Статор электродвигателя переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H02K1/16 

фиг.1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции безотходного в производстве статора электродвигателя переменного тока, и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен составной безотходный в изготовлении статор электрической машины с ярмом и зубцовой зоной из электротехнической стали, причем ярмо навито из ленты на ребро, а зубцовая зона гофрирована из полосы шириной, равной длине статора, обмотка из медных проводов размещена в пазах, открытых со стороны ярма.

Недостатком такой конструкции являются сниженные энергетические характеристики ввиду цельности полосы зубцовой зоны по длине статора, наличия зазоров между зубцами и ярмом, малого коэффициента заполнения зубцов сталью, значительные вихревые потери в зубцовой зоне, что приводит к снижению КПД и росту температуры обмоток статора.

Известна конструкция статора электрической машины безотходного изготовления, у которого ярмо и зубцовая зона выполнены из двух соединенных одна с другой кольцевых гребенок из пресс-магнитодиэлектри- ка, зубцы из стальной гофрированной ленты расположены внутри аксиальных кольцевых гребенок, а торцовые части гребенок контактируют с торцами ярма и обхватывают его на части аксиальной длины.

Такое исполнение позволяет практически полностью исключить отходы электротехнической стали. Однако конструкция очень сложна, а способ изготовления не поддается механизации. Поэтому такое техническое решение не может быть использовано в серийном производстве.

Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии при повышении надежности путем придания конструкции необходимой жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что пластины зубцовой зоны выполнены с перемычками между зубцами, а ярмо отпрессовано из смеси ферромагнитных элементов, состоящей из порошка и частичек лепестковой формы, и выполнено по длине из двух половин, на краях которых образованы кольцевые опорные буртики, выступающие за пределы осевой длины пакета пластин и сопряженные с его торцами, при этом пакет пластин и половины ярма скреплены между собой скобами, установленными в продольных канавках и углублениях на наружной поверхности и торцах ярма.

На фиг. 1 изображен статор с составным магнитопроводом, продольный разрез; на фиг. 2 - магнитопровод, общий вид; на фиг.

3 - сборка составного магнитопоовода; на фиг. 4 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 3.

Статор электродвигателя содержит зуб- цовую зону из круглых пластин, выштампованных, например, из рулонной стальной ленты, в которой зубцы 1 соединены тонкими перемычками 2. Ширина этих перемычек в радиальном направлении составляет 6-8 толщин ленты. Пакет из круглых пластин с

0 зубцами 1 снаружи обхватывает и скрепляет в монолит весь магнитопровод ярмо 3, от- прессованое из смеси ферромагнитных элементов в форме лепестков, имеющих перед опрессовкой примерные размеры 15 х 2 х

5 хО,1 мм (лепестки получают путем распыла расплава в специальном устройстве отходов электротехнической стали).

Отпрессованное ярмо 3 состоит из двух половин, на каждой из которых выполнен

0 кольцевой буртик 4, выступающий за пределы осевой длины пакета пластин (фиг. 1). Внутренний диаметр ярма 3 равен наружному диаметру пластин с зубцами 1, а внутренний диаметр кольцевых буртиков 4 на

5 1,0-1,5 мм больше диаметра, образованного по дну паза этих пластин. С помощью буртиков 4 пакет круглых пластин с зубцами 1 удерживается от перемещения в осевом направлении, когда он впрессован внутрь

0 ярма, скреплен двумя его половинами и зафиксирован в сжатом состоянии скобами 5. Скобы 5 установлены в продольных канавках и углублениях на наружных поверхностях и торцах ярма (фиг. 1 и 2).

5 В пазы 6 между зубцами 1 уложена обмотка 7, а в отверстия 8 устанавливают болты для крепления подшипниковых щитов и магнитопровода (не показано).

Изготовление и сборку составного ста0 тора электродвигателя осуществляют в следующей последовательности.

