МАГНИТОПРОВОД СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2008 года по МПК H02K1/14 H02K1/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции магнитопровода статора электрических машин с явными полюсами.

Аналогом является, например, магнитопровод статора электрической машины (а.с. СССР №1439704, БИ №43, 1988), у которой магнитопровод статора содержит кольцевое ярмо из намотанной плашмя ферромагнитной ленты и явновыраженные полюсы из порошкового ферромагнитного материала.

Наиболее близок к предлагаемому магнитопроводу статора узел статора электродвигателя (патент РФ №2269856, БИ №17, 2000), содержащий множество ярем, изготовленных из листов электротехнической стали, и множество полюсов, заключенных между ярмами и изготовленных путем формования магнитного материала из порошковых компонентов в пресс-форме, на которые перед сборкой наматываются обмотки.

Предлагаемое изобретение позволит создать магнитопровод статора с более высокой магнитной проницаемостью, чем обеспечивается более высокий к.п.д. электрической машины, и более дешевый.

Это достигается тем, что магнитопровод статора, состоящий из ярма из листовой электротехнической стали и множества полюсов, выполнен с цельным ярмом, имеющим пазы для установки полюсов, полюсы, на которых размещаются обмотки, выполняются, как и ярмо, из листовой электротехнической стали и устанавливаются в пазах ярма статора, при этом ярмо и полюсы разделяются тонким слоем диэлектрика, а крепление полюсов к ярму и корпусу электрической машины обеспечивается с помощью диэлектрических немагнитных пластин, размещенных между полюсами и имеющих отверстия с резьбой, и винтов, проходящих через отверстия в корпусе и ярме и прижимающих немагнитные диэлектрические пластины к ярму, кроме того, фиксация полюсов в осевом направлении осуществляется двумя кольцевыми щеками, расположенными по торцам ярма статора.

Выполнение полюсов магнитопровода статора, как и ярма статора, из листовой электротехнической стали позволяет получить более высокую магнитную проницаемостью магнитопровода статора в целом, так как магнитная проницаемость листовой стали выше, чем у композиционных магнитомягких материалов, из которых выполнены полюсы у прототипа. Поэтому при той же самой намагничивающей силе индуктора повышается индукция магнитного поля в зазоре, а значит, при том же моменте на валу уменьшаются токи якоря и повышается к.п.д. Кроме того, листовая сталь также дешевле, чем композиционные магнитомягкие материалы. Вследствие этого предлагаемый магнитопровода статора имеет более высокую магнитную проницаемость, чем обеспечивается более высокий к.п.д. электрической машины, и дешевле, чем магнитопровод статора прототипа.

На фиг.1 показано диаметральное сечение предлагаемого магнитопровода статора электрической машины. На фиг.2 и фиг.3 - осевые сечения магнитопровода статора электрической машины.

В изображенном на фиг.1 диаметральном сечении магнитопровода статора электрической машины ярмо 1 статора, установленное в корпусе 2, выполнено из листовой электротехнической стали и имеет во внутренней полости пазы 3 для установки полюсов 4. На полюсах 4, также выполненных из листовой электротехнической стали, размещается обмотка 5 статора. Полюсы 4 при установке в пазы 3 ярма 1 статора отделяются от ярма 1 тонким слоем диэлектрика 6. Слой диэлектрика 6 исключает взаимное перекрытие листов стали ярма 1 и полюсов 4. Благодаря этому ограничиваются потери в стали на вихревые токи. Полюсы 4 прикрепляются к ярму 1 с помощью пластин 7, изготовленных из немагнитного диэлектрика и имеющих отверстия с резьбой 8. В отверстия 8 завинчиваются винты 9, проходящие через отверстия в корпусе 2 и ярме 1. При завинчивании винтов 9 пластины 7 прижимают полюсы 4 к ярму 1 и обеспечивают необходимую механическую прочность магнитопровода статора. В осевом направлении положение полюсов 4 на ярме 1 магнитопровода статора фиксируется с помощью щек 10 (фиг.2), закрепленных в корпусе электрической машины.

Таким образом, в предлагаемом магнитопроводе статора полюсы 4 так же, как и ярмо 1, выполняются из листовой электротехнической стали, имеющей более высокую магнитную проницаемость, этим обеспечивается более высокий к.п.д. электрической машины и более низкая стоимость, чем электрическая машина с полюсами, выполненными из композиционных магнитомягких материалов в прототипе. Вследствие этого предлагаемый магнитопровод статора будет иметь лучшие магнитные свойства и более низкую стоимость, чем магнитопровод статора прототипа.

При выполнении отверстий в ярме 1 статора для винтов 9 листы электротехнической стали ярма 1 при сверлении могут соединяться заусенцами накоротко, вследствие чего потери на вихревые токи в ярме статора возрастут. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, в пакет ярма 1 можно вставить кольца 11 (фиг.3), выполненные из диэлектрика, например, стеклотекстолита, и отверстия для винтов 9 выполнить в диэлектрических кольцах.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к конструкциям магнитопроводов статоров электрических машин с явными полюсами. Сущность изобретения состоит в том, что в магнитопроводе статора, установленном в корпусе электрической машины и состоящем из ярма из листовой стали и множества полюсов с обмотками, согласно данному изобретению, ярмо статора выполнено цельным и имеет пазы для установки полюсов, полюсы выполнены, как и ярмо, из листовой электротехнической стали, при этом ярмо и полюсы разделены тонким слоем диэлектрика, а крепление полюсов к ярму и корпусу электрической машины обеспечено с помощью диэлектрических немагнитных пластин, размещенных между полюсами и имеющих резьбовые отверстия, и винтов, проходящих через отверстия в корпусе и ярме и прижимающих немагнитные пластины к ярму, кроме того, фиксация полюсов в осевом направлении осуществлена двумя кольцевыми щеками, расположенными по торцам ярма статора. Техническим результат - повышение к.п.д. электрической машины путем обеспечения более высокой магнитной проницаемости магнитопровода статора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Магнитопровод статора, установленный в корпусе электрической машины и состоящий из ярма из листовой стали и множества полюсов с обмотками, отличающийся тем, что ярмо статора выполнено цельным и имеет пазы для установки полюсов, полюсы выполнены, как и ярмо, из листовой электротехнической стали, при этом ярмо и полюсы разделены тонким слоем диэлектрика, а крепление полюсов к ярму и корпусу электрической машины обеспечено с помощью диэлектрических немагнитных пластин, размещенных между полюсами и имеющих резьбовые отверстия, и винтов, проходящих через отверстия в корпусе и ярме и прижимающих немагнитные пластины к ярму, кроме того, фиксация полюсов в осевом направлении осуществлена двумя кольцевыми щеками, расположенными по торцам ярма статора.2. Магнитопровод статора по п.1, отличающийся тем, что в пакет ярма статора вставлены кольца из диэлектрика, в которых выполнены отверстия для винтов, прижимающих полюсы к ярму.