Магнитопровод электрической машины

(51)5 Н 02 К 1/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССРЬф 1022260, кл. Н 02 К 1/06, 1981.(54) МАГНИТОПРОВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАЩИНЫ(57) Иэобретение относится к электро 2машиностроению, Цель изобретения заключается в улучшении энергетических показателей. Магнитопровод электрической машины содержит ярмо 1, состоящее иэ кольцевых элементов, и соединенные с ним зубцы из аксиально расположенных пластин. Благодаря тому, что зубцы 3 соединены с ярмом сварными швами О прерывистого вида, расположенными вдоль зубцов со смеШением, обеспечивается достижение поставленной цели7 ил.Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электротехнической промышленности в качестве магнитопроводаэлектрической машины постоянного.илипеременного тока,1 ель изобретения - улучшение энергетических показателей электрической машины. 10На фиг,1 - магнитопровод с обмоткой и магнитопроводящими кольцами,продольный разрез; на фиг.2 - граненое ярмо (условно показаны два зубца 3), поперечный разрез; на фиг.3 - 15вдоль длины зубца и вдоль длины окружности развертки магнитопровода расположение прерывистых сварных швов, соединяющих зубцы с ярмом; на фиг.4 -вариант торцовых сварных швов, соединяющих зубец с ярмом; на фиг.5вариант торцовых сварных швов, соединяющих зубец с ярмом; на фиг.6 - вариант комбинации торцовых и продольных сварных швов, соединяющих зубцы 25с ярмом; на фиг.7 - вариант расположения торцовых сварных швов, соединяющих зубцы с ярмом и магнитопронодящим кольцом.Магнитопровод электрической машин. (фиг.1) состоит иэ ярма 1,установленногоо на втулке (валу) 2, зубцов 3, установленных на внешней поверхности ярма 1, магнитопроводящихколеи 4, расположенных по внешнейповерхности зубцов 3. В пазах междузубцами 3 расположена обмотка 5.Ярмо 1 (фиг.1) может быть выполнено путем навивки на ребро из ленты или набрано из штампованных пластин.Для уменьшения потерь мощностин стали поверхность контактирования6 ярма 1 и втулки 2 выполнена с повышеннымм удельным поверхностным электрическим сопротивлением путем покрытия соответствующих поверхностейярма 1 или втулки 2, или той и другой материалами, имеющими значительно большее, чем у стали ярма, удель 50ное электрическое сопротивление,или путем выполнения втулки 2 из материала с большим удельным электрическим сопротивлением, значительнопревосходящим удельное сопротивление55стали иластин ярма.Для уменьшеии технологическогоноздушного зазора между поверхностями зубца и ярм, а также для увеличення плошади паза, внешняя поверхность 7 ярма 1 (фиг.1) выполнена граненой с числом граней 8, равным удвоенному числу зубцов (фиг.2).Граненая поверхность ярма может быть получена путем механической обработки или при штамповке пластин, При этом эа счет устранения сегмент" ных участков 9 происходит некоторое увеличение площади паза (фиг.2).Для исключения образования короткоэамкнутых контуров, состоящих из соединенных между собой пластин ярма, пластин зубцов, на пути основного магнитнсго потока зубцы 3 соединены с ярмом 1 сварными швами 10 прерывистого вида, расположенными со смещением вдоль длины зубца, где Ь толщина листа стали, из которой изготовлены пластины ярма. Кроме того, каждый сварной шов 1 О, соединяющий зубец 3 с пластинами ярма, смещен вдоль окружности ярма на двойлное полюсное деление 2 ь, относительно следующего эа ним сварного шва, соединяющего те же самые пластины ярма и 1-й зубец, гдеЛ1 Ъь2 р где Пэ - наружный диаметр ярма;2 р - число полюсов электрическоймашины, (фиг.3,6),Сварные швы 10 (фиг.3) могут быть расположены попарно с двух боковых сторон зубца, попарно с одной боковой стороны зубца или может быть вы - полнен один шов на одной из боковых сторон зубца (фиг.6).Сварные швы, соединяющие зубцы 3 с ярмом 1, могут быть расположены по торцам эуг цов, при этом по ширине зубца 3 пластины зубца, прилегающие друг к другу, соединены только одним швом, а расстояние. между соседними торцовыми швами в пределах зубца равно или больше удвоенной толщины пластины зубца 12 ЙЦ (Фиг,4,5), При соединении зубцов 3 с ярмом 1 могут быть использованы комбинации из швов 1 вдоль ширины зубца, комбинации из швов 1 О вдоль длины зубца, или могут бытьвыполнены одновременно торцовые ипродольные швы (фиг.4,5,6).