Магнитопровод торцовой электрической машины

(5.4) (57) 1. МАГНИТОПРОВОД ТОРЦОВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, соДеРжащий .витое из ленты ярмо и зс зубцами трапецеидальнполненную из имеющих нара перегиба слоев гофриты, установленной на реч а ю щ и й с я тем, чтповышения энергетическислои гофрированной лентмежду собой, а вершиныны в сторону пазов, примежду наклонными переги. ны на цилиндрической поярма,. Авторское 36 кл, Н 0 Авторское с вке Р 29146 02 К 1/06,(56) 1 Р 27882. по зая кл, Н свидетельство СССРК 15/10, 1970,идетельство СССР4/24-07,980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ уббовую зону ой формы, выклонные ре 5- рованной ленбро, о т л и. о, с цельд, х показателей; ы параллельны гофр обращечем участки бами расположе верхи ости1077010 2Магнитопровод по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что обращенная к рабочему зазору торцовая часть зубцовой зоны прикрыта ферромагнитной лентой, навитой на ребро в виде плоской спирали1Изобретение относится к электротехнике, в частности к магнитопроводам торцовых электрических машинпеременного тока,Известен беспазовый статор, содержащий ярмо и распределенный магнитный слой, который образуется маг 5нитно и электрически активными сторонами катушечных групп, изготовленных независимо от выполнения ярма(шихтованное или энтое), Катушечныегруппы монтируются на ярме статорааналогично укладке в открытый пазшаблонных катушек статорных .обмотокобычного исполнения, Составные элементы распределенного активного слоякаждой катушечной группы представляют собой активные пакеты из перемежающихся слоем обмотки и листовойстали 1 .Листовая сталь должна иметь плюсовой технологический припуск в 20сторону воздушного зазора, которыйпосле сборки статора снимается механ;:ческой обработкой для обеспеченияпосле сборки статора снимается механической обработкой для обеспечениянеобходимого воздушного зазора, чтоограничивает надежность, так какпопадание металлической стружки ипыли в обмотку может привести кэлектрическому пробою изоляции. Собирать катушечную группу иэ отдельных стальных пластин и обмоткой между ними вызывает технологическиетрудности, поскольку пластины нескреплены между собой. Иэ-за параллельности стенок катушечных группна перифирии диска ярма появляетсянеиспользованная площадь, котораязатрудняет сборку статора. Недостатком такой конструкции, кроме того,является то, что ее нельзя использовать в роторе с короткозамкнутойобмоткой . Пазы получаются открытыми,что затрудняет заливку алюминиевымсплавом, Но даже после заливки из-заоткрытых пазов возникают дополнитель ные потери вследствие потоков рассеяния, что обуславливает низкиеэнергетические показатели двигателей.Известен .также магнитопровод торцовой электрической машины, содерюжащий витое из ленты ярмо и зубцовую ЗМагнитопровод по пп1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что зазор между витками спирали ферромагнитной ленты выполнен изменяющимся в радиальном направлении до отношению к оси симметрии машины. 2зону с зубцами трапецеидальной формы, выполненную из имеющих наклонные ребра перегиба слоев гофрированной ленты, установленной на ребро 21,В известном магнитопроводе зазоры между слоями заполнены магнитодиэлектриком, у которого магнитныехарактеристики ниже, чем у электротехнической стали, поэтому энергетические показатели машины с такиммагнитопроводом являются низкими,Цель изобретения - повышение фэнергетических показателей электрической машины,Поставленная цель достигаетсятем, что в магнитопроводе торцовойэлектрической машины слои гофрированной ленты параллельны между собой,а вершины гофр обращены в сторонупазов, причем участки между наклонными ребрами перегиба расположенына цилиндрической поверхности ярма,Обращенная к рабочему зазору торцовая часть зубцовой зоны прикрытаферромагнитной лентой, навитой наребро в виде плоской спирали.Зазор между витками спирали ферро.магнитной ленты может быть выполненизменяющимся в радиальном направлении по отношению к оси симметрии машины,На фиг, 1 показан участок зубцовой зоны магнитопровода торцовойэлектрической машины; на фиг. 2участок двусторонней эубцовой зонымагнитопровода; на фиг. 3 - магнитопровод торцовой электрической машины.