Разъемный магнитопровод электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H02K1/06 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции магнитной цепи электрических машин переменного тока.

Известен статор Электрической машины с ярмом из первой полосы, имеющий внутреннюю поверхность. Множество зубцов расположено вокруг.внутренней поверхности и формируются из второй полосы, и все детали расположены в области, граничащей с внутренней поверхностью. Края зубцов определяют, расточку, а пространство между прилегающими зубцами определяет пазы между ними. Соединительные детали устанавливают между зубцами. Зубцы и соединения формируют непрерывным способом из второй полосы l

Так как пазы открыты в сторону ротора, статор имеет низкие энергетические параметры, Зубцовый слой, прилегая своими переходами к внутреннему диаметру ярма, представляет собой непрочную в механическом отношении конструкцию, так как все нагрузки у зубцового слоя сосредоточены на толщине перехода. Кроме того, после сборки магнитопровода предусмотрена технологическая операция по удалению гребней гофр, что нежелательно при массовом производстве электрических мапмн, ,

Наиболее близок к предлагаемому разъемный статор электрической машины, который включает в себя ярко, ны, который включает в себя ярмо, )витое из ленты, намотанной на ребро, и зубцовую зону с пазами, открытыми со стороны ярма, в которых размещена обмотка, причем зубцовая зона выполнена из гофрированной ленты с радиальными ребрами, направленными, вдоль оси статора 2J ,

К недостаткам данной конструкции следует отнести, во-первых, отрицательное влияние гребней гофр на прохождение магнитного потока в ярме ;о во-вторых, из-за неоднородности механических свойств стали вдоль ленты, высота ребер гофр получается неодинаковой, а по длине ребра наблюдается разновысотность; в-трётьих, цельность ленты по длине магнитопровода способствует наведению в ней вихревых токов и снижению энергетических характеристик электрической машины; в-четвертых, из-за упругих свойств стали после изгиба ленты в гофру не обеспечивается плотное прилегание стенок рёбра друг к другу, что влечет за собой снижение квффициента заполнения пакета сталью в-пятых, наличие большого числа изгибов гофр со стороны воздушного зазора ПРИ образовании ребер ухудшает коэффициент Картера, а следс ательно, ухудшается картина поля.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей электрической машины,

Поставленная цель достигается тем, что в разъемном магнитопроводе 5 электрической машины, содержащем

цилиндрическое ярмо и зубцовую зону, .J включающую гофрированную ленту с радиальными ребрами, направленными вдоль оси магнитопровода, и имеющую 0 , открытые со стороны ярма, каждое ребро гофрированной ленты охвачено выполненным витым из ленты элементом, ширина которого равна высоте зубца,.

5 Часть зубцовой зоны, выполненная из гофрированно4 ленты, может состоять из отдельных колец.

На фиг, 1 показан предлагаемый магнихопровод; на фиг, 2 - часть зубQ цовой зоны, выполненная из гофрированной ленты; на фиг, 3 и 4 - варианты выполнения зубцов на фиг, 5 дополнительный магнитоактивный элемент, дополняющий гофрированную лен5 ту; на фиг, 6 - вариант конструкции зубцовой збны Магнитопровода; на фиг, 7 - магнитопровод ротора электрической машины; на фиг, 8 Часть зубцового слоя ротора разъемного магнитопровода электрической машины.

Статор электрической машины (фиг, 1) содержит ярмо 1, витое из ленты на ребро, зубцовую зону, включающую гофрированную ленту с ребра5 мй 2 и имеющую пазы под обмотку 3, По обе стороны ребра 2 расположены слои из стали, образующие зубец статора 4, Ярмо располагается внутри цилиндра зубцового. слоя и может быть

0 не только витым из ленты, но и шихтованным, и цельным. Часть зубцовой зоны (фиг, 2), выполненная из гофрированной ленты, получают путем сворачивания гофрированной ленты в

5 спираль. Между ребрами имеются переходы 5, которые обеспечивают непрерывность конструкции. Расстояние между ребрами равно зубцовому делению, толщина ребра равна примерно двум толщинам ленты, а высота - высоте зубца статора. При навивке

спирали зубцовой зоны образуются воздушные зазоры б,- которые снижают потери от вихревых токов, во никаюцщх в гофре. Начало 7 и конец 8 гофрированной спирали расположены на противоположных сторонах магнитопровода статора.

