CS201610B1

CS201610B1 - Method of making the wound magnetic circuit of the electric engine

Info

Publication number: CS201610B1
Application number: CS82377A
Authority: CS
Inventors: German L Novikov; Viktor M Petrov; Ernst A Stepanjan; Emilen A Stepanjanc
Original assignee: German L Novikov; Viktor M Petrov; Ernst A Stepanjan; Emilen A Stepanjanc
Priority date: 1977-02-08
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká způsobu výroby vinutého magnetického, obvodu elektrického stroje, při kterém se tvarují prohyby v plném plochém pásu nebo v pásu s vystřiženými drážkami a pás se ohýbá a svinuje přes vysokou hranu do spirály.The invention relates to a method of manufacturing a wound magnetic circuit of an electrical machine, in which folds are formed in a solid flat strip or in a strip with cut grooves and the strip is bent and rolled over a high edge into a spiral.

Je známa řada způsobů výroby magnetických obvodů: Technologie zpracování ocelového pásu pro magnetické obvody kuželovými válci byla poprvé zveřejněna v roce 1933 (USA patent č. 1 920 354). Při použití této technologie nabývá pás klínového profilu, a pak se svinuje přes vysokou hranu do spirály. Jiný způsob (USA patenty č. 3 152 629, č. 3 206 964, ě. 3 283 399, č. 3 577 851) spočívá v tom, že předem drážkovaný pás se tvaruje zvláštním ohýbacím zařízením, které neobsahuje válce, nýbrž obloukovitý průvlak, kterým je pás silou protahován.A number of methods for producing magnetic circuits are known: The technology of processing steel strip for magnetic circuits by conical cylinders was first disclosed in 1933 (U.S. Patent No. 1,920,354). Using this technology, the wedge-shaped strip acquires and then coils over a high edge into a spiral. Another method (U.S. Pat. Nos. 3,152,629, No. 3,206,964, No. 3,283,399, No. 3,577,851) is that the pre-grooved strip is formed by a special bending device which does not comprise rollers but an arcuate die. by which the belt is stretched by force.

Další známý způsob výroby magnetických obvodů (britský pat. č. 1 114 055) spočívá v tom, že po vystřižení drážek se mezi základnami a protilehlou stranou pásu vytvarují prohyby za současného ohýbání na výšku do spirály. Prohyby se formují ohýbáním a nedochází ke změně tloušťky plechu. Prohýb je největší u dna drážky a zmenšuje se směrem k nepřerušené hraně pásu. Při navíjení svazku zapadnou prohyby jednoho závitu do prohýbu sousedního závitu. Prohyby ve vyrobeném svazku překážejí těsnému styku jednotlivých závitů šroubovice magnetického obvodu. Mezi přímými úseky plechu vznikají značné mezery (široké až 30 % tloušťky plechu), které se stažením svazku nedají odstranit. Stroj s takovým volným svazkem plechů je o 15 až 20 % delší, zvýší se spotřeba mědi na vinutí, stroj má nižší účinnost a vyvolává silný magnetický šum.Another known method of manufacturing magnetic circuits (British Pat. No. 1,114,055) is that after the grooves have been cut, folds are formed between the bases and the opposite side of the belt while bending vertically into a spiral. The folds are formed by bending and there is no change in sheet thickness. The deflection is greatest at the bottom of the groove and decreases towards the uninterrupted edge of the belt. When winding the bundle, the turns of one thread fit into the deflection of the adjacent thread. The folds in the manufactured bundle impede the close contact of the individual windings of the magnetic circuit helix. Significant gaps (up to 30% of the sheet thickness) are created between straight sheet sections, which cannot be removed by bundling. A machine with such a loose bundle of sheets is 15 to 20% longer, the copper consumption of the winding is increased, the machine is less efficient and produces strong magnetic noise.

