RO118507B1 - Procedeu de realizare a circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice cu magneţi permanenţi pentru turbine eoliene şi a circuitelor magnetice ale maşinilor electrice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de realizare a circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice, sincrone, cu magneţi permanenţi, pentru turbine eoliene, cu carcasă sau fără carcasă, de turaţie redusă, cu magneţi permanenţi pentru turbine eoliene, care se poate aplica la fabricarea prototipurilor, la serii mici şi medii, precum şi la realizarea circuitelor magnetice ale maşinilor electrice într-o gamă largă, de la micromaşini electrice până la maşini electrice de mare putere. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că tolele circuitului magnetic se realizează prin procedeul de corodare chimică, adică, după desenul tolei, se realizează un film cu imaginea 1 : 1, care se copiază prin tehnica fotografică pe tablă silicioasă, laminată la rece, pe care s-a depus în prealabil un material fotosensibil, solid sau lichid. Imaginea impresionată pe fiecare foaie de tablă silicioasă, se developează, apoi tabla silicioasă cu imaginea tolei se corodează chimic până la străpungerea materialului, obţinând tola sau secţiunea de tolă. Acest procedeu, aplicat la realizarea rotorului generatoarelor electrice, sincrone, cu magneţi permanenţi şi concentrare de câmp magnetic, asigură eliminarea interstiţiilor care diminuează câmpul în întrefier.

Description

RO 118507 Β

Invenția se referă la un procedeu de realizarea circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice sincrone cu magneți permanenți, pentru turbine eoliene cu carcasă sau fără carcasă, de turație redusă, care se aplică la fabricarea prototipurilor, la serii mici și medii.

Același procedeu se aplică și la realizarea circuitelor magnetice ale mașinilor electrice într-o gamă largă de puteri, de la micromașini electrice și până la mașinile electrice de mare putere.

Sunt cunoscute procedee de realizarea circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice de turație redusă cu magneți permanenți pentru turbine eoliene, acționate direct, fără multiplicator mecanic de turație a circuitelor magnetice ale mașinilor electrice care au dezavantajele unor fluxuri de fabricație foarte costisitoare, de durată mare, în timp. Astfel, procedeele de realizare cunoscute ale circuitelor magnetice au trei etape: fabricarea tolelor care compun circuitul magnetic, împachetarea tolelor într-un circuit magnetic și ajustarea dimensională-rectificarea miezului magnetic printr-o prelucrare mecanică.

Producerea tolelor circuitului magnetic folosind tehnologia cunoscută este foarte costisitoare, întrucât se aplică două procedee: ștanțarea bucată cu bucată, în una sau mai multe etape, sau prin electroeroziune cu fir. Ștanțarea bucată cu bucată implică realizarea uneia sau mai multor ștanțe, la costuri mari și un ciclu de fabricație lung. în cazul executării prototipurilor, care nu reprezintă o extindere a unei soluții deja verificate, modificările ulterioare de proiect implică, de asemenea, costuri mari. Procedeul de execuție a circuitelor (miezurilor) magnetice prin electroeroziune cu fir este costisitor, implicând un consum mare de material, fiind adecvat numai prototipurilor.

în cazul generatoarelor electrice de turație redusă pentru turbine de vânt, elaborarea prototipului implică găsirea unei tole la un fabricant de mașini electrice care să se apropie de ceea ce este necesar, sau proiectarea generatorului pe o tolă existentă în fabricație, sau elaborarea de ștanțe pentru tola cerută. Generatoarele sau servomotoarele sincrone cu magneți permanenți și concentrare de câmp au, în procedeele cunoscute, probleme cu diminuarea câmpului produs de magneți, datorită faptului că rezultă întrefieruri mari la asamblarea circuitului magnetic al rotorului.

Alte dezavantaje ale acestor procedee de realizarea circuitelor magnetice sunt următoarele: necesită un număr mare de SDV-uri, ștanțe, prese, repere, cu un consum mare de materiale, manoperă și energie, prelucrări mecanice costisitoare, tehnologie complicată.

