RU205999U1 - MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS - Google Patents

MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS Download PDF

Info

Publication number
RU205999U1
RU205999U1 RU2021106908U RU2021106908U RU205999U1 RU 205999 U1 RU205999 U1 RU 205999U1 RU 2021106908 U RU2021106908 U RU 2021106908U RU 2021106908 U RU2021106908 U RU 2021106908U RU 205999 U1 RU205999 U1 RU 205999U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic circuit
winding
segments
stator
electromechanical converters
Prior art date
Application number
RU2021106908U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Иванович Константинов
Original Assignee
Павел Иванович Константинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Павел Иванович Константинов filed Critical Павел Иванович Константинов
Priority to RU2021106908U priority Critical patent/RU205999U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205999U1 publication Critical patent/RU205999U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/30Windings characterised by the insulating material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при конструировании электрических многофазных обмоток статора электромеханических преобразователейТехническим результатом полезной модели является повышение предельно допустимой температуры эксплуатации, который достигается за счет того, что многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей, содержащая множество катушек индуктивности, соединенных гальванически между собой и расположенных по окружности, и замкнутый магнитопровод, отличается тем, что магнитопровод выполнен по крайней мере из двух сегментов с магнитной проницаемостью от 2500 Гс/э до 120000 Гс/э и помещен во внутренние отверстия плоских спиральных катушек индуктивности, образованных намоткой печатных проводников в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции, при этом отверстия катушек индуктивности выполнены по размерам и форме наружной поверхности сегментов магнитопровода, к которым они крепятся, причем печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции имеют толщину от 0,001 мм до 0,3 мм при ширине от 1 мм до 100 мм. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of electric multiphase stator windings of electromechanical converters The technical result of the utility model is to increase the maximum permissible operating temperature, which is achieved due to the fact that the multiphase stator winding for electromechanical converters, containing a plurality of inductance coils galvanically connected between itself and located around the circumference, and a closed magnetic circuit, differs in that the magnetic circuit is made of at least two segments with a magnetic permeability from 2500 G / e to 120,000 G / e and is placed in the inner holes of flat spiral inductance coils formed by winding printed conductors in flexible tape structure made of polyimide insulation, while the holes of the inductors are made according to the size and shape of the outer surface of the magnetic circuit segments to which they are attached, and the printed wires ki in a flexible strip structure made of polyimide insulation have a thickness of 0.001 mm to 0.3 mm and a width of 1 mm to 100 mm. 1 wp f-ly, 5 dwg

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при конструировании электрических многофазных обмоток статора электромеханических преобразователей [H02K 3/12, H02K 17/12].The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of electric multiphase stator windings of electromechanical converters [H02K 3/12, H02K 17/12].

Из уровня техники известен СТАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ [RU 2236740С2, опубл. 20.09.2004 г.], содержащий сердечник магнитопровода, в пазах которого расположены секции обмотки, состоящие из проводников, покрытых корпусной изоляцией, подвергающейся пропитке, поверх которой нанесено полупроводящее покрытие, причем обмотки зафиксированы в пазу клином, отличающийся тем, что полупроводящее покрытие выполнено состоящим из двух частей: обертки и накладки, при этом обертка выполнена из материала, который имеет низкий коэффициент трения к стали сердечника, не проницаем для пропиточного состава и обладает антиадгезионными свойствами, обертка охватывает удаленную от расточки грань и боковые грани секции обмотки, а накладка выполнена из материала, проницаемого для пропиточного состава, и размещена на грани секции обмотки, обращенной к расточке, таким образом, что ее наружные края заходят за внутренние края обертки, поверх накладки установлена прокладка, имеющая размер в тангенциальном направлении меньше, чем ширина паза секции обмотки, а между прокладкой и клином установлена дополнительная прокладка, выполненная из антиадгезионного материала.From the prior art known STATOR HIGH-VOLTAGE ELECTRIC MACHINE [RU 2236740C2, publ. 09/20/2004], containing the core of the magnetic circuit, in the grooves of which the winding sections are located, consisting of conductors covered with body insulation, subject to impregnation, on top of which a semiconductive coating is applied, and the windings are fixed in the groove with a wedge, characterized in that the semiconducting coating is made consisting of from two parts: wrappers and overlays, while the wrapper is made of a material that has a low coefficient of friction to the steel of the core, is impermeable to the impregnating compound and has anti-adhesive properties, the wrapper covers the edge and side edges of the winding section remote from the boring, and the overlay is made of material, permeable to the impregnating composition, and is placed on the edge of the winding section facing the bore in such a way that its outer edges go over the inner edges of the wrapper, a gasket is installed over the pad, which has a size in the tangential direction less than the width of the groove of the winding section, and installed between the gasket and the wedge additional gasket made of anti-adhesive material.

