rotor shaft is rotatably passed ”, create the possibility of placing radial ma netic bearing shields electrical machinery and electrical machinery drive shaft passes.

Признаки «…на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной ко второму кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра…» формируют вкладыш радиального магнитного подшипника и обеспечивают жесткое скрепление постоянных магнитов с кольцевым выступом крышки электромашины, необходимую прочность вкладыша, что способствует уменьшению деформации магнитов.The signs "... on the surface of this cylindrical protrusion facing the second annular protrusion are rigidly fixed one above the other, at least three annular permanent magnets of the same outer diameter ..." form a radial magnetic bearing insert and provide rigid bonding of the permanent magnets to the annular protrusion of the lid of the electric machine, the necessary strength of the liner, which helps to reduce the deformation of the magnets.

Признаки, указывающие, что «нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа первой торцевой крышки ротора», формируют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов, которая обеспечивает увеличение магнитного потока, и направление его основной части в зону рабочих зазоров радиальных магнитных подшипников для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость радиального магнитного подшипника.Signs indicating that “the odd rings, counting from the outermost rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, and the number, size and direction of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the second annular protrusion of the first end cover of the rotor ”, form a magnetization circuit (Halbach scheme) of permanent magnets, which provides velichenie magnetic flux and the direction of its main part in the working zone gaps radial magnetic bearings to produce considerable forces of repulsion of like poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the radial magnetic bearing.

Признаки «…центральная часть второго щита корпуса электромашины снабжена цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом второй торцевой крышки, при этом на поверхности этого цилиндрического выступа, обращенной к четвертому кольцевому выступу, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита одинакового внешнего диаметра…» формируют вкладыш радиального магнитного подшипника. При этом жесткое скрепление постоянных магнитов с кольцевым выступом щита электромашины способствует уменьшению деформации магнитов и восприятию высоких радиальных нагрузок радиальным магнитным подшипником.Signs "... the central part of the second shield of the electric machine body is provided with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity formed by the fourth annular protrusion of the second end cover, while on the surface of this cylindrical protrusion facing the fourth annular protrusion, are rigidly fixed one above the other, at least three annular permanent magnets of the same outer diameter ... ”form a liner of a radial magnetic bearing. At the same time, rigid bonding of permanent magnets with an annular protrusion of the shield of the electric machine helps to reduce the deformation of the magnets and the perception of high radial loads by a radial magnetic bearing.

Признаки, указывающие, что «нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа второй торцевой крышки ротора», реализуют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов, которая обеспечивает увеличение магнитного потока, и направление его основной части в зону рабочих зазоров радиального магнитного подшипника для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость радиального магнитного подшипника.Signs indicating that “the odd rings, counting from the outermost rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, and the number, size and direction of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the fourth annular protrusion of the second end cover of the rotor ”, implement a magnetization scheme (Halbach scheme) of permanent magnets, which provides There is an increase in magnetic flux, and the direction of its main part to the working gap region of the radial magnetic bearing to obtain significant repulsive forces of the same poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the radial magnetic bearing.

Признаки «…на участках первого и второго щитов корпуса, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым и вторым кольцевыми выступами первой торцевой крышки и третьим и четвертым кольцевыми выступами второй торцевой крышки, закреплены составные постоянные магниты, каждый из которых содержит, как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты…» формируют подпятники упорных магнитных подшипников. При этом жесткое скрепление постоянных магнитов с щитом электромашины способствует уменьшению деформации упорного магнитного подшипника и восприятию высоких осевых нагрузок магнитным подшипником.The signs "... in areas of the first and second shield panels that coincide with the location of the annular gaps formed, respectively, by the first and second annular protrusions of the first end cap and the third and fourth annular protrusions of the second end cap, composite permanent magnets are fixed, each of which contains, as at least three ring coaxial permanent magnets of the same height ... ”form the thrust bearings of the thrust magnetic bearings. At the same time, rigid bonding of permanent magnets to the shield of the electric machine helps to reduce the deformation of the thrust magnetic bearing and the perception of high axial loads by a magnetic bearing.

