Статор электрической машины и способ его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИстИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 02 К 15/00 В,5 ОНог К 1 Й КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 1 ИОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТ АВТОРСКОМ 21) 3336163/2 М/ (22) 07.09,81, (Ь 6) 30.03.83. Бюл (/2) Г. А. Гелашвил мия, Г. В, Миндели Ю 12Э. Г. ГерсаЭ. Е. Чануква и детельство СССРК 15/02, 1980.детельство СССРК 15/02, 1976,02 св зе.(71) Всесоюзный науский проектно-конститут технологии элшин малой мощности(56) 1, Охапкин В.ства и оценка техндвигателей бытовыхизводства-СССР и зМ 1975; с, 20-382. Авторское свМф 726 К 2, кл, Н3. АвторскоеЬф 63203 М,. кл. Н 02 чно-исследователрукторский инсектрических ма 8.8)В. Обзор произвческого уровнявентиляторов пррубежных фирм,(5 М СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАЫИНЬ ИСПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ,(57) Статор электрической. машины,содержащий магнитопровод, выполненный в виде двух соосно установленныхпористых полых цилиндров с расположенными на внутренней поверхностиполюсами, выполненными за.единое це. лое.с цилиндрами, о т л и ч а ю щ ис я тем, что, с целью повышениягэксплуатационной надежности, цилиндры магнитопровода .выполнены с заикнутыми полостями для заполнения жидкостью, сообщающимися через поры сокружающей средой.1008850 2.Способ изготовления статора по и. 1, включающий засыпку магнитомягкого порошка, его прессование и спекание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, перед прессо ванием в порошке, засыпанном в полость между. внутренней стенкой матрицы и основанием полюса, размещают , кольцевую заготовку из легкоплавкого металла, преимущественно алюми 1Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при производстве электрическихмашин, в частности при изготовлениистаторов электрических машин с явно 5выраженными полюсами и короткозамкнутыми витками,Известен статор электрическоймашины с явно выраженными полюсами,выполненный в виде неразъемнога цилиндра со сквозными пазами для размещения обмотки и центральным отверсти.ем для ротора. Промежуток между пазами образуют полюса, которые снабжены канавками для размещения в нихкороткозамкнутого пускового витка и выемками для установки экранов, служащих для предотвращения выпаданияобмоток и улучшения электрических ха.рактеристик 1 1. МНедостатками указанной конструкциистатора являются сложность и нерациональность конструкции, обуслов- .ленные большим расходом электротехнической стали, трудностями изготовления, сборки и укладки обмоток статора, а также отрицательно влияющиена КПД электрической машины в целом.Наиболее близок к предлагаемомустатор с явно выраженными полюсами, Звсодержащий магнитопровод, выполненныйв виде двух соосно установленных пористых полыхццилиндров с расположенными на внутренней поверхности полюсами, выполненными за одно целое с цилиндрами23.Однако данный статор характеризуется низкими эксплуатационными характеристиками, а следовательно, и малыЮ сроком службы электрической машины в целом за счет повышенногоперегрева стали статора, вызванного ния, в после прессования производятспекание при температуре, превышающейтемпературу плавления металла упомянутой заготовки не более чем на100 С, в вакууме при остаточном давлении 10-10 мм рт.ст обеспечивающее образование в результате возгонки замкнутой полости, и после спекание цилиндры калибруют по внутреннему диаметру, обеспечивая увеличениеплотности цилиндров со стороныполюсов,2наличием большой величины вихревых токовИзвестен способ изготовления магнитопроводов статоров электрических машин, включающий сборку листов с пакет, их центрирование с одновременным ориентированием, опрессовку пакета, его скрепление и калибровку пазов 13 1.Недостатками известного способа являются большая трудоемкость изготовления магнитопровода, включающая штамповку, сборку, центрирование, опрессовку, скрепление, калибровку, а также необходимость снятия заусенцев,полученных при штамповке.Наиболее близок к предлагаемому способ изготовления статора электрической машины, включающий получение магнитопровода статора с остаточной пористостью путем засыпки, прессо,вания и спекания магнитомягкого металлического порошка 2 1.Недостатком прототипа явллется перегрев магнитопровода из-за наличия большой величины вихревых токов. Кроме того, способу присуще недостаточное охлаждение статора воздушной средой.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности, приводящей к увеличению срока работоспособности машины в целом за счет воэможности охлаждения магнитопровода статора путем создания необходимого резервуара для жидкости и ее испарения.