Недостатками аналога являются: The disadvantages of the analog are:

аналог обладает недостаточной надежностью из-за того, что поверх корпусной изоляции наносится полупроводящее покрытие, которое со временем теряет свои функциональные качества;the analogue has insufficient reliability due to the fact that a semiconductive coating is applied over the body insulation, which eventually loses its functional qualities;

данное решение обладает низкой термостойкостью за счет отсутствия конструктивных решений и специальных материалов обмотки, позволяющих функционировать с высоким КПД при экстремально низких и высоких температурах.this solution has a low temperature resistance due to the lack of design solutions and special winding materials that allow it to function with high efficiency at extremely low and high temperatures.

Также из уровня техники известна МНОГОФАЗНАЯ СТЕРЖНЕВАЯ ВОЛНОВАЯ ОБМОТКА СТАТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ [RU №2437197 Н02K 17/12, Н02K 3/12, опубл. 20.12.2011], статор которой выполнен шихтованным, является однослойной, уложенной в пазы статора, а стержни обмотки выполнены сплошными. При этом высота стержня выбирается такой величины, чтобы коэффициент демпфирования на максимальной частоте питающего напряжения был не менее чем в два раза больше величины требуемого диапазона регулирования частоты вращения асинхронного двигателя. Кроме того, лобовые части сплошных стержней, предназначенных для укладки в четные пазы, находящиеся с одной стороны шихтованного статора, имеют большую длину, чем их лобовые части, находящиеся с другой стороны шихтованного статора, а находящиеся с той же стороны шихтованного статора лобовые части стержней, предназначенных для укладки в нечетные пазы шихтованного статора, имеют меньшую длину, чем их лобовые части, находящиеся с другой стороны шихтованного статора, при этом соединительные перемычки между сплошными стержнями расположены в плоскостях, количество которых равно числу пазов на полюс и фазу, при этом наиболее длинные соединительные перемычки расположены в плоскостях, наиболее удаленных от торцевой поверхности шихтованного статора.Also known from the prior art is the MULTI-PHASE ROD WAVE WINDING OF THE STATOR OF THE ASYNCHRONOUS MOTOR [RU No. 2437197 Н02K 17/12, Н02K 3/12, publ. 12/20/2011], the stator of which is made laminated, is single-layer, laid in the grooves of the stator, and the winding rods are made solid. In this case, the height of the rod is chosen such that the damping coefficient at the maximum frequency of the supply voltage is at least twice the value of the required range of regulation of the rotational speed of the induction motor. In addition, the frontal parts of solid rods intended for laying in even grooves located on one side of the laminated stator have a greater length than their frontal parts located on the other side of the laminated stator, and the frontal parts of the rods located on the same side of the laminated stator, designed for laying in odd grooves of the laminated stator, have a shorter length than their frontal parts located on the other side of the laminated stator, while the connecting bridges between the solid rods are located in planes, the number of which is equal to the number of grooves per pole and phase, with the longest connecting bridges are located in the planes farthest from the end surface of the laminated stator.

Недостатками данного аналога являются: The disadvantages of this analogue are:

недостаточно высокая технологичность конструкции в связи с ее конструктивной сложностью;insufficiently high manufacturability of the structure due to its structural complexity;

повышенный нагрев за счет наличия пазовой изоляции, которая ухудшает условия охлаждения обмотки при воздействии экстремально высоких температур.increased heating due to the presence of grooved insulation, which worsens the cooling conditions of the winding when exposed to extremely high temperatures.

