Магнитопровод торцовой электрической машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстнческик

Республик р>928530 (6)) Дополнительное. к авт. свид-ву(22) Заявлено 22. 04. 80(21) 2914674/24-07

Р11М К з с присоединением заявки ¹

Н 02 К 1/06

Государственный комитет

CCC.Р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 3. 042 (088.8) Опубликовано 150582. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15. 05. 82 (71) Заявитель (54) МАГНИТОПРОВОД ТОРЦОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к магнитопроводам торцовых электрических машин переменного тока.

Известен безпазовый статор электрической машины, содержащий ярмо и распределенный магнитный слой, который образуется магнитно и электрическиактивными сторонами катушечных групп, изготовленных независимо от выполнения ярма (шихтованного или витого). Катушечные группы монтируются на ярме статора аналогично укладке в открытый паз шаблонных катушек статорных обмоток обычного исполнения. Составные элементы распределенного активного слоя каждой катушечной группы представляет собой активные пакеты из перемещающихся слоев обмотки и листовой стали (1).

Недостатком такой конструкции является то, что ее нельзя использовать в отношении ротора с короткоэамкнутой обмоткой. Пазы получаются открытыми и тем самым затруднена заливка алюминиевым сплавом. Но даже после Заливки из-эа открытых пазов возникают дополнительные потери вследствии потоков рассеяния и энер- . гетические показатели двигателей будут низкими. Для изготовления статоров данный магнитопровод имеет ограничивающие .условия:листовая

5 сталь должна иметь плюсовой технологический припуск в сторону воздушного зазора, который после сборки статора снимается механической обработкой для обеспечения необходимого воздушного зазора, что ограничивает гарантию на надежность, так как попадание металлической стружки и пыли в обмотку может привести к электрическсму пробою изоляции. Собирать катушечную группу из отдель ных стальныхппастин иобмоткой между ними вызываетсерьезные технологические трудности так как пластины не скреп лены между собой. Иэ-эа параллельности стенок катушечных групп, на переферии диска ярма появляется неиспользованная площадь, которая затрудняет сборку статора.

Наиболее близким.по технической сущности к изобретению является маг25 нитопровод торцовой электрической машины, который содержит витое иэ стальной ленты ярмо и зубцовую зону, выполненную из ленты с радиально расположенными гофрами, свернутой

30 веерообразно в кольцо, причем пазы, 928530 ооразованные гофрами, обращены открытой частью к ярму (2).

Однако это устройство характеризуется неоднородностью механических свойств вдоль ленты (трудно получить ребра равной высоты), по той 5 же причине ребра получаются не равновысотными по длине, гребни гофр являются препятствием для прохождения

I магнитного потока, .перенасыщаются и тем самым йскуственно увеличивают 10 технологический зазор между зубцовым слоем и ярмом,при толщине гофры более 0,35 мм, она со стороны ротора становится магнитным экраном, а поэтому требуется дополнительная one- 15 рация шлифовка, при свертывании ленты веерообразно ближе к большему диаметру образуются пустоты, которые: не используются в машине.

Цель изобретения — снижение трудо-gg емкости изготовления и улучшечий энергетических показателей.

Указанная цель достигается тем, что в магнитопроводе торцовой электрической машины, содержащем ярмо, витое из ленты, и зубцовую зону, выполненную из слоев .гофрированной ленты, слои в пределах каждого зубца расположены радиально, образуя между собой зазоры клинообразной формы, лента зубцовой зоны установлена . на ребро и гофрирована по высоте, крайние слои каждого зубца со стороны внутренней расточки изогнуты, образуя наклонные ребра перегиба и участки, расположенные под прямым углом к ним, причем зазоры клинообразной формы между слоями каждого зубца заполнены магнитодиэлектриком.

С целью магнитного закрытия пазов между зубцами может быть расположена 40 непрерывная стальная лента,изогнутая по торцам.

На фиг.. 1 показана часть зубцовой зоны магнитопровода; на фиг. 2 непрерывная лента, которая распола- 45 гается между зубцами; на фиг. 3 часть зубцовой зоне с лентой, расположенной между зубцами над пазами; на фиг. 4 — магнитопровод торцовой электрической машины. 50

Слой зубца 1 выполнен из ленты, .ширина которой равна высоте зубца.

Изгиб ленты 2 обращен к оси машины и здесь слои плотно прилегают друг к другу, изгиб ленты 3 обращен к периферии магнитопровода. Слои в пределах каждого зубца расположены радиально и образуют между собой зазоры клинообразной формы 4. Зазор 4 необходим для обеспечения параллельности крайних слоев зубца, образующих пазовое пространство под обмотку. Изгиб 5 за пределами магнитопровода обеспечивает изменение направления ленты, образуя наклонные ребра перегиба и участки 6, расположенные 65 под прямым углом к крайнему слою зубца., Лента вновь .изогнувшись на изгибе 7, послойно укладывается в гармошку 8 следующего зубца.