Procedeul de realizare a circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice cu magneți permanenți, pentru turbine eoliene și a circuitelor magnetice ale mașinilor electrice conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că tolele circuitului magnetic se realizează prin procedeul de corodare chimică, adică după desenul tolei se realizează un film cu imaginea 1:1, care se copiază prin tehnica fotografică pe tabla silicioasă laminată la rece, pe care s-a depus în prealabil un material fotosensibil, solid sau lichid, imaginea impresionantă pe fiecare foaie de tablă silicioasă se developează, apoi tabla silicioasă cu imaginea tolei se corodează chimic până la străpungerea materialului obținând tola sau secțiunea de tolă. J

Avantajele procedeului conform invenției constau în reducerea consumului de materiale, manoperă, energie, prelucrări mecanice, tehnologie simplificată, creșterea parametrilor de funcționare.

Se dau, în continuare, mai multe exemple de realizare a invenției în legătură și cu fig.1-3 care reprezintă:

- fig.1, asamblarea circuitului magnetic al statorului unui generator sincron fără carcasă;

- fig.2, secțiune longitudinală, printr-un rotor de generator sincron și concentrare de câmp;

- fig.3, secțiune transversală, printr-un rotor de generator sincron și concentrare de câmp.

RO 118507 Β

Conform invenției, în procedeul de realizare a circuitelor (miezurilor) magnetice, tolele circuitului magnetic se obțin prin procedeul de corodare chimică, adică după desenul tolei se realizează un film cu imaginea 1:1, care se copiază prin tehnica fotografică pe tabla silicioasă laminată la rece, pe care s-a depus, în prealabil, un material fotosensibil, solid sau 55 lichid. Imaginea impresionată pe fiecare foaie de tablă silicioasă, se developează, apoi tabla silicioasă cu imaginea tolei se corodează chimic până la străpungerea materialului, obținând tola sau secțiunea de tolă.

O tolă se realizează dintr-o folie de tablă silicioasă sau, dacă diametrul mașinii electrice este mare, tola se realizează din mai multe bucăți/secțiuni. Pentru fiecare secțiune a 60 tolei se realizează câte o imagine fotografică. Imaginile secțiunilor de tolă se aranjează pe film, astfel încât, pe o dimensiune de foaie de tablă silicioasă, care intră în mașina de corodat chimic, să se realizeze o acoperire cât mai bună a materialului cu secțiuni de tolă, pentru a realiza o economie de material silicios, fotorezist și de timp de procesare. Materialul fotosensibil developat, care rămâne pe tolă, este izolant, are aderență bună la tabla silicioasă 65 și se poate folosi ca izolant între tolele circuitului magnetic. în cazul unor aplicații pretențioase, fotorezistul developat se poate îndepărta cu ajutorul solvenților adecvați, iar tolele se oxidează în atmosferă controlată cunoscută, pentru a se realiza un strat izolator de mai bună calitate. Tolele sau secțiunile de tolă se asamblează fie pe prezoane de ghidare montate pe un scut, în cazul generatoarelor și al mașinilor electrice fără carcasă, fie pe dorn și ghidaje 70 în celelalte configurații.

Ca un alt exemplu de aplicare a procedeului, este redată realizarea circuitului magnetic al statorului unui generator sincron. Astfel realizarea circuitului magnetic al statorului se face din secțiuni de tola 1 a căror imagine se realizează pe un film fotografic. Imaginea secțiunii de tolă 1 se copiază succesiv pe table silicioase laminate, care au fost, în prealabil, 75 acoperite cu un material fotosensibil de tip fotorezist. Imaginea de pe tabla silicioasă se developează și apoi se corodează chimic până la străpungere. Fotorezistul fie se păstrează pe secțiunea de tolă 1 fiind izolant, fie se îndepărtează cu un solvent și apoi secțiunile de tolă 1 se oxidează în atmosferă controlată cunoscută. Secțiunile de tolă 1 se asamblează apoi în straturi succesive pe prezoane de strângere care au fost fixate, în prealabil, pe un 80 scut al generatorului de turație redusă pentru turbine eoliene 2 sau al mașinii electrice fără carcasă, sau pe un dorn în cazul mașinii electrice cu carcasă.

