Магнитопровод торцовой электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H02K1/06 

2. Магнитопровод по п. 1, отличающийся тем, что обргиценная к рабочему зазору торцовая часть зубцовой зоны прикрыта ферромагнитной лентой, навитой.на ребро в виде плоской спирали,

3..Магнитопровод по пп. 1 и 2, отличающийся, тем, что зазормежду витками спирали ферромагнитной ленты выполнен изменяющимся в рещиальном направлении lo отношению к оси симметрии машины.

1. МАГНИТОПРОВОД ТОРЦОВОЙ , ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий .витое из ленты ярмо и эубйовую зону с зубцами трапецеидальной формы, выполненную из имеющих наклонные ре$ра перегиба слоев гофрированной ленты, установленной на ребро, о т л Ит чающийс я тем, что, с целыд , повышения энергетических показателей слои гофрированной ленты параллельны между собой, а вершины гофр обращены в сторону пазов, причем участки между наклонными перегибами расположены на цилиндрической поверхности ярма. (Л

Изобретение относится к электротехнике, в частности к магнитопроводам торцовых электрических машин переменного тока. Известен беспазовый статор, содержащий ярмо и распределенный магнитный слой, который образуется маг нитно и электрически активными стор нами катушечных групп, изготовленных независимо от выполнения ярма (шихтованное или витое). Катушечные группы монтируются на ярме статора аналогично укладке в открытый паз шаблонных катушек статорных .обмоток обычного исполнения. Составные элементы распределенного активного сло каждой катушечной группы представля ют собой активные пакеты из перемежающихся слоем обмотки и листовой стали , Листовая сталь должна иметь плюсовой технологический припуск в сторону воздушного зазора, который после сборки статора снимается i/.exa нкческой обработкой для обеспечения после сборки статора снимается меха нической обработкой для обеспечения |необходимого воздушного зазора, что ограничивает надежность, так как попадание металлической стружки и пыли в обмотку может привести к электрическому пробою изоляции. Собирать катушечную группу из отдельных стальных пластин и обмоткой меж ду иими вызывает технологические трудности, поскольку пластины не скреплены между.собой. Из-за пад аллельности стенок катушечных групп на перифирии диска ярма появляется неиспользованная площадь, которая затрудняет сборку статора. Недостат ком такой конструкции, кроме того, является то, что ее нельзя использовать в роторе с короткозамкнутой обмоткой. Пазы получаются открытыми что затрудняет заливку aлюNИHиeвым сплавом. Но даже после заливки из-з открытых пазов возникают дополнитель ные потери вследствие потоков рассеяния, что обуславливает низкие энергетические показатели двигателей Известен .также Магнитопровод тор цовой электрической машины, содер жащий витое из ленты ярмо и зубцовую зону с зубцами трапецеидальной формы, выполненную из имеющих наклонные ребра перегиба слоев гофрированной ленты, установленной на ребро 2. В известном магнитопроводе зазоры между слоями заполнены магнитодиэлектриком, у которого магнитные характеристики ниже, чем у электротехнической стали, поэтому энергетические показатели машины с таким магнитопроводом являются низкими. Цель изобретения - повышение энергетических показателей электрической машины. Поставленная цель достигается тем, что в магнитопроводе торцовой электрической машины слои гофрированной ленты парёшлельны между собой, а вершины гофр обращены в сторону пазов, причем участки между наклонными ребрами перегиба расположены на цилиндрической поверхности ярма. Обращенная к рабочему зазору торцовая часть зубцовой зоны прикрыта ферромагнитной лентой, навитой на ребро в виде плоской спирали, Зазор между витками спирали ферромагнитной ленты может быть выполнен изменяющимся в радиальном направлении по отношению к оси симметрии машины. На фиг, 1 показан участок зубцовой зоны магнитопровода торцовой электрической машины; на фиг, 2 участок двусторонней зубцовой зоны магнитопровода; на фиг, 3 - Магнитопровод торцовой электрической машины. Зубцы 1 и 2 получены сложением послойно ленты 3, Гребни (вершины гофр) 4 и 5 обращены в сторону паза 6. Слои 7 перпендикулярны торцо/вой стороне ярма 8, Зубцы имеют видтрапеции с основаниями 9 и 10, Основание 9 обращено к наружному диаметру ярма, а основание 10 - к внутреннему. Переход 11 соединяет зубцы 1 и 2 и расположен на внутреннем или внешнем диаметре ярма. Между основанием 10 зубца и переходом 11 расположены наклонные ребра перегибов 1215, Слои гофрированной ленты параллельны между собой. Переходы 16 И 17 от зубца к зубцу расположены

