Наиболее распространенной является конструкция ротора ВДПМ в виде насаженного на вал магнитопровода, по наружной поверхности которого расположены постоянные магниты, намагниченные в диаметральном (или в радиальном) направлении. Достоинства такой конструкции – простота ее изготовления и малые индуктивные сопротивления по осям ротора, обуславливающие жесткость механических характеристик. Основной недостаток – низкие значения индукции в зазоре.
Как правило, постоянные магниты приклеивают к магнитопроводу и охватывают снаружи бандажом для обеспечения прочности ротора. Магнитопровод по наружной поверхности выполняется круглым или граненым.
Конструкция, изображенная на рисунке 6 содержит расположенные радиально магниты 1 призматической формы, которые намагничены по радиусу и примыкают внутренними торцами к магнитомягкой втулке 5, а наружными торцами – к магнитомягким участкам 3 наружного сварного цилиндра, содержащего вставки 2 из немагнитного материала. Полости между полюсами могут заливаться легким немагнитным сплавом 6. Наружный сварной цилиндр обеспечивает высокую механическую прочность ротора, вследствие чего окружные скорости могут достигать 150 м/с и более. Благодаря хорошему экранированию магнитов от внешних полей и их простой форме рабочие индукции составляют 0,6 … 0,8 Тл. Призматическая форма магнитов обеспечивает направленную кристаллизацию ферромагнетика, что существенно улучшает его магнитные свойства.
На рисунке 7 представлен второй типичный пример такой конструкции.
Ротор состоит из вала 1, на который насажен кольцевой магнитопровод 2, выполненный в двух вариантах – граненым (рис. 7, б) и круглым (рис. 7, в). На каждом из магнитопроводов размещены геометрически идентичные магниты 3. Они крепятся с помощью слоя связующего 5 между боковыми и торцевыми поверхностями магнитов и дискообразными немагнитными шайбами 6. Снаружи на магнитную ситему напрессовано тонкостенное упрочняющее кольцо 4. В конструкции на рисунке 7,б постоянные магниты крепятся на граненый магнитопровод, образуя двенадцатиполюсную систему. На рисунке 7,в магнитная система с тем же числом полюсов реализована с помощью четырех дугообразных пластин, в совокупности представляющих собой кольцо, намагниченное в радиальных направлениях. Полюса в кольцеобразном магните формируют с помощью намагничивающего устройства, имеющего требуемую полюсность. В этом варианте магнитной системы используется сварное бандажное кольцо из магнитопроводящих и немагнитных участков. Материал постоянных магнитов – анизотропный феррит.
В быстроходном варианте рассматриваемого ротора магнитопровод и немагнитные шайбы припаивают к валу твердым припоем из меди и цинка.В конструкции на рис 7, в магнитную систему можно существенно упростить, применив цельный кольцеобразный магнит. Такой магнит можно выполнить только из
Рисунок 6 – Ротор с призматическими радиально-намагниченными
магнитами
Рисунок 7 – Ротор с диаметрально-намагниченными магнитами
изотропного материала.В машинах небольшой мощности вместо сварного цилиндра может применяться бандаж из прочного немагнитного материала (например, титана).
Перспективно в качестве бандажа в роторе с диаметрально намагниченными магнитами применять также бандажную проволоку, которую укладывают в пазы, выполненные по наружной поверхности магнитной системы.
2.2.2 Роторы с тангенциально-намагниченными магнитами.
Магнитная система ротора (см. рис. 8), установленная на валу 3, содержит постоянные магниты 1 и расположенные между ними клиновидные магнитопроводы 2, являющиеся концентраторами магнитного потока и полюсами магнитной системы. Это достигается тем, что соседние магниты обращены друг к другу одноименными полюсами. Силовые линии 4 магнитного потока, создаваемого каждым постоянным магнитом, замыкаются через поверхность, образованную половиной дуги магнитопровода 2. Следовательно, эффект концентрации потока достигается только в том случае, если поверхность полюса постоянного магнита превышает половину наружной поверхности клиновидного магнитопровода 2. Для единичной длины магнитной системы это условие выполняется, если ширина постоянного магнита превышает половину дуги клиновидного магнитопровода.
Такая конструкция особенно рациональна при использовании высококоэрцитивных магнитов на основе редкоземельных материалов (типа SmCо5), которые могут быть слабочувствительны к величине немагнитного зазора в магнитной цепи. Длина магнита Lm вдоль поля мала, так как требуемая МДC Fm = Hm∙Lm обеспечивается за счет больших Нm. Малые Lm позволяют создавать компактные многополюсные конструкции роторов Благодаря применению высококоэрцитивных магнитов якорь для данного ротора в ряде случаев можно выполнить беспазовым.
Трудности реализации конструктивной схемы по рис. 8 заключаются в сложности сборки и крепления элементов магнитной системы, поскольку клиновидные магнитопроводы разноименной полярности должны быть разобщены между собой в магнитном отношении во избежание шунтирования магнитного потока. Поэтому разнообразие вариантов с такой схемой концентрации магнитного потока обусловлено различием способа изготовления, крепления и сборки элементов ротора.
Достаточно просто собираются роторы
со сплошными клиновидными магнитопроводами. 
Рисунок 8 – Ротор с тангенциально-намагниченными магнитами
Сплошные магнитопроводы могут припаиваться или привариваться к напрессованной на вал немагнитной втулке. Этим достигается увеличение жесткости конструкции, уменьшение прогиба клиновидных магнитопроводов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.