СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНОГО МАГНИТОПРОВОДА ТОРЦОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2006 года по МПК H02K15/02 H02K1/06 

Изобретение относится к технологии изготовления сборных магнитопроводов с витым кольцевым ярмом и гофрированной зубцово-пазовой зоной, используемых в электромашиностроении.

Изобретение позволяет практически полностью устранить отходы стали при производстве, расширить технологические возможности изготовления сборных магнитопроводов при одновременном повышении уровня автоматизации технологического процесса, повысить надежность соединения ярма и зубцово-пазовой зоны, удешевить для их изготовления оборудование, улучшить электромагнитные характеристики сборного магнитопровода.

Для этого ярмо сборного магнитопровода изготовляют витым в виде кольца из ленты электротехнической стали и снабжают установочными отверстиями для фиксации зубцово-пазовой зоны, а зубцово-пазовая зона получена путем гофрирования ленты из электротехнической стали и содержит зубцы и пазовые перемычки, в которых выполнены просечки и бобышки, служащие для фиксации зубцово-пазовой зоны в отверстиях ярма, а для скрепления зубцово-пазовой зоны с ярмом и для предотвращения от распушения зубцов используют соединительные элементы в виде изолированных скоб, охватывающих ярмо.

Изобретение относится к технологии изготовления сборных магнитопроводов и может быть использовано в электротехнической промышленности, в частности для создания электрических машин торцового типа.

Известен способ изготовления сборного магнитопровода [1], согласно которому при раздельном изготовлении ярма и зубцовой зоны торцовой электрической машины заготовку для зубцов выполняют разрезкой пакета по высоте.

К недостаткам способа относится ненадежность крепления витков пакета, используемого для изготовления зубцов, что приводит к разрушению зубцов вследствие отслаивания отдельных их пластин в процессе разрезания пакета. Следует отметить технологические трудности изготовления зубцов малой ширины, а следовательно, невозможность существенного увеличения числа зубцов магнитопровода, которое способствует повышению равномерности хода машины, уменьшению ее вибрации, снижению шума. Недостаточно надежным является крепление зубцов к ярму. Предложенные в этом способе варианты соединений затрудняют возможность автоматизации сборки магнитопровода.

В [2] также предлагается раздельное выполнение ярма и зубцовой зоны. При этом элементы зубцовой зоны сердечников статора и ротора выполняют приставными. Изолированные от тороидального сердечника трапецеидальные элементы зубцовой зоны набраны из чередующихся П- и разной длины Г-образных элементов.

Недостатком способа является трудоемкость образования зубцовой зоны, которая содержит различные по форме элементы, в том числе и разной длины. Ввиду этого затруднена механизация сборки зубцовой зоны.

Известен способ формирования магнитопровода [3], согласно которому ярмо выполняется путем навивки на ребро ленты электротехнической стали, а зубцово-пазовая зона представляет собой гофрированную ленту, содержащую зубцы и пазовые перемычки. Зубцово-пазовая зона вставляется внутрь ярма статора и закрепляется в нем.

Этот способ крепления применителен только к электрическим машинам цилиндрической формы исполнения. Он не может быть использован для электрической машины торцового исполнения благодаря особенностям ее конструктивного исполнения.

Наиболее близким к предложенному является способ изготовления сборного магнитопровода торцовой электрической машины [4], включающий изготовление ярма тороидальной формы и зубцов с последующим их скреплением, причем зубцы изготавливают витыми в результате ряда последовательных технологических переходов гибки и сплющивания.

Скрепление ярма и зубцов магнитопровода осуществляют с использованием соединительного корпуса в виде кольцевого желоба, боковые стенки которого снабжены лепестками, отгибаемыми после укладки ярма в желоб, в сторону ярма.

Недостатком способа является трудоемкость сборки ярма и элементов зубцовой зоны, а также сложность крепления элементов сборного магнитопровода.

Заявляемое изобретение упрощает трудоемкости изготовления и сборки зубцово-пазовой зоны, упрощает крепление элементов сборного магнитопровода, повышает автоматизацию процессов сборки магнитопровода.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления сборного магнитопровода торцовой электрической машины, включающем изготовление витого ярма в виде кольца из электротехнической стали и зубцов, изготовляемых из ленты электротехнической стали, в результате ряда последовательных технологических операций гибки и сплющивания, в отличие от прототипа, ярмо снабжено установочными отверстиями, а зубцово-пазовая зона выполнена в виде непрерывного замкнутого кольца с шириной, равной ширине ярма, в котором зубцы выполнены в виде ряда последовательных гофрированных элементов, из которых крайний имеет высоту большую, чем остальные, и предназначен для крепления обмотки в пазу, а пазы образованы пазовыми перемычками между отдельными зубцами, снабжены поперечными просечками и выдавленными бобышками для фиксации зубцово-пазовой зоны на ярме, перемычки охватываются вместе с ярмом изолированными соединительными скобами так, чтобы обеспечить плотное и надежное соединение зубцово-пазовой зоны с ярмом.

Способ осуществляется следующим образом. Ярмо 1 сборного магнитопровода, представленное на фиг.1, изготавливают известными способами, например путем навивки стальной ленты из электротехнической стали, имеющей ширину, равную высоте ярма, и последующего скрепления витков.

