PL239129B1 - Blacha tworników silników elektrycznych - Google Patents

Abstract

Blacha tworników silników elektrycznych zabudowanych jeden w drugim ma na obwodzie zewnętrznym żłobki (2.1) zewnętrzne, a na obwodzie wewnętrznym ma żłobki (2.2) wewnętrzne. W części wewnętrznej, pomiędzy dnem żłobków zewnętrznych (2.1) i dnem żłobków wewnętrznych (2.2), jest jarzmo (3). Wewnątrz jarzma (3) są dwie szczeliny powietrzne: szczelina (4) o średnicy większej i szczelina (5) o średnicy mniejszej. Szczeliny (4 i 5) mają kształt łuków rozdzielonych między sobą mostkami: szczelina (4) jest podzielona na łuki mostkami (6) o średnicy większej, a szczelina (5) jest podzielona na łuki mostkami (7) o średnicy mniejszej. Pomiędzy szczelinami (4 i 5) jest pierścień (8) obwodowy. Liczba mostków (6) o średnicy większej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika zewnętrznego, a liczba mostków (7) o średnicy mniejszej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika wewnętrznego, przy czym mostki (6 i 7) są równo rozmieszczone na obwodzie. Oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny (4) o średnicy większej korzystnie pokrywa się z osią symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny (5) o średnicy mniejszej. Oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny (4) o średnicy większej korzystnie pokrywa się z osią symetrii jednego mostka (7) o średnicy mniejszej. W jarzmie (3) w osi zębów (1.1) zewnętrznych są otwory (9) technologiczne, z których co najmniej jeden posiada wspólną oś symetrii z mostkiem (6) o średnicy większej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest blacha tworników silników elektrycznych wkomponowanych jeden w drugi.

Znane są rozwiązania blach, z których jest formowany pakiet twornika maszyn elektrycznych wirujących. Blachy te w rozwiązaniu standardowym mają kształt pierścienia, który na obwodzie wewnętrznym ma wycięte żłobki. Między żłobkami są zęby, a część obwodowa blachy jest jarzmem. W pakiecie blach w żłobkach jest umieszczone uzwojenie twornika. Blachy tego pakietu wykonywane są z materiałów ferromagnetycznych o wysokich wartościach przenikalności magnetycznej, gdyż zęby i jarzmo zamykają obwód strumienia magnetycznego maszyny.

Znane są także silniki elektryczne dwuwirnikowe. Są to dwa silniki umieszczone jeden w drugim. Silniki zewnętrzny ma jarzmo twornika wewnętrzne i zewnętrzny wirnik, a silnik wewnętrzny ma jarzmo twornika zewnętrzne i wewnętrzny wirnik. Obydwa jarzma są złożone z oddzielnych blach z wyciętymi żłobkami. Jarzmo twornika silnika zewnętrznego ma żłobki na obwodzie zewnętrznym, a jarzmo twornika silnika wewnętrznego ma żłobki wycięte na obwodzie wewnętrznym. Średnica wewnętrzna jarzma silnika zewnętrznego jest większa od średnicy zewnętrznej jarzma silnika wewnętrznego. Obydwa jarzma są osadzane (wprasowane) na wspólnym niemagnetycznym pierścieniu. Pierścień niemagnetyczny separuje strumienie magnetyczne silników zewnętrznego i wewnętrznego. Technologia wykonania tworników jest stosunkowo droga.

Znana jest z opisu US 2004/0239199 A1 maszyna dwuwirnikowa z magnesami trwałymi uzwojona toroidalnie. Maszyna ma dwa wirniki, zewnętrzny i wewnętrzny, na których są umieszczone magnesy trwałe. Miedzy wirnikami jest twornik. Pakiet blach twornika ma żłobki na zewnętrznym i wewnętrznym obwodzie, w których jest umieszczone uzwojenie toroidalne. Jarzmo twornika między żłobkami jest jednolite. Rozwiązanie to z uzwojeniem toroidalnym jest korzystne, gdyż znacząco skraca czoła uzwojenia, mniej jest miedzi i zmniejszone są straty mocy w uzwojeniu, zmniejsza się także wymiar osiowy maszyny. W rozwiązaniu tym nie ma separacji strumieni magnetycznych wirnika wewnętrznego i wirnika zewnętrznego i utrudnione jest chłodzenie jarzma, gdyż uzwojenie toroidalne izoluje cieplnie jarzmo.

