Способ изготовления магнитопровода электрической машины

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающий изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из ферромагнитного материала и их соединение между собой, л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности соединения зубцового слоя с ярмом, перед изготовлением ярма зубцовый слой размещают в литей ную форму и нЗгревают до .температуры 400-600°С, a ярмо изготавливают заливкой расплава ферромагнитного материала при температуре 1300-1500 С в эту форму с последукяцим охлаждением в форме до температуры не боО ) лее . 2, Способ по п. 1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что расплав ферромагнитного материала запивают в вакууме при остаточном давлении 10-100 мм рт .ст.

.,Я0„„ 1 100687

СОЮЗ СОВЕТСНИХ юю

РЕСПУБЛИК

3 Н 02 К 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А * Ю Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц . ц! *т«а «1Яу Ф (21) 3539190/24-07 (22) 13.01.83. (46) 30.06.84. Бюл. 11 - 24 (72) Я.М. Хаит, В.Т. Соленков и В.В. Николаев ,(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (53) 621.313.44(088.8) (56) 1. Richter Ch. Magnetkreise mit

Weichmagnetischen Cupteilen, Elektric, 1977, 31, N 3. 163-165, 167, 168.

Dresden.

2. Конструкция и охлаждение специальных электрических машин безотходной технологии. Тематический сборник научных трудов Харьковского ордена

Ленина авиационного института им. Н.E. Жуковского, Харьков, 1980, с. 15-17. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAlllHHbl включающий изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из ферромагнитного материала и их соединение между собой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше» ния надежности соединения з бцового слоя с ярмом, перед изготовлением ярма зубцовый слой размещают в литейную форму и нйгревают до,температуры

400-600 С. а ярмо изготавливают за- ливкой расплава ферромагнитного мао териала при температуре 1300-1500 С в эту форму с последующим охлажде- g

О нием в форме до температуры не более 350 С.

2. Способ поп. 1, отличаю- С шийся тем, что расплав ферромагнитного материала заливают в вакууме при остаточном давлении 10-100 мм рт. ст.

О б .

Э 4о

1100687

Изобретение относится к электротехнике,:а именно к .технологии изготовления магнитопроводов электрических машин.

Известен способ изготовления лито- 5 го магнитопровода электрической машины, включающий получение сплавов на основе .железа и алюминия и изготовление из данных сплавов магнитопровода литьем 13. 10

Недостатком этого способа является то, что при изготовлении массивного магнитопровода литьем по1тери в нем на гистерезис получают малые, а потери на вихревые токи — завы- 15 шенные.В асинхронных машинах в зубцах ротора с короткозамкнутой обмоткой наблюдаются добавочные потери от выс-, ших гармоник, поэтому наличие массивных зубцов в таких машинах нежела- 2б тельно из"за возникновения высоких потерь от вихревых токов. . Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления магнитопровода электрической машины, включа- 5 ющий изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из ферромагнитного материала и их соединение между собой (2 .

Однако известный способ характеризуется трудоемкой операцией изготовления ярма, который формируют прессованием магнитодиэлектрического порошка, и соединением его с зубцовым слоем.

Так как у зубцов и ярма различные тем35 пературные коэффициенты расширения, то неизбежны растрескивания магнитодиэлектрика и появление зазоров, что снижает надежность соединения зубцо- 40 вого слоя с ярмом.

Цель изобретения — повышение надежности соединения зубцового слоя с ярмом. !

Поставленная цель достигается тем,45 что согласно способу изготовления магнитопровода электрической машины, включающему изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из 50 ферромагнитного. материала и их соединение между собой, перед изготовлением ярма зубцовый слой размещают в . литейную фррму и нагревают до темперао туры 400-600 С, а ярмо изготавливают 55 заливкой расплава ферромагнитного материала при температуре 1300-1500 С в зту форму с последующим охлаждением в форме до температуры не более

350 С.

Кроме того, расплав ферромагнитного материала заливают в вакууме при остаточном давлении 10-100 мм рт.ст.

На фиг. 1 показан магнитопровод в литейной форме, поперечный разрез; на фиг. 2 — вариант магнитопровода с армированным ярмом.

Изготовление магнитопровода электрической машины осуществляется в следующей последовательности.

Зубцовый слой 1 в виде гофрированной ленты 2 ферромагнитного мате - риала свернут в цилиндр 3 у которого ребра гофра 4 расположены радиально н выполняют роль зубцов 5 ротора электрической машины, а переходы 6 между ними и смежные зубцы 5 образуют паз 7 обмотку. Ребра гофра 4 могут быть отогнуты, и тем самым паз 7 становится закрытым.

