Статор электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H02K3/493 

(р1/г.1

О

14)

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при разработке и изготовлении электрических машин малой и средней мощности, содержа1ци:х всыпные обмотки и характеризующихся: пониженным уровнем шума, вибрации и ресурсом работы

Целью изобретения является повышение надежности крепления обмотки при снижении вибрации, шума и улучшении теплоотвода.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена зубцовая зона статора зyбцa tи различной формы, поперечный pa3pe3j на фиг. 3- - зубцовая зона статора, по- перечньй и продольный разрез; . на фиг. 4 и 5 - интегральный коробчатый злемент и рамочньш магнитньш клин для одновременного уплотнения прово- дов в пазах и механического скрепления зубцов на фиг, 6 - статор с отогнутыми под 90 зубцами крайних пластин, продольньй разрез; на фиг. 7 г элемент крепления 2-образной формы, на фиг. 8 - установка элемента крепления в статоре.

Пакет -пластин магнитопровода 1 име ;т чередующиеся зубп с симметричной коронкой 2 и прямоугольные зубцы 3 (фиг. 1) или только с зубцами прямоугольной формы (фиг. 2). Между указанными зубцами 2 и 3 расположены пазы

S в которые помещены секции всыпной обмотки 5, круглые провода которой заключены в корпусную изоляцию 6. При этом коронки 7 ра.сположены симметрично относительно середины зубцов 2 и асимметрично относительно середины пазов 4. На зубцы 3 (без коронок) плотно одеты анизотропные магнитные . клинья 8, рамочная часть 9 которых I скрепляет зубцы 3, а радиальные выс- тупы 10 расположены внутри пазов 4 . между стенками прямоугольных зубцов 3 и опрессованными при помощи радиальных выступов 10 магнитного клина 8 секциями всьшной обмотки 5.

Дпя повьш1ения прочности магнитного клина, он изнутри армирован коробча- тьм каркасом 11, повторяющим конструкцию клина с радиальными выступами 10 На торцах клина 12 выполнены аксиально ориентированные канавки 13, в ко- торьк расположены крепежные элементы 14 в виде отогнутых под 90 зубцов крайних пластин 15 магнитопровода статора. С помощью отогнутых зубцов

д

0 5

Q

Q

5

5

5

рамочный клин прочно закрештяется от перемещения в радиальном направлении.

При таком выполнении статора зубцовая зона жестко скреплена в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях посредством магнитного клина В благодаря его коробчатой форме 9, наличию выстутгов 10, которые расклинивают обмотку 5, подпрессовывая ее и благодаря крепежным элементам 14. В результате подпрессовки обмотки 5 клином 8 коэффициент заполнения пазов круглыми проводами возрастает от 0,7 до 0,95. Это позволяет превратить в монолит пазовую и зубцовую зоны, что в конечном итоге приводит к достижению поставленной цели - повышению надежности, снижению вибрации, шума и повьщению теплоотвода от обмоток к зубцам статора за счет более высокого коэффициента теплопроводности спрессованных всыпных обмоток (опытные образцы показали снижение температуры на ).

Возможны конструктивные особенности магнитопровода статора, исключающие крепление клина отгибанием крайних пластин зубцов: анизотропные магнитные материалы, не допускающие малого радиуса изгиба, тонкий лист, не дающий надежного крепления, крупные машины с листом толще 0,5, когда отгибание сопряжено с технологическими трудностями и требует спецоснастки. Для таких случаев в мальк и средних электрических машинах рамочньй клин может крепиться в статоре с помощью 2 -образных элементов (фиг.7) которые одной полкой устанав-пиваются, как показано на фи. 8 в специальные канавки по наружной поверхности маг- нитопроводов 2, а другая полка отгибается в аксиальную канавку 3 клина 4 аналогично вьш1еописанному способу крепления крайним зубцом. В крупных машинах при наличии вентиляц1яонных каналов они могут использоваться для установки полки 2 -образного элемента вместо специальных канавок по поверхности магнитопровода. Z-Образньй элемент может быть выполнен, например, из полосы стали 3 толщиной 0,5 мм.