Признаки «…нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности этих магнитных колец аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов, закрепленных на торцевых крышках ротора…» формируют схему намагничивания (схему Хальбаха) постоянных магнитов, которая обеспечивает увеличение магнитного потока, и направление его основной части в зону рабочих зазоров упорных магнитных подшипников для получения значительных сил отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов. Это повышает несущую способность и жесткость упорных магнитных подшипников.The signs "... odd rings, counting from the outermost rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and even rings are made with axial magnetization, and the number, size and direction of magnetization of these magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets fixed on the end caps of the rotor ... ”form a magnetization scheme (Halbach scheme) of permanent magnets, which provides an increase in magnetic flux, and the direction of its main part to the working area for clearances of persistent magnetic bearings to obtain significant repulsive forces of the same poles of permanent magnets. This increases the bearing capacity and stiffness of the thrust magnetic bearings.

Признаки, указывающие, что «стенки цилиндрических выступов щитов усилены ребрами жесткости, размещенными на поверхностях, обращенных к оси вращения ротора», уменьшают деформации щитов под действием сил отталкивания магнитных подшипников.Signs indicating that “the walls of the cylindrical protrusions of the shields are reinforced with stiffeners located on surfaces facing the axis of rotation of the rotor” reduce the deformation of the shields under the action of the repulsive forces of the magnetic bearings.

Признаки, указывающие, что «торцевые части цилиндрических выступов снабжены упорными страховочными подшипниками, выполненными в виде шайб из углеситалла с зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим зазора осевого магнитного подшипника», предотвращают повреждение магнитов при значительном превышении нагрузок на упорные магнитные подшипники.Signs indicating that “the end parts of the cylindrical protrusions are provided with thrust safety bearings made in the form of carbon metal washers with a gap relative to the rotor surface facing them slightly smaller than the axial magnetic bearing gap” prevent damage to the magnets when the loads on the thrust magnetic bearings are significantly exceeded.

Признаки, указывающие, что «радиальными страховочными подшипниками, выполненными в виде тонкостенных втулок из углеситалла с радиальным зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим радиального зазора магнитных подшипников», предотвращают повреждение магнитов при значительном превышении нагрузок на радиальные магнитные подшипники.Signs indicating that “radial safety bearings made in the form of thin-walled bushings of carbon metal with a radial clearance relative to the rotor surface facing them are slightly smaller than the radial clearance of the magnetic bearings” prevent damage to the magnets when the loads on the radial magnetic bearings are significantly exceeded.

На фиг.1 показан продольный разрез машины по оси вращения, а на фиг.2 - поперечный разрез.Figure 1 shows a longitudinal section of the machine along the axis of rotation, and figure 2 is a transverse section.

На чертежах показаны корпус 1, сердечник статора 2, разрезная втулка. 3, пазы 4, катушки обмотки 5, клинья паза 6, первый 7 и второй 8 щиты, вал 9, полюса 10, постоянные магниты 11, немагнитные клинья 12, втулка 13, радиальные перемычки 14, торцевые крышки 15 и 16, первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 кольцевые выступы, постоянные магниты 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, цилиндрические выступы 29, 30, отверстие 31, ребра жесткости 32, 33, упорные страховочные подшипники 34, 35, радиальные страховочные подшипники 36, 37, бандаж 38.The drawings show the housing 1, the stator core 2, a split sleeve. 3, grooves 4, winding coils 5, groove wedges 6, first 7 and second 8 shields, shaft 9, poles 10, permanent magnets 11, non-magnetic wedges 12, sleeve 13, radial jumpers 14, end caps 15 and 16, first 17, second 18, third 19 and fourth 20 ring protrusions, permanent magnets 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, cylindrical protrusions 29, 30, hole 31, stiffeners 32, 33, thrust safety bearings 34, 35 , radial safety bearings 36, 37, band 38.

Электромашина содержит герметичный корпус 1, в полости которого установлен шихтованный сердечник статора 2 из электротехнической стали. Сердечник статора 2 с одной стороны опирается на внутренний выступ корпуса 1, а с другой стороны зафиксирован разрезной втулкой 3 и снабжен открытыми пазами 4, в которых размещены катушки обмотки 5, зафиксированные клином 6. Корпус 1 электромашины с обеих сторон снабжен первым 7 и вторым 8 щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса 1.The electric machine contains a sealed housing 1, in the cavity of which is mounted a laminated core of the stator 2 of electrical steel. The stator core 2 on one side rests on the inner protrusion of the housing 1, and on the other hand is fixed by a split sleeve 3 and is provided with open grooves 4, in which the winding coils 5 are fixed, fixed by the wedge 6. The housing 1 of the electric machine on both sides is equipped with the first 7 and second 8 shields made with the possibility of hard bonding with the corresponding end edges of the housing 1.