Зубцовый слой 1 размещают в литейной форме 8 и подогревают до 400о

600 С. Ярмо 9 изготавливают заливкой расплава ферромагнитного материала при 1300- t500 С в литейную форму с последующим охлаждением до температуры не более 350 С. При заливке ферромагнитного материала формируют отвер. стие 10 под вал. Ярмо 9 соединяется с зубцовым слоем 1 по линии соединения !1.

В случае открытых пазов 12 зубцового слоя 1 при заливке ярма 9 зубцы заполняют формовочной смесью 13, а для повышения магнитных свойств ярма его армируют цилиндром 14 из ферросплава с высокими магнитными характеристиками. В таком случае линии соединения 11 находятся в двух местах магнитопровода.

Температурный интервал подогрева литейной формы с зубцовым слоем 1 выбирают с учетом надежного сплавления ярма с зубцовым слоем. Выбор нижней границы температуры подогрева зубцового слоя с литейной формой обусловлен необходимостью создания гарантированной технологии сплавления его с ярмом. Выбор верхней границы на" грева обусловлен необходимостью. ограничения от интенсивного окисления разогретого зубцового слоя.

Выбор температуры расплава ферромагнитного материала определяется жидкотекучестью материала. Для обеспечения хорошей жидкотекучести не3 1 100 обходим перегрев металла на 150-200 С над линией ликвидус. Для ферромагнитных материалов с высоким содержанием углерода температура расплава . должна быть 1300-1500 С.

Магнитопровод вместе с формой охлаждения до температуры не более 350 С. о

Этот интервал температур выбран из. условия, что такое охладжение способствует упрочнению матрицы ферро- 10 магнитного материала и уменьшению последующего коробления отливки и всей конструкции магнитопровода, а также при данных температурах охлаж .дения в отливке не возникают остаточные напряжения.

С целью получения более чистого расплава и уменьшения его загазованности, металл плавят и заливают в форму в вакууме при осъаточ- 20 ном давлении 10-100 мм рт.ст., а при температуре магнитопровода 500 С вакуум снимают.. При таком вакууме допустимо присутствие кислорода, который способствует выжиганию углеро- 25 да из расплава. В результате происходит обеэуглероживание как в ярме, так и в эубцовом слое.

С целью предохранения электротехнической стали от влияния атмосферно"3p го кислорода (например для нелегированной стали 2013, которая легко окисляется на воздухе), соединение ярма с зубцовым слоем осуществляют в атмосфере инертного газа, например азота.

С целью получения более прочного соединения ярма с зубцовым слоем во время заливки жидкого металла форму с зубцовым слоем вращают - 4p со скоростью !00-1000 об/мин.

Пример. Изготовление магнито» ,г провода ротора асинхронной машины, 4А80В4.

Зубцовый слой для данной машины изготавливается из холоднокатанной

687 4 нелегированной малотекстурованной стали 2013, толщиной 0,50 мм. Ленту шириной 80 мм гофрируют в технологическом устройстве, в результате чего получают зубцовый слой с зубцами в виде ребер гофра и пазами под обмотку между зубцами. Между смежными зубцами имеется перемычка, выполненная эа одно целое с ребрами гофра, которая в дальнейшем выполняет роль дна паза. Гофрированную ленту заданной длины сворачивают в цилиндр так, чтобы ребра гофра были размещены радиально, а их гребни были обращены к центру цилиндра.

Полученный зубцовый слой, стянутый с помощью хомута, размещают в литейной форме и нагревают в печи сопротивления типа СИЗ 8,5 ° 17,5,5/10 до 600 С, причем прн 350 С происходит обжиг масла на гофрированной ленте и тем самым проводится обеэжиривание конструкции. В индукцион- ной печи ИСТ-0 05 расплавляют ферромагнитный материал и доводят его до следующего состава,7.: углерод 2,83, 1, кремний 1,2-1,3, марганец 0,40,6, фосфор 0,08-0,1, сера 0,04-0,06,,железо остальное. Затем доводят до

1420-1480 С, снимают шлак и переливают расплав в разливочный ковш. На дне ковша размещается модификатор марки

ФС ЗОРЗМ20 в количестве 0,08-0,1Х от массы металла, заливаемой в ковш.

После окончания процесса иодифицирования расплав ферромагнитного материала при 1360-1380 С заливают в форму. Охлаждение осуществляют непосредственно в форме до температуры не более 350 С.

Полученный магнитопровод извлекают из формы, и окончательное охлаждение про". изводят на воздухе.

Изобретение позволяет повысить надежность соединения зубцового слоя с ярмом.

1100687

1100687 вериг. 2

Составитель А. Линева

Техред Л. Коцюбняк

Корректор.А. Тяско т

Редактор С. Лисина

Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам"изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4593/4 1

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4