Индуктор линейного цилиндрического электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к линейным электродам, в частности к конструкциям индукторов линейных асинхронны цилиндрических электродвигателей. Известен индуктор линейного цилиндрического электродвигателя, содержащий корпус и активный слой, представляющий собой набор модулей, каждый из которых состоит из катушк намотанной на изоляционный каркас, выполненный в виде кольцевого элеме та, имеющего С-образное поперечное сечение и снабженного с внутренней стороны кольцевым выступом и ферромагнитного элемента в виде шайбы с радиальной прорезью и внутренним кольцевым выступом с внутренней сто роны 1 . Данное решение не обеспечивает фиксацию изоляционных каркасов с катушками относительно ферромагнитных шайб, что может привести к возникновению контакта межкатушечные соединения - корпус индуктора и не предусматривает в конструкции решений, которые предотвратили бы смещение частей ферромагнитных шайб, разделенных радиальной прорезью, пр ргщиальной фиксации их посредством стяжных.элементов в корпусе. Несмотря на то, что часть поверх ности межкатушечных к междуфазных соединений, а также выводных концов леисит в поперечных пазах ферромагнитных шайб непосредственно на торцовых частях их спинок, они по всей длине индуктора защищены только соб ственной изоляцией, т.е. какая-либо дополнительная защита отсутствует. Отсутствует такая защита соединений обмотки и от контакта с боковыми стенками поперечных ферромагнитных шайб и корпусом индуктора. Это приводит к продавливанию и обрыву изол ции соединений при установке обмотки в магнитопровод, а затем магнитопровода в корпус. Особенно это касается индукторов, обмотки которых изготавливаются методом непрерывной навивки целой фазы, при котором автоматически получаются межкатушечные соединения, поскольку из-за сложноети и весьма большой трудоемкости какие-либо изоляционные прокладки, пос ле укладки обмотки в магнитопровод не устанавливаются. Не предусмотрена также фиксация межкатушечных и между фазных соединений, а также выводных концов обмотки, которая позволила избежать влияния на них усилий, обус ловленных вибрацией и динамическими нагрузками. Описанные выше факторы снижают уровень надежности известной конструкции. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является индуктор линейного цилиндрического электродвигателя, содержащий корпус и активный слой, представляющий собой набор модулей, каждый из которых состоит из катушки, намотанной на изоляционный каркас, в виде кольцевого элемента, имеющего С образное поперечное сечение, и ферромагнитного элемента в виде шайбы .с радиальной прорезью, в котором уложены соединения обмотки поперечным пазом, и по крайней мере, одним кольцевым выступом с торцевой стороны 2. Кроме того, изоляционный каркас снабжен - выступом, проходящим с внутренней стороны кольца в продольном направлении и в радиальном на, по крайней мере, одной торцовой стороне каркаса и установлен в радиальной прорези ферромагнитной шайбы. Такое решение хотя и позволяет, благодаря наличию на каркасе вышеописанного выступа, входящего в радиальные прорези ферромагнитных шайб, обеспечить фиксацию изоляционных каркасов с катушками относительно ферромагнитных шайб и предотвратить смицение частей ферромагнитных шайб, разделенных радиальной прорезью, при радиальной фиксации их посредством стяжных элементов в корпусе, однако как и в предыдущем решений не предусмотрена дополнительная защита соединений обмотки от соприкосновения с торцовыми частями спинок и боковых стенок поперечных пазов ферромагнитных шайб и корпусом индуктора, а также влияния на них усилий, обусловленных вибрацией и динамичес-. кими нагрузками. . Цель изобретения - повышение надежности индуктора путем исключения контакта соединений обмотки с ферромагнитной шайбой. Эта цель достигается тем, что в индукторе линейного цилиндрического электродвигателя, содержащем корпус и активный слой, представляющий собой набор модулей, каждый из которых состоит из катушки, намотанной на изоляционный каркас в виде кольцевого элемента, имеющего С-образное поперечное сечение, и ферромагнитного элемента в виде шайбы с радиальной прорезью,.поперечным па зом, в котором уложены соединения обмотки, и, по крайней мере, одним кольцевым выступом с торцовой стороны, по крайней мере одна торцовая сторона изоляционного каркаса в области поперечного паза ферромагнитной шайбы снабжена выступом, перпендикулярным к ее торцовой поверхности, расположенным на дне упомянутого поперечного паза ферромагнитной шайбы, ширина которого равна ширине поперечного паза ферромагнитной шайбы.