Celem wynalazku jest rozwiązanie wykroju blachy, umożliwiającej konstrukcję jarzm dwóch tworników wkomponowanych jeden w drugi, bez stosowania pierścienia separującego, a jednocześnie spełniające warunek separacji pól magnetycznych i zapewniając dobre warunki chłodzenia jarzma.

Według wynalazku blacha tworników silników elektrycznych, zabudowanych jeden w drugim, ma obwodzie zewnętrznym żłobki zewnętrzne, a na obwodzie wewnętrznym ma żłobki wewnętrzne. W części wewnętrznej, pomiędzy dnem żłobków zewnętrznych i dnem żłobków wewnętrznych, jest jarzmo. Wewnątrz jarzma są dwie szczeliny powietrzne: szczelina o średnicy większej i szczelina o średnicy mniejszej. Szczeliny te mają kształt łuków rozdzielonych między sobą mostkami: szczelina o średnicy większej jest podzielona na łuki mostkami o średnicy większej, a szczelina o średnicy mniejszej jest podzielona na łuki mostkami o średnicy mniejszej. Pomiędzy szczeliną o średnicy większej i szczeliną o średnicy mniejszej jest pierścień obwodowy. Liczba mostków o średnicy większej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika zewnętrznego, a liczba mostków o średnicy mniejszej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika wewnętrznego, przy czym wymienione mostki są równo rozmieszczone na obwodzie. Oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny o średnicy większej korzystnie pokrywa się z osią symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny o średnicy mniejszej. Oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny o średnicy większej korzystnie pokrywa się z osią symetrii jednego mostka o średnicy mniejszej. W jarzmie w osi zębów zewnętrznych są otwory technologiczne, z których co najmniej jeden posiada wspólną oś symetrii z mostkiem o średnicy większej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie rozwiązania na rysunkach, na których przedstawiono: fig. 1 blacha pakietu twornika, wykrój pełny, fig. 2 połowa wykroju blachy z widoczną osią symetrii łuku szczeliny o średnicy większej pokrywającą się z osią symetrii łuku szczeliny o średnicy mniejszej, fig. 3 ćwiartka wykroju blachy z widoczną osią symetrii łuku szczeliny o średnicy większej, pokrywającą się z osią symetrii mostka o średnicy mniejszej, fig. 4 połowa wykroju blachy z widocznymi i pokrywającymi się osiami symetrii otworów technologicznych, zębów zewnętrznych i mostków o średnicy większej, fig. 5 połowa wykroju blachy z widocznym pierścieniem obwodowym pomiędzy szczeliną o średnicy większej i szczeliną o średnicy mniejszej.

PL 239 129 B1

Blacha tworników silników elektrycznych, zabudowanych jeden w drugim, posiada na obwodzie zewnętrznym żłobki 2.1 zewnętrzne oraz zęby 1.1 zewnętrzne i na obwodzie wewnętrznym żłobki 2.2 wewnętrzne oraz zęby 1.2 wewnętrzne. Żłobki 2.1 przeznaczone są na umieszczenie uzwojenia twornika silnika zewnętrznego, natomiast żłobki 2.2 przeznaczone są na umieszczenie uzwojenia twornika silnika wewnętrznego. Liczba, jak również kształt zębów 1.1 oraz 1.2 i żłobków 2.1 oraz 2.2 blachy tworników na zewnętrznej oraz wewnętrznej średnicy wynika z oczekiwanych właściwości odpowiednio silnika zewnętrznego oraz wewnętrznego.

W części wewnętrznej blachy, pomiędzy dnem żłobków zewnętrznych 2.1 i dnem żłobków wewnętrznych 2.2, jest jarzmo 3. Wewnątrz jarzma 3 są dwie szczeliny powietrzne: szczelina 4 o średnicy większej i szczelina 5 o średnicy mniejszej. Szczeliny 4 i 5 dzielą jarzmo 3 tak, aby strumień magnetyczny silnik wewnętrznego i strumień magnetyczny silnika zewnętrznego nie łączyły się z sobą. Szczeliny 4 i 5 mają kształty łuków rozdzielonych między sobą pierścieniem 8 obwodowym i mostkami 6 i 7. Szczelina 4 jest podzielona na łuki mostkami 6 o średnicy większej, a szczelina 5 jest podzielona na łuki mostkami 7 o średnicy mniejszej. Pomiędzy łukami szczeliny 4 o średnicy większej i łukami szczeliny 5 o średnicy mniejszej jest pierścień 8 obwodowy. Mostki 6 i 7 oraz pierścień 8 są elementami konstrukcyjnymi, łączącymi część zewnętrzną blachy twornika silnika zewnętrznego z częścią wewnętrzną blachy twornika silnika wewnętrznego. Pierścień 8 obwodowy rozdziela (separuje) obwód strumienia magnetycznego silnika zewnętrznego od odwodu strumienia magnetycznego silnika wewnętrznego. Liczba mostków 6 o średnicy większej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika zewnętrznego, a liczba mostków 7 o średnicy mniejszej korzystnie jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika wewnętrznego, przy czym mostki 6 i 7 są równo rozmieszczone na obwodzie.

