РОТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, ЕЕ ОПОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ СТАТОРА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК H02K5/24 H02K15/02 

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к опорной конструкции статора, которая подавляет передачу наружу вибрации или шума, сформированных сердечником статора роторной электрической машины, и к имеющей эту конструкцию роторной электрической машине, а также к способу ее изготовления.

Уровень техники

В качестве конструкции подавления передачи наружу вибрации или шума, сформированных сердечником статора роторной электрической машины, такой как асинхронный двигатель, генератор и пр., известна конструкция согласно патентной публикации Японии № 3053947. В этой конструкции крепежные пластины нижней пластины станины статора и стоечные пластины концевых фиксирующих пластин сердечника статора закреплены болтами. Воздушные зазоры сформированы между нижними концами концевых фиксирующих пластин на обеих сторонах сердечника статора и соединительной пластиной нижней пластины станины статора и между боковыми поверхностями концевых фиксирующих пластин и боковыми пластинами станины статора.

Конструкция согласно патентной публикации Японии № 30539947 имеет недостатки. Например, для крепления крепежных пластин нижней пластины станины статора к стоечным пластинам концевых крепежных пластин сердечника статора болтами крепежные пластины должны быть толстыми, что вызывает трудности, связанные с повышением веса станины статора. Помимо этого, поскольку крепежные положения болтов являются односторонними, поэтому крепление только при помощи болтов будет недостаточным и необходимой будет еще и сварка. Причем в случае регулирования высоты для центрирования статора при сборке роторной электрической машины необходимым будет шлифование стоечных пластин или крепежных пластин, в результате чего повысится трудоемкость сборки.

Настоящее изобретение разработано для устранения упоминаемых выше недостатков и направлено на обеспечение опорной конструкции статора, вес которой можно уменьшить и можно упростить ее изготовление, и на обеспечение роторной электрической машины с такой конструкцией, и на обеспечение способа ее изготовления.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается роторная электрическая машина, содержащая: ротор, вращающийся по горизонтальной оси вращения, сердечник статора вокруг ротора, две концевые фиксирующие пластины, неподвижно установленные вертикально на обоих концах оси сердечника статора и проходящие в направлении, по существу перпендикулярном к оси вращения, и станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин, причем станина статора также содержит боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины статора, закрывая боковые поверхности сердечника статора. Стоечная пластина, проходящая в горизонтальном направлении, прикреплена посредством сварки к нижнему концу каждой из концевых фиксирующих пластин. Нижняя пластина станины статора имеет две крепежные пластины, проходящие параллельно оси вращения в одной и той же горизонтальной плоскости под осью вращения, и соединительную пластину, соединяющую крепежные пластины в горизонтальном направлении; при этом толщина соединительной пластины меньше толщины крепежных пластин, и монтажное гнездо стоечной пластины прикреплено посредством сварки на каждой крепежной пластине. Каждая стоечная пластина расположена на одном из монтажных гнезд стоечной пластины, и монтажные гнезда стоечных пластин и стоечные пластины закреплены винтовыми креплениями.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрена опорная конструкция статора роторной электрической машины, имеющей горизонтальную ось. Конструкция содержит две концевые фиксирующие пластины, неподвижно установленные вертикально на обоих концах оси сердечника статора, концевые фиксирующие пластины, проходящие в направлении, по существу, перпендикулярно к направлению оси, и станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин; при этом станина статора также содержит боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины статора, закрывая боковые поверхности сердечника статора. Стоечная пластина, проходящая в горизонтальном направлении, прикреплена посредством сварки к нижнему концу каждой из концевых фиксирующих пластин. Нижняя пластина станины статора имеет две крепежные пластины, проходящие параллельно оси вращения в одной и той же горизонтальной плоскости под осью вращения; и соединительную пластину, соединяющую крепежные пластины в горизонтальном направлении; при этом толщина соединительной пластина меньше толщины крепежных пластин. Монтажное гнездо стоечной пластины прикреплено посредством сварки на каждой фиксирующей пластине. Каждая стоечная пластина расположена на одном из монтажных гнезд стоечной пластины, монтажное гнездо стоечной пластины и стоечная пластина закреплены винтовыми креплениями.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ изготовления роторной электрической машины. Роторная электрическая машина имеет сердечник статора, имеющий горизонтальную ось, две концевые фиксирующие пластины, прикрепленные к обоим концам оси сердечника статора, станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин,; и боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины статора, закрывая боковые поверхности сердечника статора. Способ включает в себя этап сварки стоечной пластины, согласно которому прикрепляют стоечные пластины посредством сварки к нижним концам концевых стоечных фиксирующих пластин, этап сварки монтажного гнезда стоечной пластины, согласно которому монтажные гнезда стоечной пластины приваривают к двум крепежным пластинам для формирования нижней пластины станины статора, и этап прикрепления, согласно которому стоечные пластины располагают на монтажных гнездах стоечной пластины и прикрепляют монтажные гнезда стоечной пластины, регулирующие прокладки и стоечные пластины винтовыми креплениями.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению можно обеспечить конструкцию опоры с пониженным весом, упростить изготовление этой конструкции и обеспечить роторную электрическую машину с такой конструкцией, а также способ ее изготовления.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вертикальное сечение, показывающее один вариант осуществления опорной конструкции статора роторной электрической машины согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - частичное сечение по линии А-А, показываемой на чертеже Фиг.1.

