Пакетированный статор электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K1/06 H02K5/18 H02K5/22 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции без- отходного производства статора электродвигателя с улучшенным охлаждением, преимущественно статора электродвигателя переменного тока средней и большой мощности с радиальными вентиляционными каналами в магнитопроводе.

Цель изобретения - расширение сферы применения при улучшении теплопередачи и энергетических характеристик.

На фиг. 1 показан статор электромашин переменного тока, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-7 - схема способа изготовления гофрированного закладного элемента; на фиг. 8 - закладной элемент, общий вид.

Магнитопровод статора состоит из навитых из стальной ленты пластин 1 с зубцами 2. соединенными между собой перемычками 3. Причем зубцы имеют трапецеидальную форму.

Перемычки имеют размер по ширине в радиальном направлении равный четырем толщинам ленты, из экспериментальных соображений способных деформироваться без разрывов.

Между зубцами 2 расположены глубокие прямоугольные пазы 4 (фиг. 2). Для того чтобы из плоской пластины-заготовки 1 с пазами, 4 получить круглую статорную пластину, заготовку сворачивают в цилиндр путем механического деформирования относительно перемычки 3.

В пазах 4 установлены закладные элементы 5, общий вид которых представлен на фиг. 8. Закладной элемент 5 представляет собой гофрированную стальную пластину с гофрамм различной высоты - в зоне ярма - низкие гофры 6, между пакетами - высокие гофры 7.

Из пластин 1 набраны пакеты 8, между которыми благодаря элементам 7 образованы радиальные вентиляционные каналы 9.

Ширина низких гофр 6 равна ширине пазов 4 в зоне ярма, а высота гофр равна высоте ярма (совместно с высотой перемычек 3). Ширина высоких гофр 7 равна ширине радиального вентиляционного канала 9. При этом вершины высоких гофр 7 расположены в кольцевом зазоре 10 между спинкой 1 магнитопровода и корпусом 11 и скреплены (влиты в массив корпуса 11 в процессе образования его из расплава, например

О ь О

VJ VJ

алюминия) в тепловом и механическом отношении с ним и ребрами 12 охлаждения. Элементы 5 скреплены с пакетами пластин 1 сваркой 13 и образуют прочное в механическом отношении соединение.

Статор изготавливают в с/гедующей последовательности.

Вначале из стальной рулонной ленты безотхбдно выкраивают две одинаковые заготовки 1 (плоские гребенки) с зубцами 2, перемычками 3 и глубокими пазами 4.

Группируют пакеты 8 из пластин 1, в пазы 4 устанавливают гофрированный из ленты закладной элемент 5. Плоские заготовки 1 с уложенными в пазы 4 элементами 5 сворачивают в цилиндр и скрепляют сваркой 14 вдоль образующей цилиндрического магнитопровода в зоне спинки. Окончательно полученный магнитопровод статора скрепляют с корпусом 11 путем обливки расплавом алюминия в специальной форме (не показано). Обмотка статора 15 в пазы 4 может быть установлена как до заливки алюминием магнитопровода, так и после заливки.

Закладной элемент 5 (фиг. 8 изготавливают путем штамповки из рулона 16 заготовки 17 (фиг. 3) с общей перемычкой 18, удерживающей пластины 19 (фиг. 4), которые затем гофрируют, например, между шестернями 20 (фиг. 5) с образованием различных гофр - высоты 6 и 7. В результате получают заготовки закладного элемента 5, которые затем спрессовывают в интегральном приспособлении 21 и 22 (фиг. 7). После опрессовки и скрепления сваркой получают окончательно элемент 5 (фиг. 8), который, как указывалось, после укладки в пазы 4 пакетов пластин 1 совместно сворачивают в цилиндр на специальной оправке (не показано). Выполнение в предлагаемом статоре гофр различной высоты в ярме и между пакетами, расположение вершин высоких ребер в копьцевом канале между спинкой сердечника и корпусом и скрепление их с корпусом интенсифицирует теплообмен во

внутреннем контуре электромашин средней и большой мощности. Это обеспечивает снижение греющих потерь, нормальный температурный режим и практически безотходное производство машин.

Предлагаемый статор по сравнению с известным характеризуется увеличенной теплоотводящей способностью во внутреннем контуре, так как высокие гофры 7

играют роль теплоотводящих элементов от магнитопровода к хорошо охлаждаемому наружным воздухом (сплошные линии со стрелками на фиг, 1) сребренному корпусу 11. Кроме этого, указанные гофры выполняют роль эффективных турбулизаторов для внутреннего воздуха (пунктирные линии со стрелками на фиг. 1), что увеличивает коэффициенты теплоотдачи и снижает температуру обмоток 15 статора.

Формула изобретения Пакетированный статор электрической машины переменного тока преимущественно средней и большой мощности, содержащий магнитопровод с обмоткой, ярмо которого выполнено составным в виде чередующихся навитых на ребро витков из стальной ленты и выполненных из плоской ленты гофр разной высоты, расположенных

перпендикулярно относительно продольной оси статора, и сребренный корпус, отличающийся тем, что, с целью расширения сферы применения при улучшении теплопередачи и энергетических характеристик, в

витках ленты выполнены глубокие пазы, в которые в пределах одного пакета установлены низкие гофры, а высокие, выполненные в виде распорок и теплообменных элементов, гофры расположены между пакетами, при этом вершины высоких гофр установлены в кольцевом пространстве между ярмом магнитопровода и корпусом, жестко скреплены с ними, образуя между высокими гофрами, корпусом и ярмом акси5 альные, а между пакетами-радиальные вентиляционные каналы.

А

Наружный 12 13 1 2 3 5 7 10 Л воздух «ill M JI

Внутренний Воздух

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - расширение сферы применения при улучшении теплопередачи и энергетических характеристик. Пакетированный статор содержит маг- нитопровод с ярмом из чередующихся витков ленты и гофр разной высоты. Низкие гофры установлены в витках, а высокие - между пакетами. 8 ил.

Фиг.г

d

Фие.З

Фиг.Ч

X

X

17

Јг

Фие.5

mimmimmi

wmwm

wmmmim

uiMMmuimuif

ШШШШ

5 13

Фиг. 6

22

3/

j

j

Фт.7

Фаг. 8