Účelem vynálezu je zlepšení jakosti magnetických obvodů a zjednodušení jejich výroby.The purpose of the invention is to improve the quality of magnetic circuits and to simplify their manufacture.

Základní myšlenkou vynálezu je vyvinutí způsobu výroby magnetických obvodů, který by umožnil těsné vzájemné přilehnutí těchto závitů na vnější straně magnetického obvodu.The basic idea of the invention is to develop a method of manufacturing magnetic circuits that would allow these threads to be closely adjacent to each other on the outside of the magnetic circuit.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že prohyby se vytvářejí tažením, přičemž se vytváří zvlněný povrch a současně se zachovává přímočarost pasu a hloubka prohýbu je u jedné hrany větší, než-li u druhé hrany, načež se prohyby vyrovnají, takže se pás ohýbá přes vysokou hranu a vytváří spirálu, jejíž vnější průměr je vymezen tou hranou, u které má prohýb větší hloubku.SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that the folds are produced by drawing while forming a wavy surface while maintaining the straightness of the waist and the depth of the fold is greater at one edge than at the other edge, whereby the folds are straightened so and forms a spiral whose outer diameter is defined by the edge at which the deflection has a greater depth.

Dalším význakem vynálezu je, že prohýb zasahuje ke dnu drážky, vystřižené v pásu.A further feature of the invention is that the bends extend to the bottom of the groove cut in the strip.

Význakem vynálezu rovněž je, že prohýb se vytváří jen v části šířky pásu, takže nedosahuje až k druhé hraně.It is also a feature of the invention that the deflections are formed only over a portion of the width of the strip so that it does not reach the second edge.

Výhodné provádění způsobu spočívá dále v tom, že prohýb se vytváří ve tvaru kužele se základnou na nepřerušené hraně pásu.A preferred embodiment of the method further comprises forming the cones in the form of a cone with a base at the continuous edge of the strip.

Konečně význakem vynálezu rovněž je, že prohýb se vytváří ve tvaru jehlanu se základnou na nepřerušované hraně pásu.Finally, it is also a feature of the invention that the deflections are formed in the form of a pyramid with a base at the continuous edge of the strip.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají v tom, že se zmenší rozměry svazku při určité váze magnetického obvodu, vyloučí vznik mezer mezi sousedními závity, sníží spotřeba mědi ve stroji a zmenší jeho magnetický šum. Mimoto se zlepší energetické parametry stroje, zvýší se zejména účinnost a sníží ohřívání stroje.Advantages of the method according to the invention are that the dimensions of the beam are reduced at a certain weight of the magnetic circuit, eliminating gaps between adjacent windings, reducing copper consumption in the machine and reducing its magnetic noise. In addition, the energy parameters of the machine will be improved, especially the efficiency will be increased and the heating of the machine will be reduced.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, který je popsán pomocí připojených výkresů.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, which is described with reference to the accompanying drawings.

Na obr. 1 je znázorněn nekonečný přímý pás s prohyby podle vynálezu.FIG. 1 shows an endless straight belt with folds according to the invention.

Na obr. 2 je znázorněn řez prohybem podle obr. 1 v rovině II-II.Fig. 2 is a cross-sectional view of the fold of Fig. 1 in plane II-II.

Na obr. 3 je znázorněn axonometrický pohled na jeho magnetického obvodu podle vynálezu.Fig. 3 shows a perspective view of its magnetic circuit according to the invention.

Na obr. 4 je znázorněn nekonečný pás s drážkami podle 'vynálezu.Fig. 4 shows an endless belt with grooves according to the invention.

Na obr. 5 je znázorněn tentýž pás s prohyby podle vynálezu.FIG. 5 shows the same belt with folds according to the invention.

Na obr. 6 je znázorněn řez prohybem podle obr. 5 v rovině VI-VI.Fig. 6 is a cross-sectional view of the fold of Fig. 5 in the plane VI-VI.

Na obr. 7 je znázorněna část magnetického obvodu podle vynálezu.Fig. 7 shows a part of a magnetic circuit according to the invention.

