PL180606B1

PL180606B1 - Wykrój blachy dla obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej PL PL PL

Info

Publication number: PL180606B1
Application number: PL96323319A
Authority: PL
Inventors: Josef Gruedl
Original assignee: Geiger Gerhard Gmbh & Co
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 2001-03-30
Also published as: CA2215790A1; CN1183178A; CA2215790C; EP0872005A1; HK1018130A1; WO1996037029A1; DE19518286A1; HUP9900823A3; JPH09508000A; CN1077343C; CZ285137B6; ES2139336T3; RU2146846C1; KR19990008261A; CZ352297A3; KR100406051B1; ATE185457T1; HU222704B1; HUP9900823A2; JP2868625B2

Abstract

1. Wykrój blachy dla obwodu magnetycz- nego maszyny elektrycznej, posiadajacy srodko- wy otwór i rozmieszczone wokól tego otworu, segmenty wyposazone w ramiona ukierunkowa- ne promieniowo, z których czesc posiada rozpo- scierajace sie obwodowo skrzydelka, przy czym ramiona i skrzydelka wyznaczaja dostepne od strony promieniowo zewnetrznej zlobki uzwoje- niowe z zamykanymi otworami uksztaltowanymi w strefie konców promieniowych swobodnych ramion, znamienny tym, ze kazde z rozposcie- rajacych sie obwodowo skrzydelek (22, 24) ma dwa ramiona (22.1, 22.2; 24.2), miedzy którymi uksztaltowana jest szczelina (22.3, 24.3), przy czym skrajne ramie (22.1, 24.1) jest zaginalne na wewnetrzne ramie (22.2, 24.2) do zamkniecia otworu (32) w strefie wolnych promieniowych konców ramion (20). Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wykrój blachy dla obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej, posiadający środkowy otwór i rozmieszczone wokół tego otworu, segmenty wyposażone w ramiona ukierunkowane promieniowo, z których część posiada rozpościerające się obwodowo skrzydełka, przy czym ramiona i skrzydełka wyznaczają dostępne od strony promieniowo zewnętrznej żłobki uzwojeniowe z zamykanymi otworami ukształtowanymi w strefie końców promieniowych swobodnych ramion.

Informację o takich wykrojach blachy opublikowano na przykład w japońskim zgłoszeniu patentowym 5-236682, według którego płytki tego rodzaju wykorzystuje się do produkcji

180 606 zbudowanego z wielu pierścieniowych wykrojów blach pakietu blach do maszyn elektrycznych. W tym znanym przypadku umieszczono otwory w strefie promieniowych końców ramion i zakończono je zamkniętym pierścieniem z występami. Wadąjest to, że pierścienie zajmują dodatkowe miejsce i ponadto muszą być połączone oddzielnie z każdą płytką. Podobną charakterystykę mają też wykroje blachy opisane w opisie amerykańskim US-A-5187858. Wreszcie w opisie amerykańskim US-A-628377 ujawniono pakiet stojana do maszyn elektrycznych, którego otwory ukształtowano środkowo i zamknięto cylindrem. Po stronie promieniowej (zewnętrznej) żłobki uzwojenia mają otwory na strumień magnetyczny, co znacznie poprawia przepływ tego strumienia.

Wykrój blachy dla obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każde z rozpościerających się obwodowo skrzydełek ma dwa ramiona, między którymi ukształtowana jest szczelina, przy czym skrajne ramię jest zaginalne na wewnętrzne ramię do zamknięcia otworu w strefie wolnych promieniowych końców ramion.

Korzystnie, szerokość otworów jest większa niż grubość drutu uzwojenia.

Korzystnie, zamykany otwór ma kształt rozciągającej się promieniowo szczeliny, a promieniowo ukierunkowane ramiona mają nacięcie na swoich zakończeniach.

Korzystnie, rozpościerające się obwodowo skrzydełka, mają na zewnętrznej powierzchni karb stanowiący miejsca zadanego ich wygięcia.

Korzystnie, szczelina pomiędzy promieniowymi ramionami zwęża się do wewnątrz.

Korzystnie, w strefie połączenia ramion karb stanowiący miejsce zadanego wygięcia skrajnych ramion.

Korzystnie, ramiona zwężają się ku ich wolnym końcom, tworząc kanał na połączenie zgrzewane do połączenia ramion wewnętrznych ze skrajnymi ramionami.

Korzystnie, w stanie nawinięcia, zwrócone ku sobie końce ramion i skrzydełek, są połączone ze sobą zwłaszcza za pomocą zgrzewania.

Korzystnie, znajdujące się pomiędzy skrzydełkami i ramionami żłobki uzwojeniowe przechodzą w promieniowo zewnętrzne, wypełnione materiałem izolacyjnym rowki, tworzące przepusty dla poła magnetycznego, które to rowki rozciągają się aż do otworu.

