Способ изготовления магнитопровода электрической машины

.,801 100687 СОЮЗ СОВЕТСНИХюииичиичиихРЕСПУБЛИК 359 " 02 К 15/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРих ииихи ивиююхю и иихичюОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторскийи технологический институт электромашиностроения(56) 1, КсЬег СЬ. МаяпеФгедзе пппбИе 1 сЬшаяпейысЬеп СцрСед 1 еп, Е 1 егг 1 с,1977, 31, И 3, 163-165, 167, 168,Эгездеп.2. Конструкция и охлаждение специальных электрических машин безотходной технологии. Тематический сборникнаучных трудов Харьковского орденаЛенина авиационного институтаим. Н.Е, Жуковского, Харьков, 1980,с.(54) (57) 1. СПОСОВ ИЭ 1 ОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающий изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из ферромагнитного материала и их соединение между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше ния надежности соединения з бцового слоя с ярмом, перед изготовлением ярма зубцовый слой размещают в литейную форму и нйгревают до,температуры 400-600 С. а ярмо изготавливают за"ливкой расплава ферромагнитного мао териала при температуре 1300-1500 С в эту форму с последующим охлаждеО нием в форме до температуры не более 350 С,2. Способ по и. 1 и о т л и ч а ю- Сию щ и й с я тем, что расплав ферромагнитного материала заливают в вакууме при остаточном давлении 10-100 мм рт,ст. ай ееФьИзобретение относится к электротехнике,:а именно к .технологии изготовления магнитопроводов электрических машин.Известен способ изготовления лито го магнитопровода электрической машины, включающий получение сплавов на основе .железа и алюминия и изготовление из данных сплавов магнитопровода дитьем 13. 10Недостатком этого способа является то, что при изготовлении массивного магнитопровода литьем порери в нем на гистерезис получают малые, а потери на вихревые токи - завы шенные.В асинхронных машинах в зубцахротора с короткозамкнутой обмоткой наблюдаются добавочные потери от выс-, ших гармоник, поэтому наличие массивных зубцов в таких машинах нежела тельно из"за возникновения высоких потерь от вихревых токов.. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления магнитопровода электрической машины, включа-Л ющий изготовление зубцового слоя, например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из Ферромагнитного материала и их соединение между собой2.30Однако известный способ характеризуется трудоемкой операцией изготовления ярма, который формируют прессованием магнитодиэлектрического порошка, и соединением его с зубцовым слоем. Так как у зубцов и ярма различные тем 35 пературные коэффициенты расширения, то неизбежны растрескивания магнитодиэлектрика и появление зазоров, что снижает надежность соединения зубцо вого слоя с ярмом.Цель изобретения - повышение надежности соединения зубцового слоя с ярмом.Поставленная цель достигается тем,45что согласно способу изготовления магнитопровода электрической машины, включающему изготовление зубцового слоя,например, гофрированием ферромагнитного ленточного материала, ярма из 50ферромагнитного. материала и их соединение между собой, перед изготовлением ярма зубцовый слой размещают в . литейную фррму и нагревают до темпераотуры 400-600 С, а ярмо изготавливают 55заливкой расплава ферромагнитногоматериала при температуре 1300-1500 С в зту форму с последующим охлаждением в форме до температуры не более 350 С.Кроме того, расплав ферромагнитного материала заливают в вакууме при остаточном давлении 10-100 мм рт.ст,На фиг. 1 показан магнитопровод в литейной Форме, поперечный разрез; на Фиг. 2 - вариант магнитопровода с армированным ярмом.Изготовление магнитопровода электрической машины осуществляется в следующей последовательности.Зубцовый слой 1 в виде гофрированной ленты 2 ферромагнитного мате-риала свернут в цилиндр 3, у которого ребра гофра 4 расположены радиально н выполняют роль зубцов 5 ротора электрической машины, а переходы 6 между ними и смежные зубцы 5 образуют паз 7 обмотку. Ребра гофра 4 могут быть отогнуты, и тем самым паз 7 становится закрытым.Зубцовый слой 1 размещают в литейной форме 8 и подогревают до 400 о600 С. Ярмо 9 изготавливают заливкой расплава ферромагнитного материала при 1300-1500 С в литейную форму с последующим охлаждением до темпераотуры не более 350 С, При заливке ферромагнитного материала формируют отвер. стие 10 под вал, Ярмо 9 соединяется с зубцовым слоем 1 по линии соединения 11.