Магнитопровод электрической машины и способ его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1) 4 САНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСНОМ(54) МАГНИТОПРОВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ исследова трукторскитут электр ию н уве 55 ярмнимисое 41321,учаснии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Патент Англии У 1кл. Н 02 К 1/ 18, 1966Патент Японии У 53 кл, Н 02 К 15/02, 197 1Патент ГДР 4 Ф 139329кл. Н 02 К 1/16, 1978.Патент ПНР В 103140кл. Н 02 К 15/02, 1979 Изобретение относится к злектшиностроению и упрощает техноло изготовления и поВышает надежь магнитопровода машины путем ичения его жесткости, Магнитоод содержит ленту 2, свернутую ебро в спираль. На ленте кроме3 выполнены зубцы 4, а междупазы 5 под обмотку. Спираль ннена сваренными участками 6, рые расположены между смежными ами магнитопровода. Сваренные тки расположены по винтовой лиспирали, При изготовлении магпровода ленту подают. в техноло39786 гическое устройство, где она деформируется, протягивается в определенном направлении и изгибается на ребро, образуя спираль. Витки спирали посредством сварки соединяют в пакет причем сварку производят в процессе 1Изобретение относится к электро- машиностроению, в частности к технологии изготовлеция магнитопрово - дов электрических машин.Целью изобретения является упро щение технологии изготовления и повышение надежности путем увеличения жесткости магнитопровода.На Фиг.1 показан магнитопровод электрической машины, поперечныйО разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - момент навивки ленты с пазами в технологической оснастке с подвижными электродами;на фиг.4 - часть пакета магнитопрово да с электродами; на Фиг,5 - магнитопровод с электродами и дополнительным ферромагнитным материалом в момент его размещения между слоямиспирали, продольный разрез; на Фиг.6 - 2 Ото же, в технологической оснастке,поперечный разрез; на фиг.7 - размещение Ферромагнитной ленты, выступающей за пределы магнитопровода; наФиг.8 - размещение круглой проволоки; 25на фиг.9 - заполнение полых участковферромагнитным порошком. Предлагаемый магнитопровод 1 электрической машины состоит из ленты 2, свернутой на ребро в спираль, на ленте, кроме ярма 3, вь 1 полнены зубцы 4, а между ними пазы 5 под обмотку. Спираль магнитопровода 1 соедииена сваренными участками 6, которые35 расположены между смежными витками и 8 магнитопровода. Сваренные участки расположены по винтовой линии спирали и могут быть как сплошными,так и прерывистыми. Уголхарактеризует расстояние между сваренными участками спирали, а диаметр д - расстояние от центра симметрии магнитопровода до линии сварки. Диаметр магнитопровода РМ и чем меньше разница между45 навивки спирали после Формированияпоследующего витка спирали, Упрощение технологии достигается за счетсовмещения операции навивки и сваркив оцном технологическом устройстве.2 с.п. 5 з.п, ф-лы, 9 ил. этими значениями, тем лучше условия для прохождения магнитного потока.Способ изготовления магнитопровода осуществляется следующим образом.Б технолсгическое устройство 9 (на фиг.3,6) подают стальную ленту 2, на которой выполнены пазы и зубцы, или ленту 10 - гладкую. В первом случае на ленте в плоскости зубца 4 выполняют сквозные просечки 11, которые ослабляют ленту перед ее деформацией. В технологическом устройстве 9 ленту 2 деформируют, протягивая ее по направлению стрелки (фиг.З), при этом лента изгибается на ребро, образуя спираль. В устройстве 9 выполнено окно 12, которое расположено за зоной полной деформации ленты 2. В окне 12 размещены подвижные электроды 13 и 14 в виде ролика, к которым подключен источник 15 питания. Подвижный (вращающийся) электрод 13 катится при движении ленты 2 по ее плоскости у внешней кромки, а электрод 14 (его плоскость перпендикулярна плоскости электрода 13) контактирует с внешней кромкой предыдущего винта ленты 2. Через электроды пропускают электрический ток только тогда, когда лента начинает образовывать второй виток спирали, Источник 15 питания - сварочный аппарат через электроды 13 и 14 сваривает две ленты, этот вид сварки называется контактным, ширина соединения витков примерно равна ширине элект- рода 13. Если на электроды постоянно подавать напряжение, то .сварное соединение получается непрерывным и принимает вид спирали. Но возможно и регулирование подачи напряжения, и в таком случае сварной шов становится прерывистым и может состоять из1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 з 1отдельных полос или точек. Если всмежных слоях сварные соединения выполнить со смещением по отношениюдруг к другу, то обеспечивается симметричное и равномерное крепление пакета магнитопровода, чем и обеспечивается заданная жесткость устройства. В конце процесса навивки исоединения образуется пакет магнитопровода, у которого посредством контактной сварки соединены первый виток спирали с вторым, все последуюшие и последний с предыдущим.