В цилиндрической полости статора 2 с возможностью вращения размещен ротор. Ротор включает вал 9 и индуктор с внешней цилиндрической поверхностью, содержащий чередующиеся по периметру полюса 10 из материала с высокой магнитной проницаемостью, например, из сплава 48КНФ и постоянные магниты 11 из материала неодим-железо-бор с тангенциальным намагничиванием, зафиксированные в пазах индуктора немагнитными клиньями 12 из нержавеющей стали. Между валом 9 и индуктором размещена втулка 13, на которой жестко закреплен индуктор и которая жестко связана с валом 9 продольными, предпочтительно, радиальными перемычками 14.In the cylindrical cavity of the stator 2, a rotor is placed rotatably. The rotor includes a shaft 9 and an inductor with an external cylindrical surface, containing alternating poles 10 of high magnetic permeability material, for example, 48KNF alloy and permanent magnets 11 made of neodymium-iron-boron material with tangential magnetization, fixed in the grooves of the inductor by non-magnetic wedges 12 stainless steel. Between the shaft 9 and the inductor there is a sleeve 13 on which the inductor is rigidly fixed and which is rigidly connected to the shaft 9 with longitudinal, preferably radial jumpers 14.

Торцевые части ротора жестко скреплены с торцевыми крышками 15 и 16, внешний диаметр которых соответствует внешнему диаметру индуктора. При этом на первой торцевой крышке 15 выполнены первый 17 и второй 18 кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора, а на второй торцевой крышке 16 выполнен третий 19 и четвертый 20 кольцевые выступы, соосные оси вращения ротора. В кольцевых зазорах между первым 17 и вторым 18 и между третьим 19 и четвертым 20 кольцевыми выступами жестко закреплены составные постоянные магниты 21 и 22 одинаковой высоты, каждый из которых содержит, как минимум, три кольцевых коаксиальных постоянных магнита, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием. На стенках второго 18 и четвертого 20 кольцевых выступов, обращенных к оси вращения ротора, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 23 и 24 с одинаковым диаметром кольца, при этом нечетные кольца, считая от крайних, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием.The end parts of the rotor are rigidly bonded to the end caps 15 and 16, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter of the inductor. At the same time, on the first end cover 15, the first 17 and second 18 ring protrusions are aligned with the axis of rotation of the rotor, and on the second end cover 16 the third 19 and fourth 20 ring protrusions are aligned with the axis of rotation of the rotor. Compound permanent magnets 21 and 22 of the same height are rigidly fixed in the annular gaps between the first 17 and second 18 and between the third 19 and fourth 20 ring protrusions, each of which contains at least three annular coaxial permanent magnets, odd of which, counting from the extreme rings, magnetized radially and facing each other by the same poles, and even rings are made with axial magnetization. On the walls of the second 18 and fourth 20 ring protrusions facing the axis of rotation of the rotor, at least three ring permanent magnets 23 and 24 with the same ring diameter are rigidly fixed one above the other, while the odd rings, starting from the extreme ones, are magnetized along the axis of the rotor and facing each other with the same poles, and even rings are made with radial magnetization.