Korzystnie, każdy z rowków ukształtowany z materiałem izolacyjnym, przepuszczającym pole magnetyczne, łączy ze sobą roboczo dwa sąsiednie segmenty.

Stwierdzono, że rozwiązanie można zrealizować wówczas, gdy wykrój blachy ma otwory nawojowe rozmieszczone asymetrycznie do żłobków uzwojenia, a w strefie wolnych końców ukształtowane sąpromieniowo ukierunkowane ramiona. Skrzydełko rozpościerające się po stronie obwodowej lub promieniowe ramię wykonane sąz giętkiego materiału, na przykład ze stali, i po nawinięciu pakietu stojana można je wygiąć tak, że żłobki są zamknięte. Dzięki temu pierścienie stają się zbędne. Ponadto wymiar zewnętrzny stojana zmniejsza się, przynajmniej o promieniową grubość pierścienia. Zwrócone ku sobie końce ramion i skrzydełek można dodatkowo połączyć, na przykład przez zgrzewanie lub lutowanie.

Zasadnicze korzyści, wynikające z proponowanych środków technicznych polegają na zmniejszeniu ilości detali, zminimalizowaniu wymiarów zewnętrznych pakietu stojana oraz uproszczeniu montażu i nawijania pakietu stojana. Po utworzeniu pakietu stojana wykłada się korzystnie żłobki uzwojenia materiałem izolacyjnym, i to wjednej operacji technologicznej. Następnie nawija się automatycznie pakiet stojana i wreszcie zamyka się otwory nawojowe zaginając skrzydełka i/lub ramiona. W razie potrzeby można jeszcze trwale połączyć ze sobą, zwrócone ku sobie końce skrzydełek i ramion, na przykład przez zgrzewanie, lutowanie, klejenie lub tym podobne. Proces ten, z technicznego punktu widzenia, można zrealizować znacznie łatwiej niż wyposażyć pakiet stojana we wspólny pierścień lub oddzielne pierścienie, za pomocą których zamyka się zwykle otwory. W trakcie wykładania żłobków uzwojenia, można jednocześnie natryskiwać umieszczone osiowo na końcu trzpienie rurowe, które ułatwiają nawijanie. W tym celu stosuje się zwykle materiał izolacyjny, który twardnieje po natryskiwaniu i nie ma większego wpływu na strumień magnetyczny. Wreszcie, w celu usprawnienia przepływu tego strumienia, można powiększyć środkowy otwór wykrojów blach tak, aby między otwo4

180 606 rem i odpowiednimi żłobkami uzwojenia nie było już bariery metalowej, która może stanowić utrudnienie dla strumienia magnetycznego. W takim przypadku zespala się sąsiednie segmenty poprzez materiał izolacyjny. Po nawinięciu, użytkownik otrzymuje gotowy do użytku pakiet stojana, przy czym wszystkie operacje technologiczne, poczynając od wykrawania wykrojów blach i kończąc na powiększeniu średnicy wewnętrznej otworu, mogą odbywać się automatycznie.

Dzięki temu, że żłobki uzwojenia łączonych w pakiet wykrojów blach można całkowicie zamknąć na przykład poprzez zgrzewanie, otrzymuje się wykrój blachy z zamkniętymi żłobkami uzwojenia, co znacznie zwiększa wytrzymałość płytki.

Rozwiązanie według wynalazku zostanie przedstawione bliżej w oparciu o przykłady realizacji uwidocznione schematycznie na rysunku, przy czym fig. 1 przedstawia półwyrób wykroju blachy, fig. 2 - pokazany na fig. 1 wykrój blachy ze żłobkami uzwojenia wyłożonymi materiałem izolacyjnym, fig. 3 - przedstawione na fig. 2 wykroje blachy z uzwojonymi żłobkami, fig. 4 przedstawiony na fig. 3 wykrój blachy, przy czym zwrócone ku sobie końce ramion i skrzydełek stykają się ze sobą, fig. 5 - wykrój blachy przedstawiony na fig. 4, przy czym stykające się skrzydełka i ramiona sąpołączone zgrzewaniem, fig. 6 - wykrój blachy przedstawiony na fig. 5, w której otwór środkowy powiększono na promień r2, fig. 7 - następny wykrój blachy, fig. 8 - wykrój blachy według fig. 7 z zagiętymi ramionami, fig. 9 - fragment wykroju blachy pokazany w powiększeniu,fig. 10-pakiet blach stojana z wykrojów blach przedstawionych na fig. 7, fig. 11 -pakiet według fig. 10 z wyłożonymi żłobkami uzwojenia i wykonanymi natryskowo trzpieniami rurowymi, fig. 12 - widok w kierunku strzałki XII na fig. 11, fig. 13 - przekrój osiowy pakietu stojana według fig. 11, fig. 14-pokazany perspektywicznie następny pakiet blach stojana, fig. 15-widok w kierunku strzałki XV na fig. 14, fig. 16 - pokazaną w powiększeniu część oznaczoną przez XVI na fig. 15 i fig. 17 - pokazaną w powiększeniu część oznaczoną przez XVII na fig. 15.