В случае открытых пазов 12 зубцового слоя 1 при заливке ярма 9 зубцы заполняют формовочной смесью 13, а для повышения магнитных свойств ярма его армируют цилиндром 14 из ферросплава с высокими магнитными характеристиками, В таком случае линии соединения 11 находятся в двух местах магнитопровода. Температурный интервал подогрева литейной формы с зубцовым слоем 1 выбирают с учетом надежного сплавления ярма с зубцовым слоем. Выбор нижней границы температуры подогрева зубцового слоя с литейной Формой обусловлен необходимостью создания гарантированной технологии сплавления его с ярмом. Выбор верхней границы на" грева обусловлен необходимостью. ограничения от интенсивного окисления разогретого зубцового слоя.Выбор температуры расплава ферромагнитного материала определяется жидкотекучестью материала. Для обеспечения хорошей жидкотекучести не3 1100обходим перегрев металла на 150-200 Снад линией ликвидус. Для ферромагнитных материалов с высоким содержанием углерода температура расплавадолжна быть 1300-1500 С,Магнитопровод вместе с Формой охлаждения до температуры не более 350 С.фЭтот интервал температур выбран из.условия, что такое охладжение способствует упрочнению матрицы Ферромагнитного материала и уменьшениюпоследующего коробления отливки ивсей конструкции магнитопровода, атакже при данных температурах охлаждения в отливке не возникают остаточные напряжения.С целью получения более чистогорасплава и уменьшения его загазованности, металл плавят и заливают в форму в вакууме при осъаточном давлении 10-100 мм рт.ст., а притемпературе магнитопровода 500 Свакуум снимают При таком вакуумедопустимо присутствие кислорода, который способствует выжиганию углерода из расплава. В результате происходит обеэуглероживание как в ярме,так и в эубцовом слое.С целью предохранения электротехнической стали от влияния атмосферно"30го кислорода (например для нелегированной стали 2013, которая легкоокисляется на воздухе), соединениеярма с зубцовым слоем осуществляютв атмосфере инертного газа, напримеразота.С целью получения более прочного соединения ярма с зубцовымслоем во время заливки жидкого металла форму с зубцовым слоем вращают 40со скоростью 00-1000 об/мин.П р и м е р. Изготовление магнитопровода ротора асинхронной машины,4 А 80 В 4,Зубцовый слой для данной машиныизготавливается из холоднокатанной 687 4нелегированной малотекстурованной стали 2013, толщиной 0,50 мм. Ленту шириной 80 мм гофрируют в технологическом устройстве, в результате чего получают зубцовый слой с зубцами в виде ребер гофра и пазами под обмотку между зубцами. Между смежными зубцами имеется перемычка, выпол" ненная эа одно целое с ребрами гофра, которая в дальнейшем выполняет роль дна паза. Гофрированную ленту заданной длины сворачивают в цилиндр так, чтобы ребра гофра были размещены радиально, а их гребни были обращены к центру цилиндра.Полученный зубцовый слой, стянутый с помощью хомута, размещают в литейной форме и нагревают в печи сопротивления типа СИЗ 8,517,5,5/10 до 600 С, причем прн 350 С происходит обжиг масла на гофрированной ленте и тем самым проводится обеэжиривание конструкции. В индукцион- ной печи ИСТ,05 расплавляют ферромагнитный материал и доводят его до следующего состава,7.: углерод 2,8- 3, 1, кремний 1,2-1,3, марганец 0,4- 0,6 ф фосфор 0,08-0,1, сера 0,04-0,06 ф ,железо остальное, Затем доводят до 1420-1480 оС, снимают шлак и переливают расплав в разливочный ковш. На дне ковша размещается модификатор марки фС ЗОРЗМ 20 в количестве 0,08-0,1 Ж от массы металла, заливаемой в ковш. После окончания процесса иодифицирования расплав ферромагнитного материала при 1360-1380 С заливают в форму. Охлаждение осуществляют непосредственно в форме до температуры не более 350 С. Полученный магнитопровод извлекают из формы, и окончательное охлаждение про". изводят на воздухе. Изобретение позволяет повысить надежность соединения зубцового слоя с ярмом.1100687 17 Составитель А. ЛинеТехред Л. Коцюбняк Редактор С. Лисина рректор.А. Тяско Тираж 667 НИИПИ Государственного комитета С по делам"изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., Заказ 4593/ ПодписиССР 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная