Разъемный магнитопровод электрической машины

(51) Н 02 К 1/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О лич аненная изубцовойколец,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт электромашиностроения(56) 1. Патент СО% Р 3983435,кл. 310-259, 1975.2, Авторское свидетельство СССРУ 584392, кл, Н 02 К 1/06, 1975,(54)(57) 1. РАЗЪЕМНЫЙ МАГНИТОПРОВОДЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий цилиндрическое ярмо и эубцовую зону, включающую гофрированную ленту с радиальными ребрами, направленными вдоль оси магнитопровода, и имеющую пазы, открытые со стороны ярма, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что,ф с целью улучшения энергетических показателей, каждое ребро гофрированной ленты охвачено выполненным витым из ленты элементом, ширина которого равна высоте зубца.2, Магнитопровод по п, 1, о тю щ и й с я тем, что выполз гофрированной ленты частьэоны .состоит из отдельныхИзобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции магнитной цепи электрическихмашин переменного тока,Известен статор электрической ма"шины с ярмом из первой полосы, имею"щий внутреннюю поверхность, Множество зубцов расположено вокруг внутренней поверхности и формируются извторой полосы, и все детали расположены в области, граничащей с внутренней поверхностью. Края зубцов определяют. расточку, а пространство междуприлегающими зубцами определяетпазы между ними. Соединительные детали устанавливают между зубцами,Зубцы и соединения Формируют непрерывным способом из второй полосы 1Так как пазы открыты в сторонуротора, статор имеет. низкие энергетические параметры. Зубцовый слой,прилегая своими переходами к внутреннему диаметру ярма, представляетсобой непрочную в механическом отношении конструкцию, так как все нагрузки у зубцового слоя сосредоточены на толщине перехода, Кроме того,после сборки магнитопровода предусмотрена технологическая операция поудалению гребней гофр, что нежелательно при массовом производствеэлектрических машин,Наиболее близок к предлагаемомуразъемный статор электрической машины, который включает в себя ярмо,ны, который включает в себя ярмо,витое из ленты, намотанной на ребро,и зубцовую зону с пазами, открытымисо стороны ярма, в которых размещена обмотка, причем зубцовая зона выполнена из гофрированной ленты срадиальными ребрами, направленнымивдоль оси статора 2,К недостаткам данной конструкции следует отнести, во-первых, от" рицательное влияние гребней гофр на прохождение магнитного потока в ярме; во-вторых, из-за неоднородности механических свойств стали вдоль ленты, высота. ребер гофр получается неодинаковой, а по длине ребра наблюдается разновысотность; в-третьих, цельность ленты по длине магнитопровода способствует наведению в ней вихревых токов и снижению энергетических характеристик электриче" ской машины; в-четвертых, из-за упругих свойств стали после изгиба ленты в гофру не обеспечивается плотное прилегание стенок рЬбра друг к другу, что влечет эа собой снижение квффициента заполнения пакета сталью; в-пятых, наличие большого числа изгибов гофр со стороны воздушного зазора при образовании ребер ухудшает коэффициент Картера, а след(вательно, ухудшается картйна поля.65 ширина ленты равна высоте ребра исобтветственно зубца 1 , 1 - длина,Цель изобретения " улучшение энер.гетических показателей электрическоймашины,Поставленная цель достигаетсятем, что в разъемном магнитопроводеэлектрической машины, содержащемцилиндрическое ярмо и зубцовую зону,включающую гофрированную ленту с радиальными ребрами, направленнымивдоль оси магнитопровода, и имеющую10 пазы, открытые со стороны ярма, каждое ребро гофрированной ленты охвачено выполненным витым из ленты элементом, ширина которого равна высотезубца.Часть зубцовой зоны, выполненнаяиз гофрированной ленты, может состоять из отдельных колец.На фиг, 1 показан предлагаеьиймагнитопровод; на фиг. 2 - часть зубцовой зоны, выполненная из гофрированной ленты; на фиг. 3 и 4 - варианты выполнения зубцов; на фиг, 5дополнительный магнитоактивный эле"мент, дополняющий гофрированную ленФту; на фиг, 6 - вариант конструкции эубцовой зоны магнитопровода;на фиг, 7 - магнитопровод ротораэлектрической машины; на фиг. 8часть зубцового слоя ротора разъемного магнитопровода электрическоймашины,Статор электрической машины(Фиг. 1) содержит ярмо 1, витое изленты на ребро, зубцовую зону, включающую гофрированную ленту с ребраЗ 5 ми 2 и имеющую пазы под обмотку 3,По обе стороны ребра 2 расположеныслои из стали, образующие зубец статора 4, Ярмо располагается внутрицилиндра зубцового слоя и может быть40 не только витым из ленты, но и шихтованным, и цельным, Часть зубцовойзоны (фиг, 2), выполненная иэ гофрированной ленты, получают путемсворачивания гофрированной ленты в45 спираль. Между ребрами имеются переходы 5, которые обеспечивают непрерывность конструкции. Расстояниемежду ребрами равно зубцовому делению, толщина ребра равна примернодвум толщинам ленты, а высота - вы-.