RU2245599C1

RU2245599C1 - Electrical machine assembly process

Info

Publication number: RU2245599C1
Application number: RU2003119431/09A
Authority: RU
Inventors: А.В. Левин (RU); А.В. Левин; Э.Я. Лившиц (RU); Э.Я. Лившиц; В.Г. Миронов (RU); В.Г. Миронов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Акционерное Конструкторское Бюро "Якорь-2"
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-27

Abstract

FIELD: electromechanical engineering; electrical machine assembly.

SUBSTANCE: proposed process includes introduction of shaft-mounted rotor into stator carrying multiphase winding wherein variable static magnetic field is built up in advance by connecting adjustable dc current supply to respective two leads of stator winding phases at the same time marking on stator inner surface disposition and polarity of maximal intensities of built-up magnetic field corresponding to man-made stator poles, positioning of like-polarity rotor poles against stator ones until they are fully aligned, whereupon rotor is locked in position relative to stator to prevent its rotation about axis of revolution; then rotor is inserted into stator where magnetic field has been built up and intensity of the latter is gradually minimized.

EFFECT: facilitated procedure of electrical machine assembly.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при изготовлении электрических машин.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to electrical engineering, and can be used in the manufacture of electrical machines.

Известен способ сборки электрической машины, состоящий в том, что ротор с помощью юстировочной оболочки устанавливают в расточку статора, затем статор и подшипниковые щиты заливают компаундом, после чего удаляют котировочную оболочку (1). Недостатком известного решения (1) является сложность процесса сборки.A known method of assembling an electric machine, consisting in the fact that the rotor using the alignment shell is installed in the stator bore, then the stator and bearing shields are filled with a compound, and then the quotation shell is removed (1). A disadvantage of the known solution (1) is the complexity of the assembly process.

Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является способ сборки электрической машины, при котором введение ротора внутрь статора осуществляют с помощью технологического приспособления, включающего котировочную оболочку, выполненную в виде цилиндра, которую затем удаляют после сборки (2). Данное приспособление исключает повреждения статора и ротора при сборке за счет обеспечения гарантированного равномерного зазора между ними. Однако при увеличении мощности и габаритов электрической машины и применения постоянных магнитов с большими значениями магнитной энергии силы магнитного притяжения между ротором и статором резко возрастают и этих мер будет недостаточно, т.е. возникает необходимость применения более сложных и дорогостоящих приспособлений для сборки.Closest to this invention, the technical solution is a method of assembling an electric machine, in which the introduction of the rotor into the stator is carried out using technological devices, including a quotation shell made in the form of a cylinder, which is then removed after assembly (2). This device eliminates damage to the stator and rotor during assembly by ensuring a guaranteed uniform gap between them. However, with increasing power and dimensions of the electric machine and the use of permanent magnets with large values of magnetic energy, the forces of magnetic attraction between the rotor and stator sharply increase and these measures will not be enough, i.e. there is a need to use more complex and expensive assembly devices.

Положительным результатом, которого можно достичь при использовании данного изобретения, является повышение технологичности сборки за счет ее упрощения при одновременном уменьшении стоимости электрической машины. Положительный результат достигается за счет того, что в способе сборки электрической машины, состоящем в том, что внутрь статора, имеющего многофазную обмотку, вводят установленный на валу ротор (2), предварительно внутри статора формируют постоянное магнитное поле регулируемой величины путем подключения регулируемого источника постоянного тока к соответствующим двум выводам фаз обмотки статора, отмечая на внутренней поверхности статора расположение и полярность максимальных величин созданного магнитного поля, соответствующим искусственно созданным статорным полюсам, с которыми ориентируют одноименные по полярности роторные полюса до их максимального совмещения, после чего фиксируют от поворота вокруг оси вращения положение ротора относительно статора, и затем производят введение ротора в статор, при этом по мере перемещения ротора в созданном внутри статора магнитном поле величину последнего постепенно уменьшают до минимального значения.A positive result that can be achieved using the present invention is to increase the manufacturability of the assembly by simplifying it while reducing the cost of the electric machine. A positive result is achieved due to the fact that the rotor (2) mounted on the shaft is introduced inside the stator having a multiphase winding, and a constant magnetic field of adjustable magnitude is formed inside the stator by connecting an adjustable constant current source to the corresponding two conclusions of the phases of the stator winding, noting on the inner surface of the stator the location and polarity of the maximum values of the created magnetic field, corresponding to the art created by the stator poles, with which the rotor poles of the same polarity are oriented to their maximum alignment, after which the position of the rotor relative to the stator is fixed from rotation around the axis of rotation, and then the rotor is introduced into the stator, while the rotor moves in the magnetic inside the stator the field value of the latter is gradually reduced to a minimum value.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства, иллюстрирующего данный способ сборки.The drawing shows a structural diagram of a device illustrating this method of assembly.

