Беспазовый якорь элетрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K1/02 

1

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкции беспазовых якорей электрических машин.

Известен беспазовый якорь электрической машины, у которого обмотка укладывается равномерно на гладкую поверхность сердечника 1 .

К недостаткам конструкции относится значительное увеличение воздушного зазора под полюсами, что требует увеличения витков обмоток полюсов и увеличения габаритов электрической машины. Кроме того, в беспазовом якоре увеличены добавочные потери, нагрев обмоток и соответственно низкий КПД.

Известен также беспазовый якорь электрической машины, содержащий распределенную обмотку и ферромагнитные элементы, размещенные между проводниками обмотки в активной части. Ферромагнитные элементы могут быть либо

изолированы от проводников O6MOTOJ

либо электрически соединены с ни.ми 2.

НедостаткЪм известного якоря является однослойное исполнение ферромагнитных элементов и обмотки. В этом случае между любыми соседними катушками обмотки прикладывается полное напряжение машины, что снижает надежность конструкции и требует наложения корпусной изоляции на каждую катушку,

10 состоящую из отдельных проводников и ферромагнитных элементов. Последнее обстоятельство снижает коэффициент заполнения обмоточного слоя, а следовательно, иэкономичность маши15ны. Для сохранения сечения приходится увеличивать радиальный размер проводников, что, в свою очередь, приводит к ухудшению коммутации электрической машины из-за повышенного коэф20фициента самоиндукции секции.

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности. Указанная цель достигается тем, что в якоре ферромагнитные элементы располагают в два слоя, между которыми имеется радиальный зазор, запол ненный междуслойной изоляцией, выпол ненной на полное напряжение электрической машины. fia чертеже изображен обмоточный слой беспазового якоря электрической машины постоянного тока, поперечный разрез. На гладкий шихтованный сердечник 1 якоря нанесена корпусная изоляция 2 известной конструкции. Проводники нижнего слоя обмотки 3 подразделенные, при необходимости, по высо те для снижения добавочных потерь, изолировань витковой изоляцией k, Между секциями установлены ферромаги ные элементы 5, которые представляют из себя шихтованные в тангенциальном направлении ферромагнитные пакеты, которые для надежности в.итковой изоляции и удобства изготовления помещены в ферромагнитную П-образную коробочку 6. В некоторых случаях возможно изготовление ферромагнитного элемента из сплошного стержня. Ферромагнитные элементы и проводники могут быть либо электрически изолиро ваны друг от друга витковой изоляцией, либо соединены. Целесообразность того либо иного варианта определяется по минимуму суммарных потерь в проводниках и ферромагнитных элементах. На нижний слой обмотки нанесена известным способом междуслойная корпусная изоляция 7, уложены проводники верхнего слоя обмотки 8, ферромагнитные элементы 5 и стеклобандаж 9. Далее якорь пропитывается в эпоксидном компаунде. Ширина ферромагнитного элемента 5 в верхнем слое может быть больше, чем в нижнем за счет увеличения числа стальных пластин. Этим обеспечивается одинаковая плотность обмоточного слоя при одной и той же толщине медного прюводн ка, а также снижаются потери ампер1витков из-за уменьшения магнитной индукции в ферромагнитных элементах, При работе электрической машины проводники якоря обтекаются током, который создает магнитное поле, з.амыкающееся через ферромагнитные элементы. Взаимодействие этого поля с магнитным потоком главных полюсов приводит к образованию электромагнитного момента. Наличие двух дополнительных немагнитных зазоров на пути магнитного потока через обмоточный слой (зазоры образуются между ярмом якоря 1 и ферромагнитными элементами 5 в радиальном направлении) благоприятно сказывается на коммутации электрической машины из-за снижения самоиндукции секций и уменьшения эффекта вытеснения тока. Предлагаемая конструкция двухслойного исполнения ферромагнитных элементов и обмотки беспазового якоря позволяет отказаться от корпусной изоляции в тангенциальном направлении. Это снижает стоимость электрической машины и трудоемкость ее изготовления, повышает надежность, улучшает коммутацию. Формула изобретения Беспазовый якорь электрической машины, содержащий распределенную обмотку и ферромагнитные элементы, размещенные между проводниками обмотки в активной части, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности,ферромагнитные элементы расположены в два слоя, между которыми имеется радиальный зазор, заполненный междуслойной изоляцией, выполненной на полное напряжение электрической маши ны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бочаров В.И. Беспазовые тяговые электродвигатели постоянного., тока. М., Энергия, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР ГР 278836, кл. Н 02 К 15/10, I960.