Поставленная цель достигается тем, что в статоре, содержащем магнитопровод, выполненный в виде двух йоосно установленных пористых полых цилиндров с полюсами, расположенны3 10088 ми на внутренней поверхности цилинд-. ров, последние выполнены с замкнутыми полостями для заполнения жидкостью, сообщающимися через поры с окружающей средой. 5Согласно способу изготовления статора, включающему засыпку магнитомягкого порошка, его прессование и спекание , перед прессованием в порошке, засыпанном в полость между 10 внутренней стенкой матрицы и основанием полюса, размещают кольцевую заготовку из легкоплавкого металла, преимущественно алюминия , а после прессования производят спека ние при температуре, превышающей температуру плавления металла упомянутой заготовки не Ьолее чем на 100 С, в вакууме при остаточном давопении 10 Г 10 мм рт. ст оЬеспе- Эв чивающее оЬразование в результате возгонки замкнутой полости, а после спекания цилиндры калибруют по внутреннему диаметру, оЬеспечивая увеличение плотности цилиндров со стороны 25 полюсов.На фиг. 1 изображен магнитопровод, продольный разрез; на фиг. 2-то же, поперечный разрез; на фиг.3- пресе-форма с порошком и кольцевой щ заготовкой в процессе изготовления статора, продольный разрез;Статор электрической машины содержит ярмо, выполненное из двух идентичных полых цилиндров 1 и 2. Высота каждого цилиндра 1 и 2 равна поЭ 5 ловине высоты готового статора. Внут-. ри полых цилиндров 1 и 2 расположены полюса 3 с зубцами 4, имеющие .Г-образную форму. Полюса 3 выполнены40 ,за одно целое с соответствующей частью полых цилиндров 1 и 2. Для обеспечения пускового момента возможно выполнение полюсов 3 с прорезями 5 для укладки пусковой оЬмотки (не показана).Для создания необходимого резервуара охлаждающей жидкости полые цилиндры 1 и 2 имеют замкнутую полость 6.Статор электрической машины соЬирается следующим образом.Йолые цилиндры 1 и 2 предварительно пропи 1 ывают жидкостью с целью заполнения ею пор цилиндров и замкнутой полости 6.55После этого на цилиндр 1 надеваютцилиндр 2 таким образом, что полюса3, выполненные за одной целое с ци 50 4линдром 1, располагаются в промежутке между полюсами 3 цилиндра 2,Во время работы магнитопроводстатора нагревается,ь При достижении заранее заданнойтемпературы нагрева магнитопроводажидкость испаряется из пор и замкнутой полости 6 со стороны наружногодйаметра цилиндров 1 и 2, тем самымохлаждая магнитопровод.При этомтребуемая температура достигаетсяподбором состава жидкости с величи-ной температуры возгонки, не превышающей температ"ру нагрева обмоткиизоляции статора,Способ изготовления полого цилйндра 1 и 2 статора электрической маши" ны заключается в следующем.В полость /, образованную матрицей 8 и вставкой 9 фиг. 3) засыпают металлический магнитомягкий порошок 10, например железный, легиро" ванный фосфором, и вставляют кольцевую металлическую заготовку 11 из легкоплавкого металла, например алю" миния. При этом разница в температу": рах плавления материалов магнитомягкого порошка.и металлической заготов" .ки 11 должна быть не менее 400 С. После этого в полость 7 пресс-формы досыпают остальную часть металлического порошка. Затем производят двустороннее последовательное прес- сование с помощью пуансонов 12 и 13; Для получения остаточной пористости полых цилиндров статора 20-2 Я давление прессования подЬирают в пределах 6-7 т/сии в зависимости от состава магнитомягкого материалаЛри этом наружный диаметр полых цилиндров 1 и 2 выполнен в соответствии с окончательным размером статора, а их внутренний диаметр на 2-3 мм меньше расточки полюсов 3 статора. После прессования цилиндры 1 и 2 статора спекают в вакууме при остаточ. ном давлении 10 -10 мм рт,ст. В начальный период спекания, т.е. возгонки, температура спекание должна Ьыть выше температуры плавления легкоплавкого металла, но не более чем на 100 С больше температуры плавления кольцевой легкоплавкой металлической заготовки 11, При эток время спекания зависит от температу" ры возгонки, В результате возгонки образуется полая замкнутая емкость 6 (фиг. 1 и 2). Затем температуруРо РФ4 е е Ф ФжеГффееэфмЯ ППП "Патент",од,ул.Проектная,1 Филиа г,ужг 5 1 спекания поднимают до 0,6-0,7 температуры плавления магнитомягкогб" материала. По окончании спекания остаточная пористость идентичных полы цилиндров 1 и 2 должна быть не менее 10-15 Ьеэ полой замкнутой емкости 6. ; целью увеличения плотна" сти материала цилиндров 1 и 2 со стороны полюсов 3 полые цилиндры 8 НИИПИ Заказ 2355/65 Тираж 685 Подписное 0088501 и 2 затем калиЬруют только по ихнутреннему отверстию,Применение предлагаемого изобретения увеличивает работоспособности5 иэделия эа счет увеличения объема полостей для заполнения их жидкостьюпутем создания полых замкнутых емкостей, соединенных открытой пористастью с окружающей средой.