На фиг, 3 представлен один из возможных вариантов выполнения зубцов. Из стальной ленты 9 навивают на плоскость многослойную катушку (bj, - ширина зубца; 2 Л - окно для плотной посадки на ребро гофры, ширина ленты равна высоте ребра и

сос тветственно зубца h; ; - длина магнитопровода),в этом случае часть зубцовой зоны, вьлполненную в виде гофры, изготавливают короче на величину равную 2а. 10 и 11 - начало и конец ленты соответственно. После установки магнитоактивного элемента на гофру, один торец обращен в сторону ярма 1, а другой - к переходу 5. Число такцх элементов в магнитопроводе равно числу ребер. Зубцы 12 (фиг. 4) могут быть выполнены из стальных пластин 13, скрепленных между собойклемм иди ко тактной сваркой. Располагают указанные элементы по Обе стороны ребер гофры 2. Высота и длина их рав(на соответствующим размерам ребра, а толщина - половине ширины зубца за вычетом толщины ребра. Дополнительный магнитоактивный элемент (фиг. 5), дополняющий гофри рованную ленту и вместе с ней представляющий зубцовый слой магнитопро вода, выполнен из непрерывной сталь ной ленты, ширина которой равна высоте ребра. Лента складывается в гофру, только гребни 14 в отличие от ребра 2 обращены к торцам магнитопровода. Изгибаясь, лента образуе слои 15, между которыми расположен паз 16, в который при сборке вводят ребро 2. От зубца к зубцу в зоне паза, но за пределами магнитопровода, имеется переход 17, который обе печивает непрерывность конструкции. На фиг. 6 представлен вариант конструкции зубцовой зоны магнитопр вода. Та;кой магнитопровод изготавливают из одной непрерывной стальной ленты. Сначала изготавливают магнитоактивный слой 18 по фиг, 2 сребрами 19, слоями 20- спирали, и воздушными промежутками 6 между ними. Далее лента через ребро 21 пере мещается от перехода 5, изгибаясь в гофру, образует слои 22, затем, оги бая ребро 19, образует переход 23, а за ребром образует слои 24. После достижения заданной толщины зубца лента, изгибаясь, образует переход 25 за пределами магнитопровода на ширину,, равную пазовому пространству. Таким образом, весь зубцовый слой выполнен из одной ленты. Ярмо 26 (фиг. 7) выполнено из лент .навивкой на ребро. Лента, изогнутая в гофру, имеет ребро 27, гребни 28 которой обращены к ярму,.а между ребрами имеются переходы 29, которые выполняют роль дна паза. По обе стороны ребер 27 расположены слои дополнительного магнитоактквного элемента 30, который вместе с гофрой представляет собой зубцовый слой магнитопровода. Магнитопровод состоит из отдельных колец 31 (фиг. 8) . Кольца- изогнуты в гофру о ребрами 32, расположенными друг от друга на расстоянии одного зубцового деления. Кольцо на ребре 33 соединяют, (ребро крепят любым известным способом: клейкой, пайкой, сваркой и т.д.). Ширину кольца определяют исходя из конструктивных и технологических соображений. Предлагаемый магнитопровод электрической машины изготавливают следующим образом. Рулонную электротехническую сталь разрезают на полосы заданной ширины. Сортамент ширин зависит от высоты ярма статора и ротора, а также от высоты зубца статора и ротора. Гофру зубцовой зоны и дополнительные магнитоактивные элементы можно изготовить из ленты одной ширины, что немаловажно при массовом произ- . водстве электрических машин. Затем из ленты навивают ярмо. Отдельно, из другой ленты, изготавливают гофру. Ребра гофры несколько скошены по отношению к переходам, что связано с необходимостью сворачивания гофрированной ленты в спираль так, чтобы, укладывая слой за слоем, образовались ребра, расположенные радиально вдоль ярма магнитопровода, Регулируя плотность навивки, можно изменять картину пОля в воздушном зазоре. Контролируются в основном размеры, характеризующие высоту ярма,- расстояние между ребрами, толщину ребра и длину магнитопровода. Затем изготавливают дополнительный магнитоактивный элемент. Таким образом, при изготовлении частей магнитопровода системы технологические операции меньше зависят от механических свойств материала; конструкция обеспечивает благоприятные условия для прохождения магнитного потока по полюсному делению, что способствует повышению энергопараметров магнитопровода, и, имея воздушные зазоры в зубцовом слое по длине магнитопровода, электрическая машина защищена от дополнительных потерь в стсши на токовихревую составляющую. Кроме того, для изготовления эубцовой зоны предлагаемой конструкции требуется менее энергоемкое оборудование.

фиг. Ч

ue.

1. РАЗЪЕМНЫЙ МАГНИТОПРОВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий. цилиндрическое ярмо и эубцовую зону, включаю1цую гофрированную ленту с радиальными ре&рами, направленными вдоль оси магнитопровода, и имеющую пазы, открытые со стороны ярма, 6.т личающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, каждое ребро гофрирован ной ленты охвачено выполненным витым из ленты элементом, ширина которого равна высоте зубца. 2. Магнитопровод по п. 1, о тлич ающийся тем, что выполненная из гофрированной ленты часть зубцовой зоны состоит из отдельных .колец.. сл о | J