Зубцы 1 и 2 получены сложениемпослойно ленты 3. Гребни (вершиныгофр) 4 и 5 обращены в сторону паза 6. Слои 7 перпендикулярны торцовой стороне ярма 8. Зубцы имеют видтрапеции с основаниями 9 и 10. Основание 9 обращено к наружному диаметру ярма, а основание 10 - к внутреннему. Переход 11 соединяет зубцы 1и 2 и расположен на внутреннем иливнешнем диаметре ярма, Между основанием 10 зубца и переходом 11 расположены наклонные ребра перегибов 1215. Слои гофрированной ленты параллельны между собой. Переходы 16и 17 от зубца к зубцу расположены10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 по одну из сторон ярма, Слои 18, полученные сложением ленты в гофру,расположены по радиусу и параллельны слоям ярма. Гребни гофр 19 обращены к пазовому пространству, Напротивоположной от перехода 1 б стороне зубца имеется переход 20, соединяющий зубец 21 с зубцом 22, расположенным по другую сторону ярма,Для обеспечения удобного расположения перехода 20 по периферии ярмалента совершает два перегиба 23и 24, расположенных на торцах зубцов 21 и 22,На фиг, 3 показан односторонниймагнитопровод торцовой электрическоймашины в сборе. Ярмо 8 выполнено изстальной ленты, свитой в рулон, Начало ленты 25 находится на внутреннем диаметре, На торцовой части ярмарасположены зубцы, между которымиимеются пазы б. Зубцы и пазы прикрыты третьим элементом 26, выполняющимроль магнитного перекрытия открытыхпазовЭлемент выполнен в виде плоскойспирали интегрального синуса или косинуса, у которого начало 27 и конец 28 ленты,Все элементы магнитной системыкрепятся друг к другу с помощью контактной сварки или клея, или любымизвестным способом.Магнитопровод предлагаемой конструкции изготавливают следующим образом,Основным требованием являетсясоблюдение размеров ширины ленты принарезке рулонной стали, Качество раскроя влияет на толщину ярма, высотуэубцового слоя, равномерность спирали магнйтного прикрытия и на ве-личину воздушного технологическогозазора между ярмом и зубцовым слоем(при изготовлении магнитопровода необходимо стремиться к наименьшемузазору) . Ярмо навивают на специальной цилиндрической оправке, изгибаяленту через ее плоскость, Началоленты крепят к первому слою, а конец - к последнему. Во избежание потерь на вихревые токи между виткамиприменяют сталь с электроизоляционным покрытием. Зубцовую зону изготавливают также из непрерывной ленты электротехнической стали, чтообеспечивает непрерывность конструкции и создает значительное удобствопри сборке магнитопровода, Лентуставят на ребро между двумя направляющими, ограничивающими расстояние,равное ширине зубца, В этом пространстве ленту укладывают послойно так, чтобы гребни гофр (изгибы) упирались в стенки-ограничители. Придостижении заданной длины, ленту изгибают. так, чтобы она изменила направление, сохранив параллельность сторон ленты и слоев готового зубца, Затем ленту еще раз изгибают, и лента образует переход, плоскостькоторого ложится на крайний слой ярма. Длина перехода равна ширине пазового пространства, После этого лента совершает два изгиба в обратном порядке от предыдущих изгибов,Достигнув торцовой части ярма, лентавходит в индуктор-ограничитель и,изгибаясь послойно, образует следующий зубец. Зубец имеет вид трапециидля того, чтобы обеспечить параллельность стенок в пазу и равномерность катушки при укладке обмотки,В случае если магнитопровод предназначен для ротора, то открытые пазыприкрывают до заливки их алюминиевым сплавом, Магнитопровод прикрывают плоской спиралью, выполненнойиз стальной ленты, навитой черезребро в виде интегрального синусаили косинуса, Между витками спиралиимеются зазоры, чтобы на плоскостине возникали вихревые токи. Величину зазора можно регулировать и темсамым управлять энергетикой электрической машины, так как изменяетсякоэффициент Картера. Все элементымагнитопровода крепят друг к другус помощью контактной сварки,Изобретение позволяет повыситьэнергетические показатели электрической машины, так как объем зубцазаполнен только сталью, Магнитноеприкрытие, выполненное в виде плоской спирали, позволяет регулироватькоэффициент воздушного зазора и темсаьым управлять выходными параметрами электрической машины. Экономическая эффективность предлагаемой конструкции заключается также в применении безотходного магнитопровода, унификации конструкции статора и ротора, малой энергоемкости технологии изготовления, низкой трудоемкости, так как все операции легко поддаются автоматизации, и рациональном использовании объема ма. машины. Кроме того, повышается надежность машины в результате улучшения крепления обмотки в пазу, поскольку пропиточный лак, затекая в выемки между гребнями, повышает монолитность системы,