Наиболее близким по технической сущности является МНОГОФАЗНАЯ СТЕРЖНЕВАЯ ВОЛНОВАЯ ОБМОТКА СТАТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ [RU 2709095 C1, опубл. 16.12.2019 г.], характеризующаяся тем, что многофазная стержневая волновая обмотка статора асинхронного двигателя с шихтованным магнитопроводом, выполненная однослойной и уложенная в пазы статора, а стержни обмотки выполнены сплошными, при этом высота стержня выбрана такой величины, чтобы коэффициент демпфирования на максимальной частоте питающего напряжения был не менее чем в два раза больше величины требуемого диапазона регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, кроме того, лобовые части сплошных стержней волновой обмотки, находящиеся с одной стороны шихтованного статора, предназначенные для укладки в четные пазы, имеют большую длину, чем их лобовые части, находящиеся с другой стороны шихтованного статора, а находящиеся с той же стороны шихтованного статора лобовые части сплошных стержней, предназначенных для укладки в нечетные пазы шихтованного статора, имеют меньшую длину, чем их лобовые части, находящиеся с другой стороны шихтованного статора, при этом соединительные перемычки между сплошными стержнями расположены в плоскостях, количество которых равно числу пазов на полюс и фазу, а наиболее длинные соединительные перемычки расположены в плоскостях, наиболее удаленных от торцевой поверхности шихтованного статора, отличающаяся тем, что шихтованный магнитопровод статора собран из сегментов, число которых равно числу пазов, и все сегменты изолированы друг от друга изоляционным покрытием, с возможностью предотвращения короткого замыкания сегментов между собой, а листы в каждом сегменте скреплены методом пуклевки, в каждом пазу сегмента помещен сплошной стержень обмотки без пазовой изоляции, кроме того, в каждом сегменте имеется дополнительный охлаждающий паз, а вся многофазная стержневая волновая обмотка статора асинхронного двигателя с шихтованным магнитопроводом, собранным из сегментов, заключена в непроводящий корпус с возможностью исключения замыкания сегментов между собой.The closest in technical essence is the MULTI-PHASE ROD WAVE WINDING OF THE STATOR OF THE ASYNCHRONOUS MOTOR [RU 2709095 C1, publ. 12/16/2019], characterized by the fact that the multiphase rod wave winding of the stator of an induction motor with a laminated magnetic circuit, made single-layer and laid in the stator slots, and the winding rods are made solid, while the height of the rod is chosen such that the damping coefficient at the maximum frequency the supply voltage was at least twice the value of the required range of regulation of the rotational speed of the induction motor, in addition, the frontal parts of the solid rods of the wave winding, located on one side of the laminated stator, intended for laying in even grooves, have a greater length than their frontal parts located on the other side of the laminated stator, and the frontal parts of solid rods intended for laying in odd grooves of the laminated stator, located on the same side of the laminated stator, have a shorter length than their frontal parts located on the other side of the laminated stator, while connecting NS The jumpers between the solid rods are located in planes, the number of which is equal to the number of slots per pole and phase, and the longest connecting jumpers are located in the planes farthest from the end surface of the laminated stator, characterized in that the laminated stator magnetic circuit is assembled from segments, the number of which is equal to the number grooves, and all segments are insulated from each other with an insulating coating, with the possibility of preventing short-circuiting of the segments with each other, and the sheets in each segment are fastened by knotting, in each groove of the segment there is a solid winding rod without groove insulation, in addition, in each segment there is an additional a cooling groove, and the entire multiphase rod wave winding of the stator of an induction motor with a laminated magnetic circuit assembled from segments is enclosed in a non-conductive case with the possibility of avoiding the short circuiting of the segments with each other.

