Статор индукторной электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H02K1/12 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции статора индукторной электрической машины.

При частоте питания более 3000 Г применяют индукторные генераторы с гребенчатыми выступами на статоре. В таком генераторе на статоре и на роторе имеются зубцы одинаковой ширины.

Роторы индукторных генераторов представляют вид зубчатых колес и не имеют обмоток. Обмотки возбуждения постоянного тока и якорные обмотки переменного тока располагаются на статорах. В трехфазных машинах на протяжении двойного полюсного деления выполняют шесть больших зубцов, а малые зубцы соседних больших зубцов статора сдвинуты относительно зубцов ротора на одну шестую часть малого зубцового деления С 1 .

Однако для изготовления магнитопровода требуется специальная электротехническая сталь с малой долей потерь на вихревые токи, которая имеет значительную магнитную анизотропию по отношению к направлению проката, поэтому магнитная индукция по разным направлениям пакет статора получается различная и суммарная составляющая будет гораздо ниже линии наилучшего намагничивания. Из-за магнитной анизотропии в стали возрастают суммарные потери, что приводит к значительным перегревам пакета магнитопровода. В результате штамповки коэффициент использования магнитного материала составляет 0,3-0,5.

Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности является статор индукторной электрической машины, содержащий сердечники, обмотку, образованную катушечными группами, набранными из чередующихся между собой проводник обмотки и изолированных от них листовых ферромагнитных элементов, причем ферромагнитные элементы выполнены с различной высотой по лирине пакета катушечной группы 2 1.

Недостаток известного статора состоит в том, что ферромагнитные элементы, выполненные как отдельны конструкции, нетехнологичны, так как для сборки их в катушечные групы применяется лишь ручной труд, что недопустимо при серийном производстве электрических машин.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в статоре индукторной электрической машины, включающем ярмо и зубцовую зону, содержащую расположенные в пазах изолированные обмотки и ферромагнитные пакеты с различной высотой по 1 1ирине, пакеты выполнены пр меныией мере из двух лент различной итрины, чередующихся между собой Е тангенциальном направлении, при этом со стороны ярма ленты расположены на одном уровне.

Па фиг.I показан статор индукторной машины; на фиг.2 - плоская развертка части зубцовой зоны, образованной двумя лентами; на фиг.З часть зубцовой зоны магнитопровода из одной ленты.

Магнитопровод статора индукторной электрической машины содержит ярмо 1, зубцовую зону 2, которая состоит из зубцов 3, пазов с обмоткой 4. Между зубцами выполнены переходы 5, а каждый зубец образован двумя лентами: узкой 6 и широкой 7. Нирина ленты 6 а , а ленты 7 - , причем толщина каждой узкой ленты А. и широкой Д, может быть различной либо одинаковой и соответствует толщине электротехнической Стали (0,35-0,65 мм). Ленты гофрированы по ширине с высотой ребра 8, равной- длине магнитопровода Е . Ребро 9 по сравнению с ребром 8 выполнено широким и расположено посредине зубца магнитопроводг, а ребра 8 расположены у краев и с крайним ребром смежного зубца образуют пазы 10 под обмотку шириной Ьп. Между ребрами гофра одного зубца и ребрами гофра смежного разме;щены переходы 11, выполненные из ленты заодно с ребрами. Ребра одной ленты, расположенные в смежных зубцах, могут быть одинаковыми либо различными, чередуясь через паз. Это зависит от числа слоев ленты в одном зубце. Вторая лента 7 выполнена подобно ленте 6 с тем же числом ребер и с таким же сочетанием их от зубца к зубцу. Обе ленты входят в сочленение таким образом, чтобы узкое ребро одной ленты было расположено внутри широкого ребра, второй ленты. Индукторная машина с предлагаемым статором работает аналгично индукторным машинам со штампованным магнитопроводом.

Статор изготовляют следующим образом.

Из рулона электротехнической стали нарезают ленту заданной ширины. Из одной ленты, ширина которой равна высоте ярма статора, навив ют спираль цилиндрической формы и образуют ярмо. Из другой ленты формуют часть зубцового слоя.

Ширина ленты а равна высоте зубцового слоя. Ленту, установленную на ребро, изгибают на расстоянии, равном длине магнитопроводов, образуя .слои зубца. Достигну

таким образом толщины, равной ширине малого зубца, обраще {ного к ротору, ленту изгибают так, что образовалось широкое ребро 9 перегиба при этом оставляют место под вторую ленту. Затем формуют следующие малые зубцы, после чего изгибом ленты образуют переход 11, конец которого является началом слоев следующего зубца. Далее операции с этой лентой повторяют до тех пор, пока зубцовый слой не достигнет заданной длины. Операции со второй лентой зубцового слоя аналогичны операциям с первой. После того, как и вторая лента шириной «2 будет сформована, обе гофрированные ленты соединяют, образуя зубцовый слой с переходами между зубцами по обе стороны магнитопровода. Зубцовый слой желательно отжечь, чтобы снять наклеп, вызванный резкой и гибкой. Термообработку лучше всего производить в защитной атмосфере и в магнитном поле, чтобы сориентировать доменную структуру стали вдоль высоты зубца. Во избежании возникновения потерь на вихревые токи между

слсзями зуицов необходимо применять сталь с электроизоляционным покрытием. После этого зубцовый слой сворачивают в цилиндр и в межзубцовобг пространство вводят обмотку.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в упрощении технологии изготовления статора, так как вместо трудоемкой штамповки применяется гибка, кото0рая легко поддается автоматизации из-за применения для зубцовой зоны и ярма непрерывной ленты. По мере достижения заданных размеров готовую деталь отделяют от ленты, а процесс навивки продолжают. Кроме

5 того, при существующей технологии получение мелких зубцов для редукции экономически не выгодно вследствие очень высокой стоимости штампов. Поэтому предлагаемое сочета0ние двух лент разной ширины полностью исключает изготовление и ремонт дорогостоящих штампов. Образовавшийся открытый паз между зубцами способствует укладке жест5ких катушек обмотки, что повышает ее надежность.

СТАТОР ИНДУКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, вкяючанвдий ярмо и зубцовую зону, содержащую расположенные в пазах изолированные обмотки и ферромагнитные пакеты с различной высотой по ширине, о т л и чающийс я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, пакеты выполнены по меньшей мере из двух лент различной ширины, чередующихся между собой в тангенциальном направлении и расположенных на одном уровне со стороны ярМа.