Примером выполнения устройства может служить опытный асинхронный двигатель на базе серийного 4AX90L4 со статором, изготовленным в соответствии с описанием устройства,, При

31

этом зубцы статора имеют, чередуясь, прямую и обычную форму коронки зуба.

Рамочный клин имел армирующий каркас из 4-х слоев стеклоткани толщиной 0, 1 мм, фиксированной эпоксидной смолой. Магнитодиэлектрик использован следующего состава, в.ч.: ЭД-22 100, ПЭПА 15, ПЖ2М2-300. Формообразование рамочного клина производилось в разъемной пресс-форме с термоподогревом на гидравлическом прессе.

Рамочный клин в-статоре крепился отгибанием крайних прямых зубцов в аксиальный паз клина, так как толщина листа составляла 0,5 мм.

I

Известно, что при работе электрической машины в зубцовой зоне возникают вибрации статора от радиальной и тангенциальной составляющих электромагнитных сип, а также из-за одностороннего магнитного Ряжения. Введение магнитного клина 8 и закрепление его .в радиальном, аксиальном и тангенциальном направлениях относительно зубцовой зоны приводит сразу к трем эффектам: снижает радиальную пульсацию магнитной индукции в зазоре, что дает снижение магнитного шума и вибрации от радиальной магнитной силы, ужесточает в сю конструкцию зубцовой зоны путем подпрессовки всыпной обмотки и придает ей свойство повьшенной жесткости, что обеспечивает снижение тангенциальной составляющей вибрации, улучшает теплоотвод грекицих потерь из уплотненной всыпной обмотки к зубцам статора и повышает надежность машины за счет более прочного закрепления клина и обмотки. Последнее решает -важную роль по увеличению надежности и ресурса работы электромашины.

914

Таким образом, в предлагаемой конструкции за счет более жесткой конструкции зубцовой зоны статора и скрепления ее в монолит, возникающие - при работе электрической машины вибрации статора от указанных электромагнитных сил, как показали опыты, весьма эффективно демпфируют вибрации, а плотная установка в пазах магнитодиэлектрического клина 8 за счет рамочной конструкции и введения крепежных элементов приводит к снижению тангенциальной составляющей вибрации. Испытания двигателя мощностью 2,2 кВт показали суммарный эфект по увеличению прочности и надежности, при этом срок слуд5ы предлагаемых электромашин может быть увеличен в 1,2-1,3 раза по сравнению с известными электрическими машинами.

Формула изобретения

1.Статор электрической машины 25 по авт. св. № 1325623, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности крепления обмотки при снижении шума и улучшении тепло- - отвода, внутри магнитного клина рас- 20 положен армирующий Коробчатый каркас повторяющий конфигурацию, клина, а на торцах клина вьтолнены аксиальные канавки, в которых расположены элементы крепления клина к .статору.

2.Статор по п. 1, отличающийся тем, что элементы крепления выполнены в виде стальной плас тины Z-образной формы, примыкающей

к торцу магнитопровода,

3.Статор ПОП.1, отличающийся тем, что элементы крепления выполнены в виде отогнутых на

90 верхних частей зубцов прямоуголь- .ной формы крайних пластин магнитопров

35

40

Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобретения - повьшение надежности. Пакет пластин магнитопровода 1 имеет чере- дунициеся с симметричной коронкой 2, прямоуг&льные зубцы 3 или только зубцы прямоугольной формы, в пазах 4 размещены секции всыпной обмотки 5 с корпусной изоляцией 6. На зубцы 3 плотно надеты анизотропные магнитные клинья 8, радиальные выступы 10 которых расположены внутри пазов 4. Магнитный клин армирован коробчатым каркасом 11, повторяющим конфигурацию клина. На торцах клина выполнены аксиально ориентированные канавки, в которых расположены крепежные элементы в виде отогнутых на 90 верхних частей зубцов прямоугольной формы. Изобретение позволяет обеспечить снижение тангенциальной составляющей вибрации, улучшает теплоотвод греющих потерь от обмотки к зубцам стато- S pa. 2 з.п, ф-лы, 8 ил. (Л

ф1/1

7 A

г. e

X

X: Ч

cyuz.

фиг4

фи.8

7lt

70

срйг.в

ш

фиг.7