Основной технической проблемой прототипа является низкое значение предельно допустимых температур при эксплуатации из-за того, что «сплошные стержни» при работе асинхронного двигателя прототипа, помещенные в каждый сегмент магнитопровода практически не имеют поверхности охлаждения и концентрируют очень высокий местный нагрев.The main technical problem of the prototype is the low value of the maximum permissible temperatures during operation due to the fact that "solid rods" during the operation of the asynchronous motor of the prototype, placed in each segment of the magnetic circuit have practically no cooling surface and concentrate very high local heating.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.The task of the utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является повышение предельно допустимой температуры эксплуатации.The technical result of the utility model is to increase the maximum permissible operating temperature.

Указанный технический результат достигается за счет того, что многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей, содержащая множество катушек индуктивности, соединенных гальванически между собой и расположенных по окружности, и замкнутый магнитопровод, отличается тем, что магнитопровод выполнен по крайней мере из двух сегментов с магнитной проницаемостью от 2500 Гс/э до 120000 Гс/э и помещен во внутренние отверстия плоских спиральных катушек индуктивности, образованных намоткой печатных проводников в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции, при этом отверстия катушек индуктивности выполнены по размерам и форме наружной поверхности сегментов магнитопровода, к которым они крепятся, причем печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции имеют толщину от 0,001 мм до 0,3 мм при ширине от 1 мм до 100 мм.The specified technical result is achieved due to the fact that the multiphase stator winding for electromechanical converters, containing a plurality of inductance coils galvanically connected to each other and located in a circle, and a closed magnetic circuit, is characterized in that the magnetic circuit is made of at least two segments with magnetic permeability from 2500 G / e up to 120,000 G / e and placed in the inner holes of flat spiral inductance coils formed by winding printed conductors in a flexible tape structure made of polyimide insulation, while the holes of the inductors are made according to the size and shape of the outer surface of the magnetic circuit segments to which they are attached wherein the printed conductors in a flexible strip structure made of polyimide insulation have a thickness of 0.001 mm to 0.3 mm and a width of 1 mm to 100 mm.

В частности, печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции выполнены из сверхпроводящего материала.In particular, the printed conductors in the flexible polyimide insulation strip structure are made of a superconducting material.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На фиг. 1 представлен вид сверху многофазной обмотки статора для электромеханических преобразователей.FIG. 1 is a top view of a multiphase stator winding for electromechanical converters.

На фиг. 2 представлен вид А-А в разрезе сегмента магнитопровода с катушками индуктивности.FIG. 2 shows a section A-A of a segment of a magnetic circuit with inductors.

На фиг. 3 представлен сегмент магнитопровода статора для электромеханических преобразователей (в сборе).FIG. 3 shows a segment of the stator magnetic circuit for electromechanical converters (assembled).

На фиг. 4 представлен общий вид катушки индуктивности статора для электромеханических преобразователей.FIG. 4 shows a general view of the stator inductor for electromechanical converters.

На фиг. 5 представлена схема подключения многофазной обмотки статора для электромеханических преобразователей (один из вариантов трехфазного подключения).FIG. 5 shows a connection diagram of a multiphase stator winding for electromechanical converters (one of the three-phase connection options).

На чертежах обозначено: 1 - замкнутый магнитопровод статора, 2 - катушка индуктивности, 3 - высокопроводные проводники гибкой плоской ленточной структуры с полиимидной изоляцией, 4 - выводы гибких проводников.The drawings indicate: 1 - closed stator magnetic circuit, 2 - inductance coil, 3 - high-conductor conductors of a flexible flat tape structure with polyimide insulation, 4 - flexible conductor leads.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей содержит замкнутый магнитопровод статора 1, выполненный по крайней мере из двух сопряженных сегментов, которые помещены в отверстия для множества катушек индуктивности 2. The multiphase stator winding for electromechanical converters contains a closed magnetic circuit of the stator 1, made of at least two mated segments, which are placed in the holes for a plurality of inductors 2.

При этом катушки индуктивности 2 зафиксированы к элементам замкнутого магнитопровода статора 1, например, приклеены при помощи клея. Внутри катушек индуктивности 2 есть полость, представляющая собой отверстия для замкнутого магнитопровода статора 1, при этом геометрия отверстий катушек индуктивности 2 выполнена по размерам и форме наружной поверхности сегментов магнитопровода 1, к которым они крепятся (показано на фиг. 2). Катушки индуктивности 2 выполнены в виде модулей, намотанных из гибкой плоской ленточной структуры с печатными параллельными и прямолинейными высокопроводными проводниками с полиимидной изоляцией 3, образующих многофазную обмотку статора с выступающими выводами гибких проводников 4 с внешних сторон обмотки (показано на фиг. 4). При этом замкнутый магнитопровод статора 1 дополнительно выполняет функции сердечника и концентратора магнитного потока всех катушек индуктивности 2. Многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей подключена к трехфазной сети. В показанном варианте реализации каждый провод трехфазной сети подключен к четырем катушкам индуктивности 2 (показано на фиг. 5), которые соединены параллельно. In this case, the inductors 2 are fixed to the elements of the closed magnetic circuit of the stator 1, for example, glued with glue. Inside the inductors 2 there is a cavity representing the holes for the closed magnetic circuit of the stator 1, while the geometry of the holes of the inductors 2 is made according to the size and shape of the outer surface of the segments of the magnetic circuit 1 to which they are attached (shown in Fig. 2). Inductors 2 are made in the form of modules wound from a flexible flat tape structure with printed parallel and rectilinear high-conductor conductors with polyimide insulation 3, forming a polyphase stator winding with protruding leads of flexible conductors 4 on the outer sides of the winding (shown in Fig. 4). In this case, the closed magnetic circuit of the stator 1 additionally performs the functions of the core and the concentrator of the magnetic flux of all inductance coils 2. The multiphase stator winding for electromechanical converters is connected to a three-phase network. In the shown embodiment, each wire of the three-phase network is connected to four inductors 2 (shown in Fig. 5), which are connected in parallel.

Многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей используется следующим образом.A polyphase stator winding for electromechanical converters is used as follows.

Первоначально на каждый из двух сопрягаемых сегментов 1 помещают катушки 2 статора 1, при этом сопрягаемые элементы формируют из магнитомягкого материала и обеспечивают минимальный зазор между сегментами магнитопровода.Initially, coils 2 of the stator 1 are placed on each of the two mating segments 1, while the mating elements are formed from a soft magnetic material and provide a minimum gap between the segments of the magnetic circuit.

В альтернативных вариантах реализации сегменты магнитопровода 1 могут быть выполнены из нанокристаллического сплава АМАГ или феррита. In alternative embodiments, the segments of the magnetic circuit 1 can be made of nanocrystalline AMAG alloy or ferrite.

Катушки индуктивности 2 формируют в виде модулей, намотанных из проводников гибкой плоской ленточной структуры с печатными параллельными и прямолинейными высокопроводными проводниками с полиимидной изоляцией 3, при этом ленты фиксируются высокотемпературной эпоксидной смолой. Высокопроводные проводники гибкой плоской ленточной структуры с полиимидной изоляцией 3 в разных вариантах исполнения выполняются толщиной от 0,01 мм до 0,3 мм. Также, проводники гибкой плоской ленточной структуры с полиимидной изоляцией 3, могут быть выполнены из сверхпроводящего материала. Inductors 2 are formed in the form of modules wound from conductors of a flexible flat tape structure with printed parallel and rectilinear high-conductor conductors with polyimide insulation 3, while the tapes are fixed with high-temperature epoxy resin. High-conductor conductors of flexible flat tape structure with polyimide insulation 3 in different versions are made with a thickness of 0.01 mm to 0.3 mm. Also, the conductors of the flexible polyimide-insulated flat strip structure 3 may be made of a superconducting material.