Центральная часть первого щита 7 электромашины снабжена цилиндрическим выступом 29, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной вторым кольцевым выступом 18 первой торцевой крышки 15, и снабжена центрально расположенным отверстием 31, через которое с возможностью вращения пропущен вал 9 ротора. На поверхности цилиндрического выступа 29, обращенной ко второму кольцевому выступу 18, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 25 одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием. Число, размеры и направление намагниченности магнитных колец 25 аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 23, закрепленных на внутренней поверхности второго кольцевого выступа 18 первой торцевой крышки 15 ротора. Центральная часть второго щита 8 корпуса 1 электромашины снабжена цилиндрическим выступом 30, выполненным с возможностью его размещения в полости, образованной четвертым кольцевым выступом 20 второй торцевой крышки 16. На поверхности цилиндрического выступа 30, обращенной к четвертому кольцевому выступу 20, жестко закреплены друг над другом, как минимум, три кольцевых постоянных магнита 26 одинакового внешнего диаметра, при этом нечетные кольца, считая от крайних колец, намагничены по оси ротора и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с радиальным намагничиванием, причем число, размеры и направление намагниченности магнитных колец 26 аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 24, закрепленных на внутренней поверхности четвертого кольцевого выступа 20 второй торцевой крышки 16 ротора.The central part of the first shield 7 of the electric machine is equipped with a cylindrical protrusion 29 made with the possibility of its placement in the cavity formed by the second annular protrusion 18 of the first end cover 15, and provided with a centrally located hole 31 through which the rotor shaft 9 is rotated. On the surface of the cylindrical protrusion 29 facing the second annular protrusion 18, at least three annular permanent magnets 25 of the same external diameter are rigidly fixed one above the other, while the odd rings, counted from the outermost rings, are magnetized along the rotor axis and face each other poles of the same name, and even rings are made with radial magnetization. The number, size and direction of magnetization of the magnetic rings 25 are similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets 23, mounted on the inner surface of the second annular protrusion 18 of the first end cover 15 of the rotor. The Central part of the second shield 8 of the housing 1 of the electric machine is equipped with a cylindrical protrusion 30 made with the possibility of its placement in the cavity formed by the fourth annular protrusion 20 of the second end cover 16. On the surface of the cylindrical protrusion 30, facing the fourth annular protrusion 20, are rigidly fixed to each other, at least three ring permanent magnets 26 of the same external diameter, while the odd rings, counting from the extreme rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and even rings are made with radial magnetization, and the number, size and direction of magnetization of the magnetic rings 26 are similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets 24, mounted on the inner surface of the fourth annular protrusion 20 of the second rotor end cover 16.

На участках первого 7 и второго 8 щитов корпуса 1, совпадающих с местоположением кольцевых зазоров, образованных, соответственно, первым 17 и вторым 18 кольцевыми выступами первой торцевой крышки 15 и третьим 19 и четвертым 20 кольцевыми выступами второй торцевой крышки 16, закреплены составные постоянные магниты 27 и 28, каждый из которых содержит, как минимум три кольцевых коаксиальных постоянных магнита одинаковой высоты, нечетные из которых, считая от крайних колец, намагничены радиально и обращены друг к другу одноименными полюсами, а четные кольца выполнены с осевым намагничиванием. Число, размеры и направление намагниченности магнитных колец 27 и 28 аналогичны числу, размерам и направлению намагниченности постоянных магнитов 21 и 22, закрепленных на торцевых крышках 15 и 16 ротора. Стенки цилиндрических выступов 29 и 30 щитов 7 и 8 усилены ребрами жесткости 32 и 33, размещенными на поверхностях, обращенных к оси вращения ротора. Кроме того, торцевые части цилиндрических выступов 29 и 30 щитов 7 и 8 снабжены упорными страховочными подшипниками 34, 35, выполненными в виде шайб из углеситалла с зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим зазора осевого магнитного подшипника, а также радиальными страховочными подшипниками 36, 37, выполненными в виде тонкостенных втулок из углеситалла с радиальным зазором относительно обращенной к ним поверхности ротора, несколько меньшим радиального зазора магнитных подшипников. На внешней цилиндрической поверхности ротора выполнен бандаж 38, например, намоткой углеволокна с пропиткой твердеющими синтетическими смолами.In the areas of the first 7 and second 8 shields of the housing 1, coinciding with the location of the annular gaps formed, respectively, by the first 17 and second 18 ring protrusions of the first end cover 15 and the third 19 and fourth 20 ring protrusions of the second end cover 16, composite permanent magnets 27 are fixed and 28, each of which contains at least three annular coaxial permanent magnets of the same height, odd of which, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and even to rings are made with axial magnetization. The number, size and direction of magnetization of the magnetic rings 27 and 28 are similar to the number, size and direction of magnetization of the permanent magnets 21 and 22, mounted on the end caps 15 and 16 of the rotor. The walls of the cylindrical protrusions 29 and 30 of the shields 7 and 8 are reinforced with stiffeners 32 and 33, placed on surfaces facing the axis of rotation of the rotor. In addition, the end parts of the cylindrical protrusions 29 and 30 of the shields 7 and 8 are equipped with thrust safety bearings 34, 35, made in the form of carbon metal washers with a gap relative to the rotor surface facing them, slightly smaller than the axial magnetic bearing gap, as well as radial safety bearings 36 , 37, made in the form of thin-walled bushings made of carbon metal with a radial clearance relative to the rotor surface facing them, somewhat smaller than the radial clearance of the magnetic bearings. A bandage 38 is made on the outer cylindrical surface of the rotor, for example, by winding carbon fiber impregnated with hardening synthetic resins.

