Электрическая машина постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02K23/56 

«12

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструированию электрических машин постоянного тока малой и средней мощности.

Целью изобретения является повы- шение удельной мощности за счет увеличения коэффициента заполнения объема.якоря активными материалами, На фиг, 1 показана машина разрез по оси,-общий вид§ на фиг, 2 - от- дельные якорные-пластины.

Якорь состоит из набора чередующихся ферромагнитных 1 и медных 2 пластин типа ласточкин хвост,, изолированных одна от другой изоляцион- ными прокладками и слоем лакового покрытия ферромагнитных пластин. Все пластины установлены на базовые изоляционные шайбы 3, фиксирующие равномерный внутренний зазор,, Пакет пластин закрепляется с помощью боковых конусных втулок 4, изолированных от пакета якоря слоем изоляции 5, С целью предотвращения проворачивания пакета якоря вокруг своей оси при нагрузках на валу конусные нажимные втулки могут выполняться зубчатыми или волнистыми, а ферромагнитные и токовые пластины выполняются соответственно с небольшим разбросом по длине (±0,5-1 мм). Нажимные усилия на втулки осуществляются и р ет улиру- ются гайкой 6, навинчиваемой на вал машины и контрящейся второй гайкой 7 и винтами 8, К медным пластинам, имеющим более длинные выступающие консоли 9, припаиваются шины 10, при помощи которых осуЕ1;ествляется соединение якорной обмотки с коллектором и между собой по известным замкнутым схемам якорных обмоток. Возможно изготовление медных пластин совместно с токоподводящими шинами. На внешней поверхности якоря имеются пазы 11, в которые укладывается дополнительный бандаж из стеклонитей или изолированной, немагнитной проволоки. На внутренней поверхности якоря также имеются пазы 12 для улучшения условий охлаждения. Внутри якоря расположен ферромагнитный цилиндр (ярмо) 13, профилированный по количеству полюсов и предназначенный для замьжа- ния основного потока. Ферромагнитный цилиндр при помощи подшипников 14 насажен на вал 15 и удерживается в неподвижном положении силами сцепления с основнььм магнитным потоком, В конусных втулках 4 предусмотрены

5 0 5 o --

fi

0

5

52

узкие пазы 16 для прохода охлаждающего воздуха во внутреннюю полость якоря и в коллекторную ступицу.

Предложенная конструкция позволяет очень быстро, за несколько минут, производить сборку, разборку и замену пакета якоря с предварительной отпай1 :ой шин от коллектора, что достигается практически отвертыванием контрящихся гаек. Форма и размеры ферромагнитных пластин якоря позволяют производить их отжиг с целью восстановления магнитных свойств в малогабаритных, лабораторных муфельных печах с диаметром отверстия до 50 - 60 мм, тогда как для отжига стандартных, дисковь1Х пластин якоря необходимо наличие крупногабаритного оборудования и приспособлений. Нецелесообразно соединять по краям (спаивать) ферромагнитные и медные пластины ме.жду собой: с целью обеспечения дополнительной токодобавки в обмотку якоря, ввиду того,что проводимость

:1-1

ферромагнитных пластин равна- гг-

проводимости меди, а вихревые токи существенно возрастают.

Применение указанной конструкции якоря позволяет по сравнению с конструкциями как полого печатного якоря, так и ферромагнитного якоря со штампованными пазами значительно увеличить объем пазов (их высоту), занимаемых проводниками. Причем благодаря наличию двух воздушных зазоров н двухстороннему открытию паза потоки рассеяния проводников распределены более равномерно и при мощностях электрических машин до 30-50 кВт транспозиция элементарных проводников может не осуществляться. Другим преит глцеством данной конструкции является возможность существенного повышения коэффициента заполнения объема якоря активными материалами - медью и электротехнической сталью по отношению к объему изоляционных материалов.

Дост;ижение высокого коэффициента запо: 1нения возможно благодаря следующим особенностям конструкции. Отсутствуют даже незначительные изгибы и изломы изоляции по всей активной длине якоря, что позволяет осуществить строго рациональное использование качественных высокотемпературных сортов изоляции с хорошей теплопроводное 1

тью - слюды, ее композиций, остекло- вывания, тонких керамических напылений, тонких слоев высокотемпературных композиций. Контактирование, отдельных токопроводящих и ферромагнит ных пластин осуществляется только по гладкой боковой поверхности ферромаг нитных пластин, что-исключает концентрацию напряжений в. отдельных точках изоляции. Это позволяет расширить диапазон мощностей эл.ектричес кик машин без применения дополнительных полюсов с соответствующим повышением коаффициента использования о I Таким образом, удельная МОБЩОСТЬ коллекторной электрической машины, прямо пропорциональная величинам электромагнитных нагрузок, может превышать удельную мощность электрических машин как с полым печатным

397954

якорем, так и с ферромагнитным пазовым якорем приблизительно в 1,5 - 2,5 раза.

5 Формула изобре тения

Электрическая машина постоян того .тока, содержащая статор с системой возбуждения, польш якорь с обмоткой,

10 подключенной к коллектору, и неподвижный магнитопровод, размещенный внутри ротора, отличающая- с я тем, что, с целью повьппения удельной мощности за счет увеличения

5 коэффициента заполнения объема якоря активными материалами, якорь вьтолнен в виде набора чередующихся между собой токопроводящих и магнитопроводя- щих пластин, изолированных одна,от 20 другой, установленных параллельно оси машины и скрепленных между собой с помощью конусных торцовых втулок.

Изобретение относится к конструкциям электрических ,машин постоям-- ного тока малой и средней мощности Целью изобретения является повышение удельной мощности за счет увеличения коэффициента заполнения объема якоря активными материалами. Машина содержит полый якорь, выполненный из набора чередующихся магнитопроподящих 1 и токопроводящих пластин 2.,- изолированных друг от друга, установлен- Fiwx параллельно оси машины и скрепленных между собой с помощью конусных торцовых втулок 4. Такая конструкция позволяет увеличить объем пазов, занимаемых проводниками, осуществить рациональное использование высокотемпературных сортов изоляции. Поскольку контактирование токопроводящих и ферромагнитных пластин осуществляется только по гладкой боковой поверхности, исключается концентрация напряжений в отдельньгх точках изоляции, что позволяет увеличить удельную мощность машины. 2 ил. i (Л С 16 15 14 13 12 г Т J 53 L- /.,, ,1,1. / /, /. /. 7/7/ :o xVX/: V //S u t5 77/7/L 7/r7; to со со ел Фиг.

Редактор Р.Цицика

Составитель С.Шутова

Техред о.Сопкр Корректор Т.Колб

3404/53

Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0IAZ.2