Способ осуществляют следующим образом. В начале сборки электрической машины внутри статора 1 формируют регулируемое постоянное магнитное поле. Для этого к двум выводам фаз многофазной обмотки статора подключают регулируемый источник постоянного тока 2. Причем при трехфазном выполнении обмотки статора 1 такими выводами могут быть выводы соседних фаз либо вывод первой фазы А и вывод объединенных второй В и третьей С фаз (в последнем случае уменьшаются потери в статорной обмотке). Затем отмечают распределение созданного магнитного поля на поверхности статора, обозначая максимумы его величины N_c, S_c и их полярность, соответствующие образовавшимся статорным полюсам (N_c, S_c). Величину магнитного поля определяют по его напряженности или магнитной индукции. После этого ориентируют друг с другом одноименные по полярности полюса ротора 3 (N_p, S_p) и статора 1 (N_c, S_c) до их максимального совмещения и фиксируют от поворота вокруг оси вращения положение ротора 3 относительно статора 1, а затем начинают введение ротора 3 внутрь статора 1. По мере перемещения ротора 3 в магнитном поле статора 1 постепенно уменьшают величину созданного магнитного поля до соответствующего полному введению ротора 3 в статор 1 ее минимального значения, достаточного однако для обеспечения минимальных усилий при сборке. Регулирование величины магнитного поля производят за счет изменения тока статорной обмотки, регламентированного источником постоянного тока 2. Величину этого тока подбирают из условия обеспечения легкого (от руки) перемещения ротора внутри статора. Таким образом регулированием значения величины тока в зависимости от положения ротора 3 внутри статора 1 можно минимизировать усилия при сборке. Для исключения поворота ротора относительно вала используют их совместную фиксацию (с помощью, например, шлицевого соединения).The method is as follows. At the beginning of the assembly of the electric machine, an adjustable constant magnetic field is formed inside the stator 1. For this, an adjustable DC source 2 is connected to two phases of the phases of the multiphase stator winding. Moreover, when the stator winding 1 is three-phase, these conclusions can be the outputs of adjacent phases or the output of the first phase A and the output of the combined second B and third C phases (in the latter case, the losses are reduced in the stator winding). Then, the distribution of the created magnetic field on the stator surface is noted, designating the maxima of its magnitude N _c , S _c and their polarity corresponding to the formed stator poles (N _c , S _c ). The magnitude of the magnetic field is determined by its intensity or magnetic induction. After that, the poles of the rotor 3 (N _p , S _p ) and stator 1 (N _c , S _c ) of the same polarity are oriented with each other to their maximum alignment and the position of the rotor 3 relative to stator 1 is fixed from rotation around the axis of rotation, and then they begin introducing the rotor 3 into the stator 1. As the rotor 3 moves in the magnetic field of the stator 1, the magnitude of the created magnetic field is gradually reduced to the corresponding complete introduction of the rotor 3 into the stator 1 of its minimum value, however sufficient to ensure minimal assembly effort. The magnitude of the magnetic field is controlled by changing the current of the stator winding, regulated by a constant current source 2. The value of this current is selected from the condition of ensuring easy (by hand) movement of the rotor inside the stator. Thus, by adjusting the value of the current value depending on the position of the rotor 3 inside the stator 1, assembly efforts can be minimized. To exclude the rotation of the rotor relative to the shaft, their joint fixation is used (using, for example, a spline connection).

Искусственно созданные магнитные полюса на поверхности статора и сориентированные с ними до максимального совмещения одноименные по полярности полюса ротора отталкиваются друг от друга, обеспечивая гарантированный зазор между поверхностями ротора и статора при сборке машины.Artificially created magnetic poles on the stator surface and oriented to the maximum alignment of the same poles of the rotor of the same polarity are repelled from each other, providing a guaranteed gap between the surfaces of the rotor and stator during assembly of the machine.

Данное решение может быть использовано при сборке электрических машин любого типа, но особенно эффективно для электрических генераторов большой мощности с сильными магнитами высоких энергий.This solution can be used in the assembly of electrical machines of any type, but is especially effective for high-power electric generators with strong high-energy magnets.

Источники информацииSources of information

1. DE 2001179, 21/47, 1973.1. DE 2001179, 21/47, 1973.

2. SU 741378, Н 02 К 15/00, 1978.2. SU 741378, H 02 K 15/00, 1978.

Claims

A method of assembling an electric machine, which consists in introducing a rotor mounted on a shaft inside a stator having a multiphase winding, characterized in that a constant magnetic field of controlled magnitude is previously formed inside the stator by connecting an adjustable constant current source to the corresponding two terminals of the stator winding phases, Noting on the inner surface of the stator the location and polarity of the maximum values of the created magnetic field corresponding to the artificially created stator poles, with which the rotor poles of the same polarity are oriented to their maximum alignment, after which the rotor is fixed relative to the stator from rotation around the axis of rotation and then the rotor is inserted into the stator, and as the rotor moves in the magnetic field created inside the stator, the value of the rotor is gradually reduced to minimum value.