И так далее, используя непрерывность ленты набирается заданное число зубцоВ, после чего лента обрезается, а свободный конец соединяется с началом ленты, образуя замкнутую конструкцию зубцовой эоны. Между зубцами расположена лента 9, ширина которой равна межэубцовому пространству или меньше его и выполняет функции закрытия паза — магнитного перекрытия, улучшая поле электрической машины. 3а пределами паза лента изгибается, образуя изгиб 10, затем следует переход 11 до следующего паза, снова изгиб 12 и продолжение ленты 13 вновь приобрело направление параллельное слою 1 зубцовой зоны. Плоскость ленты 9 перпендикулярна плоскости ленты эубцовой зоны. Число магнитных перекрытий соответствует числу межзубцовых пространств, а точнее числу пазов, образованных зубцами.

В местах 14- 6 ленты скреплены контактной сваркой или клеем, образуя жесткую конструкцию, которую, после введения в пазы обмотки, крепят к ярму 17, в случае статора (см.фиг.4) .

В случае ротора зубцовой слой крепится к ярму, а потом пазы заполняются алюминиевым сплавом, образуя короткозамкнутую обмотку. Зазоры между слоями зубцов заполнены магнитодиэлектриком 18.

Способ изготовления такого магнитопровода заключается в следующем.

Из рулона холоднокатанной электротехнической стали нарезаются полосыленты заданной ширины. Зубцы изготавливаются из ленты, поставленной на ребро. Разматывая рулон, лента изгибается в поперечном своем сечении (по высоте) на расстоянии равном длине зубца, и слои складываются в гармошку, но для обеспечения параллельности стенок зубца на перифирической части во время изгиба оставляется зазор в виде клина или капли. В дальнейшем это место можно полезно использовать, заполнив его магнитодиэлектрической массой. Для осуществления перехода от. зубца к зубцу, лента осуществляет ряд перегибов, образуя тем самым переход.

Следующие зубцы изготавливаются аналогично первому и сворачивается конструкция в круг, у которого зубцы располагаются радиально. Второй элемент изготавливается так же из стальной ленты, только расположенной на плоскости и чтобы получить конструкцию, выполняющую роль прикрытия, паза, необходим один вид операции — изгиб ленты, после которого лента меняет направление при соблю928530 денни параллельности плоскостей.

На изгибе образуется скос под острым или тупым углом по отношению к оси ленты. При каждом повороте плоскости меняются местами. Законченная конструкция принимает вид змейки или серпантина . Сборка обоих элементов. осуществляется наложением од- . ного на другой так, чтобы серпантин заполнил межэубцовое пространство, а его переходы оказались эа 10 пределами магнитопровода. Второй элемент выполняется иэ ленты такой ширины, чтобы паэ мог получиться закрытым, полузакрытый или полуоткрытым, исходя из расчетных значений. 15

Зубцовая зона устанавливается так,,чтобы магнитное перекрытие паза было обращено к воздушному зазору, а открытьм пазом к ярму. При установке зубцового слоя с обмоткой на ярме предусмотрено обжатие в тангенциальном направлении для плотной укладки частей магнитной системы. Этому способствуют переходы зубцовой зоны и клинообразные зазоры зубцов, которые слегка деформируются и эа счет упругой деформации материала магнитопровода обеспечивают жесткую конструкцию. Крепление к ярму зубцового слоя возможно любыми известными способами — склейкой, сваркой, скобами и так далее. В случае слоистого исполнения электрической машины возможно размещение эубцового слоя по обе стороны ярма. После того, как вся обмотка закроется магнитной лентой ее переходы крепят к лобовым частям обмотки, затем вся собранная. система пропитывается и после сушки проверяется надежность крепления ленты к обйотке. При более тяжелЫх 40 условиях работы электрической машины обмотка вместе с магнитным перерытием компаудируется.

Изобретение позволит достигнуть высокого использования активного 45 материала — электротехнической стали беэ отходов, автоматизировать все процессы, а поэтому -трудоемкость изготовления снижается в несколько раэ, унифицировать узлы.магнитопровода статора и ротора, что приводит к экономии технологической оснастки и оборудования, йовысить мощность за счет высокого использования активной части, а также улучшить энергетические параметры машины за счет достижения равномерности воздушного зазора. °

Формула изобретения

1. Магнитопровод торцовой электрической машины, содержащий ярко, витое иэ ленты, и зубцовую зону, выполненную иэ слоев гофрированной ленты, слои в пределах каждого зубца расположены радиально., образуя между собой зазоры клинообразной формы, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и улучшения энергетических показателей, лента зубцовой зоны установлена на ребро и гофрирована по высоте, крайние слои. каждого зубца со стороны внутренней расточки изогнуты, образуя наклонные ребра перегиба и участки, расположенные под прямым углом к ним, причем зазоры клинообразной формы между слоями каждого зубца заполнены магнитодиэлектриком.

2. Магнитопровод, о т л и ч а юшийся тем, что между зубцами над

-пазами расположена непрерывная стальная лента, изогнутая по торцам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 278836, кл. Н 02 K 15/10, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2809772/24-07, кл. H 02 К 1/06, 1979.