Беспазовый статор электрической ма-шиНы Советский патент 1981 года по МПК H02K1/06 H02K3/04 

(54) БЕСПАЗОВЫЙ СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1

изобретение относится к электрическим машинам.

Известны беспазовые статоры электрических машин, характеризуюшиеся в сравнении с пазовыми статорами более простой технологией изготовления, имеюш,ие в активной части распределенную обмотку, выполненную из ряда пакетов, набранных из чередующихся между собой проводников и разделенных слоем изоляции листовых ферромагнитных элементов. Слой проводников располагают на одном уровне 1.

Однако известные беспазовые статоры характеризуются сложностью технологии изготовления, недостаточной надежностью активных пакетов, состоящих из проводников и ферромагнитных элементов, а также малое использование электрических материалов и объема машин, что ухудшает энергетические показатели статора.

Наиболее близок к предлагаемому беспазовый статор электрической машины, который содержит изолированное ярмо, активную часть, выполненную из ряда пакетов, каждый пакет состоит из групп с различной длиной лобовых частей по числу фаз машины, выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собой элементов, имеющих вырезы, посредством которых группы, сочленяясь друг с другом, образуют пакет, причем, элементы имеют также вырезы для размещения лобовых частей и изогнуты на 180° по продольной оси вырезов. Причем, группы в лобовой части имеют М-образную форму, которая получается в результате изгиба для уравновешивания высоты элемента 2.

Недостатком беспазового статора яв,Q ляется М-образная форма изгиба, что приводит к увеличению габарита машины, к увеличению расхода материала, а сами изгибы требуют специальной технологии изготовления.

Цель изобретения - уменьшение габа15 ритов машины, экономия.материала, упрощение технологии изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в беспазовом статоре электрической машины, содержащем ярмо и изолированную от него активную часть, выполненную из ряда пакетов, каждый из которых состоит из групп с различной длиной лобовых частей по числу фаз мащины, выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собой элементов, имеющих вырезы, посредством которых группы, сочленяясь друг с другом, образуют пакет, причем элементы имеют также вырезы для размещения лобовых частей - и изогнуты на 180° по продольной оси вырезов, все элементы группы в лобовой части имеют в поперечном сечении П-образную форму. На фиг. 1 изображена конструкция беспазного статора цилиндрического исполнения (правая часть, разрез); на фиг. 2- группа из трех одинаковых элементов; на фиг. 3группа из трех элементов с разной шириной лобовых соединений; на фиг. 4 - полоса с выштампованными вырезами и разной шириной лобовых соединений (для третьей груп пы); на фиг. 5 - третья группа из сложенной полосы; на фиг. 6 - то же, после изгиба по продольной оси; на фиг. 7 - то же, после растяжки; на фиг. 8 - то же, вид с торца; на фиг. 9 - то же, вид сверху; на фиг. 10 - полоса с выштампованными вырезами (четвертая группа); на фиг. 11-четвертая группа из сложенной полосы; на фиг. 12 - то же, после изгиба по продольной оси; на фиг. 13 - пятая группа из сложенной полосы; на фиг. 14 - пакет, собранный из трех групп; на фиг. 15 - пакет вид с торца; на фиг. 16 - то же, вид сверху; на фиг. 17 - то же, в аксонометрии. Беспазовый статор имеет ярмо 1, выполненное из колец электротехнической стали с изоляцией и распределенный активный слой 2, состоящий из магнитоэлектрических активных сторон катушечных групп 3-8, изготовленных независимо от ярма. Каждая группа состоит из двух активных сторон, например 5-5 (фиг. 1). Активные стороны в группе состоят из элементов 9. Элементы двух активных сторон группы соединены между собой лобовыми частями 10, имеющими в поперечном сечении П-образную форму, которые представляют одно целое с элементом 9. Группа выполняется как одно целое с изоляцией 11 всех активных элементов и лобовых соединений. Активные элементы имеют изоляцию 12 от ярма. Катушечные группы соединяются между собой в зависимости от конструкции обмоток (трехфазная, однофазная и т.д.) и принятой схемы соединения (параллельное или последовательное) Пакет объединяет в себе несколько групп. В рассматриваемом случае для трехфазной обмотки три группы (например, в соответствии с конструкцией на фиг. 1, группы 3-5 образуют один пакет, а группы 6-8 второй пакет). Группы набраны из изолированных и соединенных между собой элементов, выполненных из материала, являющегося магнитопроводным и электропроводным, например биметалла. Если группу собирают из одинаковых элементо--,, то в результате получается неодинакор длина активных элементов (фиг. 2) Нап|, р элемент 13 находится выше, затем идут элементы 14, 15 и т.д. Для выравнивания или уравновещивания высоты элементов в известном устройстве применен специальный изгиб в лобовых частях за счет которого, например, элементы 15, 14 ,и их активные части приподнимаются кверху и сравниваются по высоте с элементом 13. Для того, чтобы сделать одинаковую высоту 16 части, не прибегая, к изгибу в лобовых частях, необходимо выполнить элементы с разной шириной 17 лобовых частей элементов (фиг. 4). Согласно фиг. 2 неравенство элементов по высоте происходит за счет толщины 18 и 19 элемента и его лобовой части. Если тоолщину 18 и 19 обозначить а, то элемент, например, 14 опущен на величину 20, .равную 2а. Для того, чтобы элементы находились на одном уровне 16 (фиг. 3), ширина лобовых частей отдельных элементов должна быть разной Ширину лобовой части любого элемента на основании фиг. 2 и 3 можно найти по формуле. Шп Шо-4па, где Ш f -ширина лобовой части элемента п; Шд-ширина начального элемента (самого больщого); п -номер укороченного элемента; а - толщина элемента с учетом изоляции и укладки. В полосе (фиг. 4) с одной стороны штампуется вырез 21, затем, такой же вырез щтампуется с другой стороны, щирина 17 лобовой части этих вырезов равна Ш о Следующий вырез 22 штампуется с щириной 23 лобовой части, равной Ш t, вырез 24 штампуется с шириной Ша и т.д. После штамповки полоса изолируется и складывается по пунктирным линиям 25 и 26. образуя катушечную группу 3 (фиг. 5), с двумя активными сторонами 27 и 28, выполненными из элементов 9, соединенных лобовыми частями 10 различной ширины. Самая малая ширина обозначена позицией 29 (фиг. 5). Полученная группа изгибается по линиям симметрии 30-31 и получается катушечная группа, приведенная на фиг. 6. Расстояние 32 (фиг. 3) равно 2/3 полюсного деления t. Расстояние 33 равно полюсному делению, расстояние 34 составляет 4/3-г, На фиг. 7 представлена третья группа после растяжки лобовых частей, вид с торца показан на фиг. 8, где хорошо видны лобовые части 10 П-образной формы самой группы. Группа состоит из трех элементов. Эти элементы образуют активные участки 35, через которые проходит магнитный поток в ярме статора (фиг. 1). На фиг. 9 представлен вид сверху третьей группы с обозначением ширины лобовой части 36 и длины 37. Группа 4 изготавливается аналогично группе 3. но имеется разница в штамповке. В полосе 38 щтампуются вырезы, как указано

