Индуктор -фазной машины переменного тока

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив.

Текст

(5)5 Н 02 К 3/02, 1/06,САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ ИДЕТЕ К АВТОРСКОМ ф ГОСУДАРСТ 8 Е ННЫ Й КОМИ ТЕ ТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Торезский электротехнический завод (72) В.Ф. Горягин, Л.Г. Завертайло. И,Г. Шарнин, В.Н. Подмогильный, В, К. Серый и И.А. Кольчик (56) Авторское свидетельство СССР М 375733, кл. Н 02 К 1/08, 1973.Авторское свидетельство СССР М 278836, кл. Н 02 К 15/10, 1970.(54) ИНДУКТОР гп-фАЗНОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Использование: в электромашиностроении, в производстве бытовых электродвигателей переменного тока, Сущность изобретения: индуктор (т(-фазной машины переменного тока содержит плоское ярмо и распределенный активный слой в виде катушек 2. Проводники катушки образованы чередующимися магнитопроводящими и злектропроводными элементами, причем эти элементы могут быть выполнены из отдельных полос фольги или из биметаллической фольги с электропроводным и магнитопроводящим слоями, Магнитопроводящие и электропроводные элементы могут быть соединены между собой электрически, образуя электрическую цепь последовательного, параллельного или смешанного соединения в соответствии с требующимися параметрами машины, Обмотка выполнена 2-слойной, причем обе стороны каждой катушки расположены в одном из двух слоев, Окна внутри катушек заполнены зубцами 7, выполненными из полосы электротехнической стали, навитой плашмя в виде спирали. Изобретение позволяет упростить изготовление индуктора и уменьшить потери электроэнергии. 4 э.п. флы, 21 ил. РОУЯИзобретение относится к электромашиностроению.Известен беспазовый статор электрической машины переменного тока с распределенной обмоткой в активной части, в котором с целью упрощения технологии изтотовления активная часть выполнена из ряда пакетов, набранных из чередующихся между собою проводников обмотки и отделенных слоем изоляции листовых Ферромагнитных элементов, Данный беспазовьй. статор может быть выполнен как в цилиндрическом, так и в торцовом исполнении, В лобовых частях размещены только проводники обмотки. Электрически активные слои катушечных групп выполняются печатным способом или из металлической фольги, например алюминиевой, а также из обмоточной меди.Недостатками известного беспазового статора являются повышенные потери электроэнергии, а также расход проводниковых материалов, так как в качестве проводников не используются Ферромагнитные элементы, а также низкая технологичность;Известен беспазовый статор электрической машины, в котором с целью повышения энергетических показателей при использовании в одиофазиом асинхронном двигателе и упрощении технологии изготовления проводники рабочей обмотки выполнены из фольги, а пакеты активной части, образующие стороны катушек, расположены параллельно и между ними размещены пакеты пусковой обмотки, проводники которой выполнены из провода круглого сечения,Недостатками указанного беспазового статора являются повышенные расходы проводниковых материалов и потери электроэнергии в связи с тем, что в качестве проводников не используются ферромагнитные элементы, а кроме того, ийзка и технологичность данного статора,Известен беспазовый статор электрической машины, содержащий ярмо и активную часть, выполненную из ряда пакетов, каждый из которых состоит из групп с различной длиной лобовых частей по числу Фаз машины, выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собою элементов из биметалла, состоящего из электропроводного и магнитного материала, в котором с целью улучшения энергетических характеристик число витков в группах определяется из соотношений; ЧЧ 1 12, Жз 12 Юг Г 1 Юг Гзгде 11, 12 из - длины соответствующих групппакета;д 1, вг и щз число витков этих групп.Недостатком указанного статора является сложность изготовления.Целью изобретения является упрощение изготовления и уменьшение потерь электроэнергии.