Уфимские учёные запатентовали электрическую машину с удерживающими кольцами ротора
- Уфимский университет науки и технологий получил патент на полезную модель; заявку подали в июле 2026 года, зарегистрировали в октябре.
- В конструкции клинья заменены удерживающими кольцами, установленными поверх уменьшенных листов магнитопровода; между кольцами и обмоткой размещена защитная прокладка толщиной 0,5–1,0 мм.
Почему это важно: Повышенное заполнение паза проводниками увеличивает удельную мощность, а при прежней номинальной мощности снижает плотность тока и тепловую нагрузку.
Уфимский университет науки и технологий получил патент на полезную модель — электрическую машину с удерживающими кольцами ротора. Заявка подана в июле 2026 года, регистрация состоялась в октябре.
В роторах синхронных машин обмотку возбуждения обычно держат пазовые клинья. Они занимают место в пазу, из-за чего туда помещается меньше проводникового материала. Коэффициент заполнения паза падает —, а вместе с ним страдает и удельная мощность машины. Такой минус есть у всех известных аналогов, включая решения со скошенными клиньями и составными полуклиньями.
Изображение: ChatGPT
В уфимской разработке от пазовых клиньев отказались вовсе. Магнитопровод ротора в аксиальном направлении разделён листами меньшего диаметра: их наружный диаметр уменьшен ровно на радиальную толщину удерживающих колец. Кольца ставят поверх этих листов, и они перекрывают пазы магнитопровода в радиальном направлении. Наружный диаметр колец при этом совпадает с наружным диаметром магнитопровода. Между обмоткой возбуждения и кольцом уложена защитная прокладка — из изоляционного материала, предпочтительно упругого диэлектрика вроде стеклотекстолита, электрокартона или полимерной плёнки толщиной от 0,5 до 1,0 мм. Количество листов меньшего диаметра и шаг их расположения подбирают так, чтобы обеспечить нужную жёсткость удержания обмотки и заданный уровень снижения электромагнитных потерь.
Изображение: Патент RU 246 397 U1
При вращении ротора на проводники обмотки действуют центробежные силы, направленные к воздушному зазору. Обмотка стремится сместиться радиально и прижимается к наружной поверхности ротора. Защитная прокладка берёт на себя это давление и не даёт изоляции проводников тереться о кольцо. Внутренняя поверхность колец образует непрерывную удерживающую поверхность, которая механически блокирует обмотку от выпадения в зазор, полностью заменяя традиционные клинья.
Заявленный результат — рост удельной мощности машины за счёт повышения коэффициента заполнения паза. Без клиньев полезное сечение паза увеличивается. А при сохранении прежней номинальной мощности повышенное заполнение позволяет снизить плотность тока в проводниках. Тепловая нагрузка падает, перегрузочная способность растёт.