на фиг. 10, и вылеты лобовых частей 39 длинее, чем у группы 3 на длину лобовой части фиг. 4. Лобовые части разных групп имеют разную длину. Ширина лобовых частей соответствующих элементов одинакова. Так, например, первые участки 17 на фиг. 4 и 10 одинаковы. Одинаковы и участки 23 и т.д. Вырезы 40 и 41 сделаны для размещения лобовых частей группы 3. После щтамповки полоса 38 складывается по пунктирным линиям и образуется группа 4 (фиг. 11). Группа 4 изгибается по оси симметрии 42-43 и принимает форму, приведенную на фиг. 12. Активные элементы 9 соединены справа и еле ва лобовыми частями 44 и 45, (от пунктира). Аналогично группе 4 изготовляется группа 5, но в этом случае, изменяется длина вырезов 40 и 41 на длину лобовой части, так как в эти вырезы должны уложиться лобовые части групп 3 и 4. Длина всей группы возрастает, на двойную длину 37. После изгиба проштампованной полосы получаем группу 5 (фиг. 13) которая после изгиба по оси 46-47 принимает вид, приведенный на фиг. 14, где изображены все три группы, собранные в пакет.

Собранные и изолированные междуфазной изоляцией группы легко собираются в пакет, так как между их стенками имеется расстояние 2/3t (см, фиг. 3, 8, 9, размер 32, 36). Группы изготовляются из прямоугольного или профильного материала. Группа 3 одевается на группу 4, вместе с которой они надеваются на группу 5. Лобовые части группы 3 входят в вырезы для лобовых частей группы 4, а лобовые части групп 3 и 4 в свою очередь, входят в вырезы для лобовых частей группы 5. Собранный пакет изображен на фиг. 14-16 и является более компактными, чем в известном устройстве. Изготовленный пакет изолируется, образуя одно монолитное целое, и в таком виде укладывается в ярмо статора.

ГО

Предлагаемый статор имеет по сравнению с известным меньщий габарит статора; более простую технологию изготовления, а также расходуется меньще материала на изготовление статора.

Уменьшение габарита достигается за счет отсутствия уравнительного выступа в третьей (наименьшей из трех) группе Группа Имеет две стороны и за счет выравнивания добавляется еще две (всего четыре).

Другие две группы имеют по две стороны, а всего 8 сторон. Предлагаемая конструкция имеет 6 сторон. Уменьшение материала на изготовление лобовых частей имеет место за счет всех групп.

15

Формула изобретения

Беспазовый статор электрической машины, содержащий ярмо и изолированную от него активную часть, выполненную из ряда пакетов, каждый из которых состоит из групп с различной длиной лобовых частей по числу фаз машины, выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собой элементов, имеющих вырезы, посредством которых группы, сочленяясь друг с другом, образуют пакет, причем элементы имеют также вырезы для размещения лобовых частей и изогнуты на 180° по продольной оси вырезов, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов, экономии материалов и упрощения технологии изготовления, все элементы группы в лобовой части имеют в поперечном сечении Побразную форму.

Источники информации.

Принятые во внимание при экспертизе

f 1 П 15

иг.г

о25V

fo

I /

26п

Фиг.7

н

JJ

иг.

21(/

ФигЛ

5

iQ

32

Фиг.8

Фиг. 9

-y

f/1

,

4

IX

fJ

/6

(.//

I

X

fe,/2

«7

Фиг. f3

J 5 / / /

иг.П

(Риг. 15