Электрическая торцовая машина Советский патент 1981 года по МПК H02K5/10 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронным машинам с аксиальным воздушным зазором (торцовым), и может быть использовано для привода различных механизмов, например газогерметичных вентиляторов. Известны торцовые асинхронные электродвигатели с экранированным статором l. Однако металлические экраны таких двигателей создают повышенные потери от вихревых токов в них и сп собствуют повышению намагничивающег тока, обусловленного большим магнит ным сопротивлением электромагнитног зазора, равного сумме величины воздушного зазора и то.П1Цины экрана из немагнитного металла. Известна также торцовая электрическая машина, содержащая статор с обмоткой, размещенной в открытых пазах, и неметаллический-экран. Дляуменьшения суммарной величины электромагнитного воздушного зазора без уменьшения жесткости экрана,последний снабжен ребрами жесткости, размещенными в открытых пазах и слу жащими для крепления обмотки. С цел повышения КПД ребра жесткости могут быть выполнены из магнитопроводящего материала. Между ребрами жесткости в экране образованы выемки, куда входят зубцы статора. в известной конструкции отсутствуют .добавочные потери от вихревых токов, существующие в машинах с металлическими сплошными экранами li . Однако суммарный электромагнитный зазор между ротором и статором все же создает повышенный намагничивающий ток из-за повыиУенного сопро тивления, обусловленногоналичием немагнитной герметизирующей перемычки в экране. Ребра жесткости, являющиеся-магнитными клиньями,позволяют несколько уменьшить провалы в кривой индукции, обусловленные открытой зубчатостью, уменьшить амплитуды зубцовых гармонических и улучшить КПД.. Однако пазовые магнитные клинья являются магнитопроводными перемьчками (между зубцами) сравнительно большой толщины. Поэтому они значительно увеличивают величину рассеяния машины и ухудшают характеристики, зависящие от рассеяния (cos Ч / кратность пускового момента и др.). Кроме того, присоединение (склеиванием) отдельных деталей - ребер .жесткости (магнитных клиньев) - к экрану трудоемко и ухудшает технологич ность конструкции, утапливание магни топроводных ребер в пазы удаляет их от поверхности ротора и еще более увеличивает рассеяние машины. Цель изобретения - устранение ука занны55: недостатков и улучшение энергетических характеристик торцовой электрической машины. Указанная цель достигается тем, что в электрической торцовой машине, содержащей статор с обмоткой, ра мещенной в открытых пазах и скрепленный с ним герметизирующий немагнитный экран, установленный в зазоре между статором и ротором и снабженны ребрами жесткости, расположенными против пазов статора, указанные ребра жесткости выступают в зазор между ротором и статором, имеют треугольное, сечение, площадь которого уменьшае;тся в направлении к ротору, и длину, превышающую длину пазов ста тора, а промежутки между ребрами заполнены магнитодиэлектриком, образую щим магнитопроводящий слой экрана. На фиг. 1 показан торцовый асинхронный двигатель,-общий,вид в разре зе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1. Машина содержит статор 1 с обмоткой 2, размещенной в открытых пазах 3(фиг. 3), и неметаллический экран 4, установленный в зазоре между статором 1 и ротором 5 машины. Экран 4снабжен ребрами 6 жесткости, расположенными против пазов 3 и выступающими в ,чазор между статором 1 и ротором 5. Ребра 6 имеют треугольное сечение, площадь которого уменьшается в направлении к ротору, и длин Crf, превышающую длину KZ пазов 3 и зубцов статора 1. Промежутки-между ребрами 6 заполнены магнитодиэлектриком, образующим слой 7 экрайа 4. Зубцы 8 ротора 5 ма шины также выполнены из магнитодиэлектрика, а коронки 9 зубцов 8 имеют длину, равную длине ребер жесткос ти 6 экрана 4, и образуют увеличенную поверхность воздушного зазора без увеличения объема и длины пакета ротора 5. Магнитопроводящий слой 7 создают методами порошковой металлур гии после напрессовки ферромагнитного порошка в углубления между ребрами 6 экрана 4 либо в виде отдельной прессованной из порсяика детали, соединяемой с немагнитной частью экрана 4. Выполнение ребер 6 жесткости выст пающими в зазор и имекядими треугольное сечение, сужающимися наружу, а также заполнение промежутков между ни ми магнитодиэлектриком устраняет открытую зубчатость И шунтирующую магнитный поток ферромагнитную перемычку между зубцами. Это уменьшает пульсационные потери, рассеяние и зубцовые гармонические магнитного поля и улучшает характеристики машины. Выполнение ребер жесткости с длиной, превышающей длину пазов, увеличивает активную длину и площадь электромагнитного зазора (без yвeлV чения электромагнитного объема статора) и уменьшает его магнитное сопротивление, компенсируя дополнительное сопротивление немагнитной герметизирующей перем 4 над зубцами, что снижает намагничивающий ток и улучшает характеристики. Таким образом, благодаря устранению открытой зубчатости статора и компенсации сопротивления герметизирующих перемычек увеличением площади зазора, предлагаемая конструкция машины с герметизированным статором и открытыми пазами по своим свойствам не отличается от обычной машины с полузакрытыми пазами и негерметизированным статором. Кроме того, конструкция экрана позволяет обеспечить закрытие пазов тонким магнитодиэлектрическим мостиком насыщения снижение индукции в зазоре -путем увеличения его площади, и следовательно, обеспечить более лучшие энергетические и виброакустические характеристики. Формула изобретения I Электрическая торцовая машина, содержащая статор с обмоткой, размешенной в открытых пазах, и скрепленный с ним герметизирующий немагнитный экран, установленный в зазоре между статором и ротором и снабженный ребрами жидкости, расположенными против пазов статора, отличающая ся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик машины, ребра жесткости выступают в зазор между ротором и статором, имеют треугольное сечение, площадь которого уменьшается в направлении . к ротору, и длину, превышающую длину пазов статора, а промежутки между ребрами заполнены магнитодиэлектриком, образующим магнитопроводящий слой экрана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.НикитинБ. А. Влияние электромагнитного экрана на характеристики асинхронного торцового двигателя. Проблемы технической электродинамики. Киев, Наукова думка,вып.46, 1974, с.152. 2.Авторское свидетельство СССР 475708, кл. Н 02 К 5/10, 1973.

Фиг.