Magnetické jadro a použitie magnetického jadra pre elektrické stroje

Je ešte 20 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

MAGNETICKÉ JADRO A POUŽITIE MAGNETICKÉHO JADRA PRE ELEKTRICKÉ STROJEOkrem toho sa vynález týka spôsobu výroby magnetického jadra obsahujúceho plechy s oríentovanýmí zmami s cieľom zvýšenia energetickej účinnosti elektrických strojov na striedavý prúd, ktorých magnetické jadro je vystavené premenlívému magnetickérnu poľu. 0002 Magnetické jadro (ďalej označované ako MC), vyrobené z oceli na elektrotechnícké účely, je často súčasťou širokého rozsahu elektrických strojov. Vlastnosti oceli na elektrotechnické účely, z ktorej je zostavené magnetické jadro, prirodzene ovplyvňujú rôzne vlastnosti elektrického stroja. Najmä je možné použiť oceľ na elektrotechnické účely s oríentovanýmí zmami magnetického jadra.0003 Mikroštruktúra oceli na elektrotechnické účely s oríentovanýmí zmami (ďalej označované ako GO), zobrazená na obrázku 1 (a) ukazuje, že jadra sú orientované v ich kryštalogratickom smere 00 l paralelne k ich smeru valcovania (ďalej označovanom ako RD) a že priečny smer je paralelný s kryštalograñckým smerom 00 l zma.0004 Uhol a môže byť definovaný ako rozdiel medzi RD a orientáciou 001 každého zma plechu. Tento uhol je schematicky zobrazený na obrázku 1 (b). Čím bližšie je nule, tým lepšie budú magnetické vlastnosti pri prúdení pozdlž RD.0005 Obrázok 2 predstavuje magnetické vlastností monokryštálu oceli s obsahom 3 krerníka. Hustota magnetického toku J v Teslách (T) je zakreslená v závislostí na sile magnetického poľa H v kiloampéroch na meter pre tri orientácie kryštálu, reprezentované ich Millerovými indexmi 00 l jednoduchá os, 1 l 1 najtvrdšia os a l 10 medziľahlá os, ako je podobne uvedené v publikácii P. Brissonneau Magnétisme et matériaux magnétiques.1 l l, ktorá vytvára s osou 00 l u kubických kryštálov uhol 54,74 ° (pozri obrázok 3), by preto mala vykazovať voči RD uhol blízky hodnote 54,74 °.0007 Stupeň GO rezaných plechov sa už používa pre vysoko výkonné otáčavé elektrické stroje v rôznych sektoroch. Obrázok 4 predstavuje časť MC stroja, využívajúceho túto formu konštrukcie. Existuje možnosť vytvorenia týchto segmentov s GO tak, aby RD bolo prakticky vyrovnané s osou zubu. Je možné pozorovať, že tok v hrotoch, ktoré sú vystavené najvyššej hustote magnetického toku, prebieha v uhlu az, ktorý je definovaný ako uhol medzi smerom hustoty magnetického toku a RD, odpovedajúcom smeru deñnovanému Millerovým indexom 00 l zŕn hrotov, blízkych 0 °.To je odlišné od jadra segmentu, kde sa uhol a rovná 90 °, a od ďalších oblastí s variabilným a v závislosti na zmene v orientácii toku.0008 Kopisu problému tejto zostavy sa použije MC v tvare torusu sGO. Tento torus,zobrazený na obrázku 5 sa napája energiou cievky. Toto MC je vystavené jednosmemému magnetickému poľu, ktorého Charakteristickým znakom je, že sa a kontinuálne mení. Jednosmemý v tejto súvislosti znamená, že sa orientácia poľa, bud v smere, alebo proti smeru hodinových ručičiek, v MC nemení.0009 Pri zohľadnení RD je možné v prvej aproximácii charakterizovať magnetické jadro v 6 oblastiach ktoré môžu byť združené v dvojiciach, ako je znázomené na obrázku 6. V oblastiach z je možné uhol az, opäť definovaný ako uhol medzi smerom hustoty magnetického toku a RD, odpovedajúci smeru definovanému Millerovým indexom 00 l zŕn, považovať za nulový. Pre oblasti z a z môže byť považovaný za rovný 60 °(podľa priestorovej periodicity je a l 20 ° podobný a 60 °). Vzhľadom k tomu, že rôzne oblasti pokrývajú rovnaký uhol, bude znižovanie energetickej charakteristiky jednoduché vzhľadom k tomu, že uhol a musí v priebehu dráhy toku prijať všetky možné hodnoty.0010 S 0 zvyšujúcim sa rozptylom energie