Машину изготавливают и собирают в следующем порядке.The machine is made and assembled in the following order.

С помощью токарной обработки и сварки изготавливают корпус 1 с внутренним кольцом, щиты 7 и 8 с ребрами жесткости 32, 33, втулку 13 ротора, крышки 15, 16 и вал 9.. Фрезеруют полюса 10.Using turning and welding, a housing 1 with an inner ring, shields 7 and 8 with stiffeners 32, 33, a rotor sleeve 13, covers 15, 16 and a shaft 9 are made. The poles 10 are milled.

Сборка ротора машины. Втулку 13 и вал 9 сваривают с помощью продольных радиальных перемычек 14. С помощью сварки на втулке 13 устанавливают крышку 15. Далее приваривают полюса 10 и клинья 11, используя технологические кондукторы. В пазы 4 ротора между полюсами 10 устанавливают предварительно намагниченные тангенциально постоянные магниты 11 с соблюдением ориентации их полярности. Крышку 16 ротора жестко скрепляют с втулкой 13 по центру ротора, например, контактной сваркой (избегая размагничивания магнитов). На наружную цилиндрическую поверхность ротора наматывают бандаж 38 из углеволокна и пропитывают его твердеющими синтетическими смолами. На внутренние цилиндрические поверхности торцевых крышек 15 и 16 устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые магниты 23 и 24 радиальных магнитных подшипников в строгом соответствии с их расположением (см. фиг.1). В малые кольцевые полости крышек 15 и 16 ротора устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые магниты 21 и 22 осевого магнитного подшипника в строгом соответствии с их расположением на фиг.1Assembly of the rotor of the machine. The sleeve 13 and the shaft 9 are welded using longitudinal radial jumpers 14. Using welding on the sleeve 13, a cover 15 is installed. Next, the poles 10 and wedges 11 are welded using technological conductors. Pre-magnetized tangentially permanent magnets 11 are installed in the grooves 4 of the rotor between the poles 10, observing the orientation of their polarity. The cover 16 of the rotor is rigidly fastened to the sleeve 13 in the center of the rotor, for example, by contact welding (avoiding the demagnetization of magnets). A carbon fiber bandage 38 is wound onto the outer cylindrical surface of the rotor and impregnated with hardening synthetic resins. On the inner cylindrical surface of the end caps 15 and 16, ring magnets 23 and 24 of radial magnetic bearings pre-magnetized in radial and axial directions are installed on the adhesive in strict accordance with their location (see figure 1). In the small annular cavities of the rotor caps 15 and 16, ring magnets 21 and 22 of the axial magnetic bearing, pre-magnetized in radial and axial directions, are pre-magnetized in strict accordance with their location in FIG. 1

Изготовление и сборка статора машины. Из штампованных листов электротехнической стали собирают сердечник 2 статора (включая крайние нажимные листы) и скрепляют его сваркой по канавкам на наружной цилиндрической поверхности. В изолированные пазы 4 статора укладывают обмотку 5, устанавливают клинья 6 и подвергают пропитке и сушке.Production and assembly of the stator of the machine. From the stamped sheets of electrical steel, the stator core 2 is assembled (including the extreme pressure sheets) and fastened by welding along the grooves on the outer cylindrical surface. In the isolated grooves 4 of the stator, the winding 5 is laid, wedges 6 are installed and impregnated and dried.

