Магнитопровод электрической машины Советский патент 1986 года по МПК H02K1/06 

Изобретение относится к электроашиностроению, а конкретно к констукции магнитопроводов электрических ашин.

Известен магнитопровод электрической машины, СОСТОЯ1ЦИЙ из двух частей: рма и зубцовой зоны. Зубцовая зона может быть выполнена любым известным способом, а ярмо - витое из ленТЕЛ, сложенной пополам.

Такое ярмо легче навивать в спираль, так как при малых соотношениях внутреннегб и внешнего диаметров утолщенньй виток меньше деформируется по толщине. Но технологический зазор между зубцовой зоной и ярмом все же отрицательно сказывается на токе холостого хода и, следовательно, на К11Д.

Наиболее близким к изобретению является магнитопровод электрической машины, состоящий из штампованных листов, имеющих ярмо и зубцовый. слой, в котором между зубцами соседних листов размещены части листа, полученные при вырубке паза и отогнутые . .с прилеганием к смежным зубцам, а ярмо снабжено дополнительным слоем, выполненным из одного витка навитой на ребро ленты.

С энергетической точки зрения сочетания листа и ленты спротивоположными допусками по толщине может привести к снижению выходных энергопараметров электрической машины, так как коэффициент заполнения пакета сталью снизится на 14,8%. Стыкиленты на ярме расположены на пути магнитного потока, что приводит к повышению тока намагничивания, а расположение этих стыков на одной линии приведет к перекосу (неравномерному распределению магнитной индукции по полюсам).

С технологической точки зрения штампованная часть магнитопровода еще содержит в себе значительный отход металла до 30%. Поэтому коэффициент использования стали составит 0,7 не более, а такая технология считается еще высокоотходной. Весьма ..трудоемкой представляется операция шихтовка магнитопровода, так как она сочетает сборку пакета из разных конструкций деталей. Дополнительно необходимо следить, чтобы крайние листы пакета бьти обращены к массиву магнитопровода своей отогнутой стороной.

Определенные технологические трудности вызывает навивка тонкой ленты

на ребро. При навивке в тонкой ленте наблюдаются пластические деформации, которые приводят к тому, что в сечении лента становится трапецеидальной (иначе говоря лента становится тоньше в сторону внешнего диаметра). И чем больше соотношение внешнего диаметра ярма к внутреннему, тем сложнее навивагь тонкую ленту.

Целью изобретения является упро5 щение технологии изготовления и повышение энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что. в магнитопроводе электрической машины, содержащем ярмо и зубцовый

0 слой, включающий части, полученные при вырубке паза -и отогнутые с прилеганием к смежным зубцам, образуя дополнительньм ряд зубцов, ярмо и зубцовой слой выполнены из одной лен5 ты, навитой на ребро в спираль, и каждый виток спирали имеет число слоев, кратное двум, причем половина слоев ярма расположена над отогнутыми частями зубцрвого слоя. f

На фиг. 1 показан магнитопровод электрической машины с элементами раскроя и складывания ленты; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, выполненное в радиальном направлении по отношению к оси машины; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, выполненное в тангенциальном направлении на уровне зубца; на фиг. 4 - вариант раскроя ленты перед навивкой магнитопровода на фиг. 5 - радиальное сечение магнитопровода., выполненного по второму варианту.

Магнитопровод электрической машины выполнен из непрерывной ферромагнитной ленты 1, на которой выполнены прорези Г-образной формы 2, короткая часть просечки может быть выполнена по радиусу г и благодаря линиям изгиба 3 образуются части (лепестки зубца) 4, которые отогнуты в сторону зубца 5 до полного совмещения их плоскостей, а на месте отогнутого лепестка зубца 4 образован проем 6. После

навивки ленты в спираль проем 6 преоб55 разуется в трапецеидальный паз 7. Основа зубца 5 вместе с лепестком зубца 4 образует зубец 8 магнитопровода электрической машины. Часть 3 ленты 1, расположенная над зубцовым слоем, разделена линией изгиба 9 по полам, По линии изгиба 9 лента сложена вдвое, образуя ярмо 10 магнитопрово да и технологический зазор. 11 между отогнутым слоем ярма 12 и лепестком зубца 4. Лента 1 с зубцами 8, пазами 7, ярмом 10, свернутая в спираль 13, является магнитопроводом эле ;трической машины. Возможен вариант витого магнитопровода, у которого каждая спираль содержит не два, а четыре слоя, образованные из ленты 1. На ленте 1 выполнены прорези 14 Е-образной фор мы. При этом дополнена линия изгиба 15, совпадающая с продольной осью симметрии ленты 1. Линия изгиба 15 делит ленту на две симметричных части, которые являются копиями пер вого варианта, соединенные вместе. Стрелки указывают направление движе ния ленты. Технология изготовления устройст ва загглючается в порезке ленты их рулона на заданную ширину. Разметку ленты по местам изгибов осуществляют с помощью катящихся роликов, выполнение прорезей Г-образной или Е-образной формы осуществляют специальным штампом или вращающимися ножами. Складывание ленты вдвое для образования ярма также выполняется с помощью роликов, которые отгибают свободную часть ленты и прижимают ее - опрессовывают. Штоки-толкатели Ътгибают лепестки зубцов, а вращающи еся ролики их поджимают к основе зуб ца. После того, как из ленты образована двухслойная (или четырехслойная) заготовка, ее подают в устройство, в котором заготовку сворачивают в спираль, ориентируя витки по пазам. При достижении заданной длины 344 магнитопровода, ленту отделяют от изделия и свободные концы приваривают к торцам магнитопровода. При необходимости внутреннюю расточку магнитопровода механически обрабатывают. Работа предлагаемого устройства .не отличается от работы известных электрических машин, за исключением изменения протекающих процессов перемагничивания, связанных с изменением перехода от ярма к зубцовому слою и изменения коэффициента воздушного технологического зазора. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в упрощении технологии из-j готовления, так как сокращается число деталей магнитопровода. У прототипа это множество деталей в пакете, а витой магнитопровод образован из одной ленты. Повышение энергетических параметров осуществляется -за счет повышения коэффициента заполнения пакета. При навивке магнитопровода лента со стороны ярма сложена вдвое, поэтому качество ярма будет лучше, так как толстый виток легче формуется, чемиз тонкой ленты. Предложенная конструкция магнитопровода относится к безотходной технологии и имеет наивысший коэффициент использования стали, в то время, как у прототипа в отход идет до 30% магнитомягкого материала. С энергетической точки зрения эффективность предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом заключается в том, что исключено отрицательное влияние разнотолщинности ярма и зубцового слоя, так как магнитопровод выполнен из одной ленты. Дополнительно упразднены стыки на ярме, которые у прототипа также приводили к росту тока намагничивания.

/f S

12

Vuz.S

МАГНИТОПРОВОД ЭЖКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий ярмо и зубцовый слой, включающий части, полученные при вырубке паза и отогнутые с прилеганием к смежным зубцам, образуя дополнительный ряд зубцов, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения энергетических показателей, ярмо и зубцовый слой выполнены из одной ленты, навитой на ребро в спираль, и каждый виток спирали имеет число слоев, кратное двум, причем половина слоев ярма расположена над отогнутыми частями зубцового слоя.