Перечень ссылочных обозначений

1. сердечник статора

2. станина статора

3. нижняя пластина станины статора

4. боковая пластина станины статора

5. крепежная пластина

6. соединительная пластина

7. концевая фиксирующая пластина

8. монтажное гнездо стоечной пластины

9. стоечная пластина

10. регулирующая прокладка

11. болт

12. гайка

13. зазор

14 зазор

15. боковая пластина усиления станины статора

20. концевая пластина станины статора

21. опорная пластина подшипника

22. подшипник

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Ниже приводится вариант осуществления опорной конструкции статора роторной электрической машины согласно настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 показывает вертикальное сечение варианта осуществления опорной конструкции статора роторной электрической машины согласно настоящему изобретению; и Фиг.2 является боковым сечением части по линии А-А, показываемой на чертеже Фиг.1.

Станина 2 статора для поддержания сердечника 1 статора имеет нижнюю пластину 3 станины статора, образуя нижнюю часть, и боковые пластины 4 станины статора, образуя обе боковые поверхности. В сердечнике 1 статора установлен ротор (не показан), вращающийся по горизонтальной оси. На обоих концах оси станины 2 статора установлены концевые пластины 20 станины статора. Опорные пластины 21 подшипника установлены на концевых пластинах 20 станины статора, и на опорные пластины 21 подшипника опирается ротор (не показан) посредством подшипников 22.

Сердечник 1 статора прижат на своих обеих концевых поверхностях при помощи концевых фиксирующих пластин 7. Каждая концевая фиксирующая пластина 7 является вертикальной пластиной, по существу, прямоугольной формы и зафиксирована посредством сварки на нижних обеих сторонах при помощи стоечных пластин 9. Стоечные пластины 9 проходят от положений под концевыми фиксирующими пластинами 7 в обоих осевых направлениях.

Нижняя пластина 3 станины статора имеет выполненные в виде ленты крепежные пластины 5 и тонкую соединительную пластину 6, соединенную посредством сварки с крепежными пластинами 5. Крепежные пластины 5 проходят параллельно оси под роторной электрической машиной и несут на себе нагрузку от веса роторной электрической машины, и соединительная пластина 6 проходит горизонтально, соединяя две крепежные пластины 5. Монтажные гнезда 8 стоечной пластины контактируют со стоечными пластинами 9 на крепежных пластинах 5 и приварены к крепежным пластинам 5. Монтажные гнезда 8 стоечной пластины проходят вдоль стоечных пластин 9. Регулирующие прокладки 10 расположены между монтажными гнездами 8 стоечной пластины и стоечными пластинами 9.

