Магнитопровод электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K1/06 

Фиг.2

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции сборных магнитопроводов, преимущественно статоров электрических машин.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и повышение надежности.

На фиг.1 показан магнитопровод, например, статора электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 - вид с торца с вырывом на часть магнитопровод а, на фиг.3 - магнитопроводящий элемент конусообразной формы;на фиг.4- . 9 - варианты некоторых конструктивных исполнений зубцов магнитопровода, выполненных сборными из пластин гнутого профиля.

Магнитопровод содержит магнито- проводящие элементы 1, намотанные плашмя из ленты и расположенные по торцам ярма 2. Элемент 1 (фиг.З) может быть выполнен конусообразной формы с расширением от ярма с углом на- клона к горизонтальной плоскости oi. 45 . Этот вариант целесообразно использовать в машинах с укороченной лобовой частью обмотки для удобства

35

бандажирования, для большинства таких Q части танганциально направленных по- машин оптимальный угол наклона об находится в пределах 10 -15°. Магнитопровод выполнен из отдельных пакетов аксиально ориентированных пластин гнутого профиля с радиальными частями 3 (фиг.4), образующими зубец 4, и с отогнутыми частями 5, направленными тангенциально и образующими элемент ярма 2,- магнитопровод выполнен с пазами 6, открытыми в противоположно ную от ярма сторону (фиг.2), причем со стороны, противоположной открытым пазам, части 5 ярма, направленные тангенциально, выполнены с равным

лок располагают в разные стороны.

Тангенциально направленные элементы 5 ярма (фиг.2 и 1) образуют кольцо, соединенное по торцам 8 с магнитопроводящими элементами, причем для оптимального использования стали и обеспечения высоких энергетических характеристик машин необходимо, чтобы радиальный размера элементов 1 был равен или больше высоты о сопрягаемого кольца ярма.

Пазы 6 в магнитопроводе (фиг.2), открытые со стороны, противоположной ярму, обеспечивают сохранение традичислом пластин с зубцами 4. Это уело-дд ционной, высокопроизводительной, аввие обеспечивает оптимальное исполне- зование электротехнической стали для предлагаемой конструкции.

Возможны различные варианты исполнения открытия пазов. При использовании.

зубцов (фиг.5-7) выполняют магнитопровод с открытыми пазами. Для варианта исполнения магнитопровода с полуоткрытыми или с полузакрытыми пазами выполняют, зубцы (фиг.8 и 9) с полками 7, отогнутыми тангенциально, которые частично (фиг.2) закрывают пазы 6, причем полки выполняют по меньшей мере из одной отогнутой пластины. Количество отогнутых пластин, которые необходимы для закрытия пазов, зависит от конструкции машины, от геометрических параметров магнитопровода, от свойств стали и ее толщины. Например, при использовании стали марки 2216 толщиной 0,5 мм для изготовления магнитопровода электродвигателя для активатора стиральной машины достаточно выполнить отгиб одной пластины. Для других конструкций машин возможны варинты сиполне- ний полок толщиной до 1,5 мм, исходя из этого потребуется выполнять отогнутые полки 7 с соответствующим числ пластин. Наиболее целесообразно выполнять отогнутые полки на пластинах примыкающих к пазам, причем полки при необходимости возможно выполнять по обеим сторонам пазов.

На фиг.4 изображены зубцы, наиболее технологичные в изготовлении.; Однако для увеличения прочности конструкции зубцовой зоны с более надежным соединением зубцов между собой предложены некоторые из возможных вариантов конструкций зубцов, изображенных на фиг. 5-9, у которых

5

Q части танганциально направленных по- о

лок располагают в разные стороны.

Тангенциально направленные элементы 5 ярма (фиг.2 и 1) образуют кольцо, соединенное по торцам 8 с магнитопроводящими элементами, причем для оптимального использования стали и обеспечения высоких энергетических характеристик машин необходимо, чтобы радиальный размера элементов 1 был равен или больше высоты о сопрягаемого кольца ярма.

Пазы 6 в магнитопроводе (фиг.2), открытые со стороны, противоположной ярму, обеспечивают сохранение тради

томатизированной укладки обмотки, которая в настоящее время наиболее технологична. Необходимо учесть, что предлагаемая конструкция позволяет использовать в качестве изоляции более тонкие изоляционные материалы благодаря идеально гладкой поверхности пазов, что обеспечивает возможность либо увеличить число проводников в катушках, это улучшит энергетические характеристики машин, либо снизить коэффициент заполнения пазов медью, а это увеличит надежность работы машины за счет предотвращения

повреждений пазовой и витковой изоляции.