v dôsledku strát sa znižuje energetická účinnosť stroja ako celku.001 l Je zrejmé, že V prípade jednosmemého poľa a MC typu torusu môže dochádzať k veľa problémom.0012 Vyššie uvedený trend sa týka tiež otáčavých magnetizačných polí otáčavých elektrických strojov na striedavý prúd.0013 Japonská patentová prihláška P 08223831 A opisuje magnetické jadro podľa preambule patentového nároku 1, obsahujúce zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely, v ktorom sa orientácia následných jednotlivých plechov a/alebo skupín plechov mení v napred určenom uhlu posunu. Zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely magnetického jadra je vyrobený z dvojsmeme orientovanej oceli.0014 Európska patentová prihláška EP l 503 486 A 1 opisuje magnetické jadro, obsahujúce zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely, v ktorom sa orientácia následných jednotlivých plechov a/alebo skupín plechov mení v napred určenom uhlu posunu. V tomto prípade je zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely vyrobený z neorientovanej oceli. 0015 Úkolom predkladaného vynálezu je navrhnúť magnetické jadro s lepšími energetickými vlastnosťami. Ďalej sa vynález týka výhodného použitia takého magnetického jadra.0016 Tento úkol sa podľa vynálezu rieši opísaným magnetickým jadrom s charakteristickými znakmi patentového nároku 1 a charakteristické znaky použitia magnetického jadra sú obsiahnuté v patentovom nároku 6.0017 Podľa vynálezu zahrnuje magnetické jadro zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely so známym preferenčným smerom permeability. V zväzku sa preferenčný smer permeability následných jednotlivých plechov mení o napred určený uhol posunu. Okrem toho sa doplnkovo alebo altematívne mení preferenčný smer permeability následných skupín plechov o napred určený uhol posunu.0018 Ďalej je opísané magnetické jadro podľa vynálezu, obsahujúce zväzok plechov z oceli na elektrotechnické účely so známym preferenčným smerom permeability vo forme statora a dodatočne alebo alternatívne vo forme rotora elektrického otáčavého stroja, v ktorom sa preferenčný smer permeability následných jednotlivých plechov mení o napred určený uhol posunu, pričom sa doplnkovo alebo altematívne mení preferenčný smer permeability následných skupín plechov o napred určený uhol posunu.0019 Dalej je opísaný spôsob zostavovania magnetického jadra na elektrické otáčavé stroje,ktorý zahmuje skladanie plechov z oceli na elektrotechnické účely so známym preferenčným smerom permeability. Preferenčný smer permeability následných jednotlivých plechov v zväzku sa mení o napred určený uhol posunu. Okrem toho sa doplnkovo alebo altematívne mení preferenčný smer permeability následných skupín plechov o napred určený uhol posunu. 0020 Oceľové plechy môžu být navrstvené vľubovoľnom smere. Navrstvené oceľové plechy sa môžu alebo nemusia prekrývať. Preferenčný smer permeability môže byť smer, v ktorom je penneabilita na relatívnom maxime. Preferenčný smer permeability môže byť v priestorovom uhlu vzhľadom k smeru valcovania oceľového plechu. Každá skupina plechov môže obsahovat rovnaký počet jednotlivých plechov. Každá skupina plechov môže tiež obsahovať odlišný počet jednotlivých plechov.0021 Rozdiel vpreferenčnom smere permeability o napred určený uhol posunu medzi následnými jednotlivými plechmi a dodatočne alebo alternatívne medzi následnými skupinami plechov umožňuje preskok toku zplechu na ,plát podľa princípu najmenšej magnetickej reluktancie na získanie vyššej magnetizácie pozdlž dráhy toku.0022 Podľa vynálezu je uhol posunu medzi 50 ° a 70 °, najmä medzi 55 ° a 65 °, zvlášť blízky hodnote 60 °. To vytvára technický efekt spočívajúci v existencii relatívneho minima relatívnej permeability