RU2515563C2

RU2515563C2 - Electric machine stator

Info

Publication number: RU2515563C2
Application number: RU2011117859/07A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко; Виталий Александрович Крук; Геннадий Владимирович Воскресенский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Мехпресс"
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2014-05-10
Also published as: RU2011117859A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is referred to the field of electric machines, in particular, to generators of wind-driven power plants. Electric machine stator contains a winding, active and passive electromagnetic components, fastenings and polar tips made in a form of multicore cable wraps wound on the angular-shaped form, at that one side of the angle is faced towards the electromagnetic components while its other side is faced towards the air gap.

EFFECT: simplifying technology, reducing costs.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к генераторам ветроэнергетических установок.The invention relates to the field of electrical machines, in particular to generators of wind power plants.

Известны ветроэлектрогенераторы [А.с. СССР №732572 / В.К. Александров и др. - Ветроагрегат, БИ №17, 1980 г., F03D 3/30; А.с. СССР №861716 / И.П. Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, БИ №11, 1981 г., F03D 1/00] со статорами традиционного типа.Known wind generators [A.S. USSR No. 732572 / V.K. Alexandrov et al. - Windmill, BI No. 17, 1980, F03D 3/30; A.S. USSR No. 861716 / I.P. Kopylov et al. - Gearless wind turbine, BI No. 11, 1981, F03D 1/00] with stators of the traditional type.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлектроагрегата [Патент РФ №2204734 / А.М.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора, опубл. БИ №14, от 20.05.2003, з-ка №2001129417/06 от 31.10.2001, МКИ F03D 9/00] сегментного типа, который выполняется на основе магнитной системы машины постоянного тока или универсальной, и включает в себя катушки, источник магнитного поля и магнитопроводы, в том числе и П-образные. При этом два ротора-ветроколеса установлены с возможностью магнитного контакта с магнитопроводами.Of all the known analogues, the stator of the wind power unit is the closest to the claimed one according to the set of essential features [RF Patent No. 2204734 / A. M. Litvinenko - Stator of the wind generator, publ. BI No. 14, dated May 20, 2003, part No. 2001129417/06 dated October 31, 2001, MKI F03D 9/00] of the segment type, which is based on the magnetic system of a direct current machine or universal, and includes a coil, a magnetic source fields and magnetic circuits, including U-shaped. In this case, two rotor-wind wheels are installed with the possibility of magnetic contact with the magnetic circuit.

Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с предварительно разрезанным по диаметру индуктором, что усложняет технологию изготовления, увеличивает массу и стоимость.The disadvantage of this stator is that it is adapted to work only with an inductor previously cut in diameter, which complicates the manufacturing technology, increases weight and cost.

Изобретение направлено на упрощение технологии, уменьшение стоимости.The invention is aimed at simplifying technology, reducing cost.

Это достигается тем, что у статора электрической машины, содержащего обмотку, активные и пассивные электромагнитные элементы, крепежные элементы и полюсные наконечники, согласно изобретению полюсные наконечники выполнены в виде витков многожильного троса, намотанных на каркас угловой формы, причем одна сторона угла обращена к электромагнитным элементам, а другая - к воздушному зазору.This is achieved by the fact that at the stator of an electric machine containing a winding, active and passive electromagnetic elements, fasteners and pole pieces, according to the invention, the pole pieces are made in the form of stranded wire strands wound around an angular shaped frame, with one side of the corner facing the electromagnetic elements and the other to the air gap.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен заявленный статор, вид спереди, на фиг.2 - статор, вид сверху, на фиг.3 - вид снизу, на фиг.4 - вид сбоку, на фиг.5 изображен каркас угловой формы, полюса статора в трехмерной проекции.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the claimed stator, front view, Fig. 2 - stator, top view, Fig. 3 - bottom view, Fig. 4 - side view, Fig. 5 shows an angular frame forms, stator poles in three-dimensional projection.