Указанная цель достигается тем, чтоиндуктор гп-фазной машины переменного тока, содержащий плоское ярмо и распределенный активный слой в виде катушек,образованных чередующимися магнитными и электропроводиыми элементами и изоляцией, причем проводники по меньшей мере одной из фаз выполнены из фольги, снабжеи зубцами, заполняющими окна внутрикатушек, выполненными из полосы электротехнической стали, навитой плашмя в виде спирали, а также по меньшей мере водной из фаз обмотки Ферромагнитные злементы размещены параллельно с проводниками обмотки ие только в пазовой, ио и в лобовой частях, причем обмотка выполнена двухслойной, в которой обе стороны каждойкатушки размещены в одном из двух слоев, катушка обмотки содержит по меньшей мере одну полосу, выполненную биметаллическойиз магиитопроводящего и электропроводио 30 . го слоев биметаллическая полоса - полоса,состоящая как из скрепленных, так и не скрепленных между собою магнитопроводящео и электропроводного материалов) 35 40 50 55 Катушка выполнена по меньшей мере из двух полос, разделенных изоляцией, и при гп=З конец одной полосы имеет электрический контакт с началом другой. Катушка может быть выполнена по меньшей мере из 4 вух биметаллических полос, разделенных изоляцией, и при п 1=2 в одной Фазе электрический контакт между полосами отсутствует, Иидуктор снабжен вторым ярмом с активным слоем, аналогичным и соосным первому и отделенным от первого перегородкой,На фиг. 1 изображен статор трехфазиой четырехполюсиой машины, разрез; на фиг.2 - вид А иа фиг, 1; иа фиг, 3 - разрез Б-Б иа фиг, 2; на фиг. 4 - 7 - узелна фиг. 3; на фиг. 8 - схема размещения катушек 3-фазной обмотки в слоях иа двух полюсах; на фиг. 9 - разрез В-В на фиг,2; иа фиг, 10 - катушка как конденсатор в развернутом виде; на фиг, 11 - то же, в свернутом виде; на фиг. 12 - схема замещения катушки, соединенной как показано на фиг. 10; на Фиг. 13 - электрическая схема катушки в развернутом аиде; иа фиг. 14 - то же. в свернутом виде, ие образующая существенной емкости; иа фиг. 15 - схема замещения, катушки,не образующей существенной емкости; нэ фиг, 16 - схема замещения трехфазной обмотки, в которой ветви катушек полосы) соединены последовательно (конец первой полосы с началом второй), на фиг, 17 - схема замещения двухфазной обмотки; на фиг. 18 - сдвоенный индуктор, разрез; на фиг. 19 - электрическая схема одной фазы обмотки с последовательным соединением ветвей двух катушек; нэ фиг. 20 и 21 - соответственно электрическая схема и схема замещения кэтушек одной фазы, у которых нет электрического контакта между ветвями, обеспечивающая последовательное соединение в одной катушке индуктивного, активного и емкостного сопротивлений,Индуктор состоит из ярма 1 мэгнито- проводЭ, выполненного из ленты электротехнической стали, навитой плашмя, образуя правильный тор, Нэ ярме установлены катушки 2, представляющие собой распределенный зубцовый слой. Катушки (фиг. 8) в каждом слое размещены своими обоими сторонами, и, кроме того, при гп нечетном каждая первая катушка каждой фазы размещена в одном слое, а каждая вторая - в другом (на фиг, 8 дан случай, когда в=3 и шаг равен 1/3 полюсного деления). При п 1=2 и шаге 1/2 полюсного деления катушки одной фазы занимают один слой, э катушки другой - второй,Конструкции катушек определяются наличием в производстве различных материалов, поэтому могут быть различными, Нэ фиг, 4 показэно сечение катушки, имеющей корпус 3 из изоляционного материала, например пластмэссы, ленты (фольги) из проводящего материала 4, ленты (фольги) иэ электротехнической стали 5 и ленты (нескольких лент) из изоляционного материала 6.Предлагаемая конструкция фиг. 4) обеспечена материалами, находящимися в производстве в промышленности, Более экономичной является конструкция, показанная.на фиг, 5, но такая конструкция не обеспеченэ выпускающимися материалами. Она состоит из биметаллической фольги, выполненной из проводящего материала 4 (меди, алюминия) и электротехнической стали 5. Биметаллическая фольга покрыта изоляционным материалом 6. Катушка такой конструкции (фиг. 5) может не иметь корпуса из изоляционного материала 3, но для отделения катушек друг от друга и от корпуса междуними могут устанавливаться прокладки из изоляционного материала.Катушка может быть такой конструкции (фиг, 6), где каждый элемент 4 и 5 покрыт собственной изоляцией, контуру катушки образует подобие каркаса, при пропитке катушки в эпоксидном компаунде, Преимущество конструкции по фиг. 7 по сравнению с конструкцией по фиг. 4 за ключэется в уменьшении размеров немэг 20 25 В связи с отсутствием в предлагаемойконструкции катушки (фиг. 7) непосредст.