Особенность изготовления ротора состоит в следующем. После размещения в пазах постоянных магнитов 4 ротор раскручивается до частоты вращения, близкой к максимальной с тем, чтобы обеспечить заклинивание постоянных магнитов. После этого
Рисунок 17 – Ротор с постоянным натягом бандажа из композиционного
материала (а) и в виде металлического кольца (б)
ротор шлифуется по наружной поверхности и напрессовывается на магнитную систему бандажного кольца 5. Основная роль в части крепления магнитной системы отводится прочности сварки втулки 2 с клиновидными элементами , а не прочности бандажного кольца 4. Для облегчения ротора в его элементах 3 выполнены сквозные аксиальные каналы, которые также используются для аксиальной вентиляции ротора при его охлаждении. Степень клиновидности магнитов выбирается такой, чтобы, во-первых, не происходило расклинивание магнитов при снижении частоты вращения ротора и, во-вторых, чтобы магниты не разрушились при работе на максимальных частотах вращения от действующих усилий сжатия. Рекомендуемое значение одностороннего угла клиновидности составляет от двух до четырех градусов. Для выравнивания давлений, действующих в раз-личных точках сопрягаемых плоскостей постоянных магнитов 4 и элементов 3, между ними располагают демпфирующие прокладки.
Особенность конструкции по рисунку 19 заключается в отсутствии натяга между бандажом и магнитами и, соответственно, между магнитами и магнитопроводом.
Магнитная система ротора расчленена в аксиальном направлении на части, расположенные на валу 1. Каждая часть состоит из двух кольцеобразных магнитопроводов 2, бандажного кольца 3 и постоянных магнитов 4. Бандажное кольцо с помощью бандажной перемычки 5 соединено непосредственно с напрессованной на вал ступицей, а постоянные магниты 4 крепятся, например, с помощью клея на внутренней поверхности бандажного кольца. При этом допускается наличие немагнитного зазора между постоянными магнитами 4 и магнитопроводами 2. За счет того, что бандажное кольцо посредством перемычки и ступицы соединено непосредственно с валом ротора, отпадает необходимость в передаче вращающего момента от постоянных магнитов и, следовательно, в натяге между магнитами и магнитопроводом. Для снижения растягивающих усилий, передаваемых с бандажного кольца на ступицу, перемычка
Рисунок 18 – Ротор
высокоскоростной машины с клиновидными магнитами с тангенциальным (а) и
диаметральным (б) намагничиванием магнитов
Рисунок 19 – Ротор высокоскоростной машины с магнитами, укрепленными
на бандажном кольце
выполняется в виде радиально-упругих ребер. Исключение предварительного и остаточного натягов в анализируемой конструкции обеспечивает повышение частоты вращения ротора по сравнению с другими вариантами упрочненных высокооборотных роторов.
Помимо приведенных конструкций, в которых основное внимание обращено на обеспечение прочности ротора за счет бандажирования его магнитной системы, известны роторы высокобортных ВДПМ, конструкция которых подчинена другим требованиям, предъявляемым к машинам подобного назначения.
2.2.4.Когтеобразные роторы.
Для многополюсных двигателей применяют когтеобразные индукторы (рис. 20), когда магнит выполнен как полый цилиндр, намагниченный в аксиальном направлении. Магнит располагается между двумя шайбами из магнитомягкого материала, снабженными полюсными выступами – когтями. Выступы левой шайбы чередуются по окружности с выступами правой шайбы. Каждая шайба и ее выступы приобретают магнитную полярность сопряженного с ними полюса магнита, поэтому когтеобразные выступы по отношению к статору образуют систему полюсов с чередующейся полярностью. Поток рассеяния тем меньше, чем больше азимутальный зазор между выступами. Вал изготовляется из немагнитного материала или с немагнитной втулкой.
Главное достоинство – постоянный магнит защищен магнитомягкими элементами от внешних полей, а его конструкция допускает намагничивание магнита в собранном виде, поэтому материал магнита хорошо используется, поле в рабочем зазоре стабильно, размагничивающее действие реакции якоря невелико, рабочие индукции Bδ ≈ 0,6 … 0,7 Тл. Кроме того магнит расположен вблизи центра ротора, что позволяет реализовать окружные скорости ротора до 80 … 100 м/с. Поскольку наружные магнитомягкие элементы обладают достаточной механической прочностью, мощность машин с когтеобразным ротором может достигать 10 … 20 кВА.
Недостатки ротора: пониженная степень заполнения его объема постоянным магнитом, возможность отгиба концов когтеобразных выступов из-за центробежных сил, повышенные радиальные размеры, что определяется тем, что машины с таким ротором относятся к классу машин с радиально – осевым потоком, и их диаметр должен быть достаточным, чтобы вдоль оси машины мог пройти рабочий поток всех полюсных выступов одной полярности.
Показатели ротора с когтеобразными полюсами могут быть улучшены в конструкции с параллельным включением двух цилиндрических магнитов. В такой конструкции можно примерно вдвое уменьшить поток каждого магнита и сократить диаметр магнитов.
Рисунок 20 – Когтеобразный ротор с постоянным магнитом (а) и
сдвоенный когтеобразный ротор (б)
Рисунок 24 – Ротор с одинаковыми по форме и размерам полюсными и
межполюсными участками
межполюсные магниты размещаются на магнитопроводящем валу, материал которого намагничивается магнитами таким образом, что увеличивает магнитный поток в зазоре.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.