Na figurach 1 i 9 ukazano wykrój blachy 10 obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej. Przewidziano w niej środkowy otwór 12 i rozmieszczone wokół niego segmenty 14, 16 połączone ze sobą materiałem niemagnetycznym lub elektrycznie nieprzewodzącym. Segmenty 14, 16 wyposażono w ramiona 18, 20 ukierunkowane promieniowo, z których ramiona 18 mają rozciągające się obwodowo skrzydełka 22,24, przy czym ramiona te wyznaczają dostępne promieniowo od zewnątrz żłobki uzwojeniowe 30 z otworami 32. Otwory 32 ukształtowane są w strefie wolnych końców ramion 20. Skrzydełka 22, 24 oraz ramiona 18, 20 ukształtowane są z materiału giętkiego. Otwory 32 mają szerokość dl większą od grubości, nie pokazanego na rysunku, drutu uzwojenia. Ponadto można zauważyć, że otwory 32 mająkształt rozciągających się promieniowo szczelin, tak że drut uzwojenia można prowadzić wzdłuż ścianki wewnętrznej 31 żłobka 30. Ukierunkowane promieniowo ramiona 20 są rozcięte na ich zakończeniu i można je łatwo wyginać. Przed uzwajaniem wykłada się żłobki 30 materiałem izolacyjnym 44, jak pokazano np. na fig. 2. Ponadto widoczne jest, że żłobki uzwojeniowe 30 przechodzą w, usytuowane po stronie promieniowej i wypełnione materiałem izolacyjnym 44, rowki 46, które mają początkowo odstęp d2 od środkowego otworu 12. W tym stadium otwór 12 płytki 10 ma średnicę wewnętrzną r1. Po nawinięciu uzwojenia i zamknięciu szczeliny, średnica r1 zwiększa się do wartości r2 (por. fig. 6), tak że rowki 46, wypełnione materiałem izolacyjnym 44, łączą żłobki uzwojeniowe 30 ze środkowym otworem 12. Dzięki temu kieruje się strumień magnetyczny do wewnątrz na otwór środkowy 12.

Na figurach 7 i 8 pokazano wykrój blachy, której skrzydełka majązadane miejsca wygięcia i po uzwojeniu wykrojów blach są wyginane ku wolnym końcom ramion 20. W przypadku wykrojów blach chodzi o elementy wykrawane, w których segmenty 14, 16 ukształtowane są naprzemiennie teowo i zębowo ze szczelinami 16-0. Boczne części 16-1 i 16-2 szczeliny 16-0, po nawinięciu uzwojenia w żłobkach 30, można wyginać ku wolnym końcom skrzydełek 24 i łączyć je z nimi np. przez zgrzewanie.

Na figurach 14 do 17 przedstawiono pakiet blach stojana lub też wykrój blachy pakietu, przy czym osobliwością tego wykroju blachy jest to, że każde z rozpościerających się po stronie obwodowej skrzydełek 22,24 składa się z dwóch ramion 22.1, 22.2 oraz 24.124.2, między którymi ukształtowano szczelinę 22.3 lub 24.3, przy czym skrajne ramię 22.1 lub 24.1 można nagiąć

180 606 do wewnętrznego ramienia 22.2 lub 24.2 (por. fig. 17). Następuje przy tym zamknięcie otworu 32. Szczelina 22.3 lub 24.3 zwęża się do wewnątrz tak, że w strefie połączenia ramion 22.1,22.2 lub 24.1,24.2 ukształtowane sąmiejsca zadanego wygięcia 1 skrajnych ramion 22.1 i 24.1. W stanie zagięcia skrajnych ramion 22. 1,24.1, ramiona te mogą być łączone kształtowo zarówno z wewnętrznymi ramionami 22.2, 24.2 jak też z ramionami 20, które zwężają się ku ich wolnym końcom, tworząc kanał 1.1 na połączenie zgrzewane. Zaletą takiego wykonania jest to, że wyłożone materiałem izolacyjnym żłobki uzwojeniowe 30 nie ulegają odkształceniu po zagięciu skrajnych ramion 22.124.1, ponieważ ich kształt jest stabilny i wewnętrzne ramiona 22.2,24.2 nie są zaginane, dzięki czemu materiał izolacyjny nie odstaje od ścianki wewnętrznej żłobka 30.