венного электрического контакта между 30 50 деталейНа фиг. 10 и 11 показаны последовательно электрические схемы соединения проводников в катушке (в развернутом и свернутом виде). Схемы 7 катушек обеспечивают получение емкости,В вариантах соединения по схемам 10- 15 проводник 4 с высокой электропроводно 510 Кроме того, может бысть конструкция катушки, обеспеченная существующими материалами (фиг, 7), В этой конструкции электрического контакта между элементами .4 и 5 может и не быть, хотя электрическая емкостная связь между ними сохраняется. В этой конструкции фольга из электропроводящего материала 4 имеет меньшую ширину, чем фольга из мэгнитопроводящего, Изоляционный материэл 6 по внешнему нитных промежутков, по которым идет магнитный поток, однако при этом ухудшается использование электропроводящих свойств электротехнической стали, уменьшается электрическая емкость катушки, так кэк в катушке появляются дополнительныепоследовательно соединенные связи с од-,ной стороны электропроводящей фольги,которые ранее отсутствовали,ферромагнитными элементами и электро- проводящими, находящимися под напряжением, элементами изоляция по внешнему контуру катушки может либо вообще не выполняться, либо выполняться частично.При наличии же электрического контэкта изоляция между элементами 4 и 5 (фиг. 7) принэдлекащими одной ветви, может отсутствовать. Кроме того, могут быть применены тэкже конструкции катушек из лакированной фольги или пленок, армированных металлом.Окна внутри каждой катушки заполне-, ны вкладышами (зубцами) 7, выполненными из ленты электротехнической стали, навитой плашмя в виде спирали, Каждый вкладыш 7 крепится к ярму 1 посредством одного штифта 8 и одного винта 9, выполненных из изоляционного материала, например полиэтилена, Между ярмом и вкладышем выполняется слой изоляционно- го материала 10, который одновременно может выполнять функцию склеивания этих стью может отсутствовать в том смысле, чтобудет выполнен из электротехнической сталь растет медленнее, чем в машине цистали. линдрического исполнения,На фиг, 17 дана схема замещения двух- Приведенный перечень схем (фиг. 16,фазной машины, питаемой, питаемой однофазным то, 19-21) не исчерпывает перечень возможком: в фазе А содержатся катушки, 5 ныхсоединенийкаквнутрифаэы,такимежвыполненные по схеме фиг. 10 и 19, при ду фазами; приведены лишь примерыпараллельно соединеннединенной емкости (можно соединений, конкретный вид схемы опредеи по.фиг. 13 и 15 без емкости), а в фазе В - ляется уровнем напряжения питания, мощпо фиг, и с( эможно включение допол характеристикамидвигателей,соотношенинительного активноготивн ого или "емкбстного ями затрат между проводниковыми, магнитсопротивления, на фиг,а фиг,17 не показанного). ными и изоляционными материалами.К 2 рживаются в корпусе от тан- Схема соединения катушек в обмоткутрадиКатушки удержив ютгенциальных и радиальных перемещений ционная,посредством выступов,ступов образующих гнезда 15 При подаче напряжения на обмотку мадля размещения каждойкаждой катушки а от осе- шина начинает работать по известнымвых перемещений посредствомкрепящего принципам.11 ренней части корпуса и эа- Катушка изготавливается следующимбурта на внутренн йжима 12 на внешней, образом.На фиг, 18 изображен вариант сдвоен В корпусе катушки 3 закрепляются ленного индуктора, Его отличие от варианта, ты 4 - 6, корпус приводится во вращение иизображенного нафиг.2, заключается втом, производится намотка катушки, Лента 6 изчто с целью уменьшения диаметра двигате- изоляционного материала имеет ширину,ля он как бы делится на два, при этом ярма большую ширины ленты 4 и 5. При намоткедвигателей отделены друг от друга перего в корпус, ширина которого меньше шириныленты 6, последняя при укладке образуетродкой.На фиг, 19 показана на примере одной форму желоба (фиг. 4), После намотки лентфазы электрическая схема соединения сто- производится пропитка, закрытие корпусарон катушек, обеспечивающая ростемкости крышкой, зазнайка крь 1 шки с корпусом, заза счет параллельногоельного ее соединения. Схе пайка внутренней схемы соединения катушма замещения такогтакого соединения соответ- ки. Катушка устанавливается в корпус иствует фиг.ф, 12, закрепляется зажимами. Произодится эа С енно на фиг, 20 и 21 показа- пайка схемы обмотки и сборка двигателя.