Сердечник якоря электрической машины Советский патент 1980 года по МПК H02K1/06 

I

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно торцового исполнения.

Известны сердечники якорей электрических машин, выполненные в виде тороида с зубцами и пазами на торце и изготовленные посредство.м навивки магнитопроводящей ленты, в которой заранее выштампованы пазы с переменным шагом 1.

Недостатком таких сердечников является несовпадение выштампованных пазов после навивки тороида, обусловленное допусками на толщину ленты, что приводит к необходимости дополнительной механической обработки пазов, ухудщающей характеристики магнитопровода.

Также известны сердечники якорей, содержащие навитое из ленты тороидальное ярмо и отдельно изготовленные приставные шихтованные П-образные зубцы, стержни которых соединены поперечной спинкой. Зубцы прикреплены к торцу ярма своей спинкой, так что в сторону рабочего воздушного зазора обращены торцы стержней 2.

Сборный сердечник не имеет описанных недостатков, присущих цельному, однако крепление зубцов клеем в канавке на торце ярма недостаточно надежно, а наличие зазоров стыка малой площади между зубцами и ярмом обуславливает значительное увеличение магнитного сопротивления сердечника. Кроме того, указанный сердечник трудоемок и сложен в изготовлении.

Настоящее изобретение преследует цель упрощения изготовления сборных сердечников при одновременном повышении надежности и кпд машин.

Указанная цель достигается тем, что в сердечнике якоря электрической машины,

10 содержащем тороидальное ярмо и приставные П-образные зубцы, стержни которых соединены поперечной спинкой, упомянутые зубцы охватывают ярмо по периметру в поперечном сечении. При этом в сторону

15 рабочего воздушного зазора мащины .могут быть обращены либо внещние поверхности спинок, либо внешние боковые поверхности стержней зубцов.

На фиг. 1 показан приставной П-образный зубец; на фиг. 2 - тороидальное ярмо;

20 на фиг. 3 - сердечник с зубцами, обращенными в сторону зазора спинками; на фиг. 4сердечник с зубцами, обращенными в сторону зазора стержнями; на фиг. 5 - сердечник с зубцами, охватывающими ярмо с двух сторон; на фиг. 6 - сердечник с зубцами, охватывающими ярмо в чередующемся порядке; на фиг. 7 - сердечник ротора с литой обмоткой; на фиг. 8 - сердечник статора с плоской обмоткой; на фиг. 9 - сердечник с зубцами пере.менной толщины; на фиг. 10 - сердечник с зубцами, установленными под углом; на фиг. 11 - сердечник с ярмом, разделенным на две части в радиальном направлении; на фиг. 12 - сердечник с ярмом, разделенным на две части в аксиальном направлении.

На фиг. 1 изображен отдельно изготовленный П-образный зубец 1, а на фиг. 2 - навитое из ленты тороидальное ярмо 2. На фиг. 3 и 4 они представлены в сборе. При этом П-образные зубцы охватывают ярмо по периметру поперечного сечения и, в зависимости от конструктивного исполнения мащины, могут быть установлены таким образом, что в сторону торцового воздушного зазора обращены либо их спинки, либо боковые поверхности стержней.

В том случае, если сердечник якоря предназначен для использования в мащине с двусторонним воздущным зазором, П-образные зубцы могут быть установлены на ярмо с двух сторон как совпадающими друг с другом по углу (фиг. 5), так и в чередующемся порядке (фиг. 6).

Зубцы и ярмо скрепляют между собой одним из известных способов, например клеем, точечной сваркой и т. п., а также за счет натяга посадки по сопрягаемым поверхностям. Больщая площадь сопрягаемых поверхностей обуславливает надежность соединения.

На сердечнике в промежутках, между зубцами располагают обмотку одного из известных типов. Так, например, на фиг. 7 изображен сердечник якоря (ротора) с короткозамкнутой обмоткой 3, выполненной путем заливки электропроводным сплавом, а на фиг. 8 - сердечник якоря (статора) с плоской обмоткой 4.

Предложенное устройство просто в изготовлении и весьма экономично, так как для зубцов могут быть использованы стандартные заготовки листов сердечников трансфаорматоров, а простота форм обуславливает незначительность отходов металла при щтамповКе. Конструкция сердечника обеспечивает гибкость в достижении необходимых характеристик изготавливаемой мащины, так, например, по мере надобности, на ярмо могут быть установлены зубцы переменной толщины (фиг. 9) или с заданным по расчету углом наклона (фиг. 10).

Ввиду большой поверхности контакта зубцов с охватывае.мым ярмом, магнитное сопротивление стыка между ними незначительно, а развитая боковая поверхность зубцов является хорошим теплорассеивающим радиатором, в результате чего машина с таким сердечником имеет более высокий КПД,

чем при применении сборных сердечников ранее известных типов.

В ряде случаев может оказаться целесообразным разделение ярма на две или более составные части. В таком случае следует применять зубцы Ш-образной формы, охватывающие одновременно обе части ярма (фиг. 11, 12).

Кроме своего основного назначения - использования в торцовых электрических мащинах, сердечник такого типа может быть примен также в линейных мащинах и в машинах с цилиндрическим воздущным зазором при соответствующем видоизменении конфигурации ярма.

Составные части магнитопровода - ярмо и зубцы также могут быть изготовлены

иным известным способом, например, путем прессования из ферромагнитного порошка на связующем.

В целом описанный сердечник якоря дает воз.можность упростить изготовление и улучщить характеристики машины и имеет

преимущество в тех областях электромашиностроения, где допустимо некоторое увеличение габарита за счет выступания над ярмом элементов зубцов.

Формула изобретения

1. Сердечник якоря электрической машины, преимущественно торцовой, содержащий тороидальное ярмЬ и приставные П-об- разные зубцы, стержни которых соединены поперечной спинкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления, повыщения надежности и КПД, П-образные зубцы охватывают ярмо по периметру в поперечном сечении.

0 2. Сердечник якоря по п. 1, отличающийся тем, что в сторону рабочего воздушного зазора обращены внещние поверхности спинок зубцов.

3. Сердечник якоря по п. 1, отличающийся тем, что в сторону рабочего воздущного

зазора обращены внешние боковые поверхности стержней зубцов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Паластин Л. М. Электрические мащины автономных источников питания. М., «Энергия, 1972, с. 126.

2.Патент США № 3474272, кл. 310-49, 21.10.69.

Фиг.и

((иг.5

иг.5