SE436816B - Elektrisk maskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 79011213-1 z _ gap på båda sidor om en segmentplåt, så att så få kraftlinjer som möjligt skall kunna utträda vid luftgapen.

Uppfinningen har till syfte att åstadkomma en elektrisk maskin, som har minst en rörlig, genom energitillförsel påverkad del, och vars framställning ställer sig mer ekonomisk än tidiga- re, i det att såväl monteringsarbetet som materialinsatsen kan nedbringas, och vilken maskin dessutom utmärker sig genom hög verkningsgrad och små elektriska förluster.

Ovannämnda syfte uppnås genom att den elektriska maskinen enligt uppfinningen erhållit de i patentkravet T angivna känne- tecknen. U Framställningen av separata laminerade enkelkärndelar för motorer och generatorer kan exempelvis ske genom framställning av en bandrulle och uppdelning av denna, varvid de enskilda skikten t ex genom klistring kan vara förbundna med varandra. Kärndelar eller mellankärndelar för järnkropparna till generatorer eller motorer kan emellertid även tillverkas genom stansning och över- lappande skiktning, och sammanhållningen kan ske genom klistring, nítning, skruvning eller dylikt.

Utformningen av fogställena på sådant sätt, att över dessas längd resp djup ett varierande magnetiskt motstånd uppstår, som är omvänt proportionellt mot längden av de magnetiska kraft- linjerna, kan exempelvis åstadkommas genom ett varierande av- stånd över fogställena för de enskilda kärndelarna, varvid de kortaste kraftlinjerna förlöper inom området för det största av- ståndet. Detta innebär att det största luftgapet måste övervin- nas vid den kortaste vägen, medan vid den längsta vägen fog- ytorna kan anligga mot varandra. Härigenom kommer kraftlinjerna att åtminstone tillnärmelsevis likformigt fördela sig över den totala fogytan, speciellt om produkten av det magnetiska mot- ståndet, som exempelvis bildas genom det varierande avståndet i fogställena, och längden av kraftlinjeflödet över fogställs- glängden resp -djupet åtminstone approximativt är lika stor. Där- vid har det visat sig, att när det varierande magnetiska mot- ståndet bildas genom ett varierande avstånd, är en vinkel på 1-6, företrädesvis 1,5-3, vinkelminuter mellan fogställsytorna speciellt fördelaktig. I Det varierande magnetiska motståndet kan emellertid även åstadkommas genom ett mellanlägg, varvid detta är så utformat resp består av ett sådant material eller har sådan sammansätt- 10 15 20 25 30 35 40 s' 7901120-1 sättning, att motståndet över längden respektive djupet av fog- ställena ändrar sig i motsvarande grad. Härvid kan material- tjockleken hållas åtminstone tillnärmelsevis konstant. Det varierbara motståndet kan emellertid även åstadkommas genom ett mellanlägg av ett material med åtminstone approximativt konstant motständsvärde, varvid materialtjockleken ändras i mot- grad.

För erhållande av luftgapet resp avståndet vid hopfogning- svarande en av de enskilda plåtpaketen till den elektriska maskinen kan mellan fogställenas båda ytor en remsa av en företrädesvis omagnetisk eller också svagt magnetisk folie av bestämd tjocklek inläggas, t ex ett självhäftande band, vilket blott sträcker sig över ett delområde av fogstället och vinkelrätt mot detta.

Det genomgående fogstället kan lämpligen framställas genom slipning för undvikande av ett alltför stort totalt luftgap.

Härvid kan en snedfasning vara utförd vid den ena eller båda av de mot varandra vettande fogställsytorna. De genom denna behand- ling erhållna förbindningarna av plåtskikten med varandra, t ex genom slipgrader, genom vilka magnetisk och även elektrisk kort- slutning uppstår, vilket i sin tur leder till höga virvelström- mar och därmed otillåtet hög uppvärmning, kan lämpligen elimine- ras genom materialavskiljning. Denna kan exempelvis ske genom putsning, slätning medelst schaberblad, elektrolytisk avskilj- ning eller läppning. _ I många fall har ett blästringsförfarande, såsom exempelvis sandblästring, visat sig vara speciellt ekonomiskt och effektivt.

Till speciell fördel kan vara om plåtskikten i två mot varandra anlißgande plåtpaket har sådana lägen, att de korsar varandra på gallerliknande sätt. Härigenom kan det verksamma järntvärsnittet optimalt utnyttjas, och varje plåt i den ena kärnan står i förbindning med varje plåt i den andra kärnan.

Vidare kan det vara till fördel om kärndelarna består av plåtar med olika permeabilitet. Till följd härav får alltså an- tingen plätarna i kärndelarna inbördes och/eller kärndelarna relativt varandra olika magnetiseringsförluster.

Då kan plåtar med magnetisk preferensriktning användas, vilka till följd av kärnorienteringen i sitt material har mindre magnetiseríngsförluster.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar. Där visar fig_l och §ig_Å perspektivvyer av 10 15 20 ZS 35 40 7901120-1 4 en enligt uppfinningen utförd stator för elmotorer eller generatorer.

Pig 1 visar en statorkropp, som kan vara sammansatt av flera separata plåtpaket resp -kärnor 12, 13. Härvid kan de lami- nerade plåtarna 12b i kärnan 12 bestå av en bandrulle, som efter lindandet uppdelas i segment. Härvid kan en plåt användas, vil- ken åtminstone på sin ena sida är försedd med ett klisterlack som genom uppvärmning sammanklistrar resp sammanbakar de en- skilda plåtskikten, så att efter uppdelandet en självhållande plåtkropp bildas. Plåtkärnssegmenten kan emellertid även eventu- ellt dessutom eller också ensamt sammanhållas genom en svets 14.