Rozmieszczenie kątowo-obwodowe względem siebie szczelin 4 o średnicy większej oraz szczelin 5 o średnicy mniejszej, jest ściśle powiązane ze stosunkiem liczby biegunów magnetycznych uzwojenia twornika silnika zewnętrznego oraz silnika wewnętrznego, przy czym korzystnie jest, gdy oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny 4 o średnicy większej pokrywa się z osią symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny 5 o średnicy mniejszej. Ponadto, korzystnie jest gdy oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny 4 o średnicy większej pokrywa się z osią symetrii jednego mostka 7 o średnicy mniejszej.

Blacha tworników silników elektrycznych, zabudowanych jeden w drugim, posiada również otwory 9 technologiczne w jarzmie 3, korzystnie w osi zębów 1.1 zewnętrznych, z których co najmniej jeden posiada wspólną oś symetrii z mostkiem 6 o średnicy większej. Otwory 9 technologiczne służą do pakietowania i mocowania pakietu blach twornika. Korzystnie jest, gdy kształt otworów 9 technologicznych ma postać kołową, a liczba otworów 9 technologicznych jest równa liczbie mostków 6 o średnicy większej.

Jeden wykrój blachy, według rozwiązania przedstawionego na rysunku fig. 1. rozwiązuje problem konstrukcji dwóch tworników silników wkomponowanych jeden w drugi: silnika zewnętrznego i silnika wewnętrznego. Blacha ta upraszcza technologie wykonania tworników silników i obniża koszt ich wykonania. Szczeliny 4 i 5 separują strumienie magnetyczne silnika zewnętrzne i silnika wewnętrznego. W czasie pracy silników przez szczeliny 4 i 5 jest przedmuchiwane powietrze, które chłodzi jarzmo 3 silników.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowe

1. Blacha tworników silników elektrycznych, zabudowanych jeden w drugim ma na obwodzie zewnętrznym żłobki zewnętrzne i na obwodzie wewnętrznym ma żłóbki wewnętrzne, a pomiędzy dnem żłobków zewnętrznych i dnem żłóbków wewnętrznych jest jarzmo, znamienna tym, że wewnątrz jarzma (3) są dwie szczeliny powietrzne; szczelina (4) o średnicy większej i szczelina (5) o średnicy mniejszej, szczeliny (4) i (5) maja kształt łuków rozdzielonych i między sobą i mostkami: szczelina (4) jest podzielona na łuki mostkami (6) o średnicy większej a szczelina (5) jest podzielona na łuki mostkami (7) o średnicy mniejszej, pomiędzy szczelinami (4) i (5) jest pierścień (8) obwodowy.

2. Blacha według zastrz. 1, znamienna tym, że liczba mostków (6) o średnicy większej jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika zewnętrznego a liczba mostków (7) o średnicy mniejszej jest równa liczbie par biegunów uzwojenia twornika silnika wewnętrznego,. przy czym mostki (6) i (7) są równo rozmieszczone na obwodzie.

PL239 129 Β1

3. Blacha według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, że oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny (4) o średnicy większej pokrywa się z osia symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny(5) o średnicy mniejszej.

4. Blacha według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze oś symetrii co najmniej jednego łuku szczeliny (4) o średnicy większej pokrywa się z osią symetrii jednego mostka (7) o średnicy mniejszej.

5. Blacha według zastrz. 1, znamienna tym, że w jarzmie (3) w osi zębów (1.1) zewnętrznych są otwory (9) technologiczne, których co najmniej jeden posiada wspólną oś symetrii z mostkiem (6) o średnicy większej.