Сборка щитов. На внутренние цилиндрические поверхности меньшего диаметра больших кольцевых полостей щитов 7 и 8 устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые магниты 25 и 26 радиальных магнитных подшипников в строгом соответствии с их расположением на фиг.1. На торцевую внутреннюю поверхность малых кольцевых полостей щитов 7 и 8 устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые магниты 27 и 28 осевого магнитного подшипника в строгом соответствии с их расположением на фиг.1. На внутренние цилиндрические поверхности большего диаметра больших кольцевых полостей щитов 7 и 8 устанавливают на клей цилиндрические радиальные страховочные подшипники 36 и 37 из углеситалла. Аналогично устанавливают на клей кольцевые шайбы из углеситалла в проточки внутренних торцевых поверхностей щитов 7 и 8. Они служат упорными страховочными подшипниками 34 и 35.Assembly of shields. On the inner cylindrical surfaces of a smaller diameter of the large annular cavities of the shields 7 and 8, ring magnets 25 and 26 of radial magnetic bearings previously magnetized in radial and axial directions are pre-magnetized in strict accordance with their location in FIG. 1. On the end inner surface of the small annular cavities of the shields 7 and 8, ring magnets 27 and 28 of the axial magnetic bearing pre-magnetized in radial and axial directions are installed on the adhesive in strict accordance with their location in FIG. On the inner cylindrical surfaces of a larger diameter of the large annular cavities of the shields 7 and 8, cylindrical radial safety bearings 36 and 37 of carbon metal are mounted on the adhesive. Similarly, carbon-metal ring washers are installed on glue in the grooves of the inner end surfaces of the shields 7 and 8. They serve as persistent safety bearings 34 and 35.

Сборка машины. Обмотанный статор вставляют в корпус 1 и фиксируют разрезной втулкой 3. Устанавливают на корпус 1 и фиксируют щит 7. Затем устанавливают щит 8 и скрепляют его с корпусом 1, например винтами. При правильной сборке ротор генератора может свободно вращаться в радиальных и осевых магнитных подшипниках, не касаясь статора и щитов 7, 8. Если во время работы возникнут аварийные динамические нагрузки, превышающие силы отталкивания радиальных или осевых магнитных подшипников, ротор может опереться на радиальные 36 и 37 или упорные 34 и 35 страховочные подшипники.Assembly machine. The wound stator is inserted into the housing 1 and fixed with a split sleeve 3. Install on the housing 1 and fix the shield 7. Then install the shield 8 and fasten it to the housing 1, for example with screws. With proper assembly, the generator rotor can rotate freely in radial and axial magnetic bearings, without touching the stator and shields 7, 8. If during operation there are emergency dynamic loads exceeding the repulsive forces of the radial or axial magnetic bearings, the rotor can lean on radial 36 and 37 or thrust 34 and 35 safety bearings.

Машина может работать как тихоходный генератор или электродвигатель.The machine can operate as a low-speed generator or an electric motor.

Генератор работает следующим образом. При вращения вала 9 приводным двигателем вращается, и индуктор. Его знакопеременное магнитное поле наводит ЭДС в обмотке статора. При подключении нагрузки к зажимам генератора протекает электрический ток - механическая энергия приводного двигателя превращается в электрическую, отдаваемую потребителю. Значения напряжения и частоты вырабатываемого переменного тока зависят от частоты вращения и числа полюсов ротора, а также от величины и характера сопротивления нагрузки.The generator operates as follows. When the shaft 9 is rotated by a drive motor, the inductor rotates as well. Its alternating magnetic field induces an EMF in the stator winding. When the load is connected to the terminals of the generator, an electric current flows - the mechanical energy of the drive motor turns into electrical energy, given to the consumer. The voltage and frequency of the generated alternating current depend on the speed and the number of poles of the rotor, as well as on the magnitude and nature of the load resistance.