Для уменьшения коэффициента воздуп 1 ного зазора поверхность зубцов3, обращенная а сторону рабочего воздушного зазора, должна быть выполнена по радиусу до и после установки зубцов 3 на ярмо 1 (фиг.1),Для уменьшения магнитного сопротивления рабочего воздушного зазора основному магнитному г 1 отоку электрической машины на поверхность 12 зубцов 3 (Фиг,1) установлены с ноэдушными промежутками или вплотнуюдруг к другу магнитопронодящие кольца 4. Магнитопронодящие кольца 4 ьыполнены иэ материала с большим 10 удельным электрическим сопротивлением по сравнению с удельным электрическим сопротивлением материалазубца. Мэгнитопроводящие кольца 4могут быть покрыты составом, имеющимбольшое удельное электрическое сопро Отивление, большее, чем сопротивление материала кольца. Магнитопроводящие кольца 4 могут быть навиты изпроволоки. Магнитопроводящие кольца4 закрывают пазы с обмоткой 5 со стороны рабочего воздушного зазора,Магнитогронодящие кольца 4, расположенные по торцам магнитопровода(Фиг,1) могут быть приварены к пластинам зубцов н местах, соответствующих положению торцовых швов 11(фиг.6), при этом исключается появление короткозамкнутых контуров, образованных магнитопроводяв 1 ими кольцами, зубцами, пластинами ярма,35В магнитопроводах, у которых зубцы соединены с ярмом только сварнымишвами 10, расположенными вдоль зубцов 3 (Фиг3), одно из крайних колец4 (фиг.1), например левое соединеносварными швами со всеми четными зубцами или частью четных зубцов, аправое - с нечетными или частью нечетных зубцов. При этом в Обоих случаях (Фиг, 3, 6) выполнено услови:.,45что для любого зубца пластины зубца,прилегающие друг к другу, соединенымежду собой одним швом (Фиг.З) илидвумя (Фиг,6), расположенными с одного иэ торцов зубца, т,е, отсутствуетпоявление короткозамкнутых контуров,Так, на фиг.7 зубец 3 соединен с ярмом 3 сварным швом 11 а с кольцом4 - швом 32, причем швы 11, 12 расположены с одного торца зубцз 3, 551Способ изготовления магнитопровода с обмоткой (фиг,1) заключается н следующем. Иэготов,яют ярмо11 уте 1, навивки на тег,ро ле:т:1 зжакт; 1 ен 1 в 1 еской стали. Чр о 1 можн: изгсгав.1 ять также 1 п 1 гхтонанн;1 м, набранньм из отдель", НЫХ КОЛЬЦЕН 1.ГХ ПлаСтИН, ОТДЕЛЬНЫЕ слои ил 1 пльгтинь. изолирона:;ы друг 1 т друга или вь,полнен с бсльшимудельным поверхност 11.1 м электрическим сопрет 1 влением. 1"1 ластинь 11 а могут соединять друг с,г.ру".и с Омощью клеящего состава. 1 т 1 рмо 1 может быть установленс не наполним:ной посадке на втулке . рмс 3 из кол цеоых, 1:.1 астин илн .-,итое можно закреплять на вту;.кс 2 с помощью тортогых нажимных шайб 13, ус гановленных на втулке 2 ГО НЕПОДВИГ 1 сай ПССаДКЕ. В "ТОМ СЛУ- чае отпадает необходи.ост 1 соедининия пластин с помсд 11 ью",яч.го состава. Понерхност ко 11.к"ир вания 6 ярма 1 и В тулки 2 11 ьь 1 ) иаПР вышенным удель.ти поз-х". с .дгм электрическим соп,".Отчн.1 е 1. 1. пу.:и по - крытия поверлн:отей вг лкн .". или ярма 1 изслирук 1-,.им сос ым ид 11 каким- либо другим путе, :з;с -анонки ярма 1 на втулкузри неосз.Одимости шлиФуют .-апужн гон;.Гхн:,:гь 7 ярма ., устраняя по: р.-п ст 1 изготонления пла"тин и сборки (Ф 11 г,1), Поверхность 7 ярма 1 может бытг. вьптолНЕНа ГРаНЕНОй, гпаНЕНаЯ ГОВС РХНОСтЬ 7 ярма 1 может быть гохуаи госле сборки ярма с. втулка , , т стадии ИЗГОТСНЛаннн ЛЬЦЕа 1 , .11. На цилиндрическую 11:.; "; 1 к нуюповерхность 7 яр 1 а ус-,1 вл ., ают зубцы 3, закрепляя и: с111,п 1 и 1 вамипо Одному 11: вар 11 .т иг.,1 Гно(фиг.3-6 .".у. пь 1 . 1: 1,; . даютиз штампованных пп;с";111;,1, угольной формы. Пластины г, зугд 11 репляют между собой с помощью и 1 чщего состава ипи каким-вибо двугим путем, В случае цигинлричес: О 1. ьн шней поверхности 7 ярм по"срхности зубцов, обрашенч 11 с и стор.,1 у ярма и рабочего ьоэдуш.:зго заора, выполняют дугообразной 1 р. р .1,з 111.7),При граненой поверхнос-,и 7 ярма 1поверхности зубцов, обращенные кярму, выполнгют пл 1 ск гм 1, 31 иг,2), Поверхности соединен.