СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2018 года по МПК H02K15/02 H02K15/12 

Описание патента на изобретение RU2673450C2

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности и приборостроении в космической технике.

Известен способ изготовления электрической машины (аналог, описанный на странице 2 описания изобретения SU №1700697), включающий сборку пакета магнитопровода, укладку обмотки, пропитку и сушку статора. При пропитке статор нагревают до температуры 60-70°С, погружают в ванну с лаком. Проникая в обмотку под действием гидростатического давления и капиллярных сил, лак вытесняет воздух и заполняет пустоты между проводниками обмотки. Изделие выдерживается в ванне до тех пор, пока выделяются пузырьки воздуха. Пропитанную обмотку выдерживают некоторое время на воздухе для стекания излишков лака, после чего смоченной в растворителе салфеткой смывают с металлических поверхностей пленку лака. Далее статоры с обмотками загружают в печь, где происходит сушка при 120°С (для удаления растворителя) и отверждение основы лака при температуре, соответствующей применяемому лаку.

Указанный способ не обеспечивает достаточно высокого КПД статора и электрической машины в целом из-за того, что конечной операцией является загрузка в печь статора с обмотками для сушки при 120°С, что приводит к температурной деформации геометрических размеров статора и его конструкции в целом и, как следствие этого, к понижению КПД статора и электрической машины в целом. Кроме того, отсутствие фиксированного положения у пакета магнитопровода статора при сушке приводит к дополнительному изменению геометрии наружного и внутреннего диаметров, и, следовательно, углового расположения зубцов из-за появления внутренних напряжений, возникающих при воздействии неравномерной усадки пропиточного состава при сушке.

Известен способ изготовления электрической машины (SU №695591), согласно которому статор центрируют относительно подшипниковых щитов с помощью центрирующей оправки, устанавливают колпачки на лобовые части и производят заливку статора, для чего берут центрирующую оправку с хвостовиком, с центральным отверстием и с радиальными отверстиями, подшипниковый щит надевают на хвостовик оправки, образуя при этом герметичную полость между колпачками, статором оправкой и подшипниковым щитом, сообщающуюся с радиальными отверстиями оправки, подают заливочный материал в центральное отверстие оправки, вращая при этом вокруг своей оси.

Недостатком известного способа является низкое качество статора из-за деформации пакета магнитопровода и невозможности получения заданной геометрии пакета магнитопровода в процессе пропитки.

В качестве прототипа выбран «Способ изготовления статора электрической машины» (SU 1700697 А1), согласно которому собирают пакет магнитопровода с зубцами, укладывают обмотку, производят пропитку и сушку в оправке, после чего оправку удаляют, статор устанавливают в оправку с ориентирующими элементами после пропитки, а перед сушкой фиксируют положения зубцов магнитопровода относительно оправки путем размещения ориентирующих элементов между коронками зубцов.

Недостаток прототипа заключается в недостаточной точности обеспечения геометрических размеров статора из-за использования в процессе изготовления сложного в изготовлении и применении технологического приспособления для фиксирования пакета магнитопровода в процессе сушки для исключения его температурных деформаций. Кроме того, конструкция технологического приспособления не обеспечивает сохранение начальных геометрических размеров пакета магнитопровода из-за того, что при фиксировании пакета магнитопровода перемещением разрезной втулки под давлением от завертывания гайки она изменяет свою форму от начальной круглой к эллиптической и, соответственно, меняет начальную форму пакета магнитопровода, что снижает его КПД и КПД электрической машины в целом.

Задача предложенного способа изготовления статора электрической машины заключается в повышении КПД статора и электрической машины в целом.

Поставленная задача в предложенном способе изготовления статора электрической машины решается за счет того, что магнитопровод изготавливают с радиальными прорезями со стороны центра магнитопровода фрезерованием для укладки провода обмотки с последующим выполнением высокотемпературного отжига и нанесением электроизолирующего покрытия на поверхности соприкосновения обмотки перед ее выполнением, причем магнитопровод изготавливают с радиально противоположными наружными технологическими выступами из цельной заготовки с повышенной магнитной проницаемостью, например, из сплава 49 КФ, для удерживания его в процессе изготовления с последующим удалением их после изготовления статора, после чего устанавливают оправку и выполняют пропитку и сушку и выполняют нарезку зубцов способом удаления промежутков между ними выплавливанием раскаленной латунной проволокой.