Описанный вариант конструкции многофазной обмотки статора для электромеханических преобразователей избавляет от необходимости:The described version of the design of the multiphase stator winding for electromechanical converters eliminates the need for:

изготовления множества шихтованных сегментов, требующих высокой точности изготовления и состоящих из большого количества стальных деталей, толщиной от 0,5 до 0,2 мм (для уменьшения нагрева от вихревых токов);manufacturing of many laminated segments requiring high manufacturing accuracy and consisting of a large number of steel parts, with a thickness of 0.5 to 0.2 mm (to reduce heating from eddy currents);

обработки деталей методом пуклевки с нанесением изоляционного покрытия; processing of parts by the method of bulging with the application of an insulating coating;

изоляции всех сегментов изоляционным покрытием для предотвращения короткого замыкания сегментов между собой. Отдельно стоит отметить то, что толщина изоляционного покрытия имеет большое значение для последующей сборки и должна выдерживать во время всей эксплуатации длительный нагрев, регламентируемый ГОСТом 8866, а именно 165 градус цельсия.insulating all segments with an insulating cover to prevent short circuiting of segments with each other. Separately, it is worth noting that the thickness of the insulating coating is of great importance for subsequent assembly and must withstand, during the entire operation, prolonged heating, regulated by GOST 8866, namely 165 degrees Celsius.

Таким образом, заявленное техническое решение приводит к упрощению конструкции, упрощению ее производства, уменьшению веса и уменьшению количества используемых в ней деталей.Thus, the claimed technical solution leads to a simplification of the design, simplification of its production, reduction in weight and a decrease in the number of parts used in it.

Изготовление магнитопровода из нескольких отдельных сегментов, например двух, существенно упрощает процесс сборки устройства, а именно фиксацию катушек индуктивности 2.The manufacture of a magnetic circuit from several separate segments, for example, two, greatly simplifies the assembly process of the device, namely, the fixation of the inductors 2.

Материал с магнитной проницаемостью не менее от 2500 до 120000 Гс/э выбирается исходя из того, что расчеты при проектировании изделия показали, что, меньшее значение магнитной проницаемости не гарантирует обеспечение требуемых эксплуатационных характеристик, а именно: работоспособности, надежности, термостойкости и долговечности изделия. A material with a magnetic permeability of at least 2500 to 120,000 G / e is selected on the basis that calculations during the design of the product showed that a lower value of the magnetic permeability does not guarantee the required performance characteristics, namely: operability, reliability, heat resistance and durability of the product.

Использование полиимидной изоляции обосновывается тем, что она способствует увеличению сроков службы изделия при воздействии высоких температур, обладает высокой стойкостью к тепловым ударам и перегрузкам по току.The use of polyimide insulation is justified by the fact that it helps to increase the service life of the product when exposed to high temperatures, has a high resistance to thermal shock and overcurrent.

Возможность использования нанокристаллического сплава АМАГ обосновывается тем, что он обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а именно высокой термостойкостью и обеспечивает экономию электроэнергии на вихревых токах.The possibility of using the AMAG nanocrystalline alloy is justified by the fact that it has high operational characteristics, namely, high thermal stability and provides energy savings in eddy currents.

Возможность использования сверхпроводящего материала при создании проводников в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции обосновывается тем, что сверхпроводящий материал обладает низкой материалоемкостью.The possibility of using a superconducting material when creating conductors in a flexible tape structure made of polyimide insulation is justified by the fact that the superconducting material has a low material consumption.

Печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции в разных вариантах исполнения имеют толщину от 0,001 мм до 0,3 мм при ширине от 1 мм до 100 мм. Использование меньшей толщины и ширины печатных проводников не обеспечивает требуемый уровень термостойкости изделия. Использование большей толщины и ширины печатных проводников является конструктивно нецелесообразным из-за увеличения массагабаритных показателей изделия.Printed conductors in a flexible strip structure made of polyimide insulation in different versions have a thickness of 0.001 mm to 0.3 mm and a width of 1 mm to 100 mm. The use of a smaller thickness and width of the printed conductors does not provide the required level of heat resistance of the product. The use of greater thickness and width of the printed conductors is structurally impractical due to an increase in the weight and dimensions of the product.

