Статор электрической машины постоянного тока

Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублии О П И С А Н И Е919016ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ тб ) Дополнительное к авт. сеид-ву(23)Прнорнтет Государстмнкый комитет СССР по делам изебретеннй и открытийОпубликовано 07,04,82, Бголлетеиь %13 Дата опубликования описания 10.04,82(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГОТОКА Изобретение относится к электро- машиностроению и, в частности, касается крупных и средних электрических машин постоянного тока, применяемых в металлургической, бумагоделательной,5 машиностроительной промышленностях и др. отраслях народного хозяйства.Известны электрические машины, преимущественно небольшие индукторные машины, у которых сердечники статора и ротора образованы намоткой из сталь. ной ленты, что ведет к значительной экономии электротехнической стали 1 . гзОднако такие сердечники не имеют явновыраженных полюсов и не могут быть использованы в электрических машинах постоянного тока.Известен также статор электрической машины постоянного тока, содержащий облегченный сварной корпус и расслоенный магнитопровод, разделенный на ярмо и явновыраженные полюса. С целью снижения количества пассивногоматериала по отношению к активномуи, следовательно, с целью сниженияобщей стоимости материалов, шихтованное ярмо статора собрано с помощьюшпилек из пластин ),-образной формы,образующих квадратное сечение ярма,и установлено в сварном каркасе, состоящем из продольных и поперечныхстержней, причем продольные стержниустановлены в наружных угловых вырезах ярма, На концах продольных стержнвй установлены подшипниковые шиты.Каркас статора закрыт наружными листами 2,Недостатком указанной конструкцииявляется повышенный расход активныхматериалов, так как в этом случае,несмотря на раздельную штамповкуЬ-образных пластин ярма и листов сердечников явновыраженных полюсов, неиспользуемые отходы электротехнической стали, остающиеся при штамповке,все еще остаются достаточно большими.3 91901Цель изобретения - снижение расхода электротехнической стали и упрощение конструкции статора, а также получение оптимальной Формы статора в заданном габарите с точки зрения использования внутреннего пространства.Укаэанная цель достигается тем,что в статоре электрической машиныпостоянного тока, содержащем рассло оенный магнитопровод с ярмом и явновыраженными полюсами, закрепленныйв каркасе, образованном продольнымистержнями и торцовыми плитами, ярмовыполнено из стальной полосы, на Бмотанной поверх продольных стержнейкаркаса, а слои ярма расположены вокруг продольной оси статора,Ярмо может иметь Форму многогранника с расположением продольных стержней в его внутренних углах,.В торцовых плитах каркаса могут быть выполнены окна для контроля плотности намотки стальной полосы,25На фиг, 1 показан предлагаемый статор, поперечное сечение; на фиг,2- то же, продольный разрез; на Фиг. 3 узел 1 на Фиг. 1; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - разрез А-АЭО на фиг, 1.Статор имеет восьмигранную форму, приближающуюся в поперечном сечении к квадрату, с широкими горизонтальными гранями 1 и вертикальными граня" ми 2 и узкими наклонными гранями 3. Статор содержит расслоенный магнитопровод, включающий ярмо 4 сердечники главных 5 и дополнительных б полюсов. Иагнитопровод закреплен в каркасе, образованном двумя торцовыми плитами 7 и четырьмя парами продольных стержней или труб 8.Форма каркаса выбрана таким образом, чтобы в заданном наружном габарите получить максимальное использо 45 вание внутреннего пространства. В статоре фиг. 1) для придания ему Формы восьмигранника, торцовые плиты 7 имеют форму восьмиугольника с внутренним вырезом с длинными вертикальными 9 и горизонтальными 1 О сторона. - ми и с короткими наклонными сторонами 11 Наклонные стороны 11 торцовых плит 7 имеют направленные внутрь статора уширения 12, в которых закрепле ны концы продольных стержней 8, Продольные стержни 8, связывающие торцовые плиты 7, расположены с внутренней стороны ярма 4 по углам восьмигранника и для придания каркасу большей жесткости могут быть усилены внутренними продольными планками 13,Соединение стержней 8 с торцовы" ми плитами 7 осуществлено сваркой (Фиг. 3 и 4) . Концы стержней 8 фиг.4) проточены меньшим диаметром на длину, равную толщине плиты 7 с подрезками для наложения сварочных швов 14 и 15 беэ выступания заподлицо),Таким образом, стержни 8 соединены с плитами 7 и образуют жесткий каркас.8 случае необходимости при относи" тельно длинном статоре для придания дополнительной жесткости каркас усилен внутренними продольными планками 13, которые приварены к плитам 7 и стержням 8.