Na obr. 8 je znázorněna vnější plocha magnetického obvodu podle vynálezu.Fig. 8 shows the outer surface of the magnetic circuit according to the invention.

Na obr. 9 je znázorněna část pásu s prohyby ve tvaru kuželů podle vynálezu.Fig. 9 shows a portion of a cone-shaped belt according to the invention.

Na obr. 10 je znázorněna část pásu s prohyby ve tvaru jehlanů s trojúhelníkovou základnou podle vynálezu.FIG. 10 shows a portion of a pyramid-shaped strip with a triangular base according to the invention.

Na obr. 11 je znázorněna část pásu s prohyby ve tvaru jehlanů se čtyřúhelníkovou základnou podle vynálezu.FIG. 11 shows a portion of a pyramid-shaped strip with a quadrangular base according to the invention.

Jako příklad provedení bude v dalším textu popsána výroba magnetického jha a magnetického obvodu s drážkováním.By way of example, the manufacture of a magnetic yoke and a grooved magnetic circuit will be described below.

V nekonečném plochém pásu 1 (obr. 1) se vytvarují prohyby 2.Deflections 2 are formed in an endless flat strip 1 (FIG. 1).

Prodloužení pásu 1 v místech tvarování je největší při hraně 3, při protilehlé hraně 4 je nejmenši. Síla pásu 1 (o'br. 2), která je největší při hraně 4, směrem k hraně 3 proto rovnoměrně ubývá.The elongation of the strip 1 at the points of shaping is greatest at the edge 3, at the opposite edge 4 it is the smallest. The force of strip 1 (FIG. 2), which is greatest at edge 4, therefore decreases uniformly towards edge 3.

Magnetické jho· sestává ze spirálovitě na výšku vinutého pásu 1 (obr. 3), přičemž v tomto případě prohyby nejsou vytvořeny. Hrana 3 tvoří vnější plochu a hrana 4 vnitřní plochu magnetického jha.The magnetic yoke consists of a spiral-shaped height of the wound strip 1 (FIG. 3), in which case the folds are not formed. Edge 3 forms the outer surface and edge 4 the inner surface of the magnetic yoke.

V nekonečném pásu 1 (obr. 4) se vysekají, resp. vystříhají drážky 5 přerušující hranu 4.In the endless belt 1 (FIG. 4), respectively, they are cut or cut. cut grooves 5 interrupting the edge 4.

V pásu 1 {obr. 5) s drážkami 5 se mezi nepřerušovanou hranou 3 a dnem 6 drážek 5 vytvarují prohyby 2.In strip 1 (FIG. 5) With grooves 5, folds 2 are formed between the continuous edge 3 and the bottom 6 of grooves 5.

Prodloužení pásu 1 v místech tvarování je největší na nepřerušené hraně 3 a nejmenši při dnu 6 drážek 5, směrem k hraně 3 proto rovnoměrně ubývá.The elongation of the strip 1 at the points of shaping is greatest at the uninterrupted edge 3 and at least at the bottom 6 of the grooves 5, thus decreasing uniformly towards the edge 3.

Magnetický obvod s drážkováním sestává z pásu 1 s drážkami 5 (obr. 7). Prohyby jsou vyrovnány. Pás 1 se proto svine přes vysokou hranu ve spirálu (je znázorněna část spirály). Hrana 3 vytváří vnější plochu a hrana 4 vnitřní plochu magnetického obvodu.The magnetic grooved circuit consists of a strip 1 with grooves 5 (Fig. 7). The folds are aligned. The strip 1 therefore coils over a high edge in a spiral (a portion of the spiral is shown). Edge 3 forms the outer surface and edge 4 the inner surface of the magnetic circuit.