Технический результат полезной модели повышение предельно допустимой температуры эксплуатации достигается за счет того, что сегменты замкнутого магнитопровода статора 1 выполнены из магнитомягкого материала с повышенными магнитными свойствами и с повышенной термостойкостью, за счет предварительного легирования различными элементами, например, молибденом, хромом и медью. Также технический результат достигается за счет того, что катушки индуктивности 2, выполнены в виде модулей и намотаны печатными параллельными и прямолинейными высокопроводными проводниками в гибкой плоской ленточной структуре с полиимидной изоляцией 3. При этом использование плоской ленточной структуры, зафиксированной при помощи высокотемпературной эпоксидной смолы и имеющей полиимидную изоляцию, увеличивают надежность фиксации изоляции благодаря предварительной термической обработке, повышает термическую и химическую стойкость, а также увеличивает тепловыделение изделия и позволяет использовать многофазную ленточную обмотку статора в режиме длительного воздействия предельно допустимых температур. За счет чего возрастает значение предельной температуры длительной эксплуатации со 165 градусов цельсия (у прототипа) до 196 градусов Цельсия (что соответствует ТУ3594-097-07504301 на «Печатные гибкие проводники с полиимидной изоляцией», ОКП359400) и дополнительно увеличивает охлаждение всей конструкции.The technical result of the utility model is an increase in the maximum permissible operating temperature is achieved due to the fact that the segments of the closed magnetic circuit of the stator 1 are made of a soft magnetic material with increased magnetic properties and with increased heat resistance, due to preliminary alloying with various elements, for example, molybdenum, chromium and copper. Also, the technical result is achieved due to the fact that the inductors 2 are made in the form of modules and are wound with printed parallel and rectilinear high-conductors in a flexible flat tape structure with polyimide insulation 3. At the same time, the use of a flat tape structure, fixed with high-temperature epoxy resin and having polyimide insulation, increase the reliability of fixing the insulation due to preliminary heat treatment, increases the thermal and chemical resistance, and also increases the heat release of the product and allows the use of a multiphase tape stator winding in the mode of prolonged exposure to the maximum permissible temperatures. Due to this, the value of the limiting temperature of long-term operation increases from 165 degrees Celsius (for the prototype) to 196 degrees Celsius (which corresponds to TU3594-097-07504301 for "Printed flexible conductors with polyimide insulation", OKP359400) and additionally increases the cooling of the entire structure.

Claims (2)

1. Многофазная обмотка статора для электромеханических преобразователей, содержащая множество катушек индуктивности, соединенных гальванически между собой и расположенных по окружности, и замкнутый магнитопровод, отличающаяся тем, что магнитопровод выполнен по крайней мере из двух сегментов с магнитной проницаемостью от 2500 Гс/э до 120000 Гс/э и помещен во внутренние отверстия плоских спиральных катушек индуктивности, образованных намоткой печатных проводников в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции, при этом отверстия катушек индуктивности выполнены по размерам и форме наружной поверхности сегментов магнитопровода, к которым они крепятся, причем печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции имеют толщину от 0,001 мм до 0,3 мм при ширине от 1 мм до 100 мм.1. A multiphase stator winding for electromechanical converters, containing a plurality of inductance coils galvanically connected to each other and located around the circumference, and a closed magnetic circuit, characterized in that the magnetic circuit is made of at least two segments with a magnetic permeability from 2500 Gs / e to 120,000 Gs / e and placed in the inner holes of the flat spiral inductance coils formed by winding the printed conductors in a flexible tape structure made of polyimide insulation, while the holes of the inductance coils are made according to the size and shape of the outer surface of the magnetic circuit segments to which they are attached, and the printed conductors in a flexible tape structure of polyimide insulation have a thickness of 0.001 mm to 0.3 mm with a width of 1 mm to 100 mm. 2. Многофазная обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что печатные проводники в гибкой ленточной структуре из полиимидной изоляции выполнены из сверхпроводящего материала.2. The multiphase winding according to claim 1, characterized in that the printed conductors in the flexible tape structure made of polyimide insulation are made of a superconducting material.
RU2021106908U 2021-03-17 2021-03-17 MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS RU205999U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106908U RU205999U1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106908U RU205999U1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205999U1 true RU205999U1 (en) 2021-08-13