Соответственно на иг,йы электрическая схема замещения другого При подаче напряжения на катушку тевозможного в риантарианта соединений ветвей 35 чет ток, который создает магнитный поток,катушки. В вариантах 20 и 21 величины то- протекающий по ферромагнитным элеменковизменяются вдоль длины фазы, поэтому там катушек, Тем самым они начинают нев этом случае целесообразно сечение про- сти двойную нагрузку - электрическую иводников в ветвяходной катушкиизменятьпо магнитную, что и приводит к появлению эфотношениюквналогичнымветвямдругойтак фекта,же каки материал ветвей и их количество. Зффект от предлагаемой машины заНапример, проводник из меди может ключается в следующем. За счет того, чтобыть заменен на проводник из алюминия лента из электротехнической стали соедиили из стали. Такая замена в ряде случаев нена электрически с проводником иэ медиможет оказаться выгодной. Так, например, 45 алюминия), уменьшаются потери, растетесли в машине цилиндрического исполне- КПД. За счет появления емкости повышаетния проводники из меди заменить на про- ся коэффициент мощности, что дополниводкики из алюминия, то сечение тельно снижает потери и повышает КПД."проводников, а"следовательно, сечение па- Коэффициент использования стали у предзов увеличится при этом примерно в два 50 лагаемой машины практически равен едираэа. Соответственно, при этом вбэрастает нице, что в сравнении с известными,высота пазов и зубцов, что автоматически имеющими коэффициент использования,-вызываетрост наружного диаметра стато- лежащий в пределах 0,48-0.52, позволяетра,аэтовлечетрострасходасталийетолька снизить расход стали примерно в 2 раза,на зубцы, но и на спинку, В машине торца Конструкция машины технологична, что пового (линейного) типа рост высоты зубцов эволяет автоматизировать и механиэиро-.пазов не затрагивает спинки,поэтому в та- -аать процессы ее изготовления, при этомкой машине расход стали при переходе с устраняются технологические процессымеди на алюминий или даже с алюминия на штамповки электротехнической стали и существенно упрощаются обмоточно-изолировочные работы,Формула изобретения1. Индуктор в-фазной машины переменного тока, содержащий плоское ярмо и 5.распределенный активный слой в виде катушек, образованных чередующимися магнитопроводящими и электропроводнымиэлементами и изоляцией, причем проводники по меньшей мере одной из фаз выполненыизфольги, отличающийся тем,что,с целью уменьшения потерь электроэнергии, по меньшей мере в одной из фаз обмотки магнитопроводящие элементыразмещены параллельно с проводниками 15обмотки не только в пазовой, но и в лобовойчастях, причем оомотка выполнена двухслойной, в которой обе стороныкаждой катушки размещены в одном из двух слоев,2, Индуктор по и. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью упрощения изготовления, он снабжен зубцами, заполняющимиокна внутри катушек, выполненными из полосы электротехнической стали, навитойплашмя в виде спирали.3. Индуктор по пп, 1 и 2; отл и ч а ю щ и йс я тем, что катушка обмотки содержит поменьшей мере одну полосу фольги, выполненную биметаллической из электропроводя щего и магнитопроводящего слоев,4. Индуктор по пп, 1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что катушка выполнена по меньшеймере из двух полос фольги, разделенныхизоляцией и при а=3 конец одной полосыимеетэлектрический контакт с началом другой.5, Индуктор по пп,1-3.отл ич а ю щ ий с я тем, что катушка выполнена поменьшей мере из двух полос,.разделенных изоляцией и при гл=2 в одной фазе .электрический контакт между полосамиотсутствует,Подписноемитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССсква, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4850520, 14.05.1990

ТОРЕЗСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЗАВОД

ГОРЯГИН ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ, ЗАВЕРТАЙЛО ЛЕОНИД ГЕОРГИЕВИЧ, ШАРНИН ИВАН ГРИГОРЬЕВИЧ, ПОДМОГИЛЬНЫЙ ВАСИЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ, СЕРЫЙ ВЯЧЕСЛАВ КОНСТАНТИНОВИЧ, КОЛЬЧИК ИВАН АРСЕНТЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02K 3/02, H02K 1/06, H02K 3/42

Метки: индуктор, переменного, фазной

Опубликовано: 23.07.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/9-1749980-induktor-faznojj-mashiny-peremennogo-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Индуктор -фазной машины переменного тока</a>

Похожие патенты