Статор электрической машины постоянного тока
Союз Советсиик
Социалистические
Республии
ОП ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 04. 06. 79 (21) 2774554/24-07 с присоеаинениент заявки 1те (51)М. Кл. Н 02 К 1/06 Государстмнкый комитет CCC) по делам изебретеннй и открытки (23) Приоритет Опубликовано 07.04.82, Бюллетень J%13 Дата опубликования описания 10.04.82 (53) УДК 621.3. .044.2(088.8) { 72) Авторы изобретения Л.А. Воротынцева, Э.А. Флоринс ФФ", "Л.И ;" 1".еменков ", и В.С. Сысов (71) Заявитель (54) CTATOP ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электромашиностроению и, в частности, касается крупных и средних электрических машин постоянного тока, применяемых в металлургической, бумагоделательной, 5 машиностроительной промышленностях и др. отраслях народного хозяйства. Известны электрические машины, преимущественно небольшие индукторные машины, у которых сердечники статора и ротора образованы намоткой из стальной ленты, что ведет к значительной экономии электротехнической стали 1) . is Однако такие сердечники не имеют явновыраженных полюсов и не могут быть использованы в электрических машинах постоянного тока. Известен также статор электрической машины постоянного тока, содержащий облегченный сварной корпус и расслоенный магнитопровод, разделенный на ярмо и явновыраженные полюса. С целью снижения количества пассивного материала по отношению к активному и, следовательно, с целью снижения общей стоимости материалов, шихтованное ярмо статора собрано с помощью шпилек из пластин 1.-образной формы, образующих квадратное сечение rpMa, и установлено в сварном каркасе, состоящем из продольных и поперечных стержней, причем продольные стержни установлены в наружных угловых вырезах ярма. На концах продольных стержней установлены подшипниковые шиты. Каркас статора закрыт наружными листами Г23. Недостатком указанной конструкции является повышенный расход активных материалов, так как в этом случае, несмотря на раздельную штамповку L-образных пластин ярма и листов сердечников явновыраженных полюсов, неиспользуемые отходы электротехнической стали, остающиеся при штамповке, все еще остаются достаточно большими. 3 91901 Цель изобретения — снижение расхода электротехнической стали и упрощение конструкции статора, а также получение оптимальной Формы статора в заданном габарите с точки зрения использования внутреннего пространства. Укаэанная цель достигается тем, что в статоре электрической машины постоянного тока, содержащем рассло- 10 енный магнитопровод с ярмом и явновыраженными полюсами,. закрепленный в каркасе, образованном продольными стержнями и торцовь1ми плитами, ярмо выполнено из стальной полосы, намотанной поверх продольных стержней каркаса, а слои ярма расположены вокруг продольной оси статора. Ярмо может иметь форму многогранника с расположением продольных стержней в его внутренних углах.. В торцовых плитах каркаса могут быть выполнены окна для контроля плотности намотки стальной полосы. На фиг. 1 показан предлагаемый статор, поперечное сечение; на фиг.2то же, продольный разрез; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — то же, вид сверху; на фиг. 5 — разрез А-А ЭО на фиг. 1. Статор имеет восьмигранную форму, приближающуюся в поперечном сечении к квадрату, с широкими горизонтальными гранями 1 и вертикальными гранями 2 и узкими наклонными гранями 3. Статор содержит расслоенный магнитопровод, включающий ярмо 4 сердечники главных 5 и дополнительных 6 полюсов. Иагнитопровод закреплен в каркасе, образованном двумя торцовыми плитами 7 и четырьмя парами продольных стержней или труб 8. Форма каркаса выбрана таким образом, чтобы в заданном наружном габарите получить максимальное использо45 вание внутреннего пространства. B статоре (фиг. 1) для придания ему формы восьмигранника, торцовые плиты 7 имеют форму восьмиугольника с внутренним вырезом с длинными вертикальными 9 и горизонтальными 10 сторона.— ми и с короткими наклонными сторонами 11..Наклонные стороны 11 торцовых плит 7 имеют направленные внутрь статора уширения 12, в которых закрепле- >> ны концы продольных стержней 8. Продольные стержни 8, связывающие торцовые плиты 7, расположены с внутренней стороны ярма 4 по углам восьмигранника и для придания каркасу большей жесткости могут быть усилены внутренними продольными планками 13. Соединение стержней 8 с торцовы" ми плитами 7 осуществлено сваркой (фиг. 3 и 4) . Концы стержней 8 фиг.4) проточены меньшим диаметром на длину, равную толщине плиты 7 с подрезками для наложения сварочных швов 14 и 1 беэ выступания (заподлицо). Таким образом, стержни 8 соединены с плитами 7 и образуют жесткий каркас. В случае необходимости при относи" тельно длинном статоре для придания дополнительной жесткости каркас усилен внутренними продольными планками 13, которые приварены к плитам 7 и стержням 8. Каркас, образованный в основном торцовыми плитами 7 и стержнями 8, служит для размещения в нем расслоенного магнитопровода, включающего ярмо 4, образованное намоткой стальной полосы плашмя вокруг продольных стержней 8, вследствие чего слои ярма магнитопровода расположены