Отверстия под винты (не показаны) выполнены в монтажных гнездах 8 стоечной пластины. Регулирующие прокладки 10 и стоечные пластины 9 прикреплены на монтажных гнездах 8 стоечной пластины болтами 11 и гайками 12. Болты 11 проходят через отверстия под винты. При этом каждая стоечная пластина 9 согласно Фиг.2 жестко закреплена болтами 11 и гайками 12, расположенными на обеих осевых сторонах нижнего положения концевой фиксирующей пластины 7.

Согласно Фиг.1 зазоры 13 выполнены между обеими боковыми поверхностями концевых фиксирующих пластин 7 и внутренними поверхностями боковых пластин 4 станины статора для исключения непосредственного соединения. Также зазоры 14 выполнены между нижними поверхностями концевых фиксирующих пластин 7 и соединительной пластиной 6, и поэтому нижние поверхности и соединительная пластина 6 непосредственно не соединяются.

Для обеспечения достаточной прочности, выдерживающей вибрацию, усиливающие боковые пластины 15 станины статора, сформированные в полостях, прикреплены посредством сварки к верхним частям боковых пластин 4 станины статора; и жесткость боковых пластин 4 станины статора при этом увеличивается.

Воздуховод (не показан), по которому циркулирует охлаждающий воздух, установлен в верхней части станины 2 статора.

В соответствии с описываемым выше вариантом осуществления передачу наружу электромагнитного шума, сформированного сердечником 1 статора, можно подавить при помощи зазоров 13 и 14 так же, как и согласно известному уровню техники в соответствии с патентной публикацией Японии № 3053947.

Согласно этому варианту осуществления, так как монтажные гнезда 8 стоечной пластины приварены к крепежным пластинам 5 нижней пластины 3 станины статора и поскольку монтажные гнезда 8 стоечной пластины прикреплены к стоечным пластинам 9 болтами, поэтому толщину крепежных пластин 5 можно уменьшить по сравнению с известным уровнем техники согласно патентной публикации Японии № 3053947, в соответствии с которой крепежные пластины прикреплены непосредственно к стоечным пластинам болтами. Поэтому вес станины статора 2 может быть уменьшен.

Также согласно этому варианту осуществления, поскольку все стоечные пластины 9 и все монтажные гнезда 8 сточных пластин прикреплены в двух положениях под концевой фиксирующей пластиной 7 в осевом направлении болтами 11 и гайками 12, усиление с помощью сварки не требуется. Поэтому по сравнению с известным уровнем техники в соответствии с патентной публикацией Японии №3053947 можно сократить трудоемкость сборочных работ.