Статор содержит обмотку 1, активный элемент (например, постоянный магнит), или пассивный элемент (например, ферромагнитную проставку) 2, полюсные наконечники 3, выполненные в виде витков многожильного троса 4, намотанных на каркас 5, сторона 6 витков обращена к электромагнитным активным и пассивным элементам, а сторона 7 - к воздушному зазору, с другой стороны зазора находится роторный элемент, взаимодействующий со статором. В случае активного элемента 2 (синхронно-индукторный вариант) роторный элемент представляет собой просто П-образную скобу, в случае пассивного электромагнитного элемента (классический синхронный вариант) роторный элемент должен представлять собой или постоянный магнит, или электромагнит. Статор снабжен крепежным элементом, который представляет собой U-образный хомут 8, который стягивает каркасы, притягивая их к элементу 2 и катушке с помощью планки 9 и гаек 10. Каркас угловой формы (фиг.5) имеет пазы 11 для более плотного прилегания троса. На фиг.1 позицией 5 обозначена правая сторона витков 12, примыкающих к элементу 2, левая сторона витков 4, примыкающих к элементу 2, обозначена позицией 13, левая сторона витков 4, примыкающих к воздушному зазору, как указано выше, обозначена позицией 6, а правая сторона витков 12, примыкающих к воздушному зазору, обозначена позицией 14, имеются также отверстия 15.The stator contains a winding 1, an active element (for example, a permanent magnet), or a passive element (for example, a ferromagnetic spacer) 2, pole lugs 3 made in the form of turns of a multicore cable 4, wound on a frame 5, side 6 of the turns is facing the electromagnetic active and passive elements, and side 7 to the air gap, on the other side of the gap is a rotor element interacting with the stator. In the case of active element 2 (synchronous inductor version), the rotor element is simply a U-shaped bracket, in the case of a passive electromagnetic element (classical synchronous version), the rotor element must be either a permanent magnet or an electromagnet. The stator is equipped with a fastening element, which is a U-shaped clamp 8, which tightens the frames, pulling them to the element 2 and the coil using the strap 9 and nuts 10. The angular shape frame (figure 5) has grooves 11 for a snug fit of the cable. In Fig. 1, reference numeral 5 denotes the right side of the coils 12 adjacent to the element 2, the left side of the coils 4 adjacent to the element 2 is indicated by 13, the left side of the coils 4 adjacent to the air gap, as indicated above, is indicated by 6, and the right side of the coils 12 adjacent to the air gap is indicated by 14, there are also holes 15.

Статор (на примере одного элемента) работает следующим образом. При перемещении роторного элемента (фиг.1) вправо или влево изменяется магнитное сопротивление цепи: активный элемент 2 - витки 4 стороны 13 - витки 4, расположенные на стороне 6; роторный элемент - воздушный зазор - сторона 14 витков 12 - сторона 5 витков 12 - элемент 2. В случае пассивного элемента 2 магнитная цепь та же, только роторный элемент является активным, т.е. с выраженными магнитными полюсами. В результате обоих случаев в катушке 1 наводится ЭДС. Таким образом, полюс статора выполнен в виде правого каркаса 11 угловой формы с пазами, на которые наложены витки многожильного троса 4, в случае левого каркаса и 12 - правого. Их направление намотки, как показано на фиг.1, изменяется от вертикального до горизонтального. Каркас угловой формы имеет резьбовые отверстия 15, предназначенные для закрепления планки с болтами, которые осуществляют закрепление концов троса.The stator (on the example of one element) works as follows. When moving the rotor element (Fig. 1) to the right or left, the magnetic resistance of the circuit changes: the active element 2 — turns 4 of side 13 — turns 4 located on side 6; rotor element - air gap - side 14 turns 12 - side 5 turns 12 - element 2. In the case of a passive element 2, the magnetic circuit is the same, only the rotor element is active, i.e. with pronounced magnetic poles. As a result of both cases, EMF is induced in coil 1. Thus, the pole of the stator is made in the form of a right frame 11 of an angular shape with grooves on which coils of a stranded cable 4 are superimposed, in the case of the left frame and 12 of the right one. Their winding direction, as shown in FIG. 1, varies from vertical to horizontal. The angular shaped frame has threaded holes 15, designed to secure the strap with bolts that secure the ends of the cable.

Технико-экономическим преимуществом данного статора является простая технология выполнения, связанная с тем, что каркасы 3, 11 могут быть выполнены из немагнитного материала (например, пластмассы, которая легко обрабатывается), создание пути для прохождения магнитных потоков обеспечивается многожильным тросом, который обладает удовлетворительными магнитными характеристиками и в то же время имеет меньшую стоимость, чем шихтованные магнитопроводы.The technical and economic advantage of this stator is a simple execution technology, due to the fact that the frames 3, 11 can be made of non-magnetic material (for example, plastic, which is easily processed), the creation of a path for the passage of magnetic flux is provided by a multi-strand cable that has satisfactory magnetic characteristics and at the same time has a lower cost than charged magnetic cores.

Claims

The stator of an electric machine containing a winding, active and passive electromagnetic elements, fasteners and pole pieces, characterized in that the pole pieces are made in the form of stranded wire strands wound around an angular shape frame, with one side of the corner facing the electromagnetic elements and the other to the air gap.