Un alt exemplu de aplicare a invenției redă la realizarea generatorului sincron cu magneți permanenți cu concentrare de câmp, care se realizează din piese polare 5 executate din oțel moale, de formă trapezoidală cu două urechi de strângere la capete, baza mare 85 a trapezului fiind un arc de cerc cu raza egală cu raza finală a rotorului. Urechile de strângere au suprafața exterioară, către întrefier, înclinată la 5-30°. Magneții 4 sunt de formă paralelipipedică, de suprafață aproximativ egală cu suprafața laterală a piesei polare, pentru realizarea unui câmp mare în întrefier, la care fețele care intră în contact cu piesele polare să fie rectificate astfel încât cele două fețe să fie plan-paralele. Magneții 4 se magnetizează 90 într-un câmp perpendicular pe suprafețele care vor fi în contact cu piesele polare 5. Pe fețele unei piese polare se află în contact același pol magnetic, fiecare piesă polară 5 fiind un pol magnetic în zona întrefierului, realizându-se astfel concentrarea și succesiunea polilor magnetici în întrefier. în faza premergătoare asamblării, se lipește cu un adeziv adecvat pe fiecare piesă polară 5 câte un magnet 4; jumătate din piesele polare au câte un magnet 4 cu 95 polul lipit, celelalte au câte un magnet cu polul sud lipit. Piesele polare 5 se asamblează laolaltă succesiv, un pol nord și un pol sud, între două flanșe 6 din material nemagnetic, care au câte o degajare circulară de forma negativului urechilor de strângere ale pieselor polare. Prin asamblarea pe axul rotorului 7 a flanșelor de strângere 6, între cele două flanșe 6 fiind

Claims (1)

1. RO 118507Β

   100 piesele polare 5, și apoi strângerea flanșelor una către alta, datorită înclinării suprafeței exterioare situată către întrefier a urechilor de strângere, se realizează o strângere și o fixare foarte bună a pieselor rotorului, fără interstiții în circuitul magnetic al rotorului magnetic, ce formează un alt circuit magnetic.

   ¹⁰⁵ Revendicări

   1. Procedeu de realizare a circuitelor magnetice ale generatoarelor electrice cu magneți permanenți, pentru turbine eoliene și a circuitelor magnetice ale mașinilor electrice, caracterizat prin aceea că tolele circuitului magnetic se realizează prin procedeul de coro110 dare chimică, adică după desenul tolei se realizează un film cu imaginea 1:1, care se copiază, prin tehnica fotografică, pe tabla silicioasă laminată la rece, pe care s-a depus în prealabil un material fotosensibil, solid sau lichid, imaginea impresionantă pe fiecare foaie de tablă silicioasă, apoi tabla silicioasă cu imaginea tolei se corodează chimic până la străpungerea materialului, obținându-se tola sau secțiunea de tolă.

   ¹¹⁵ 2. Procedeu de realizarea circuitelor magnetice conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că realizarea circuitului magnetic al statorului se face din secțiuni de tolă (1) a căror imagine se realizează pe un film fotografic, imaginea secțiunii de tolă se copiează succesiv pe table silicioase laminate, care au fost, în prealabil, acoperite cu un material fotosensibil de tip fotorezist, imaginea de pe tabla silicioasă se developează și apoi se corodează 120 chimic până la străpungere, fotorezistul fie se păstrează pe secțiunea de tolă (1) fiind izolant, fie se îndepărtează cu un solvent și apoi secțiunile de tolă (1) se oxidează în atmosferă controlată, secțiunile de tolă (1) fiind asamblate apoi în straturi succesive pe prezoane de ghidare (3), care au fost fixate, în prealabil, pe un scut al generatorului de turație redusă pentru generatoare eoliene (2) sau al mașinii electrice fără carcasă, sau pe un dorn în cazul mașinii 125 electrice de carcasă.

   Președintele comisiei de examinare: ing. Cornea Lavinia

   Examinator: ing. Enea Florica