Способ изготовления индуктора электрической машины

 

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано для изготовления индукторов синхронных электрических машин. Целью изобретения является повышение качества изготовления изделий за счет повышения жесткости индуктора. Пакеты магнитопровода, стянутые шпильками 7, поочередно устанавливают на центрирующий элемент 5 с технологической накладкой 6, выполненной из немагнитного материала, и соединяют пакеты с центрирующим элементом и между собой электронно-лучевой сваркой сварными швами 9. Первый пакет соединяют с валом 8 индуктора. При соединении каждого последующего пакета с центрирующим элементом производят соединение пакетов между собой с проплавлением предыдущего пакета на величину 0,1-0,3 его толщины, при этом электронный пучок смещают от поверхности стыка свариваемых деталей в область магнитного материала на величину, не превышающую ширины сварного шва. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (g1)g Н 02 К 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 i ) 4361948/24-07 (22) 08.01.88 (46) 23.06.90. Бюл. № 23 (72) В.В.Ничукин, А.А.Павлов и В,К,Драгунов (53) 621.313.1 ° 042/14.002.2(088.8) (56) Патент США № 4339874, кл. 29 598 1980

- Магниты . из сплавов редкоземельных металлов с кобальтом. Пер. с англ — M. Металлургия, 1978, с.151-154..(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНДУКТОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано для изготовления индукторов синхронных электрических машин. Целью изобретения является повышение качества изготовления изделий за счет повышения жесткости индуктора. Пакеты магнитопровода, стянутые шпильками 7, поочередно устанавливают на центрирующий эле1573506 мент 5 с технологической накладкой 6, выполненной из немагнитного материаga и соединяют пакеты с центрируюЩим элементом между собой электроннолучевой сваркой сварными швами 9. Первый пакет соединяют с валом 8 индуктора„ При соединении каждого последующего пакета с центрирующим элеменt!

Изооретение относится к технолоии изготовления электрических машин может быть использовано для изгоовления индукторов синхронных элек1грических машин.

Целью изобретения является повыше;ние качества изготавливаемых иэделий за счет повышения жесткости индуктора.

На фиг.1 изображен лист магнитопровода индуктора электрической машины; на фиг 2 — индуктор электрической машины с центрирующим элементом в киде втулок, предельное сечение; на фиг.3 — сварка пакетов индуктора с немагнитным валом; на фиг.4индуктор электрической машины с постоянными магнитаии, поперечное сечение, Способ осуществляют следующим образом.

На листе электротехнической стали ! толщиной 1 мм штампуют кольцевые заготовки для иагнитопровода индуктора (фиг.1), состоящие из полюсов 1, объединенных технологическим ободом 2, высота которого в 2,5-3 раза больше ширины сварного шва. В полюсах выполняют технологические отверстия 3 и пазы 4 Из немагнитной стали изготавливают центрирующие элементы в виде 45 втулки 5 (фиг.2), причем ширина каждой втулки равна сумме толщин накладки 6 и пакета из листьев кольцевых заготовок магнитопровода, собранного под сварку и стянутого шпильками 7, На вал 8 устанавливают втулку 5 с пакетои листьев и накладкой 6 (фиг.2).

Далее получают сварной магнитопровод с помощью последовательной электронно-лучевой сварки круговыи швом 9 втулок 5 с пакетами листов (фиг.2).

Режимы сварки выбирают опытным путем, исходя из теплофизических и магнитных характеристик материала и толщины том производят соединение пакетов между собой с проплавлением предыдущего пакета на величину 0,1 — 0,3 его толщины, при этом электронный пучок смещают от поверхности стыка свариваемых деталей в область магнитного материала на величину, не превышающую ширины сварного шва. 4 ил. сварного соединения, После приварки каждого пакета производят механическую обработку вершины шва путем удаления накладок 6, после чего устанав— ливают на вал 8 следующую втулку 5 с накладкой 6 и пакетом листов (фиг.2).