Машина работает электродвигателем, если к обмотке статора подводить переменное многофазное (например, трехфазное) напряжение от внешнего источника электроэнергии. Запуск такого двигателя можно производить частотным или асинхронным способом. В последнем случае роль пусковой обмотки будет выполнять система электропроводящих полюсов 10, немагнитных клиньев 12 и торцевых крышек 15 и 16. После запуска частота вращения будет определяться частотой подводимого напряжения и числом полюсов индуктора.The machine operates with an electric motor if an alternating multiphase (for example, three-phase) voltage from an external source of electricity is connected to the stator winding. Starting such an engine can be done in a frequency or asynchronous manner. In the latter case, the role of the starting winding will be played by a system of electrically conductive poles 10, non-magnetic wedges 12 and end caps 15 and 16. After starting, the rotation frequency will be determined by the frequency of the applied voltage and the number of poles of the inductor.

Claims

1. An electric machine, comprising a housing, in the cavity of which the stator core is placed, provided with grooves in which the winding coils are placed, and a rotor including a shaft and an inductor with an external cylindrical surface containing alternating poles and permanent magnets fixed in the grooves of the inductor by non-magnetic wedges, and a bearing assembly, characterized in that a sleeve is mounted between the shaft and the inductor on which the inductor is rigidly fixed a torus, which is rigidly connected to the shaft by longitudinal, preferably radial jumpers, in addition, the end parts of the rotor are rigidly fastened with end caps, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter of the inductor, while the first and second annular protrusions are made on the first end cap, coaxial with the axis of rotation of the rotor, and on the second end cover, the third and fourth annular protrusions are made, coaxial with the axis of rotation of the rotor, while in the annular gaps between the first and second and between the third and fourth annular protrusions composite permanent magnets of the same height are rigidly fixed, each of which contains at least three annular coaxial permanent magnets, the odd of which, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and even rings are made with axial magnetization, in addition, on the walls of the second and fourth annular protrusions facing the axis of rotation of the rotor, at least three annular permanent magnets with the same diameter of the ring are rigidly fixed one above the other, while the odd rings, starting from the extreme ones, are magnetized along the rotor axis and facing each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, in addition, the electric machine body is equipped with first and second shields made with the possibility of hard fastening with the corresponding end edges of the body, except Moreover, the central part of the first shield of the electric machine is equipped with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity formed by the second annular protrusion of the first end cover, and provided on a centrally located hole through which the rotor shaft is rotatably passed, while at least three ring permanent magnets of the same outer diameter are rigidly fixed one above the other on the surface of this cylindrical protrusion, while the odd rings, counting from the extreme rings, magnetized along the axis of the rotor and facing each other with the same poles, and even rings are made with radial magnetization, and the number, size and direction of magnetization These magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the second annular protrusion of the first end cover of the rotor, in addition, the central part of the second shield of the electric machine body is provided with a cylindrical protrusion made with the possibility of its placement in the cavity formed by the fourth annular protrusion the second end cap, while on the surface of this cylindrical protrusion facing the fourth annular protrusion, each other is rigidly fixed on top of each other, at least three ring permanent magnets of the same outer diameter, while the odd rings, counting from the extreme rings, are magnetized along the rotor axis and face each other with the same poles, and the even rings are made with radial magnetization, with the number, size and direction The magnetizations of these magnetic rings are similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets mounted on the inner surface of the fourth annular protrusion of the second end cover of the rotor, in addition to composite of the permanent magnets, each of which contains at least three annular coaxial, are fixed to the first and second shields of the housing, which coincide with the location of the annular gaps formed, respectively, by the first and second annular protrusions of the first end cap and the third and fourth annular protrusions of the second end cap permanent magnets of the same height, and the odd rings, counting from the extreme rings, are magnetized radially and face each other with the same poles, and the even rings are made with axes m magnetisation, wherein the number, size and direction of the magnetization of the magnetic rings similar to the number, size and direction of magnetization of permanent magnets attached to the rotor end caps.

2. The electric machine according to claim 1, characterized in that the walls of the cylindrical protrusions of the panels are reinforced with stiffeners located on surfaces facing the axis of rotation of the rotor.

3. The electric machine according to claim 1, characterized in that the end parts of the cylindrical protrusions are provided with thrust safety bearings made in the form of carbon metal washers with a gap relative to the rotor surface facing them, somewhat smaller than the axial magnetic bearing gap, as well as radial safety bearings made in the form of thin-walled bushings made of carbon steel with a radial clearance relative to the rotor surface facing them, slightly smaller than the radial clearance of the magnetic bearings.