соте зубца статора, При навивкеспирали зубцовой зоны образуютсявоздушные зазоры б, которые снижаютпотери от вихревых токов, возникающих в гофре. Начало 7 и конец 8 гоф 55 рированной спирали расположены напротивоположных сторонах магнитопровода статора.На фиг, 3 представлен один извозможных вариантов выполнения зуб 60 цов. Из стальной ленты 9 навиваютна плоскость многослойную катушку(Ь - ширина зубца; 2 Ь - окно дляплотной посадки на ребро гофры,40 магнитопровода),В этом случае частьзубцовой зоны, выполненную в видегофры, изготавливают короче на величину равную 2 п. 10 и 11 - началои конец ленты соответственно. Послеустановки магнитоактивного элемента 5на гофру, один торец обращен в сторону ярма 1, а другой - к переходу5. Число такцх элементов в магнитопроводе равно числу ребер.Зубцы 12 (фиг. 4) могут быть выполненыиз стальных пластин 13,скрепленных между собойклемм или кон.тактной сваркой. Располагают указанные элементы по обе стороны ребер гофры 2, Высота и длина их равна соответствующим размерам ребра,а толщина - половине ширины зубцаэа.вычетом толщины ребра.Дополнительный магнитоактивныйэлемент (фиг, 5), дополняющий гофрированную ленту и вместе с ней представляющий зубцовый слой магнитопровода, выполнен из непрерывной стальной ленты, ширина которой равна высоте ребра. Лента складывается вгофру, только гребни 14 в отличиеот ребра 2 обращены к торцам магнитопровода. Изгибаясь, лента образуетслои 15, между которыми расположенпаэ 16,. в который при сборке вводятребро 2. От зубца к зубцу в зонепаза, но эа пределами магнитопровода,.имеется переход 17, который обеспечивает непрерывность конструкции,На фиг. б представлен вариантконструкции зубцовой зоны магнитопровода, Такой магнитопровод изготавливают иэ одной непрерывной стальной ленты. Сначала изготавливаютмагнитоактивный слой 18 по фиг. 2с ребрами 19, слоями 20 спирали ивоздушными промежутками б между ними. Далее лента через ребро 21 перемещается от перехода 5, изгибаясь вгофру, образует слои 22, затем, огибая ребро 19, образует переход 23, 45а за ребром образует слои 24, Последостижения заданной толщины зубцалента, изгибаясь, образует переход25 за пределами магнитопровода наширину равную пазовому пространству, Таким образом, весь зубцовыйслой выполнен из одной ленты,Ярмо 2 б (фиг. 7) выполнено из ленты ,навивкой на ребро. Лента, изогнутая в гофру, имеет ребро 27, гребни 28 которой обращены к ярму, .а между ребрами имеются переходы 29, которые выполняют роль дна паза, По обе стороны ребер 27 расположены слои дополнительного магнитоактивногоэлемента 30, который вместе с гофрой представляет собой зубцовыйслой магнитопровода,Магнитопровод состоит из отдельных колец 31 (фиг. 8) . Кольца изогнуты в гофру о ребрами 32, расположенными друг от друга на расстоянииодного зубцового деления. Кольцо. наребре 33 соединяют, (ребро крепятлюбым известным способом: клейкой,пайкой, сваркой и т.д.), Ширинукольца определяют исходя из конструктивных и технологических соображений,Предлагаемый магнитопровод электрической машины изготавливают следующим образом,Рулонную электротехническуюсталь разрезают на полосы заданнойширины. Сортамент ширин зависит отвысоты ярма статора и ротора, а также от высоты зубца статора и ротора, Гофру зубцовой зоны и дополнительные магнитоактивные элементы можно изготовить из ленты одной ширины,что немаловажно при массовом производстве электрических машин, Затемиз ленты навивают ярмоОтдельно,иэ другой ленты, изготавливают гофру. Ребра гофры несколько скошеныпо отношению к переходам, что связано с необходимостью сворачиваниягофрированной ленты в спираль так,чтобы, укладывая слой за слоем,образовались ребра, расположенныерадиально вдоль ярма магнитопровода,Регулируя плотность навивки, можноизменять картину поля в воздушчомзазоре. Контролируются в основномразмеры, характеризующие высоту ярма, расстояние между ребрами, толщину ребра и длину магнитопровода. Затем изготавливают дополнительныймагнитоактивный элемент.Таким образом, при изготовлениичастей.магнитопровода системы технологические операции меньше зависятот механических свойств материала;конструкция обеспечивает благоприятные условия для прохождения магнитного потока по полюсному делению,что способствует повышению энергопараметров магнитопровода, и, имеявоздушные зазоры в зубцовом слое подлине магнитопровода, электрическаямашина защищена от дополнительныхпотерь в стали на токовихревую составляющую, Кроме того, для изготовления зубцовой зоны предлагаемой конструкции требуется менее энергоем -кое оборудование.