Статор электрической машины Советский патент 1993 года по МПК H02K3/52 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании однофазных асинхронных электродвигателей для различных областей народного хозяйства, используемых, например, в вентиляторах ЭВМ, а также в других устройствах автоматики и приборостроения.

Известны статоры электрических машин, содержащие шихтованный магнито- провод с ярко выраженными полюсами, стяжные шпильки, скрепляющие вдоль продольной оси листы магнитопровода, обмотку в виде катушек индуктивности и пазовую изоляцию, размещенную по периметру катушек.

Надежность таких статоров неудовлетворительна из-за низкого предела пробивного напряжения. Кроме того, эти статоры нетехнологичны и трудоемки в изготовлении, особенно при нанесении пазовой изо- ляции, которую выполняют путем навивки на поверхность катушек по периметру электроизоляционной ленты в несколько слоев, как правило, вручную.

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому техническому решению является статор электрической машины, содержащий шихтованный магни- топровод с явновыраженными полюсами, стяжные шпильки, скрепляющие вдоль про- дольной оси листы магнитопровода, каркасы с основаниями и щеками, обмотку в виде катушек индуктивности, расположенных на каркасах, в основаниях с внутренней стороны и щеках которых выполнены против ло- брвых частей катушек соответственно выступы и гофры или канавки.

Это техническое решение также нетехнологично и имеет низкую надежность фиксации катушек на полюсах магнитопровода, поскольку каркасы в лобовых частях катушек трудно поддаются деформации в форму дуги окружности из-за большой поперечной жесткости оснований каркасов. Выступы на основаниях с внутренней стороны усложня- ют установку каркасов с катушками на полюсах и требуют дополнительных усилий, необходимых для деформации каркасов, что может вызвать повреждение каркасов и катушки. Кроме того, электромагнитная связь между катушками и магнито про водом ограничена тем, что поверхность оснований каркасов с катушками не примыкает вплотную особенно в пазовых частях катушек к поверхности полюсов, а это вызывает уменьше- ние КПД.

Целью изобретения является повышение надежности, технологичности и коэффициента полезного действия.

Сущность предложенного технического решения заключается в следующем: стяжные шпильки выполнены полыми и располо- жены в продольной плоскости, совмещенной с центральной осью статора полюсов; введены штифты из диэлектрического материала, с помощью которых обеспечивается фиксация каркасов с катушками на магнитопроводе путем погружения штифтов в полости стяжных шпилек; участки оснований каркасов, против которых находятся лобовые части катушек, выполнены эластичными, например, в виде поперечных гофр, гарантируют неразрушаемость каркасов при их деформации в поперечном направлении до рабочего дугообразного положения каркасов с катушками и приложение незначительного усилия для обеспечения деформации каркасов с катушками на заданную величину; поверхности оснований каркасов, лежащие против пазовых частей катушек, выполнены по форме идентичными поверхности полюсов, к которым они примыкают для того, чтобы обеспечить наиболее близкое прилегание катушек к поверхности магнитопровода и увеличение вследствие этого электромагнитной связи между ними,

Такое техническое решение позволяет резко сократить трудозатраты при сборке статора, обеспечить удобство и легкость сборки, что в конечном счете повышает технологичность конструкции и обеспечивает надежность фиксации каркасов с катушками, а также повышение электромагнитной связи катушек с магнитопроводом.

На фиг. 1 показана конструкция статора, вид сверху; на фиг. 2 - статор, разрез по оси X-Х; на фиг. 3 - каркас, общий вид.

Статор содержит магнитопровод 1 с явновыраженными полюсами 2, полые стяжные шпильки 3 для скрепления вдоль центральной оси Z-Z листов магнитопровода 1, штифты 4, два каркаса 5 со щеками б и основаниями 7, обмотку в виде двух катушек 8, расположенных на каркасах. Полые стяжные шпильки 3 установлены в полюсах 2 в плоскости, проходящей через продольную ось X-Х статора, симметрично со стороны поверхности расточки 9 полюсов 2 магнитопровода 1, а штифты 4 установлены в отверстиях шпилек 3 с возможностью фиксации каркасов 5 с катушками 8. Участки 10 и 11 щек 6 и оснований 7, соответственной, против которых расположены лобовые части ка- тушек 8, выполнены эластичными, а поверхности оснований, против которых расположены пазовые части катушек 8, выполнены по форме идентичными поверхности полюсов 2, к которым они примыкают.

Эластичность участков 10 и 11 щек 6 и оснований 7 обеспечивается выполнением на участках 10, 11 гофр, канавок и др. и позволяет резко уменьшить усилие деформации каркаса 5 с катушкой 8 при установке их на полюсах 2 и формовании лобовой части катушки 8 совместно с каркасом 5 с последующей их фиксацией. Фиксация положения каркасов 5 осуществляется введением в полости шпилек 3 штифтов 4.

В качестве материалов элементов конструкции статора можно рекомендовать: для магнитопровода - электротехническую сталь, для каркасов и штифтов-диэлектрик (пластмасса и др.).

Работает электродвигатель с данным статором следующим образом. При подключении обмотки статора к источнику переменного тока создается магнитное поле, которое при наличии в статоре пусковой об- мотки, например, в виде короткозамкнутых витков (на чертежах не показано), обусловливает вращение ротора, а следовательно, создает вращающий момент на валу ротора.

Описанное техническое решение по- зволяет повысить надежность конструкции

статора и уменьшить трудоемкость его изготовления за счет высокой технологичности.

Формула изобретения

1. Статор электрической машины, содержащий шихтованный магнитопровод с полюсами, стяжные шпильки, скрепляющие в продольном направлении листы магнитопровода, каркасы с основаниями и щетками, катушки обмотки, расположенные на каркасах, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, технологичности и КПД, стяжные шпильки выполнены полыми и установлены в полюсах, статор снабжен штифтами, установленными в полости шпилек с обеспечением фиксации каркасов с катушками, при этом участки оснований каркасов, против которых расположены лобовые части катушек, имеют гофры или канавки, а участки оснований каркасов, против которых расположены пазовые части катушек, по форме идентичны поверхностям полюсов, к которым они примыкают.

2. Статор по п.1,отличающийся тем, что штифты выполнены из диэлектрического материала.

Сущность изобретения: статор содержит шихтованный магнитопровод 1 с полюсами, стяжные шпильки 3, скрепляющие вдоль центральной оси листы магнитопровод а, каркасы 5 с основаниями и щеками, обмотку в виде катушек 8, расположенных на каркасах. Стяжные шпильки 3 выполнены полыми. Статор снабжен штифтами, установленными в отверстиях шпилек с возможностью фиксации каркасов с катушками. Участки оснований каркасов, против которых расположены лобовые части катушек, выполнены эластичными. Поверхности оснований каркасов выполнены в форме идентичными поверхностям полюсов, к которым они примыкают. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.