Якорь электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02K1/26 

(5) ЯКОРЬ.ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к якорям моментных двигателей постоянного тока. Известны якори двигателей, имеющих шихтованные сердечники с прямыми пазами 1. Недостатком таких якорей является наличие из-за дискретности структуры значительных зубцовых пульсаций, что приводит к пульсациям электромагнитного момента на выходе. Известен также якорь, содержащий магнитопровод с прямыми открытыми пазами, в которых уложена обмотка, и втулку, выполненную из чередующихся магнитных и немагнитных полос, образу ющих головки зубцов, П|зичем немагнитные полосы расположены под углом к образующей втулки, чем обеспечен скос головок зубцов при прямых пазах 2 . Недостатком указанной конструкции является большая трудоемкость изготовления , Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагае юму является якорь электрической машины, содержащий магнитопровод с зубцами.и полузакрытыми пазами, скошенными на (0,5-1,0) пазового деления 3 . Скос пазов является весьма эффективным средством снижения пульсаций ЭДС и электромагнитного момента, но в то же время он приводит к ухудшению использования активных материалов машины. Цель изобретения - снижение пульсаций ЭДС, -электромагнитного момента и улучшение использования активных материалов обмотки. Для достижения указанной цели в якоре электрической машины, содержащем магнитопровод с зубцами и полузакрытыми пазами, выполненными скошенными, согласно изобретению, на поверхности ка хдого зубца выполнены равномерно распределенные шлицы, ширина которых равна ширине пазового открытия; а глубина - в 1-1,5 раза больше их ширины, при этом пазы скошены на угол, величина которого определяется по соотношению г- 2 г(ТГ-йТ где 2 число зубцов якоря; N - число шлицов. На фиг. 1 изображен якорь электри ческой машины; на ()иг, 2 - скос пазов якоря. Якорь электрической машины содержит магнитопровод с зубцами 1, на поверхности каждого зубца выполнены Ьавномерно распределенные шлицы 2. ширина шлицов Ъ равна ширине пазовог раскрытия « . Глубина шлицов с в 1-1 раза больше их ширины Ъ. Пазы 3 якоря скошены на угол -- 11 гС«+1) Причем частота и амплитуда зубцовых пульсаций зависит от количества зубцов и их скоса. При этом максимал ное снижение уровня зубцовых пульсаций достигается при скосе зубца на одно зубцовое деление, т.е. угол ско са равен 2i . Увеличение количества зубцов связано с усложнением кoнctpyкции штампов, а следовательно, приводит к уве личению стоимости машин в целом, что не позволяет идти на существенное увеличение количества зубцов Кроме того, увеличение количества зубцов ограничивается их механической прочностью. При этом значительно снижает ся коэффициент заполнения активной зоны, т.е. ухудшается использование активных материалов. В предлагаемом изобретении за сче выполнения на поверхности каждого зу ба шлицов заданной геометрии (, с(1-1,5)а реальный зубец с шагом t , где D - диаметр якоря, Z - число зубцов, распадается по маг нитным свойствам воздушного промежут ка на (N+1) фиктивных зубцов, каждый из Которых имеет шаг t -1 96 Вследствие этого угол скоса паза может быть уменьшен с -гг и . (N+1). Если бы число фиктивных зубцов оставалось равным числу реальных зубцов, то уровень зубцовых пульсаций был бы одним и тем же. Однако фиктивное число зубцов в (Ntl) раз больше реального, поэтому амплитуда зубцовых пульсаций становится значительно меньше, что в сочетании с предлагаемым скосом обеспечивает снижение пульсаций ЭДС и электромагнитного момента. Уменьшение реального скоса паза приводит к улучшению использования активных материалов. Формула изобретения Якорь электрической машины, содержащий магнитопровод с зубцами и полузакрытыми пазами, выполненными скошенными, в которые уложена обмотка, отличающийся тем, что, с целью снижения пульсаций ЭДС, электромагнитного момента и улучшения использования активных материалов, на поверхности каждого зубца выполнены равномерно распределенные шлицы, ширина которых равна ширине пазового открытия, глубина - в 1-1,5 раза болыие их ширины, при этом пазы скошены на угол 7 величина которого определяется по соотношению . га « 2() где Z - число зубцов якоря; N - число шлицов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.D.C. Torque motors. Каталог фирмы Slerraem, Magnedyne, 1975, 240-06. 2.Авторское свидетельство СССР №54/000, кл. Н 02 К 3/48, 1974. 3.Морозов А.Т. Расчет электрических машин постоянного тока, М., Высшая школа, 1977, с. 47.

Фи&.1

z z

/ I

0ut.l