по одну из сторон ярма. Слои 18, полученные сложением ленты в гофру, расположены по радиусу,и параллельны слоям ярма. Гребни гофр 19 обращены к пазовому пространству. На противоположной от перехода 16 стороне зубца имеется переход 20, соединяющий зубец 21 с зубцом 22, расположенным по другую сторону ярма. Для обеспечения удобного расположения перехода 20 по периферии ярма лента совершает два перегиба 23 и 24, расположенных на торцах зубцов 21 и 22.

На фиг. 3 показан односторонний магнитопровод торцовой электрической машины в сборе. Ярмо 8 выполнено из стальной ленты, свитой в рулон. Начало ленты 25 находится на внутреннем диаметре. На торцовой части ярма расположены зубцы, меяоду которыми имеются пазы 6. Зубцы и пазы прикрыты третьим элементом 26, выполняющим роль магнитного перекрытия открытых пазов.

Элемент выполнен в виде плоской спирали интегрального синуса или косинуса, у которого начало 27 и конец 28 ленты.

Все элементы магнитной системы . крепятся друг к другу с помощью контактной сварки или клея, или любым известным способом,

Магнитопровод предлагаемой конструкции изготавливают следующим образом.

Основным требованием является соблюдение размеров ширины ленты при нарезке рулонной стали. Качество раскроя влияет на толщину ярма, высоту зубцового слоя, равномерность спирали магнитного прикрытия и на величину воздушного технологического зазора между ярком и зубцовым слоем (при изготовлении магнитопровода не.обходимо стремиться к наименьшему зазору), Ярмо навивают на специаль:Ной цилиндрической оправке, изгибая ленту через ее плоскость, Начало ленты крепят к первому слою, а конец - к последнему. Во избежание потерь на вихревые токи между витками применяют сталь с электроизоляционным покрь1тием. Зубцовую зону изготавливают также из непрерывной ленты электротехнической стали, что обеспечивает непрерывность конструкции и создает значительное удобство при сборке магнитопровода. Ленту ставят на ребро между двумя направляющими, ограничивающими расстояние равное ширине зубца, В этом пространстве ленту укладывают послойно так, чтобы гребни гофр (изгибы) упи|рались в стейки-ограничители. При достижении заданной длины, ленту изгибают так, чтобы она изменила направление, сохранив параллельность сторон ленты и слоев готового зубца. Затем ленту еще раз изгибают, и лента образует переход, плоскость которого ложится на крайний слой ярма. Длина перехода равна ширине пазового . пространства . После этого лента совершает два изгиба в обратном порядке от предыдущих изгибов. Достигнув торцовой части ярма, лента входит в индуктор-ограничитель и, изгибаясь послойно, образует следующий зубец. Зубец имеет вид трапеции для того, чтобы обеспечить параллельность стенок в пазу и равномерность катушки при укладке обмотки. В случае если магнитопровод предназ начен для ротора, то открытые пазы прикрывают до заливки их алюминиевым сплавом. Магнитопровод прикрывают плоской спиралью, выполненной из стальной ленты, навитой через ребро в виде интегрального синуса или косинуса. Между витками спирали имеются зазоры, чтобы на плоскости. не возникали вихревые токи. Величину зазора можно регулировать и тем самым управлять энергетикой электрической машины, так как изменяется коэффициент Картера. Все элементы магнитопровода крепят друг к другу с помощью контактной сварки,

Изобретение позволяет повысить энергетические показатели электрической машины, так как объем зубца заполнен только сталью. Магнитное прикрытие, выполненное в виде плоской спирали, позволяет регулироват коэффициент воздушного зазора и тем самым управлять выходными параметрами электрической машины.

Экономическая эффективность предлагаемой констру-кции заключается также в применении безотходного магнитопровода, унификации конструкции статора и ротора, малой энергоемкости технологии изготовления,низкой трудоемкости, так как все операции легко поддаются автоматизации, и рациональном использовании объема ммгииины. Кроме того, повышается надежность машины в результате улучшения крепления обмотки в пазу, поскольку пропиточный лак, затекая в выемки между гребнями, повышает монолитность системы.