После этого одновременно соединяют при помощи электронно-лучевой сварки круговым швом следующую втулку 5 с пакетом листов в радиальном направлении и с предыдущим пакетом в осевом направлении, используя в качестве подложки предыдущий пакет, причем глубину проплавления предыдуц1его пакета выполняют равной 0,1-0,3 от толщины h пакета, при этом электронный пучок смещают относительно стыка свариваемых деталей в область магнитного материала на величину, не превышающую толщину сварного шва.

При сварке магнитных и немагнитных сталей электронный пучок вытесняется образующимся магнитным полем в сторону немагнитного материала, поэтому необходимо смещать электронный пучок в противоположную сторону.

Значение 0,1 h гарантирует равнопрочное соединение сварных пакетов между собой, так как в случаенесквозного проплавления наблюдаются колебания глубины от 0,5 до 7 мм на толщинах от 5 до 100 мм. При значениях глубины проплавления предыдущего пакета более 0,3 h прочность соединения модулей между собой практически не увеличивается, а абсолютная ширина сварного шва и его неравномерность

1 возрастают из-за большей глубины. проппавления, Максимальная длина индуктора, состоящего из отдельных пакетов, практически ограничена только габаритами вакуумной камеры. Затем механической обработкой доводят высоту паза 4 до минимального значения (пунктир на фиг.1) и проводят

5 15735 гермообработку, устанавливают магниты 10 и закрепляют их немагнитными клиньями 11 (фиг.4). Для сварки пакетов индуктора, изготовленных из сплавов 48 КНФ, с немагнитной втул5 кой из сплава 36 НХТЮ для толщины свариваемых пакетов 20 мм выбраны режимы многослойной электронно-лучевой сварки: ускоряющее напряжение 1О

60 кВ, ток сварки 140 мА, скорость сварки 50 см/мин, смещение оси электронного пучка относительно стыка в сторону сплава 48КНФ 1,2 мм. Полученная ширина сварного шва 1,6 !

1,8 мм, средняя глубина проплавления в предыдущий модуль 4,0 мм, прочность соединения модулей между собой

700 МПа.

Центрирующим элементом может быть 20 вал индуктора, в этом случае пакеты устанавливают непосредственно на немагнитный вал индуктора (фиг.3) а сварку ведут со смещением оси электронного пучка относительно стыка в 25 сторону магнитного материала на величину (, ислолнэуя лри этом эффект вытеснения электронного луча в сторону немагнитного материала. Смещение электронного пучка не должно превышать 30 ширину сварного шва, так как при больших смещениях электронного пучка возможно несплавление свариваемых деталей. !

| 35

Для увеличения длины сварного индуктора угол (y) наклона оси электронного пучка к оси вала выполняют больше нуля, не менее величины угла (Ы,) сходимости электронного пучка (фиг.3) . 4O

06

Для высокооборотныХ генератооов мощностью десятки киловатт и более изготовление индуктора с помощью электронно-лучевой сварки круговым швом одновременно пакетов со втулками и пакетов между собой позволяет увеличить критическую частоту вращения ротора на 10-30% или предельную мощность генераторов на 7-15%.

При сварке пакетов индуктора непосредственно с валом критическая частота вращения индуктора увеличивается на 30-60%, а предельная мощность генераторов — на 15-30%.

Формул а изобретения

Способ изготовления индуктора электрической машины, по которому набирают магнитопровод из отдельных пакетов на центрирующий элемент и немагнитного материала, соединяют пакеты с центрирующим элементом электронно-лучевой сваркой, производят механическую обработку и устанавливают постоянные магниты, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества изготавливаемых изделий за счет повышения жесткости индуктора, при соединении каждого последующего пакета с центрирующим элементом производят соединение пакетов между собой с проплавлением предыдущего пакета на величину О,1 — 0,3 его толщины, при этом электронный пучок смещают от поверхности стыка свариваемых деталей в область магнитного материала на величину, не превьппаницую ширины сварного швао

1573506

Составитель В Воскобойников

Техред N.Õoäàíè÷ Корректор C.Øåêìàð

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1645 Тираж 447 Подписное

ВК1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Прзизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101