не перпендикулярно продольной оси, а вс" круг продольной оси машины, повторяя восьмигранное очертание статора. Начало 16 первого витка стальной полосы,образующей ярмо, зажато между стержнями 8 и ярмом 4, конец 17 последнего витка закреплен посредством сварки к одной из четырех наружных продольных планок 18, которые в свою очередь приварены к торцовым плитам 7. После сборки каркаса последний устанавливают на станок для намотки, снабженный натяжным устройством и закрепляют начало стальной полосы, подающейся из рулона фиг. 1). Приспособление состоит из струбцин 19 и 20 и запорного оруска 21, вокруг которого обернуто начало полосы, стянутых болтами 22. Под действием натяжения полосы струбцины 19 и 20 упираются в горизонтальные стороны 10 и в уширения 12 наклонных сторон 11 торцовых плит 7 Направление намотки может быть выбрано как по часовой,так и против часовой стрелки. Усилие натяжения выбирается в зависимости от ширины и толщины стальной полосы. Одну сторону полосы одновременно с намоткой промазывают клеящим электроизоляционным лаком. ротехнической стал::, либо использовать кратное целому число полос. Таким образом достигается практически беэотходное изготовление ярма магнитопровода статора, что в совокупности с другими усовершенствованиями позволяет получить значительную экономию материалов и обеспечить создание простой, современной и экономичной конструкции мощной электрической машины постоянного тока с расслоенным магнитопроводом в диапазоне мощностей 55-2000 кВт. Это соответствует потребностям динамично развивающихся отраслей народного хозяйства, таких как металлургия, станкостроение, транспорт и др., которые нуждаются в электродвигателях постоянного тока со все более высокими значениями мощ" ностей и частот вращения в габарите, с повышенной скоростью изменения тока . При неизменной и. общеприняд, той для машин данного класса высоте центров, применение призматического расслоенного статора позволяет вписать возможно больший диаметр якоря, и таким путем поднять упомянутые показатели в заданном габарите. Формула изобретения 1. Статор электрической машины постоянного тока, содержащий расслоенный магнитопровод с ярмом и явновыраженными полюсами, закрепленный в каркасе, образованном продольными стержнями и торцовыми плитами, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода материалов и упрощения конструкции, ярмо выполнено из стальной полосы, намотанной поверх продольных стержней каркаса, а слои ярма расположены вокруг продольной оси статора. 2. Статор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ярмо имеет форму многогранника и продольные стержни расположены в его внутренних углах. 3. Статор по пп. I и 22, о т л и ч а ю шийся тем, что в торцовых плитах выполнены окна для контроля плотности намотки стальной полосы. Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе 1. Патент Франции N 2024013, кл. Н 02 К 51/00, 1970. 2. Патент Англии N 1432700, кл. Н 02 К 1/18, 1976. о Короба полностью повторяют форму статора и имеют прямоугольные отверстия 32 для обслуживания коллектора и размещения проводов или шин для питания электродвигателя и отверстия 33-35 для подсоединения патрубков подвода и отвода охлаждающего воздуха. Второй стороной короба приварены к плитам 36 и 37, на которых проточены посадочные места 38 и 39 для подшипни50 ковых щитов. Лапы 40 и 41 машины выполнены из толстолистового проката прямоугольной формы и приварены к торцовым плитам 7 и плитам 36 и 37. Предлагаемая конструкция статора 55 позволяет выбрать длину .магнитопровода таким образом, чтобы либо уложиться в стандартную ширину рулона элект5 9190 Намотку продолжают до получения заданной толщины ярма магнитопровода. Контроль плотности намотки осуществляют визуально или с помощью щупов через окна 23, выполненные в торцо- 5 вых плитах 7 (фиг. 5). Для закрепления последнего витка (фиг. 5) с торцов наклонных сто. рон 11 плиты 7 устанавливают кронштейны 24, снабженные отжимными винтами 25, и закрепляют их с помощью. болтов 26. После прохождения последнего вит.ка стальной полосы под кронштейном, на него накладывают наружную продоль- 15 ную планку 18 и отжимают ее винтами 25. Эту операцию выполняют на всех четырех наклонных сторонах сердечника статора. Для облегчения установки, планки 18 в местах входа в нее вин- 2î тов 25 выполнены конические центрирующие выемки 27 (фиг. 5) . Затем начало и конец ленты обрезают, после чего статор снимают с намоточного станка, приваривают планки 18 к торцовым плитам 7, а конец полосы — к планке 18. После этого убирают кронштейны 24 с винтами 25 и болтами 26 и приспособление со струбцинами 19 и 20 запорным бруском 21 и болта- зо ми 22. К торцовым плитам 7 (фиг, 2) с обеих сторон статора приварены короба 28 и 29 из толстолистовой стали, образующие пространство 30, внутри, которого размещен коллектор (не показан) и пространство 31 для размещения лобовых частей ротора, встроенного вентилятора (не показан). 919016 fg аказ 2157/36 Тираж 719 Под пи с ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Ф. Подольская едактор Е. Дичинская Техред М.Надь Корректор И. Шароши