Вначале в специальной пресс-форме изготавливают из ферромагнитных элементов половины ярма 3 с буртиками 4, а пазово5 зубцовую зону изготавливают путем вы- штамповки из стальной ленты круглых пластин с зубцами 1 и перемычками 2 между ними, затем осуществляют сборку пазово- зубцовой зоны с ярмом. При этом пластины

0 с зубцами 1 набирают в пакет требуемой длины на цилиндрическую оправку 9, имеющую на своей поверхности продольные выступы (по числу пазов статора) 10 и основание 11с кольцевой опорой 12. Перед

5 монтажом круглых пластин с зубцами 1 вначале на цилиндрическую оправку 8 надевают одну половину ярма 3, при этом буртик 4 опирается на кольцевую опору 12. После установки на оправку 8 пакета пластин с зубцами 1 и фиксации их по пазам с помощью выступов 10, на пакет пластин надевают вторую половину ярма 3 и впрессовывают в осевом направлении пластины с зубцами 1 внутрь ярма, воздействуя усилием пресса Pi с помощью кольцевого пуансо- на 13.

Сжатие производят до полного смыкания двух половин ярма 3, после чего оконча- тельно фиксируют магнитопровод в спрессованном состоянии путем установки в продольные канавки и углубления на торцах якоря, например, четырех крепежных скоб 5 (усилие Р2); Сняв магнитопровод с оправки, укладывают обмотку 7 в пазы 6.

. Пример. Для иллюстрации способа взят однофазный электродвигатель переменного тока для бытовых приборов мощностью 60 Вт, 2920 об/мин, 220 В с размерами магнитопровода по наружному среднему диаметру 100 мм, внутреннему в расточке статора 38 мм, диаметру пакета пластин 69 мм и их длине 35 мм. При изготовлении составного статора вначале были выштам- пованы из непрерывной ленты электротехнической стали круглые пластины с зубцами 1 и перемычкой 2 между ними в радиальном направлении, равном 3,5 мм. При таких размерах стальных пластин недостающие размеры спинки магнитопровода обеспечиваются за счет напрессованных двух половин ярма 3 общей длиной 44 мм с внутренними и наружными диаметрами 69 и 100 мм. Указанное ярмо 3 изготовлено методом компрессионного прессования в пресс-форме с давлением пресса 6 т/см из ферромагнитных элементов лепестковой формы (30% от суммарной массы ярма) и железного порошка (70% от суммарной массы ярма). Собрав пакет пластин с двумя половинами ярма 3 и зафиксировав их в сжатом состоянии скобами 5 с помощью приспособления (фиг. 3 и 4), закладывают в пазы 6 изоляцию и обмотки 7, после чего направляют статор на пропитку, сушку и

сборку с ротором и подшипниковыми щитами,

При такой раздельной технологии, кроме экономии стали (800 г на каждом двига- 5 теле), обеспечивается облегченная и надежная сборка магнитопровода, придающая конструкции необходимую жесткость и прочность, что является основным достоинством данной конструкции и технологии.

0 Кроме этого, скрепление зубцовой зоны и частей ярма аксиальными элементами в осевом направлении не только повышает прочность магнитопровода, но и увеличивает коэффициент заполнения сердечника

5 сталью, улучшает электромагнитные свойства статора при работе электромашины.

Изобретение обеспечивает прочность и улучшает электромагнитные свойства статора с безотходным изготовлением,, что дает

0 увеличение ресурса двигателя в 1.3 раза и эквивалентно соответствующему снижению потребности в двигателях.

Формула изобретения Статор электродвигателя переменного

5 тока, содержащий составной магнитопровод, зубцовая зона которого выполнена в виде пакетов из круглых пластин с пазами для обмотки, и ярмо из пресс-материала, отличающийся тем, что, с целью

0 упрощения конструкции и технологии при повышении надежности путем придания конструкции необходимой жесткости, пластины зубцовой зоны выполнены с перемычками между зубцами, а ярмо отпрессовано

5 из смеси ферромагнитных элементов, состоящей из порошка и частичек лепестковой формы, и выполнено по длине из двух половин, на краях которых образованы кольцевые опорные буртики, выступающие за

0 пределы осевой длины пакета пластин и сопряженные с его торцами, при этом пакет пластин и половины ярма скреплены между собой скобами, установленными в продольных канавках и углублениях на наружной

5 поверхности и торцах ярма.

Сущность изобретения: статор электродвигателя содержит зубцовую зону из круглых пластин. Зубцы 1 соединены тонкими перемычками 2. Ярмо 3 отпрессовано из смеси порошка и частичек лепестковой формы и состоит из двух половин с кольцевым буртиком 4. Буртики 4 удерживают пакет пластин от перемещения в осевом направлении. Пакет пластин и ярмо скреплены скобами 5. 4 ил. Ё VJ О 4 XI