jednotlivého plechu alebo skupiny plechov vblízkosti relatívnehomaxima relatívnej permeability následného jednotlivého plechu alebo skupiny plechov,pričom sa umožní kontinuálny tok oblasťami s vysokou relativnou peimeabilitou.0023 Výhodné formy uskutočnenia takého jadra sú uvedené v ďalšom opise.0024 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu sa zväzok plechov oceli na elektrotechnické účely magnetického jadra vyrobí z plechov oceli na elektrotechnické účely sorientovanými zmami. Takým spôsobom sa umožní ľahká výroba plechov oceli na elektrotechnické účely s preferenčným smerom permeability.0025 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu je uhol posunu rovnaký pre každú dvojicu následných jednotlivých plechov alebo následnej skupiny plechov. Aplikácia rovnakého uhlu posunu pre každú dvojicu následných jednotlivých plechov alebo následnú skupinu plechov poskytuje symetrickú distribúciu magnetizácie a tým i miestnu účinnosť pozdĺž dráhy magnetického toku.0026 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu je preferenčný smer permeability vplátoch z oceli na elektrotechnické účely vpodstate paralelný so smerom valcovanía príslušného oceľového plechu. To technicky umožňuje ľahké stanovenie preferenčného smeru penneability na základe parametrov výrobného procesu.0027 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu majú jednotlivé oceľové plechy hrúbku v rozmedzí od 500 mikrometrov do 230 mikrometrov. Tento rozmer znižuje disipáciu energie v dôsledku vírivých prúdov.0028 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu majú jednotlive oceľové plechy hustotu magnetického toku RsooA/m pri expozícii sile magnetického poľa 800 Ampérov na meter väčší než l,85 Teslov. To zaručuje vysoké nasýtenie hustoty prúdu a tým zníženie disipačných strát v magnetickom jadre.0029 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu je opísané použitie magnetického jadra, v ktorom je uhol medzi dvomi následnými zubami statora celočíselný delitel uhlu posunu. Tým je zaručený optimálny magnetický tok pre každý zub a preto zvýšenie energetickej účinnosti celého statora.0030 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu je opísané použitie magnetického jadra na výrobu transformátora. Takým spôsobom sa zlepší účinnosť transforrnátora.0031 Podľa exemplámej formy uskutočnenia podľa vynálezu je opísané použitie magnetického jadra na výrobu elektrického otáčavého stroja, ktoré zahmuje vyznačenie smeru valcovanía plechov z oceli na elektrotechnické účely a vyseknutie alebo laserové vykrojenie plechov z oceli na elektrotechnické účely. Napred určený uhol posunu medzi preferenčným smerom permeability následných jednotlivých plechov alebo následných skupín plechov je blízky uhlu medzi smerom valcovanía a smerom odpovedajúcim Millerovu indexu 1 ll kryštalografickej osi, pričom uvedený uhol vykazuje pre kubické kiyštály hodnotu uhlu 54,75 stupňov od osi 00 l. To umožňuje ľahšiu orientáciu plechov z oceli na elektrotechnickéúčely pri zostavovaní magnetického jadra. Obr. l je zobrazenie mikroštruktúry príkladu uskutočnenia plechu z oceli GOObr. 2 je zobrazenie príkladu zmeny hustoty magnetického toku v závislosti na sile poľa monokiyštálu oceli s obsahom 3 kremíkaObr. 3 je zobrazenie vzťahu medzi uhlami a kryštalografickými osami kubíckého kryštálu podľa príkladu uskutočnenia

MPK / Značky

MPK: H02K 1/06

Značky: magnetického, použitie, magnetické, stroje, jádro, elektrické, jádra

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/28-e18037-magneticke-jadro-a-pouzitie-magnetickeho-jadra-pre-elektricke-stroje.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Magnetické jadro a použitie magnetického jadra pre elektrické stroje</a>

Podobne patenty