Предложенный способ изготовления статора электрической машины поясняется чертежами

На фиг. 1 изображен магнитопровод с окнами и радиальными прорезями со стороны центра магнитопровода для укладки провода обмотки.

На фиг. 2 изображен магнитопровод с уложенной обмоткой оправкой для пропитки и сушки статора.

На фиг. 3 изображен статор, установленный для нарезания зубцов.

На фиг. 4 изображен общий вид изготовленного статора электрической машины.

Способ изготовления статора электрической машины, включает изготовление магнитопровода 1, статора с зубцами 2 и окнами 3, в которые укладывают провода обмотки 4, производят пропитку и сушку в оправке 5 в виде пресс-формы, после чего оправку 5 удаляют.

Отличительные признаки предложенного способа и положительные их результаты заключаются в следующем:

Магнитопровод 1 и окна 3 с прорезями 6, расположенными радиально со стороны центра магнитопровода, изготавливают, например, фрезерованием для укладки провода обмотки 4 с последующим выполнением высокотемпературного отжига и нанесением электроизолирующего покрытия на поверхности магнитопровода в месте укладки обмотки 4 перед ее выполнением.

Магнитопровод изготавливают с противоположными радиально расположенными наружными технологическими выступами 7 из цельной заготовки с повышенной магнитной проницаемостью, например, из сплава 49 КФ, для удерживания его в процессе изготовления с последующим удалением наружных технологических выступов после изготовления статора. После этого устанавливают оправку 5, выполняют пропитку и сушку, нарезку зубцов способом удаления промежутков между ними выплавлением раскаленной латунной проволокой (электроэрозионный способ обработки).

Это позволяет повысить точность геометрических размеров и требуемую ориентацию магнитного поля магнитопровода 1 при изготовлении и тем самым обеспечить повышение КПД статора и электрической машины в целом.

Предложенный способ изготовления статора электрической машины в настоящее время находится на отработке с перспективой внедрения в производство ряда электрических машин для вновь разрабатываемых КА.

Похожие патенты RU2673450C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2016
  • Якимов Евгений Николаевич
  • Курбатов Евгений Михайлович
  • Гненный Владимир Фомич
  • Кафтасьев Дмитрий Анатольевич
  • Стрежнев Роман Иванович
  • Пантелеев Виктор Николаевич
  • Овечкин Геннадий Иванович
RU2670094C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 1998
  • Селиванов Н.П.
  • Александров Е.П.
  • Киселев В.В.
  • Дремова В.И.
  • Челдышев А.М.
RU2127016C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 1998
  • Селиванов Н.П.
  • Александров Е.П.
  • Киселев В.В.
  • Дремова В.И.
  • Челдышев А.М.
RU2130681C1
СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ 2018
  • Дорошенко Александр Николаевич
  • Тишин Александр Метталинович
RU2682895C1
Статор электродвигателя переменного тока 1989
  • Корницкий Леонид Иванович
  • Сысоев Валентин Сергеевич
  • Яковлев Александр Иванович
  • Яковлев Юрий Александрович
SU1746471A1
Способ изготовления статора электрической машины 1989
  • Копылов Игорь Петрович
  • Суворов Николай Иванович
  • Олейников Александр Михайлович
  • Яковлев Александр Иванович
  • Яковлев Михаил Михайлович
SU1775803A1
Способ изготовления статоров электрических машин 1978
  • Каржавов Борис Николаевич
  • Швецов Евгений Григорьевич
  • Бродовский Владимир Николаевич
  • Гаращенко Ирина Александровна
  • Борисов Лев Александрович
  • Белоцерковский Владимир Александрович
SU773843A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА 2009
  • Теймуразов Николай Сергеевич
  • Петрушин Александр Дмитриевич
  • Ворон Олег Андреевич
RU2390905C1
СПОСОБ СБОРКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2005
  • Ковалев Юрий Захарович
  • Ковалев Владимир Захарович
  • Ковалев Александр Юрьевич
  • Ковалева Наталья Александровна
  • Кузнецов Евгений Михайлович
  • Щербаков Александр Геннадиевич
RU2320063C2
Способ изготовления статора электрической машины 1987
  • Сорокин Алексей Викторович
SU1480032A2

