Сердечник главного полюса электрической машины постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H02K1/08 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам постоянного тока.

Известны сердечники главных полюсов, выполненные из электротехнической стали с поперечной шихтовкой их относительно продольной оси полюса.

Указанные конструкции сердечников полюсов имеют существенный недостаток по использованию электротехнической стали, так как коэффициент использования составляет 0,6...0,7 при штамповке из листа или полосы. Кроме того, такие конструкции сердечников не обеспечивают ослабления потоков реакции якоря, замыкающихся поперек сердечника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является главный полюс электрической машины постоянного тока, содержащий сердечник, состоящий из трех пакетов и массивных полюсных наконечников, которые двумя сторонами примыкают к среднему пакету, имеющему форму прямоугольного параллелепипеда с продольной шихтовкой. При этом крайние пакеты имеют также продольную шихтовку.

Недостатком известной конструкции является наличие массивных наконечников, усложняющих изготовление и сборку полюса, при этом полюсы применимы только для машин, в которых полюсы прилегают к станине на плоской поверхности, что значительно усложняет механическую обработку станины, скрепление пакетов между собой и наконечников к сердечнику осуществляется с помощью шпилек либо винтов с потай- нымм головками, что увеличивает трудоемкость изготовления полюсов. Кроме того, наличие технологических зазоров между массивными наконечниками и шихтованными пакетами приводит к увеличению МДС и, следовательно, числа витков обмотки возбуждения.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что

в сердечнике главного полюса электрической машины постоянного тока, содержащем три шихтованных пакета, средний из которых выполнен с шихтовкой листов вдоль продольной оси полюса, и полюсные наконечники,-жестко скрепленные между собой, боковые пакеты выполнены за одно целое с полюсными наконечниками с поперечной шихтовкой листов относительно продольной оси полюса, при этом крайние листы боковых пакетов выполнены утолщенными, а скрепление листов в пакетах и пакетов сердечника между собой осуществлено с помощью сварных швов, расположенных в канавках, выполненных в листах пакетов.

На фиг. 1 изображен сердечник главного полюса электрической машины постоянного тока в сборе, аксонометрия; на фиг. 2 - лист среднего пакета сердечника полюса; на фиг. 3 - лист бокового пакета сердечника полюса; на фиг. 4 - накладка бокового паке0 та.

Сердечник главного полюса состоит из шихтованных пакетов 1-3, из которых средний 2 выполнен с продольной шихтовкой листов относительно продольной оси полю5 са, а боковые 1 и 3 - с поперечной шихтовкой. Боковые пакеты 1 и 3 по торцам имеют накладки 4, выполненные из стали большей толщины, чем толщина листов 5 пакетов 1 и 3. с целью уменьшения распушения листов

0 при сборке пакетов сердечника. Листы 6 среднего пакета 2 имеют канавки 7 по высоте сердечника и со стороны станины (не показана). В листах 5 боковых пакетов 1 и 3 выполнены канавки 8 и 9, из которых канав5 ка 8 выполнена со стороны станины, а канавка 9 - на боковой поверхности полюсного наконечника 10. Накладки 4 имеют канавки 7-9, которые выполнены аналогично канавками 7 и 8 листов 6 среднего

0 пакета 2 и канавкам 8 и 9 листов 5 боковых пакетов 1 и 3. Все канавки предназначены для скрепления листов в пакеты и пакетов между собой с помощью сварных швов 11. Крепление полюса к станине осуществляет5 ся известными способами, например с помощью болтов, для чего в сердечнике полюса после его изготовления выполняются отверстия 12с резьбой.

При подаче напряжения на катушки воз0 буждения, расположенные на сердечнике полюса, создается магнитный поток машины, который равномерно распределяется по сечению среднего и боковых пакетов. По сравнению с применяемыми полюсами с по5 перечной шихтовкой всего сердечника полюса существенных изменений для рабочего потока через средний пакет, выполненный с продольной шихтовкой, и боковые пакеты нет.

0

Магнитный поток реакции якоря замыкается, как правило, через листы якоря и полюсные наконечники 10 перпендикулярно шихтовке листов 6 среднего пакета 2, что

5 существенно ослабляет поток реакции якоря, Выполненные шихтованными наконечники 10 вместо массивных позволяют значительно (в 4.„5 раз) уменьшить пульса- ционные потери в них, обусловленные зубчатым строением якоря.

Сборка сердечника полюса осуществляется следующим образом.

Листы 5 с накладками 4 по торцам собирают в пакеты 1 и 3. затем спрессовывают и сваривают по канавкам 8 и 9. Листы 6 соби- рают в пакет 2 и устанавливают в оправку совместно с пакетами 1 и 3 для придания необходимой формы поверхности с целью плотного прилегания сердечника полюса к станине (на фиг. 1 показан вариант сердеч- ника полюса для круглой станины с внутрен- ним радиусом Rc). Затем сердечник сжимается с боковых сторон для обеспечения плотного прилегания листов 6 пакета 2 и пакетов 1-3 между собой. После этого производится сварка пакетов по канавкам 7, В собранном сердечнике полюса сверлят отверстия 12 и нарезают резьбу для крепления полюса к станине с помощью болтов.

Предложенная конструкция сердечника полюса по сравнению с известной позволяет упростить технологию изготовления сердечника в связи с выполнением боковых пакетов за одно целое с полюсными наконечниками, а также ввиду отсутствия стяги- вающих элементов в виде винтов или заклепок и операций по их установке, применить ее для станин как с плоской, так и с цилиндрической поверхностью прилегания

сердечника к стчнине, снизить пульсацион- ные магнитные потери в наконечниках в связи с их выполнением шихтованными вместо массивных, уменьшить МДС полюса и, следовательно, число витков обмотки возбуждения за счет отсутствия технологических зазоров между боковыми пакетами и наконечниками, уменьшить пульсационные потери от реакции якоря при работе машины от выпрямительных устройств.

Формула изобретения Сердечник главного полюса электрической машины постоянного тока, содержащий три шихтованных пакета, средний из которых выполнен с шихтовкой листов вдоль продольной оси полюса, и полюсные наконечники, жестко скрепленные между собой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, боковые пакеты выполнены за одно целое с полюсными наконечниками с поперечной шихтовкой листов относительно продольной оси, при этой крайние листы боковых пакетов выполнены утолщенными, а скрепление листов в пакетах и пакетов сердечника между собой осуществлено с помощью сварных швов, расположенных в канавках, выполненных в листах пакетов,

Сущность изобретения: сердечник главного полюса состоит из шихтованных пакетов 1, 2, 3. Средний пакет 2 выполнен с продольной шихтовкой листов относительно продольной оси полюса, пакеты 1, 3 с поперечной шихтовкой. Пакеты 1. 3 выполнены за одно целое с полюсными наконечниками и имеют по торцам накладки (4). Листы в пакетах и пакеты между собой скреплены с помощью сварных швов 11.4 ил. k 4 ± О 4 Os Ю 11 4 Фиг.1

7

Фиг.1

Фиг.З