Family

ID=77348881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106908U RU205999U1 (en) 2021-03-17 2021-03-17 MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205999U1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1436206A1 (en) * 1986-03-24 1988-11-07 Предприятие П/Я В-8695 Method of manufacturing laminated slot boxes of electric machine
RU2072115C1 (en) * 1990-02-06 1997-01-20 Изовольта Эстеррайхише Изолирштоффверке АГ Method for electrical machine winding insulation
RU2291542C2 (en) * 2001-05-03 2007-01-10 Дженерал Электрик Кэнада Инк. Stepped electric filed insulation system for dynamoelectric machine
RU2366060C1 (en) * 2008-05-12 2009-08-27 ЗАО "Электроизолит" Method of making insulation for windings of electrical machines
US20140152155A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Ge Oil & Gas Esp, Inc. High temperature downhole motors with advanced polyimide insulation materials
RU2659091C1 (en) * 2017-07-17 2018-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Free-phase magnetic core stator of electromechanical energy converters from amorphous iron with minimum influence of vortex currents (options)
CN208028751U (en) * 2018-04-28 2018-10-30 深圳市永盛微波技术有限公司 A kind of planar coil three-phase synchronous motor based on polyimides
RU2706802C1 (en) * 2018-10-09 2019-11-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Electric machine stator with liquid cooling (versions)

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1436206A1 (en) * 1986-03-24 1988-11-07 Предприятие П/Я В-8695 Method of manufacturing laminated slot boxes of electric machine
RU2072115C1 (en) * 1990-02-06 1997-01-20 Изовольта Эстеррайхише Изолирштоффверке АГ Method for electrical machine winding insulation
RU2291542C2 (en) * 2001-05-03 2007-01-10 Дженерал Электрик Кэнада Инк. Stepped electric filed insulation system for dynamoelectric machine
RU2366060C1 (en) * 2008-05-12 2009-08-27 ЗАО "Электроизолит" Method of making insulation for windings of electrical machines
US20140152155A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Ge Oil & Gas Esp, Inc. High temperature downhole motors with advanced polyimide insulation materials
RU2659091C1 (en) * 2017-07-17 2018-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Free-phase magnetic core stator of electromechanical energy converters from amorphous iron with minimum influence of vortex currents (options)
CN208028751U (en) * 2018-04-28 2018-10-30 深圳市永盛微波技术有限公司 A kind of planar coil three-phase synchronous motor based on polyimides
RU2706802C1 (en) * 2018-10-09 2019-11-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Electric machine stator with liquid cooling (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AP907A (en) Rotating electric machines with magnetic circuit for high voltage and method for manufacturing the same.
US4429244A (en) Stator of generator
US6376775B1 (en) Conductor for high-voltage windings and a rotating electric machine comprising a winding including the conductor
US4427910A (en) Magnetic slot wedge with low average permeability and high mechanical strength
US6417456B1 (en) Insulated conductor for high-voltage windings and a method of manufacturing the same
US5574325A (en) Impregnatable configuration of a carrier body and winding elements
KR101247085B1 (en) Two conductor winding for an induction motor circuit
US20080054733A1 (en) Slotless Ac Induction Motor
JPS5895953A (en) Rotary electric machine
US20140077648A1 (en) Electric winding for electric energy converters or machines, method for manufacturing same and electric machine
RU205999U1 (en) MULTI-PHASE STATOR WINDING FOR ELECTROMECHANICAL CONVERTERS
KR20010031962A (en) Electromagnetic Device
AU738019B2 (en) High voltage rotating electric machines
US20190280550A1 (en) Laminated stack motor
JP3199795B2 (en) Winding wire and induction motor
RU2316841C1 (en) Low-power transformer
CN212304933U (en) Stator assembly and motor
WO1997045929A2 (en) Earthing device and rotating electric machine including the device
KR20010032377A (en) Insulated conductor for high-voltage machine windings
CA1190956A (en) Magnetic slot wedge with low average permeability and high mechanical strength
JPH0342685B2 (en)
CZ20001906A3 (en) Electromagnetic device