Vnější plocha magnetického obvodu je, jak bylo vysvětleno, vyplněna hranou 3 (obr. 8). V úseku 7 pásu 1, resp. v úsecích 7 pásu 1, ve kterých pás 1 nebyl tvarován, přiléhají závity spirály těsně na sebe. Podél úseků 8 pásu 1 v místech vyrovnaných prohybů 2 (obr. 1, obr. 5) naproti tomu vzniknou mezi hranami 3 sousedních závitů spirály, mezery, jejichž šířka se směrem k vnitřní ploše magnetického obvodu zmenšuje.The outer surface of the magnetic circuit is, as explained, filled with edge 3 (Fig. 8). In section 7 of the belt 1, respectively. in the sections 7 of the strip 1 in which the strip 1 has not been shaped, the spiral threads abut one another. On the other hand, along the sections 8 of the strip 1 at the points of the aligned folds 2 (FIG. 1, FIG. 5), gaps are formed between the edges 3 of the adjacent coils, whose width decreases towards the inner surface of the magnetic circuit.

Na obr. 9 je znázorněn pás 1 s prohyby 2 ve tvaru kuželů.In Fig. 9, a strip 1 with cones 2 is shown.

Na obr. 10 je znázorněn pás 1 s prohyby 2 ve tvaru jehlanů s trojúhelníkovou základnou.FIG. 10 shows a strip 1 with pyramid-shaped folds 2 with a triangular base.

Na obr. 11 je znázorněn pás 1 s prohyby 2 ve tvaru jehlanů se čtyřúhelníkovou základnou.FIG. 11 shows a strip 1 with pyramid-shaped folds 2 with a quadrangular base.

Pracovní postup je při navrženém způsobu následující:The workflow for the proposed method is as follows:

Při výrobě magnetického jha se v nekonečném přímém pásu 1 tažením vytvarují prohyby 2. Prodloužení pásu 1 v místech tvarování, které přitom vzniká, je největší při hraně 3 a nejmenši při protilehlé hraně 4. Prohyby 2 se potom vyrovnají, v důsledku čehož se pás svine přes vysokou hranu ve spirálu. Po dosažení požadovaného počtu závitů spirály se pás 1 oddělí a spirála se stáhne. Vznikne magnetické jho (obr. 3). Hrana 4 vyplňuje vnitřní plochu na výšku navinutého magnetického jha, hrana 3, při které je prodloužení pásu 1 největší, vyplňuje větší plochu tohoto jha.In the production of the magnetic yoke, in the endless straight web 1, the folds 2 are formed by pulling. The elongation of the web 1 at the forming points which is formed is greatest at edge 3 and at least at the opposite edge 4. over a high edge in a spiral. When the desired number of turns of the spiral has been reached, the belt 1 is detached and the spiral is retracted. A magnetic yoke is produced (Fig. 3). The edge 4 fills the inner surface in the height of the wound magnetic yoke, the edge 3 at which the extension of the strip 1 is greatest, fills the larger area of the yoke.

Při výrobě magnetického obvodu s drážkováním se v nekonečném pásu 1 napřed vystřihnou drážky 5 (obr. 4), které přerušují hranu 4. Poté se mezi dnem 6 drážek 5 a nepřerušenou hranou 3 tažením vytvarují prohyby 2 (obr. 5). Prodloužení pásu 1 je přitom největší při nepřerušené hraně 3 a nejmenši při dnu 6 drážek 5.In order to produce a magnetic circuit with grooves, grooves 5 (FIG. 4) are cut first in the endless belt 1, which break the edge 4. Then, between the bottom of the grooves 5 and the unbroken edge 3, folds 2 (FIG. 5) are formed. The elongation of the strip 1 is greatest at the uninterrupted edge 3 and at least at the bottom 6 of the grooves 5.

Prohyby 2 se pak stejně jako při výrobě magnetického jha vyrovnávají. Tímto způsobem se pás 1 na výšku svine a získá se pásový magnetický obvod.The folds 2 are then equalized as in the production of the magnetic yoke. In this way, the web 1 is rolled in height and a band magnetic circuit is obtained.

