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

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к конструкции малоотходного шихтованного магнитопровода статора электромашины.

Известна электрическая машииа, содержащая магнитопровод статора, выполненный из граненных по наружной поверхности стальных пластин, развернутых друг относительно друга, при этом внешняя часть маг, нитопровода статора выполнена из ripeccмагнитодиэлектрика и имеет по торцам посадочные места под щиты причем на наружных гранях пластин выполиеиы выемки, заполненные магнитодиэлектриком (I).

Однако в ряде случаев проектирования машины с допустимым нагревом и высоким КПД такое техническое решение не применимо, так как в прессованной из железного порошка спинке выделяются повышенные в ,5 раза по сравнению со сталью электромагнитные потери, что неизбежно приводит к дополнительному нагреву и сиижению КПД электродвигателя. Кроме того, внешняя прессованная из магнитодиэлектрика спинка имеет увеличенные габариты изза сравнительно невысокой по сравнению с электротехнической сталью магнитной проницаемостью. При этом заполненные магнитодиэлектриком выемки на наружных гранях пластин не обеспечивают надежного скрепления пластин и спинки, а.также-умеиьшают сечение спинки магнитопровода, что приводит к перерасходу ампервитков и снижает надежность двигателя, особенно при повышенных вибрационных нагрузках.

Цель изобретения - повышение КПД путем снижения нагрева при увеличении механической прочности скрепления пакета прямоугольных пластин со спинкой.

Указанная цель достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем корпус, обмотку, составной магнитопровод, состоящий из внешней и внутренней частей, последняя из которых выполнена из пакета граненных по наружной поверхности стальных пластин, внешняя часть магнитопровода выполнена в виде имеющих по торцам выемки секторов из гофрированной вдоль про-; дольной оси статора стальной ленты,по торцам магнитопровода установлены алюминиевые кольца с выступами, входящими в выемки секторов, а между гранями пакета пластин и секторами расположены продольные стержни, соединяющие магнитопровод и кольца, при этом последние примыкают к корпусу и через изоляционные прокладки к лобовым частям обмотки.

На фиг.1 показан статор электрической машины, продольный разрез; на фиг. 2 - .то же,, поперечный разрез; на фиг. 3 -5 - аксанометрическое изображение собранного с секторами и кольцами магнитопровода; на фиг. 6 и 7 - форма стальной ленты для изготовления секторов.

Магнитопровод содержит пакет 1 пря моугольных пластин с пазами 2 (фиг. I, 2). На внешних гранях пакета 1 расположены накладки, выполненные в виде шихтованных i из электротехнической стали секторов 3 с выемками 4 иа торцах. При этом щирина секторов 3 меньше ширины внешних граней пакета I. Пластины пакета 1 и секторы 3 скреплены двумя алюминиевыми кольцами 5,

0, которые прижаты к торцам магнитопровода и своими выступами 6 входят в выемки 4 секторов 3. Кольца 5 связаиы между собой и магиитопроводом продольиыми стержнями 7, расположенными в щелях 8 между внешними плоскими гранями пакета I плас5 тин и секторами 3, которые имеют меньшую ширииу по сравнению с шириной граней (фиг. I-4). Кольца 5 своими наружными поверхностями плотно прижаты к внутренней поверхности корпуса 9 и через изоляционQ ные прокладки 10 - к лобовым частям II обмотки статора.

Секторы 3 изготавливают из ленты 12 (фиг. 6) путем практически безотходного раскроя ее на две заготовки 13 и 14, каж дая из которых гофрирована в плоскости,

5 перпендикулярной продольной оси статорд и спрессована вдоль этой оси (фиг. 4).

Полоса 12 (фиг. 6) вначале разрезается по сплошной линии фигурными ножницами, затем заготовки гофрируются, спрессовыва, ются, закрепляются на гранях и протягиваются под точный размер (пунктир, фиг. 6).

Количество секторов, даюшее возможность уменьшить отходы электротехнической стали свыше 30%, равно четырем (фиг.4) Для магнитопровода с двумя секторами 5 (фиг. 5), последние изготавливаются из штамповочных отходов электротехиической стали по схеме, изображенной на фиг. 7.

Для этого варианта секторы 3 (фиг. 5) изготавливают из боковых кромок 15 (фиг. 7, Q кромки заштрихованы) путем их гофрирования и опрессовки. При этом экономится около 20% электротехнической стали.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить механическую прочность скреп5 ления составного магнитопровода и повы сить КПД электродвигателя и в силу более высокой магнитной проницаемости электротехнической стали по сравнению с прессованными из железного порошка накладными

элементами уменьшить радиальные габаРИТЫ магнитопровода при значительной экономии стали. При этом улучшилось тепловое состояние машин за счет того, что скрепляющие магнитопровод алюминиевые кольца плотно прижаты к обмоткам и об5 дуваемому корпусу и обеспечивают хорошую теплопередачу, в результате чего нагрев дви гателя уменьшается на 18-25°С.

Предлагаемая конструкция магнитоп ровода не ухудшает достигнутых энергетических и других характеристик двигателей. Это объясияется тем, что некоторое снижение магнитных качеств магнитопровода вследствие наличия микрозазоров между

листами и сегментными элементами компенсируется более благоприятной текстурой сегментных элементов, выштампованных вдоль проката полосы.

СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус, обмотку, составной магнитопровод,состоящий нз внешней и внутренней частей, последняя из которых выполнена из пакета граненных по наружной поверхности .стальных пластин. отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения нагрева при увйпичении прочности скрепления пакета пластин со спинкой, внешняя часть магнитопровода выполнена в виде имеющих по торцам выемки секторов из гофрированной вдоль продольной оси статора стальной ленты, по торцам магнитопровода установлены алюминиевые кольца с выступами, входящими в выемки секторов, а между гранями пакета пластин и секторами расположены продольные стержни, соединяющие магнитопровод и кольца, при этом последние примыкают к корпусу и через изоляционные прокладки к лобовым частям обмотки.

12 13

I/

фиг.6