В том случае, когда навивают ленту 2 с пазами 5 под обмотку, назубцах 4 выполняют сквозные просечки 11. Просечки 11 предназначены дляоослабления ленты 2, так как без нихпри сворачивании ленты возникаютразные по величине упругие деформации на ярме 3 у основания зубцов 4и у основания пазов 5, что приводитк гранности пакета магнитопровода 1ик расшихтовке зубцов. Просечки 11наносят на ленту перед ее навивкойв спираль, располагают их вдоль зубцов, причем длина просечек не должнапревышать высоту зубца 4. Тем самымсохраняется "чистым" сечение ярма 3,по которому направлен магнитный поток тангенциально основанию зубцов 4.Количество щ 1 осечек 11 определяетсяпо эпюре деформации ленты и зависитот ее толщины, ширины зубца, паза ивысоты ярма,Если высота ярма 3 магнитопроводазначительная, а это относится к малополюсным электрическим машинам, тоу внешней кромки ленты 2 наблюдаетсяее утонение и сечение ленты принимает трапецеидальную Форму. Это приводит к снижению коэффициента заполнения пакета сталью и усложняет процесс сваривания слоев спирали. Дляобеспечения процесса сварки в пустоты пакета в местах утонения лентывводят элементы из ферроматериала.Эти элементы могут быть представленыв виде железного порошка (Фиг.9),стальной проволоки (фиг,8) или стальной ленты (фиг.7).Элементы из Ферроматериала размещают в свободном пространстве магнитопровода после деформации ленты 2и до соединения витков сваркой. Скатушки 16 сматывается стальная лента 17 или проволока 18 и укладываетсяпри вращении ленты в свободное про 239786 4 странство пакета 19. Затем электрод 14 поджимает элемент из ферроматериала к пакету магнитопровода и приваривает его к пакету в момент соединениявитков спирали. Подобный же технологический прием осуществляется при за полнении свободного пространства пакета 19 железным порошком 20.Предлагаемая конструкция магнитопровода электрической машины и способ ее изготовления позволяют повысить жесткость, а вместе с ней и надежность конструкции.Упрощение технологии изготовления достигается за счет совмещения опера" ции навивки и сварки пакета в одном технологическом устройстве. Это экономит производственные площади и снижает трудоемкость изготовления магнитопровода, Шире используются возможности безотходной технологии изготовления магнитопроводов.Наиболее эффективным является применение изобретения в бескорпусных электродвигателях, а также двигате-. лях большой длины при малом ее диаметре, применяемых, например, в бурильных установках. Формула изобретения 1. Иагнитопровод электрической машины, содержащий ярмо и зубцовую зону из навитой на ребро в спираль ленты, витки которой соединены посредством сварки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения надежности путем увеличения жесткости магнитопровода, кажцый последующий виток спирали магнитопровода соединен с предыдущим по сопрягающимся поверхностям спирали на периферийной части магнитопровода, при этом сварной шов образует винтовую линию.2. Магнитопровод по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что сварной шов выполнен прерывистым.3. Магнитопровод по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что места сварки смежных пар витков спирали магнитопровода смещены по отношению друг к другу в тангенциальном направлении, 4, Магнитопровод по пп, 1-3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в зазорах между периферийными поверхнос 1 тями витков спирали установлены эле 1239186менты из ферромагнитного материала.5. Магнитопровод по пп.1-4, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что элементы из ферромагнитного материала выступают над поверхностью магнитопровода.6. Способ изготовления магнитопровода электрической машины, навито го из ленты, включающий навивку ленты на ребро в спираль и соединение витков спирали в пакет посредством сварки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, сварку производят в процессе навивки спирали магнитопровода после формирования последующего витка спирали.7. Способ по п.б, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед навивкой ленты на ребро в спираль вдоль зубцов выполняют сквозные просечки.123978 б гЮ оставитель В Петриехред О.Сопко орректор Т.Ко к едак Тираж 631 ИИПИ Государственного комитета о делам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская наб.