Tvar prohybů 2 se volí podle největšího požadovaného prodloužení pásu při hraně 3, případně nejmenšího požadovaného prodloužení při druhé hraně 4 nebo u dna 6 drážek 5. Prodloužení pásu 1 se kromě toho má napříč pásu 1 rovnoměrně měnit. Tento požadavek je splněn tehdy, jestli-že prohyby 5 mají tvar kužele nebo jehlanu (obr. 9, 10, 11).The shape of the folds 2 is chosen according to the greatest desired elongation of the strip at the edge 3, or the smallest desired elongation at the second edge 4 or at the bottom 6 of the grooves 5. In addition, the elongation of the strip 1 is to be changed uniformly across the strip. This requirement is fulfilled if the folds 5 are cone-shaped or pyramid-shaped (Figs. 9, 10, 11).

Ve svazku plechů magnetického obvodu přiléhají sousední závity na vnitřní straně obvodu těsně k sobě. Na vnější straně magnetického obvodu přiléhají sousední závity k sobě těsně v úsecích 7 (obr. 8), kde nedošlo k formování. Naproti tomu v úsecích 8, které byly tvarovány, to je v místech vyrovnaných prohýbá, jsou mezi sousedními závity mezery, které mají v řezu tvar rovnoramenného trojúhelníka s vrcholem směřujícím ke středu svazku. Mezera má proto největší průřez při vnější straně magnetického obvodu. Ve vnitřní straně magnetického obvodu nejsou žádné mezery.In a stack of magnetic circuit plates, adjacent threads on the inside of the circuit abut one another. On the outside of the magnetic circuit, adjacent threads are adjacent to each other in sections 7 (FIG. 8) where no molding has taken place. On the other hand, in the sections 8 which have been shaped, that is to say, at the points of the aligned, there are gaps between adjacent threads which have the shape of an isosceles triangle with the apex pointing towards the center of the beam. The gap therefore has the largest cross-section at the outside of the magnetic circuit. There are no gaps in the inside of the magnetic circuit.

Popsané provedení svazku umožňuje zvýšit stuipeň vyplnění železem a snížit délku svazku, čímž se dosáhne zlepšení energetických parametrů elektrického stroje.The described embodiment of the beam allows to increase the iron filling band and to reduce the length of the beam, thereby improving the energy parameters of the electric machine.

Popsaný způsob také umožňuje dosáhnout vyšší geometrické přesnosti jednotlivých závitů a svazku jako celku a tím i vyšší jakosti magnetického obvodu.The described method also makes it possible to achieve a higher geometric accuracy of the individual threads and the bundle as a whole, and thus a higher quality of the magnetic circuit.

Závity se na vnější ploše v místech, kde k sobě těsně přiléhají, mohou navzájem svařit, takže se získá kompaktní svazek plechů.The threads can be welded together on the outer surface where they are closely adjacent to each other so that a compact stack of sheets is obtained.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for manufacturing a wound magnetic circuit of an electric machine, wherein the folds are formed in a solid flat strip or in a strip with grooves and the strip is bent and rolled over a high edge into a spiral, characterized in that the folds (2) are formed by drawing, forming a wavy surface while maintaining the straightness of the strip (1) and the depth of the deflection (2) is greater at one edge (3) than at the other edge (4), whereupon the depressions (2) are aligned so that the strip (1) bends over a high edge to form a spiral whose outer diameter is defined by the edge (3) at which the bends (2) have a greater depth.

Method according to claim 1, characterized in that the bends (2) extend to the bottom (6) of the groove (5) cut in the strip (1).

Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the bends (2) are formed only in part of the width of the strip (1) so that it does not reach the second edge (4).

Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the deflections (2) are formed in the form of a cone with a base on the continuous edge (3) of the strip (1).

Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the folds (2) are formed in the form of a pyramid with a base on the continuous edge (3) of the strip (1).