Иллюстрации к изобретению RU 2 673 450 C2

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, к технологии изготовления электрических машин, и может быть использовано в электротехнической промышленности и приборостроении. Технический результат состоит в повышении КПД электрической машины в целом путем повышения точности геометрических размеров, обеспечивающих требуемую ориентацию магнитного поля магнитопровода. Способ изготовления статора электрической машины включает изготовление магнитопровода статора с зубцами и окнами, в которые укладывают провода обмотки, производят пропитку и сушку в оправке в виде пресс-формы, после чего оправку удаляют. Магнитопровод изготавливают с окнами, которые выполняют радиально со стороны центра магнитопровода фрезерованием, укладывают провода обмотки, выполняют высокотемпературный отжиг и наносят электроизолирующее покрытие на поверхность соприкосновения обмотки перед ее выполнением. Магнитопровод изготавливают с радиально противоположными наружными технологическими выступами из цельной заготовки для удерживания его в процессе изготовления с последующим удалением их после изготовления статора, после чего устанавливают оправку и выполняют пропитку и сушку, выполняют нарезку зубцов способом удаления промежутков между ними выплавлением раскаленной латунной проволокой. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 673 450 C2

1. Способ изготовления статора электрической машины, включающий изготовление магнитопровода статора с зубцами и окнами, в которые укладывают провода обмотки, производят пропитку и сушку в оправке в виде пресс-формы, после чего оправку удаляют, отличающийся тем, что магнитопровод изготавливают с окнами, расположенными радиально со стороны центра магнитопровода, для укладки провода обмотки с последующим выполнением высокотемпературного отжига; наносят электроизолирующее покрытие на поверхности магнитопровода в месте укладки обмотки перед ее выполнением; магнитопровод изготавливают из цельной заготовки с повышенной магнитной проницаемостью с радиально противоположными наружными технологическими выступами для удерживания его в процессе изготовления с последующим удалением их после изготовления статора; после этого устанавливают оправку, выполняют пропитку и сушку; нарезку зубцов выполняют удалением промежутков между зубцами электроэрозионным способом путем их выплавления раскаленной латунной проволокой.

2. Способ изготовления статора электрической машины по п. 1, отличающийся тем, что выполнение радиально расположенных со стороны центра магнитопровода окон производят фрезерованием.

3. Способ изготовления статора электрической машины по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод изготавливают из цельной заготовки из сплава 49 КФ.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2673450C2

Способ изготовления статора электрической машины 1988
  • Сурков Николай Васильевич
  • Кургузов Виктор Алексеевич
  • Кошель Виктор Андреевич
SU1700697A1
Способ изготовления электрической машины 1976
  • Стиг Леннарт Халлербек
  • Лейф Лакониус
SU695591A3
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА БЕСЩЕТОЧНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И СТАТОР БЕСЩЕТОЧНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ УКАЗАННЫМ СПОСОБОМ 2004
  • Ким Йоунг-Кван
  • Ким Биунг-Таек
  • Шим Дзанг-Хо
RU2287888C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА БЕСЩЕТОЧНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И СТАТОР БЕСЩЕТОЧНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ УКАЗАННЫМ СПОСОБОМ 2004
  • Ким Йоунг-Кван
  • Ким Биунг-Таек
  • Шим Дзанг-Хо
RU2287888C2
US 4631814 A, 30.12.1986.

RU 2 673 450 C2

Авторы

Якимов Евгений Николаевич

Курбатов Евгений Михайлович

Гненный Владимир Фомич

Кафтасьев Дмитрий Анатольевич

Стрежнев Роман Иванович

Пантелеев Виктор Николаевич

Овечкин Геннадий Иванович

Даты

2018-11-27Публикация

2017-02-15Подача