Кроме того, индуктор может быть снабжен скобообразным кожухом, который выполнен из изоляционного материала, расположен в поперечных пазах ферромагнитных шайб и боковые стенки его установлены на выступах каркаса.

На фиг. 1-3 изображены совокупности нескольких модулей; на фиг. 4 7 - изоляционные каркаса, поперечное сечение; ца фиг. 8 - 13 - поперечные сечения индукторов; на фиг. 14 - 16 - схемы соединении обмоток индукторов; на фиг. 17 - внутренняя поверхность средней стенки и скобообразного кожуха.

Индуктор линейного цилиндрического электродвигателя содержит корпус 1 и активный слой, набранный из модулей 2, каждый из которых состоит из катушки 3, намотанной на изоляционный каркас 4, именвдий С-образное поперечное сечение, и ферромагнитного элемента в виде шайбы 5.

Изоляционный каркас 4, как правило, снабжен с внутренней стороны кольцевым выступом 6 (фиг. 6) или в со етании с упомянутым выступом 6, выступом 7, проходящим с внутренней стороны кольца 8, в продольном направлении и в радиальном - на,по крайней мере, одной торцовой стенке 9 (фиг. 1, 2, 5, 7). Изоляционный каркас 4 без вышеописанных выступов 6 и 7 изображен на фиг. 3 и 4,

Каждая ферромагнитная шайба снабжена с торцовой стороны по крайней мере одним кольцевым выступом, внутренним 10 (фиг.2), или внутренним 10 и внешним 11 (фиг. 1), установленных с двух сторон спинки 12 ферромагнит.ной шайбы 5 (фиг.55, внутри которызс заключена катушка 3.

Для разрыва пути замыкания вихревых токов все типы ферромагнитных шайб содержат радиальные прорези 13 (наиболее четко они просматриваются на фиг. 2, 3, и 8). На фиг. 1-3 разрез совокупности модулей выполнен по радиальным прорезям 13 (верхняя часть изображения) . При наличии в изоляционных каркасах выступов 7 они размещаются в упомянутых радиальных прорезях 13 ферромагнитных шайб 5 (фиг. 1, 2, 9, 10, 11,12 и 13). Кроме того, шайбы 5 имеют поперечные пазы 14, в которых размещаются соединения 15 обмотки индуктора (межкатушечные и междуфазные,выводные концы (фиг.1 2,3,8,9,11,12 и 13).В индукторах,содержащих ферромагнитные шайбы 5,снабженные только внутренними кольцевыми выступами 10,соединения 15 обмотки размещаются в продольном разрезе 16 корпуса 1 индуктора (фиг.- 2 и 10)

Кроме того, в области поперечных пазов 14 ферромагнитных шайб 5,

торцовые стенки 9 изоляционных каркасов 4 снабжены одним (фиг. 1, 3, 4 и 5) или двумя (фиг. 2, 6 и 7) выступами 17. Выступы 17 перпендикулярны внешней поверхности орпових стенок 9 каркасов 4 (фиг. 4, 5, 6 и 7) и расположены на дне поперечных пазов 14 ферромагнитных шайб 5 параллельно его поверхности (фиг.8-13), При этом в зависимости от числа вы0ступов 17 они по длине индуктора состыкуются или в пазу 14 шайб 5 с аналогичными выступами 17 каркасов 4 соседних модулей 2 (фиг. 2) или при выходе с паза 14 с их торцовыми стенками 9 (фиг. 1 и 3) .

5

При наличии на изоляционном каркасе 4 выступа 7, проходящего с внутренней стороны кольца 8 в продольном направлении и в радиальном на, по крайней мере, одной торцовой стороне

0 9 каркаса 4, выступ 17, установленный в поперечном пазу 14 шайбы 5, расположен по отношению к частям выступа 7, проходящим с внутренней стороны кольца 8 в продольном направлении,

5 параллельно, а в радиальном на, по крайней мере, одной торцовой стороне 9 каркаса 4 - перпендикулярно и сочленен с последней (фиг. 1, 2, 5 и 7) .

0

При установке изоляционного каркаса 4 с катушкой 3 в ферромагнитную шайбу 5 выступ 17 вводится непосредственно в поперечный паз 14 шайбы 5, а при наличии на каркасе выступа 7,

5 одновременно с вводом последнего в радиальную прорезь 13 шайбы 5. Таким образом,, автоматически по всей длине активного слоя индуктора образуется дополнительная защита соединений 15 обмотки, поскольку последние

0 лежат не непосредственно в поперечных пазах 14 ферромагнитных шайб на торцовых частях их спинок 12, а на выступах 17 изоляционных каркасов 4 катушек 3 и контакт соединений

5 ;с торцовыми частями спинок 12 шайб S исключен.