я .у;"о; 3 и ярма 1 выполняют с поа;,п.енньгм удельнымповерхностным элект; ич ".1:11 м ос противлением тем или нньа изь: 11 ьп 1 способом, 1628135Сварные швы, соединяющие зубцы 3 и ярмо 1, выполняют с помощью лазерной установки или другими известными способами. После, установки зубцов 3 на ярмо 1 поверхность зубцов, обращенная в сторону рабочего воэ" душного зазора, может подвергаться шлифовке по радиусу (фиг.7).При выполнении обмотки 5 из обмоточного провода обмотка 5 укладывается в открытые пазы магнитопровода (фиг.1), после чего на внешнюю поверхность зубцов устанавливаются магнитопроводящие кольца 4. Магнитопроводящие кольца 4 могут устанавливаться в нагретом состоянии. Магнитопроводящие кольца устанавливаются с воздушными промежутками между ними или беэ них, вплотную. Крайние, расположенные по торцам магнитопровода, кольца 4 могут привариваться к зубцам с расположением сварных швов согласно (фиг.6,7). Обмотка 5 может пропитываться изоляцион ным составом до или после установки колец 4. Магнитопроводящие кольца 4 могут навиваться из проволоки непосредственно на поверхности зубцов.При использовании в магнитопроводе ЗО (фиг.1) короткозамкнутой обмотки 5 в виде беличьей клетки магнитопроводя" щие кольца 4 могут устанавливаться дг размещения обмотки 5 в пазах магнитопровода, при этом крайние, торцовые магнитопроводящие кольца допускается к зубцам не крепить сварными швами, а наружный диаметр коротко- замкнутого кольца можно выполнять равным диаметру по внешней поверхности 40 магнитопроводящих колец 4.По принципу действия электрическая машина с предполагаемыми магнитопроводом ничем не отличается от принци-. па действия известных электрических машин.По сравнению с прототипом магнитопровод электрической машины позволяет получить равномерное распределение магнитного потока вдоль осевой длины зубца и ярма, лучшее использование активных материалов магнитопровода вследствие одинаковой осевой длины зубца и ярма; равномерный рабочий воздушный зазор в направлении расточки поверхности магнитопровода вследствие установки магиитопроводящих колец на зубцы и отсутствия воздушных пустот на поверхности зубца между соседними пластинами зубца; уменьшение технологических зазоров междуярмом и зубцами, вследствие одинаковой формы поверхностей соединениязубцов и ярма; лучшее использованиеплощади паза за счет граненой поверхности ярма и отсутствия крепежныхколец, установленных по торцам магнитопровода и в теле зубцов, что обеспечивает по сравнению с прототипомулучшение энергетических показателейэлектрической машины,Кроме того, в предлагаемом магнитопроводе по сравнению с прототипомвыше технологичность обмоточных работ, так как обмотку иэ изолированного провода укладывают в открытыепазы, а затем устанавливают магнитопронодящие кольца, а также лучшеиспользование активных материаловза счет отсутствия всевозможных выступов в пластинах зубцов и зубцахмагнитопровода, а также за счет равных длин ярма и зубца в осевом направлении.Кроме того, в предлагаемом магни -,топроводе можно активно воздействовать на величины сопротивлений рассеяния обмоток и характер пусковыхи рабочих характеристик путем изменения величин и длины воздушныхпромежутков между магнитопроводящимикольцами,фо рмула иэобре те нияМагнитопровод электрическоймашины, содержащий состоящее из кольцевых элементов ярмо, соединенные с ним зубцы и. акснально расположенных пластин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, зубцы соединены с ярмом сварными швами прерывистого вида, расположенными по длине н (или) ширине зубцов, при этом при расположении швов по длине швы, соединяющие одни и те же элементы ярма с с разньп-:. зубцами, смещены по окружности ярма на величину, равную двойному полюсному делению, а при расположении швов по ширине одни и те же пластины зубца соединены только с одной иэ его торцовых сторон.1828135 Составитель Н.Мотнитехред Л.Олийнык Корректор М,Кучерявая Редактор В, Ковтун Заказ 345 тирах 333 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101