Помимо этого, согласно этому варианту осуществления регулирующие прокладки 10 расположены между стоечными пластинами 9 и монтажными гнездами 8 стоечных пластин и прикреплены болтами 11 и гайками 12. Поэтому отсутствует необходимость шлифовки стоечных пластин 9 и монтажных гнезд 8, для регулирования высоты сердечника 1 статора и также упрощения регулировки положения прикрепления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в опорных конструкциях статора роторных электрических машин, подавляющих вибрации или шум и способе их изготовления. Технический результат состоит в уменьшении веса и упрощении изготовления и сборки. Опорная конструкция статора роторной электрической машины имеет горизонтальную ось и содержит станину статора и две концевые фиксирующие пластины, вертикально установленные на обоих концах оси сердечника статора и проходящие в направлении, перпендикулярном к направлению оси. Станина статора содержит нижнюю пластину, на которую опираются нижние концы концевых фиксирующих пластин, и боковые пластины, которые соединены с нижней пластиной, закрывая боковые поверхности сердечника статора. Стоечная пластина, проходящая в горизонтальном направлении, прикреплена посредством сварки к нижнему концу каждой концевой фиксирующей пластины. Нижняя пластина станины статора имеет две крепежные пластины, проходящие параллельно оси вращения в одной и той же горизонтальной плоскости под осью вращения, и соединительную пластину, соединяющую крепежные пластины в горизонтальном направлении. Толщина соединительной пластины меньше толщины крепежных пластин. Монтажное гнездо стоечной пластины прикреплено посредством сварки на каждой крепежной пластине, а к стоечной пластине прикреплено винтовыми креплениями. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторная электрическая машина, содержащая ротор, вращающийся по горизонтальной оси вращения, сердечник статора вокруг ротора, две концевые фиксирующие пластины, неподвижно установленные вертикально на обоих концах оси сердечника статора и проходящие в направлении, по существу, перпендикулярном к оси вращения, и станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин, причем станина статора также содержит боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины статора, закрывая боковые поверхности сердечника статора, в которой стоечная пластина, проходящая в горизонтальном направлении, прикреплена посредством сварки к нижнему концу каждой из концевых фиксирующих пластин, нижняя пластина станины статора имеет две крепежные пластины, проходящие параллельно оси вращения в одной и той же горизонтальной плоскости под осью вращения, и соединительную пластину, соединяющую крепежные пластины в горизонтальном направлении, при этом толщина соединительной пластины меньше толщины крепежных пластин, монтажное гнездо стоечной пластины прикреплено посредством сварки на каждой крепежной пластине, и каждая стоечная пластина расположена на одном из монтажных гнезд стоечной пластины, и монтажные гнезда стоечных пластин и стоечные пластины закреплены винтовыми креплениями.2. Роторная электрическая машина по п.1, в которой крепежные пластины, монтажные гнезда стоечной пластины и стоечные пластины проходят по обеим сторонам направления оси вращения от положений ниже концевых фиксирующих пластин, и винтовые крепления расположены на обеих сторонах направления оси вращения.3. Роторная электрическая машина по п.1 или 2, которая также содержит регулирующие прокладки, установленные между одной из стоечных пластин и одним из монтажных гнезд стоечной пластины.4. Роторная электрическая машина по одному из пп.1 или 2, в которой воздушные зазоры сформированы между нижними концами концевых фиксирующих пластин и соединительной пластиной и между боковыми поверхностями концевых фиксирующих пластин и боковыми пластинами станины статора.5. Опорная конструкция роторной электрической машины, имеющей горизонтальную ось, содержащая две концевые фиксирующие пластины, неподвижно установленные вертикально на обоих концах оси сердечника статора, причем концевые фиксирующие пластины проходят в направлении, по существу, перпендикулярном к направлению оси, и станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин, при этом станина статора также содержит боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины статора, закрывая боковые поверхности сердечника статора, при этом стоечная пластина, проходящая в горизонтальном направлении, прикреплена посредством сварки к нижнему концу каждой концевой, фиксирующей пластины, нижняя пластина станины статора имеет две крепежные пластины, проходящие параллельно оси вращения в одной и той же горизонтальной плоскости под осью вращения, и соединительную пластину, соединяющую крепежные пластины в горизонтальном направлении, причем толщина соединительной пластины меньше толщины крепежных пластин, монтажное гнездо стоечной пластины прикреплено посредством сварки к каждой фиксирующей пластине, и каждая стоечная пластина расположена на одном из монтажных гнезд стоечной пластины, и монтажное гнездо стоечной пластины и стоечная пластина закреплены винтовыми креплениями.6. Способ изготовления роторной электрической машины, имеющей сердечник статора, имеющий горизонтальную ось, две концевые фиксирующие пластины, прикрепленные к обоим концам оси сердечника статора, станину статора, имеющую нижнюю пластину станины статора для опоры нижним концам концевых фиксирующих пластин, и боковые пластины станины статора, соединенные с нижней пластиной станины, закрывая боковые поверхности сердечника статора, при этом упомянутый способ включает в себя этап сварки стоечной пластины, согласно которому прикрепляют стоечные пластины посредством сварки к нижним концам концевых фиксирующих пластин, этап сварки монтажного гнезда стоечной пластины, согласно которому монтажные гнезда стоечной пластины приваривают к двум крепежным пластинам для формирования нижней пластины станины статора, и этап прикрепления, согласно которому стоечные пластины располагают на монтажных гнездах стоечной пластины и прикрепляют монтажные гнезда стоечной пластины, регулирующие прокладки и стоечные пластины винтовыми креплениями.