Статор электродвигателя

ОПИСАНИЙ ИЗОВРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВОДЕ ТЕЛЬСТЭУ и 682149 Союз СоветекихСоцнвяие тячевереспубянв/Об3/04 ретвиеый кВСьРдевам вэеерек втарытвв ветет 23)ПриоритетОпубликовано 115.12.82. Бюллетень М 4 53) УДК 621.313Дата опубликования описания 15,12 2) Автор изобретения С.А,Кцрьяно) Заявите Научно-исследовательский, проектно-ки технологический институт электромашин укторскийт я(54) СТАТОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электро- машиностроению и может быть использовано в микроэлектромашинах постоянного тока с возбуждением от постоян- . ных магнитов,Распространенные в настоящее время конструкции статоров с радиальны" ми постоянными магнитами иэ магнитотвердых ферритов предусматривают ус" . тановку количества полюсов из постоянных магнитов, равного удвоенному числу пар полюсов1 3.При использовании в качестве материала, например, магнитотвердого .Феррита.при значительном центральном угле в 120-.130 ф длина полюса пот лучается завышенной из-за нетехнологичности изготовления постоянного магнита меньшей длины вследствие снижения механической прочности из- ао за хрупкости, необходимости .обееяе 1 чения индукции магнитного поля постоянных магнитов близкой к остаточной и уменьшения влияния реак 2ции якоря при пусках на размагничивание. При этом используемая внутренняя энергия постоянного магнита зна-,чительно меньше максимальной, а использование магнита увеличенной длйны приводит к незначительному увеличению индукции поля постоянногомагнита и рабочего маГнитного потока и к увеличению массы материалаи станины машины. Кроме того,материал постоянных магнитов, например, магнитотвердый Феррит, имеетрезко пониженную по сравнению состалью теплопроводность:, а наиболееинтенсивный теплообмен, особеннов закрытой и невентилируемой машине,происходит в воздушном эаэаре от яко-ря к полюсу, далее на станину и в1 окружающую средуГ 23,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемо"му результату является статор элект-:родвигателя постоянного тока, содержащий станину из магнитопроводного4со стальным шихтованным полюсом и постоянным магнитом; на фиг,2 - шихтованный стальной полюс и его пластина.Статор состоит из магнитопроводной станины 1 в виде кольца, полюса 2 из постоянного магнита и стального шихтованного полюса 3, закрепленных на станине 1 с помощью пружинных скоб 4 и заклепок 5. Полюс 3 состоит из отдельных пластин 6, части которых скреплены между собой так, что каждая пара рядом расположенных пластин собранных внакладку, образует торцовую форму полюса 3, Между пластинами 6 полюса 3, исключая места накладок, остаются воздушные проме- в жутки превышающие толщину пластины 6. Пластины 6 штампуют из электротехнической стали с электроизоляционным покрытием, Торцовая поверхность пластины 6 - одна плоскость. Внутренний центральный угол полюсов 2 и 3 одинаков, наружный центральный угол полюса 3 увеличен, например, до 180 Скоба 4 выполнена из немагнитного пружинного материала, Заклепка 5 расположена между полюсами и прижимает скобу 4 непосредственно к станине и боковым поверхностям полюсов 2 и 3.Увеличение наружного центрального угла шихтованного полюса 3 уменьшает магнитное сопротивление спинки стато ра из-за увеличения сечения магнитопровода на этом участке и укорочения пути прохождения части магнитного потока по шихтованному полюсу 3 за счет его меньшего по сравнению со станиной 1 радиуса, Таким образом, при выполнении одного полюса из постоянного магнита, а другого - стальным, шихтованным с увеличенным наружным центральным углом величина рабочего потока снижается на .8-254, Наличие воздушных промежутков между пластинами 6 оказывает малое влияние на увеличение МДС воздушного зазора ( в среднем на 5-10 при толщине листа 0,35-0,5 мм ), что вызывает незначительное уменьшение индукции в зазоре (0,5-2).В предлагаемом техническом решении масса стальногополюса меньше массы полюса из постоянного магнйта в среднем на 10-20, а снижение величины магнитного потока при переходе к статору с одним постоянным магнитом уменьшено,(за счет увеличения наружного центрального угла 3 982149материала, на которой размещенычередующиеся полюса из радиальнонамагниченных постоянных магнитови шихтованные полюса из стальныхпластин3 1,Однако стальной магнитопроводящий полюс (литой либо с плотнойшихтовкой ), равный по величине бруску постоянного магнита ( из магнитотвеУдого феррита ) значительно, всреднем 1,5 раза, превышает его помассе, что увеличивает массу статораи машины в целом. Кроме того, .