Polskornas plåtpaket 13 kan bildas genom stansning och an- slutande värmebehandling i det fall plåt med klisterskikt an- vänds - och eventuellt dessutom eller också ensamt sammanhållas genom en svets 15.

De enskilda plåtpaketens 12 och 13 fogställen 12a och 13a har ett omvänt proportionellt mot längden av de bildade magnetis- ka kraftlinjerna varierande magnetiskt motstånd, som här åstad- kommes genom ett motsvarande varierande avstånd 6, varvid det minsta avståndet förekommer inom området för de längsta kraft- linjevägarna och det största avståndet inom området för de kortaste kraftlinjevägarna. För innehållande av avståndet är en folie 17 inlagd i fogställena.

Fogställenas 12a och 13a ytor kan liksom i fig 1 bildas genom slipning, och de härigenom uppkomna elektriska resp mag- netiska förbindningarna kan avlägsnas exempelvis genom sand- blästring.

De enskilda plätarna 12b och lâb i plåtpaketen 12 och 13 kan härvid vara så inbördes placerade, att de korsar varandra på ett gallerliknande sätt.

Statorn 18 enligt fig 2 är sammansatt av flera plåtpaket 19, vilka i sin tur är framställda av enkelplåtar 19a, exempelvis genom hopklistríng. Fogytorna 19b hos två till varandra anslutan- de plåtpaket har mellan varandra ett varierande avstånd 20, som ändras på sådant sätt, att det största avståndet befinner sig inom området för de kortare kraftlinjevägarna. De genom material- avskiljning bildade fogytorna 19b kan lämpligen behandlas genom sandblästríng eller något annat materialavskiljníngsförfarande, som avlägsnar förbíndningarna från det ena plåtskiktet till det andra. Mellan kärnorna är en folie 21 inlagd för innehållande av 5 7901120-1 avståndet.

Uppfinningen är ej begränsad till de visade utföringsformer- na utan har även tillämpning på andra järnkärnor för olika dynamiska elektriska maskiner, t ex ävensådmug vid vilka åt- minstone vissa kärndelar kan framställas av buntade trådar.

Claims (13)

7901120-1 b Patentkrav

1. Elektrisk maskin med minst en del, som kan försättas i rörelse genom tillförsel av energi, såsom en motor, generator eller liknande, och med en järnkärna, som bildas av ett flertal enkla skikt, k ä n n e t e c k n a d av att järnkärnan (1l;18] är sammansättningsbar av flera, av laminerade skikt (1Zb,13b; 19a) bestående separata kärndelar (12,13;19), vilka är samman- hållna för sig och ansluter sig till varandra via fogställen (12a,13a;19b), vilka är så utformade, att ett omvänt proportio- nellt mot längden av de magnetiska kraftlinjerna varierande magnetiskt motstånd uppstår, och fogställena, i det fall dessa bildas genom materialavskiljning, såsom genom ett slipningsför- farande, är behandlade för avlägsnande av eventuellt bildade metalliska förbindningar - såsom slipgrader mellan de enskilda skikten - varjämte främmande material (17;21) är inlagt i fog- ställena mellan de enskilda kärndelarna.

2. Elektrisk maskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att i fogställena (12a,13a;19b) för de enskilda kärndelarna (l2,13;19) ett sådant varierande avstånd (16,21) mellan fog- ytorna föreligger, att de kortare kraftlinjevägarna förlöper i omrâdet för det större avståndet.

3. Elektrisk maskin enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att fogställena (12a-13a;19b-19b) uppvisar en vinkel av 1-6, företrädesvis 1,5-3 vinkelminuter mellan sina båda fogytor.

4. Elektrisk maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att produkten av det exempelvis genom varierande avstånd (16;21) mellan fogställenas (l2a,13a;19b) ytor bildade motståndet och längden av kraftlinjeflödet över längden av fogstället åtminstone tillnärmelsevis är konstant.

5. Elektrisk maskin enligt krav 1 och 4, k ä n n e t e c k- n a d av att det magnetiska motståndet är bildat genom ett mellanlägg med över fogställets längd varierande magnetiskt mot- stånd.

6. Elektrisk maskin enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att motståndet är bildat genom varierande tjocklek hos det som skikt utformade främmande materialet.

7. Elektrisk maskin enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det varierande motståndsvärdet erhålls genom ett över mellanläggets längd varierande specifikt motstånd. 7901120-1 7

8. Elektrisk maskin enligt något av kraven 1-6, k ä n n e- t e c k n a d av att för uppehállande av luftgapet i fogstâllena (l2a,13a;19b) en företrädesvis omagnetisk eller blott svagt magnetisk folie (17;21) av bestämd tjocklek är inlagd.

9. Elektrisk maskin enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att folien (17;21) blott sträcker sig över ett delområde i fogstället (12a,13a;19b).

10. Elektrisk maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det varierande magnetiska mot- ståndet är bildat genom en motsvarande avfasning vid den ena och/eller båda ytorna i fogställena (12a,13 a;19b] exempelvis genom materialavskiljning, såsom genom slipning, och att de genom materialavskiljningen bildade förbindningarna mellan de enskilda plåtarna, t ex slipgrader, är avlägsnade genom en mekanisk bearbetning.

11. Elektrisk maskin enligt krav 10, k ä n n e t e c k- n a d av att fogställena (12a,13a;19b) är sandblästrade.

12. Elektrisk maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de enfldlda plåtskikten (12b,13b) i två till varandra anslutande plåtpaket (12,13) korsar varandra på gallerliknande sätt. '

13. Elektrisk maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kärndelarna (12,l3;19) består av plåtar med olika permeabilitet.