Принцип работы электрической машины с -предлагаемым магнитопроводом . не отличается от принципа действия машин с обычным классическим магнитопроводом.

Предложенная конструкция магнито- провода позволяет выполнять ее наборной в аксиальном направлении по схеме: ярмо + зубцовая зона + ярмо + зубцовая зона + ярмо и т.д.

Изготовление предложенного магни- топровода электрической машины заключается в том, что рулонную электротехническую сталь разрезают на лент заданной ширины. При изготовлении магнитопроводных элементов могут быть использованы ленты разной ширины в зависимости от исполнения магнитопровода. Элемент 1 изготавливают намоткой ленты плашмя. После образования элемента его скрепляют лю- бым известным способом. В связи с тем, что зубцовая зона имеет неограниченное число конструктивных модификаций, последовательность процессов может отличаться. Однако, в основном изготовление зубцовой зоны осуществ.- ляют по следующей схеме: изгиб пластин, опрессовка и скрепление пластин в пакеты с образованием зубцов и элементов ярма, соединение указанных элементов с образованием кольцевой формы, их между собой, например, по окружности лазерной сваркой. Затем по торцам ярма располагают элементы 1, сжимают магитопровод в осевом направлении для уменьшения величины технологических зазоров между элементами 1 и ярмом. Соединение элементов 1 с ярмом выполняют любым известным: способом. .ie этого магнитопровод полностью готов для последующих технологических процессов.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает получение точных геометрических размеров магнитопровода с высоким коэффициентом заполнения зубцов сталью. Конструкция зубцовой зоны магнитопровода, в отличие от гофрированной, позволяет использовать при ее производстве электротехнические стали с высоким содержанием кремния, это условие является резервом

для улучшения энергетических характеристик машин.- Предлагаемая конструкция более

, технологична за счет устранения трудоемкой в изготовлении детали - ярма, навитого на ребро в спираль, а также за счет замены гофрированной зубцовой зоны, выполненной из пластин гнутого профиля. Качество изготовления зубцовой зоны по предлагаемому бретению по сравнению с качеством изготовления гофрированной зубцовой зоны за счет значительно более высо-

5 кого коэффициента заполнения зубцов увеличивает коэффициент мощности машины. Укладка обмотки в пазы со стороны рабочего воздушного зазора уменьшает вероятности повреждения изолят; ;

0 ции обмотки в предлагаемой конструкции благодаря тому, что укладку осуществляют после окончательной сборки магнитопровода.

5 Формула изобретения

1. Магнитопровод электрической машины, содержащий ярмо, зубцрвую зону с пазами и магнитопроводящие элементы из намотанной плашмя ленты, закрепленные по торцам ярма магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения надежности, магнитопровод выполнен из отдельных пакетов аксиально ориентированных пластин, пластины каждого пакета имеют радиальную часть, образующую зубец, а отогнутые в тангенциальном наравлении части пластин пакета образуют элемент ярма, тангенциальные части отдельных пакетов соединены одна с другой в кольце, при этом радиальный размер магнитопрово- дящих элементов не меньше высоты ярма.

2. Магнитопровод поп.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна пластина каждого зубца со стороны, противоположной ярму, отогнута в тангенциальном направлении с образованием полузакрытого паза.

3.. Магнитопровоц по пп. 1 и 2, о т - личающийся тем, что магнитопроводящие элементы вьтолнены конусо- 5 образной формы с расширением от ярма

0

5

0

5.

0

I ft

t 8 7

Фиг.1

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель - упрощение технологии изготовления и повышение надежности. Магнитопровод содержит ярмо, зубцовую зону с пазами и магнито- проводящие элементы 1 из намотанной плашмя ленты, закрепленные по торцам магнитопровода. Последний выполнен из отдельных пакетов аксиально ориентированных пластин. Пластины каждого пакета имеют радиальную часть, образующую зубец 4. Отогнутые в тангенциальном направлении части пластин пакета образуют элемент 5 ярма. Тангенциальные части отдельных пакетов соединены друг с другом в кольцо. Радиальный размер магнитопроводящих элементов 1 не меньше высоты ярма. По меньшей мере одна пластина каждого зубца может быть отогнута в тангенциальном направлении с образованием полузакрытого паза. Магнитопроводящие элементы могут быть выполнены конусообразной формы с расширением от ярма. 2 з.п. ф-лы, 9 ил. (Л

Фиг. 5

Фиг. 6

ФмЗ

5 Ь

Фиг.7

Фиг.8

5

/

Фиг. 9