такойстальной полюс не снижает сопротивление магнитному потоку насыщеннойчасти станины между полюсами (таккак не увеличивает ее сечение ) итепловому потоку от внутреннего нагретого воздуха к станине (так какне имеет увеличенной поверхности теплоприема), что приводит к перегревумашины и уменьшению ее надежности.Указанная конструкция статора применена только для, самых малых машин( до нескольких Вт полезной мощностигде главным требованием являетсятехнологичность статора в частности обработка постоянного магнита .малых размеров , а йе его массо-габаритные показатели. Применение жетакого статора в машинах с мощностьюв десятки Вт приведет к увеличениюмассы статора из-за увеличения массы стального полюса, а также к значительйому снижению величины магнитного потока при замене в статоре одного из двух полюсов из постоянныхмагнитов на стальной,Для компенсации снижения магнитного потока ( электромагнитной мощ 40ности машины ) необходимо увеличиватьгабариты машины и ее массу, что приведет к недопустимому снижению технического уровня, а потому являетсянеприемлемым.Цель изобретения - повышение на 4дежности путем уменьшения перегревавнутренних частей двигателя и сокращение расхода электротехническойстали.Поставленная цель достигается тем, фчто каждая пластина шихтованногополюса выполнена в виде двух одина. ковых частей, которые в центре полюса соединены внакладку, при этомпротиволежащие пластины расположейы друг относительно друга с зазором,На фиг,1 схематически изображенпредлагаемый статор электромашины5 .9821шихтованного полюса ). Кроме того,снижение;магнитного потока ( электромагнитной мощности ) частичного либо .полностью компенсируется снижениемэлектрических потерь в обмотке якоря зза счет снижения электрического сопротивления при уменьшении нагрева, Для:этого предлагается уменьшить пере" гревы внутренних частей закрытой либо невентилируемой машины. за счет 1 З увеличения интенсивности теплообменасокращения перепада температур ) между нагретым воздухом внутримашины и станинойстатором ). Это достигается тем, что шихтованный по 13 люс 3 состоит из пластин 6, каждая рядом расположенная пара из которых соединена внакладку, причем между ,противолежащими .пластинами б,исключая места"накладки образован воз-. 20 душный зазор. За счет этого площадьтеплоприема полюса 3 увеличена в 1030 раз против площади расточки полюса. При сборке полюса 3 из отдельных пластин 6 плотно шихтованной ффполучается только узкая средняячасть, ( место накладки), гдепластины 6 контактируют друг с другом, Меж- ,.ду пластинами, 6 остальной части полюса остаются воздушные промежутки, ззтолщина которых равна или больше толщины пластин 6. Поверхность пластин6 обдувается внутренним нагретым воздухом, приводимым в движение вращающимся якорем. Наружной цилинд- эзрической поверхностью полюс 3листы)плотно прижат к станине 1 При этом перегрев обмотки якоря и других внутренних частей снижается на 10-ВОЗ,ц 9что повышает яадежнссть машины, Та,ким образом, полюс 3 выполняет роль не только магнитопровода, но и теплоприемника с резко увеличенной поверхностью и уменьшенноймассой.формула изобретенияСтатор электродвигателя постоянно; го тока, содержащий станину из магни" топроводного. материала, на которой размещены чередующиеся полюса из радиально намагниченных постоянных магнитов и шихтованные полюса из стальных пластин, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения перегрева внутренних частей двигателя и сокращения расхода электротехнической стали, каждая пластина шихтованного полюса выполнена в виде двух,одинаковых частей, которые в центре полюса соединены внакладку, при этом противолежащие пластины расположены друг относительно друга с зазором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пятин Ю,М. Постоянные магниты.И., "Энергия", 1980, с.138-152,335-340, 371-387.2. Корицкий Ю.В. Справочник поэлектрическим материалам. И., "Энер"гия", 1976, т.З, с ЗВ3. Паластин Л.М. Электрические ма"шины автономных источников питания,И., "Энергия", 1972, с,19с982149. Фие.7 тяг Тираж 721 Подлисноеударственного комитета СССРделам изобретений и открытийсква, 3-35, Раушская наб., д.й в Ф Ф Е Ф ее аказ 9739/76 ВНИИПИ Гос 11393 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель В,НиканоровРедактор А.Химчук Техред С.Иигунова Корректор