В индукторах, например, с большими полюсными делениягли, где ферромагнитные шайбы 5 обладают достаточ0ной жесткостью (нет опасности смещения частей шайб 5, разделенных ра- . диальной прорезью 13, поскольку зубдово-пазовая структура не измельчена) нет необходимости изоляционные

5 каркасы 4 снабжать выступами 7, так как выступы 17, кроме дополнительной .защиты соединений 15 обмотки, обеспечат фиксацию изоляционных каркасов 4 с катушками 3 в ферромагнит0ных шайбах 5.

Для обеспечения защиты соединений 15 обмотки от контакта с боковыми стенками поперечных пазов 14 ферромагнитных шайб 5 и корпусом 1, а так. же воздействий внешней среды, в ни5

дукторах с разрезным корпусом 1 (фиг. 2 и 10), индуктор может быть снабжен скобообразным кожухом 18 (фиг. 2, 3, 9, 10, 12, и 13) боковые стенки 19 которого состыкуются с внешней поверхностью 20 выступов 17 изоляционных каркасов 4, расположенных в поперечных пазах 14 шайб 5. В индукторах с цельньлм корпусом 1 скобообразный кожух 18 установлен в поперечных пазах 14 шайб 5 (фиг.1, 3, 8, 9, 11, 12 и 13), а с разрезным корпусом 1 - в прорези 16 последнего (фиг. 2 и 10),

На внешней поверхности 20 выступов 17 изоляционных каркасов 4, расположенных в поперечных пазах 14 шайб 5 (фиг. 11) как и на внутренней поверхности 21 средней стенки 22 кожуха 18 (фиг. 12), возможно выполт . нить продольные канавки 23 ,разместив/ в них соединения 15 обмотки (межкатушечные и междуфазные соединения, выводные концы). На фиг. 13 продольные канавки 23 содержат как выступы 17 каркасов 4, так и кожух 18. Наличие продольных канавок 23 на выступах 17 каркасов 4 и кожухе 18 и укладка в них соединений 15 обмотки позволит надежно фиксировать упомянутые соединения в индукторе, тем самым предотвратить возможность воздействия на них усилий, обусловленных вибрацией и динамическими нагрузками.

При схеме соединения обмотки, например с выводом нулевого провода (фиг. 14), для укладки последнего на некотором удалении от других соединений 15 обмотки, на внешней поверхности 20 выступов 17 изоляционных каркасов 4 (не показано), как и на внутренней поверхности 21 средней стенки 22 скобообразного кожуха 18 (фиг.17), возможно выполнить по крайней мере одну поперечную канавку.24 которая сосгтыкуется с одной из продольных канавок 23, разместив в ней упомянутый выше нулевой провод. Наличие дополнительных поперечных канавок 24 и укладка в них некоторых соединений 15 обмотки, также позволит надежно фиксировать упомянутые соединения в индукторе.

Таким образом, предложенное техническое решение имеет более высокий уровень надежности, чем известные конструкции линейных цилиндрических электродвигателей.

1. ИНДУКТОР ЛИНЕЙНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащий корпус и активный слой, представляющий собой набор модулей, каждый из которых состоит из катушки, намотаннойна изоляционный каркас в виде кольцевого элемента, имеющего С -образное поперечное сечение, и.ферромагнитного элемента в виде шайбы с радиальной прорезью, поперечным пазом, в котором уложены соединения обмотки, и по крайней мере одним кольцевым выступом с торцовой стороны, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности путем исключения контакта соединений обмотки с ферромагнитной шайбой, по крайней мере одна торцовая сторона изоляционного каркаса в области поперечного паза ферромагнитной шайбы снабжена выступом, перпендикулярным.ее торцовой поверхности, расположенным на дне упомянутого поперечного паза ферромагнитной шайбы,, ширина которого равна ширине поперечного паза ферромагнитной шайбы. . 2. Индуктор по п. 1, отлиS чающийся тем, что он снабжен (Л скобообразным кожухом, который выполнен из изоляционного материала, расположен в поперечных пазах ферромагнитных шайб и боковые стенки его установлены на выступах каркаса.

17 9

Г7IWwsa

Фиг.

П 9-

-П 9

в

Фиг. 6

Фиг

.Фиг. п.

2aj8n

ISIS- 15

гъ- гьк

уЛ

Ю

-IS 21

П

23