Z figur 16 i 17 można się zorientować, że zwrócone ku sobie boki 20.1 i 22.5, w stanie zagięcia skrajnych ramion, mogą łączyć się ze sobą kształtowo, przy czym czoło 22.6 główki 22.4 zamyka właściwy otwór 32 żłobka 30. Po uzwojeniu pakietu stojana i zagięciu ramion 22.1 i 24.1 można w razie potrzeby zgrzać te ramiona w strefie kanału 1.1. Dzięki specjalnemu ukształtowaniu tej płytki można łatwo wytwarzać i uzwajać pakiet stojana.

Proponowane wykroje blach wytwarza się następująco:

Najpierw wykonuje się, np. wykrawa półwyrób wykroju blachy (fig. 1) ze żłobkami uzwojenia i środkowym otworem 12, którego promień r1 zwymiarowano tak, że między otworem 12 i rowkiem 46 ukształtowany jest mostek 11.

Następnie łączy się wiele wykrojów blach w pakiet (fig. 10) i wykłada się tworzywem sztucznym żłobki uzwojeniowe 30. Jednocześnie, wykonuje się natryskowo dwa, umieszczone osiowo na końcach, wydrążone trzpienie cylindryczne 6, które ułatwiająprzytrzymanie pakietu przy nawijaniu. Wreszcie, można usunąć promieniowo wewnętrzne mostki przez wycięcie, skrawanie lub wytoczenie. Potem taki pakiet płytkowy uzwaja się i na zakończenie zamyka się otwory 32 przez zagięcie ramion 18,20 i/lub skrzydełek 22,24. Otrzymuje się w ten sposób zwarty zespół, który nie wymaga już pierścieni wzmacniających lub dodatkowych części. W przypadku większych stojanów celowe jest trwałe łączenie ze sobą stykających się ramion i skrzydełek, np. za pomocą zgrzewania, lutowania lub klejenia.

180 606

Fig.4

180 606

Fig.5

Fig. 6

180 606

Fig.8

180 606

Fig.9

180 606

Fig. 10

180 606

Fig. 11

180 606

Fig. 12 /

,...........................[ / ^z

Fig. 13

180 606

Fig. 14

180 606

Fig 15 ^tSo 606

^Fi9-T6

180 606

Fig. 17

180 606

30 18 14 30

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wykrój blachy dla obwodu magnetycznego maszyny elektrycznej, posiadający środkowy otwór i rozmieszczone wokół tego otworu, segmenty wyposażone w ramiona ukierunkowane promieniowo, z których część posiada rozpościerające się obwodowo skrzydełka, przy czym ramiona i skrzydełka wyznaczają dostępne od strony promieniowo zewnętrznej żłobki uzwojeniowe z zamykanymi otworami ukształtowanymi w strefie końców promieniowych swobodnych ramion, znamienny tym, że każde z rozpościerających się obwodowo skrzydełek (22, 24) ma dwa ramiona (22.1, 22.2; 24.2), między którymi ukształtowana jest szczelina (22.3, 24.3), przy czym skrajne ramię (22.1,24.1) jest zaginalne na wewnętrzne ramię (22.2, 24.2) do zamknięcia otworu (32) w strefie wolnych promieniowych końców ramion (20).
2. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że szerokość (dl) otworów (32) jest większa niż grubość drutu uzwojenia.
3. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór (32) ma kształt rozciągającej się promieniowo szczeliny.
4. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że promieniowo ukierunkowane ramiona (20) mają nacięcie na swoich zakończeniach.
5. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpościerające się obwodowo skrzydełka (22, 24), mają na zewnętrznej powierzchni karb (40) stanowiący miejsca zadanego ich wygięcia.
6. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że szczelina (22.3,24.3) zwęża się do wewnątrz.
7. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że w strefie połączenia ramion (22.122.2; 24.1,24.2) ma karb (1) stanowiący miejsce zadanego wygięcia skrajnych ramion (22.1,24.1).
8. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że ramiona (20) zwężają się ku ich końcom, tworząc kanał (1.1) na połączenie zgrzewane do połączenia ramion (20) ze skrajnymi ramionami (22.1, 24.1).
9. Wykrój blachy według zastrz. 8, znamienny tym, że w stanie nawinięcia, zwrócone ku sobie końce ramion (20) i skrzydełek (22,24), sąpołączone ze sobą zwłaszcza za pomocą zgrzewania (42).
10. Wykrój blachy według zastrz. 1, znamienny tym, że znajdujące się pomiędzy skrzydełkami (22,24) i ramionami (20) żłobki uzwojeniowe (30) przechodzą w promieniowo zewnętrzne, wypełnione materiałem izolacyjnym (44) rowki (46), tworzące przepusty dla pola magnetycznego, które to rowki rozciągają się aż do otworu (12).
11. Wykrój blachy według zastrz. 10, znamienny tym, że każdy z rowków (46) ukształtowany z materiałem izolacyjnym (44), przepuszczającym pole magnetyczne, łączy ze sobą roboczo dwa sąsiednie segmenty (40,16).