На ярме делается ряд установочных отверстий 2 для установки и фиксации зубцово-пазовой зоны. Зубцово-пазовая зона выполняется путем гофрирования при помощи гибочных устройств, тонколистовой ленты, фиг.2, имеющей ширину, равную ширине ярма. Одни части ленты при гофрировании образуют зубцы 3, другие - пазовые перемычки 4.

Крайний элемент зубца 5 имеет высоту большую, чем остальные, и предназначен для крепления обмотки в пазу. С этой целью он отгибается, как показано на фиг.2, так, чтобы образовалась плоская рабочая поверхность магнитопровода.

Полученные в результате гофрирования полосы в зависимости от числа зубцов разрезаются на отдельные заготовки.

В заготовках, фиг.3, выдавливаются в сторону ярма бобышки 6, которые при сборке магнитопровода входят в установочные отверстия ярма, осуществляя фиксацию зубцовой зоны относительно ярма.

В заготовках делаются также просечки 7, предназначенные для облегчения операции формообразования круглой заготовки из прямой. Затем происходит спрессовывание зубцов и соединение заготовки в замкнутое кольцо, например при помощи сварочного шва.

Зубцово-пазовая зона крепится к ярму при помощи специальных скоб, фиг.4. Соединительная скоба изготавливается из конструкционной стали, ее пазовая часть 8 выполнена слегка выпуклой, как показано на фиг.4 и фиг.5, а боковые стороны 9 и 10 внизу имеют лепестки 11, которые могут отгибаться к наружной поверхности ярма. На соединительную скобу нанесена электрическая изоляция с целью предотвращения образования короткозамкнутого контура при пронизывают его магнитным потоком в ярме.

Сборку магнитопровода производят в следующей последовательности.

В установочное отверстие 2 ярма запрессовывают бобышки 6 зубцово-пазовой зоны так, чтобы части зубцов, ближайшие к ярму, и пазовые перемычки были плотно прижаты к поверхности ярма. В пазы вставляются пазовые части 8 соединительных скоб, боковые части 9 и 10 охватывают ярмо. Затем происходит опрессовка соединительных скоб, при этом лепестки 11 сгибаются и обжимают ярмо со стороны, противоположной к зубцовой зоне, обеспечивая крепление зубцово-пазовой зоны к ярму. При этом пазовая часть скобы 8 распрямляется и поджимает зубцы, не допуская их распушения.

После этого в пазы укладывается обмотка 12, фиг.6, а затем сгибаются выступающие элементы 5 зубцов и пазы закрываются, предохраняя обмотку от выпадения. Способ изготовления безотходного магнитопровода расширяет возможности массового производства торцовых электрических машин. Он прост, технологически легко поддается автоматизации.

Источники информации

1. А.с. 1451812, H 02 K 15/02, 1989, БИ № 2.

2. Патент RU 2046516 C1, H 02 K 23/54, 1995, БИ № 29.

3. Ф.М. Юферов. Электрические машины автоматических устройств. Изд. 2. М.: Высшая школа, 1988.

4. Патент RU 2142191 C1, H 02 K 15/54, 1/06, 1999, БИ № 29.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления безотходных сборных магнитопроводов с витым кольцевым ярмом и гофрированной зубцово-пазовой зоной, используемых в машиностроении. Технический результат - практически полное устранение отходов стали при производстве, расширение технологических возможностей изготовления сборных магнитопроводов при одновременном повышении уровня автоматизации технологического процесса, повышение надежности соединения ярма и зубцово-пазовой зоны, удешевление для их изготовления оборудования, улучшение электромагнитных характеристик сборного магнитопровода. Сущность изобретения состоит в том, что ярмо изготовляется витым в виде кольца из ленты электромеханической стали и снабжается установочными отверстиями для фиксации зубцово-пазовой зоны. При этом зубцово-пазовая зона получается путем гофрирования ленты и содержит зубцы и пазовые перемычки. Крайний элемент зубца выполнен большим, чем остальные, и предназначен для крепления обмотки в пазу. Пазовые поперечины имеют просечки для придания зубцово-пазовой зоне кольцевой характер и содержат выдавленные бобышки, которые входят в установочное отверстие ярма и предназначены для фиксации зубцово-пазовой зоны. Пазовые перемычки вместе с ярмом охватываются изолированными скобами с целью обеспечения плотного и единого соединения зубцово-пазовой зоны с ярмом. 6 ил.

Способ изготовления сборного магнитопровода торцовой электрической машины, включающий изготовление витого ярма в виде кольца из ленты электротехнической стали и зубцов, изготовляемых из ленты электротехнической стали в результате последовательных технологических операций гибки и сплющивания, отличающейся тем, что ярмо снабжено установочными отверстиями, а зубцово-пазовая зона выполнена в виде непрерывного замкнутого кольца шириной, равной ширине ярма, в котором зубцы выполнены в виде ряда гофрированных элементов, из которых крайний имеет высоту большую, чем остальные, и предназначен для крепления обмотки в пазу, а пазы образованы пазовыми перемычками между отдельными зубцами, снабжены поперечными просечками и выдавленными бобышками для фиксации зубцово-пазовой зоны на ярме, перемычки охватываются вместе с ярмом изолированными соединительными скобами так, чтобы обеспечить плотное и надежное соединение зубцово-пазовой зоны с ярмом.