Каркас, образованный в основном торцовыми плитами 7 и стержнями 8, служит для размещения в нем расслоенного магнитопровода, включающего ярмо 4, образованное намоткой стальной полосы плашмя вокруг продольных стержней 8, вследствие чего слои ярма магнитопровода расположены не перпендикулярно продольной оси, а вс" круг продольной оси машины, повторяя восьмигранное очертание статора, Начало 16 первого витка стальной полосы,образующей ярмо, зажато между стержнями 8 и ярмом 4, конец 17 последнего витка закреплен посредством сваоки к одной из четырех наружных продольных планок 18, которые в свою очередь приварены к торцовым плитам 7. После сборки каркаса последний устанавливают на станок для намотки, снабженный натяжным устройством и закрепляют начало стальной полосы, по- дающейся из рулона фиг. 1). Приспособление состоит из струбцин 19 и 20 и запорного оруска 21, вокруг которого обернуто начало полосы, стянутых болтами 22. Под действием натяжения полосы струбцины 19 и 20 упираются в горизонтальные стороны 10 и в уширения 12 наклонных сторон 11 торцовых плит 7. Направление намотки может быть выбрано как по часовой,так и против часовой стрелки.Усилие натяжения выбирается в зависимости от ширины и толщины стальной полосы, Одну сторону полосы одновременно с намоткой промазывают клеящим электроизоляционным лаком.5 9190 Намотку продолжают до получения заданной толщины ярма магнитопровода. Контроль плотности намотки осуществляют визуально или с помощью щупов через окна 23, выполненные в торцовых плитах 7 (фиг. 5).Для закрепления последнего витка (фиг, 5) с торцов наклонных сто. рон 11 плиты 7 устанавливают кронштейны 24, снабженные отжимными винтами 25, и закрепляют их с помощью, болтов 26.После прохождения последнего вит.- ка стальной полосы под кронштейном, на него накладывают наружную продоль. 15 ную планку 18 и отжимают ее винтами 25, Эту операцию выполняют на всех четырех наклонных сторонах сердечника статора, Для облегчения установки, планки 18 в местах входа в нее вин о тов 25 выполнены конические центрирующие выемки 27 (фиг. 5) . Затем начало и конец ленты обрезают, после чего статор снимают с намоточного станка, приваривают планки 18 к торцовым плитам 7, а конец полосы - к планке 18. После этого убирают кронштейны 24 с винтами 25 и болтами 26 и приспособление со струбцинами 19 и 20 запорным бруском 2 и болта- зо ми 22.К торцовым плитам 7 (фиг, 2) с обеих сторон статора приварены короба 28 и 29 из толстолистовой стали, образующие пространство 30, внутри , которого размещен коллектор не показан) и пространство 31 для размещения лобовых частей ротора, встроенного вентилятора (не показан) .4 оКороба полностью повторяют форму статора и имеют прямоугольные отверстия 32 для обслуживания коллектора и размещения проводов или шин для питания электродвигателя и отверстия45 33-35 для подсоединения патрубков подвода и отвода охлаждающего воздуха. Второй стороной короба приварены к плитам 36 и 37, на которых проточены посадочные места 38 и 39 для подшипни 50 ковых щитов.Лапы 40 и 41 машины выполнены из толстолистового проката прямоугольной формы и приварены к торцовым плитам 7 и плитам 36 и 37.Предлагаемая конструкция статора55 позволяет выбрать длину магнитопровода таким образом, чтобы либо уложиться в стандартную ширину рулона электротехнической стал;, либо использовать кратное целому число полос. Таким образом достигается практически беэотходное изготовление ярма магнитопровода статора, что в совокупности с другими усовершенствованиями позволяет получить значительную экономию материалов и обеспечить создание простой, современной и экономичной конструкции мощной электрической ма.- шины постоянного тока с расслоенным магнитопроводом в диапазоне мощностей 55-2000 кВт, Это соответствует потребностям динамично развивающихся отраслей народного хозяйства, таких как металлургия, станкостроение, транспорт и др., которые нуждаются в электродвигателях постоянного тока со все более высокими значениями мощ" ностей и частот вращения в габарите, с повышенной скоростью изменения тока . При неизменной и. общеприняд,той для машин данного класса высоте центров, применение призматического расслоенного статора позволяет вписать возможно больший диаметр якоря, и таким путем поднять упомянутые показатели в заданном габарите.Формула изобретения1, Статор электрической машины постоянного тока, содержащий расслоенный магнитопровод с ярмом и явновыраженными полюсами, закрепленный в кар-касе, образованном продольными стержнями и торцовыми плитами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения расхода материалов и упрощения конструкции, ярмо выполнено изстальной полосы, намотанной поверхпродольных стержней каркаса, а слоиярма расположены вокруг продольнойоси статора.2. Статор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ярмо имеет формумногогранника и продольные стержнирасположены в его внутренних углах,3 Статор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в торцовыхплитах выполнены окна для контроляплотности намотки стальной полосы.Источники информации,принятые во внимание приэкспертиэе1. Патент Франции Ч 2024013,кл. Н 02 К 51/00, 970.2, Патент Англии И 1432700,кл, Н 02 К 1/18, 1976, ЭЭыбсное СССР арствезобрет ж,ог ий о б шская илиэл ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 719 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва