SE520528C2 - Stator for a rotating electric machine and process for making it - Google Patents
Stator for a rotating electric machine and process for making itInfo
- Publication number
- SE520528C2 SE520528C2 SE9901569A SE9901569A SE520528C2 SE 520528 C2 SE520528 C2 SE 520528C2 SE 9901569 A SE9901569 A SE 9901569A SE 9901569 A SE9901569 A SE 9901569A SE 520528 C2 SE520528 C2 SE 520528C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- stator
- circumferential direction
- flow
- grooves
- affecting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
- H02K1/165—Shape, form or location of the slots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
Description
25 30 35 520 528 Spåren för mottagande av statorledarna sträcker sig hos en kon- ventionell stator i statorns axiella riktning och är öppna mot sta- torns inre mantelyta. Statorledarna i form av s.k. härvor placeras därmed i spåren från statorns i radlell riktning inre utrymme. l den aktuella statorn är emellertid spåren anordnade på ett av- stånd från den inre mantelytan. Vart och ett av spåren avgränsas därmed mot den inre mantelytan av nämnda brygga. Ett flertal fördelar kan uppnås med en sådan stator i förhållande till den konventionella statorn. Med en sådan stator skapas exempelvis förutsättningar för en väsentligen jämn, cirkulär-cylindrisk inre yta hos statorn. Genom lämplig utformning av rotorn kan därmed en maskin åstadkommas med ett i rotorns omkretsriktning vä- sentligen likformigt gap mellan statorn och rotorn, vilket är för- delaktigt för uppnående av en hög verkningsgrad. The grooves for receiving the stator conductors extend in the case of a conventional stator in the axial direction of the stator and are open towards the inner circumferential surface of the stator. The stator conductors in the form of so-called coils are thus placed in the grooves from the inner space of the stator in the radial direction. In the stator in question, however, the grooves are arranged at a distance from the inner mantle surface. Each of the grooves is thus delimited towards the inner mantle surface of said bridge. A number of advantages can be achieved with such a stator over the conventional stator. With such a stator, for example, conditions are created for a substantially smooth, circular-cylindrical inner surface of the stator. By suitable design of the rotor, a machine can thus be provided with a substantially uniform gap between the stator and the rotor in the circumferential direction of the rotor, which is advantageous for achieving a high efficiency.
En stator, i vilken statorspåren är åtskilda från statorns inre mantelyta, är vidare fördelaktig för applikationer där en gas som skulle ha en negativ inverkan på statorledarnas funktion vid di- rektkontakt med dessa avses utnyttjas i gapet mellan statorn och rotorn.A stator, in which the stator grooves are separated from the stator inner surface, is further advantageous for applications where a gas which would have a negative effect on the function of the stator conductors in direct contact with them is intended to be used in the gap between the stator and the rotor.
En stator, i vilken statorspåren är öppna mot en yttre mantelyta av den första statordelen är även känd. Härigenom kan statorle- darna placeras i statorspåren från den första statordelens utsida, vilket är fördelaktigt av framställningstekniska skäl. l syfte att åstadkomma en maskin med hög verkningsgrad bör ett magnetiskt flöde genom bryggorna i statorns omkretsriktning mi- nimeras. Detta har enligt tidigare teknik uppnåtts genom att spå- ren är så anordnade att en botten hos respektive spår är belägen i omedelbar närhet till den inre mantelytan hos statorn. Det har emellertid visat sig att, i synnerhet då spåret sträcker sig relativt långt i statorns radiella riktning, en alltför tunn brygga har en tendens att deformeras och eventuellt brytas av vid framställ- ningen och hanteringen av statorn. 10 15 20 25 30 35 520 528 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en stator till en roterande elektrisk maskin, vilken uppvisar bryggor som skiljer respektive statorspår från en inre mantelyta hos statorn, och vil- ken stator skapar förutsättningar för att åstadkomma en maskin med en i förhållande till tidigare kända maskiner hög verknings- grad i kombination med en relativt hög mekanisk stelhet hos statorn.A stator, in which the stator grooves are open to an outer mantle surface of the first stator part is also known. In this way, the stator conductors can be placed in the stator grooves from the outside of the first stator part, which is advantageous for manufacturing technical reasons. In order to achieve a machine with high efficiency, a magnetic flux through the bridges in the circumferential direction of the stator should be minimized. According to prior art, this has been achieved in that the grooves are arranged such that a bottom of each groove is located in the immediate vicinity of the inner circumferential surface of the stator. However, it has been found that, especially when the groove extends relatively far in the radial direction of the stator, an excessively thin bridge has a tendency to deform and possibly break off during the manufacture and handling of the stator. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to provide a stator for a rotating electric machine, which has bridges which separate the respective stator grooves from an inner circumferential surface of the stator, and which stator creates conditions for achieving a machine with a high efficiency compared to previously known machines in combination with a relatively high mechanical rigidity of the stator.
Detta syfte uppnås genom att den första statordelen innefattar åtminstone ett flödespåverkande statorparti, vilket är åtminstone delvis anordnat i åtminstone en av bryggorna och har en inre materialstruktur som ger det ett magnetiskt motstånd, som åtmin- stone i statorns omkretsriktning är större än det magnetiska mot- ståndet i statorns radiella riktning i de partier av den första sta- tordelen som omger nämnda flödespåverkande parti. Genom att statorpartiet är anordnat i bryggan, motverkas förekomst av ett oönskat läckflöde genom bryggan i statorns omkretsriktning vid drift av maskinen och det magnetiska flödet tvingas därmed att i hög utsträckning flyta i statorns radiella riktning. Detta medför i sin tur en hög koncentration av det magnetiska flödet i gapet mellan statorn och rotorn, vilket resulterar i en hög verkningsgrad hos maskinen.This object is achieved in that the first stator part comprises at least one flow-affecting stator portion, which is at least partially arranged in at least one of the bridges and has an internal material structure which gives it a magnetic resistance which is greater than the magnetic resistor at least in the circumferential direction of the stator. the position in the radial direction of the stator in the portions of the first stator portion which surround said flow-affecting portion. Because the stator portion is arranged in the bridge, the occurrence of an undesired leakage flow through the bridge in the circumferential direction of the stator during operation of the machine is counteracted and the magnetic flux is thus forced to flow to a large extent in the radial direction of the stator. This in turn results in a high concentration of the magnetic flux in the gap between the stator and the rotor, which results in a high efficiency of the machine.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är ett flertal av nämnda flödespåverkande partier anordnade med inbördes avstånd i sta- torns omkretsriktning mellan spåren och nämnda inre mantelyta.According to an embodiment of the invention, a plurality of said flow-affecting portions are arranged with mutual distances in the circumferential direction of the stator between the grooves and said inner jacket surface.
Härigenom styrs det magnetiska flödet att i första hand flyta i ra- diell riktning mellan de flödespåverkande partierna, vilket medför en förhöjd verkningsgrad.In this way, the magnetic flux is controlled to flow primarily in the radial direction between the flow-affecting portions, which results in an increased efficiency.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen har i statorns om- kretsriktning statorpartiet väsentligen samma utsträckning som en av nämnda bryggor. Härigenom kommer närvaron av stator- partiet väsentligen inte att inverka negativt på det magnetiska flödet i statorns radiella riktning. 10 15 20 25 30 35 520 528 4 Enligt en annan utföringsform av uppfinningen ger den inre mate- rialstrukturen i det flödespåverkande partiet detta en lägre per- meabilitet än permeabiliteten i de delar av den första statordelen som omger det flödespåverkande partiet. Härigenom mättnads- magnetiseras det flödespåverkande partiet vid ett i förhållande till resten av den första statordelen lägre magnetflöde. Detta in- nebär att bryggan mättnadsmagnetiseras vid ett i förhållande till tidigare teknik lägre magnetflöde, vilket i sin tur leder till att magnetflödet i större utsträckning kommer att flyta i radiell rikt- ning.According to another embodiment of the invention, in the circumferential direction of the stator, the stator portion has substantially the same extent as one of said bridges. As a result, the presence of the stator portion will not substantially adversely affect the magnetic flux in the radial direction of the stator. According to another embodiment of the invention, the internal material structure of the flow-affecting portion gives it a lower permeability than the permeability of the parts of the first stator part which surround the flow-affecting portion. As a result, the flow-affecting portion is saturated at a magnet current which is lower than the rest of the first stator part. This means that the bridge is saturated with saturation at a lower magnetic flux relative to the prior art, which in turn leads to the magnetic flux flowing to a greater extent in the radial direction.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen uppvisar den inre materialstrukturen i det flödespåverkande partiet en sådan mag- netisk domänstruktur att ett magnetiskt flöde genom det flödes- påverkande partiet i statorns omkretsriktning motverkas. De magnetiska domänerna är exempelvis anordnade med en låg in- bördes rörlighet. Det magnetiska flödet tvingas härvid att i stor utsträckning flyta i statorns radiella riktning.According to another embodiment of the invention, the internal material structure in the flow-affecting portion has such a magnetic domain structure that a magnetic flux through the flow-affecting portion in the circumferential direction of the stator is counteracted. The magnetic domains are, for example, arranged with a low mutual mobility. The magnetic flux is thereby forced to flow to a large extent in the radial direction of the stator.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen sträcker sig det flödespåverkande partiet över åtminstone 50% av bryggans radi- ella utsträckning. Härigenom kommer enbart mycket små magne- tiska flöden att flyta i statorns omkretsriktning genom bryggorna, vilket ger en hög verkningsgrad.According to another embodiment of the invention, the flow-affecting portion extends over at least 50% of the radial extent of the bridge. As a result, only very small magnetic fluxes will flow in the circumferential direction of the stator through the bridges, which gives a high efficiency.
Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande för framställning av en stator till en roterande elektrisk maskin, medelst vilket statorn kan framställas med en relativt hög mekanisk stelhet och vilken stator dessutom skapar förut- sättningar för att åstadkomma en maskin med en hög verknings- grad.A further object of the invention is to provide a method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, by means of which the stator can be manufactured with a relatively high mechanical rigidity and which stator also creates conditions for producing a machine with a high efficiency. degree.
Detta syfte uppnås genom att en första statordel framställs hu- vudsakligen i form av en ihålig cylinder med en inre mantelyta och med ett flertal åtminstone delvis i statorns axiella riktning lö- pande spår, vilka vart och ett avgränsas mot den första stator- 10 15 20 25 30 35 520 528 delens inre mantelyta av en brygga och vilka är avsedda att ta emot statorledare och att åtminstone ett statorparti, vilket åtmin- stone delvis utgörs av åtminstone en del av en av nämnda bryg- gor, behandlas på ett sådant sätt att det erhåller en inre materi- alstruktur som ger det ett magnetiskt motstånd, som åtminstone i statorns omkretsriktning är större än det magnetiska motståndet i statorns radiella riktning i de partier av den första statordelen som omger nämnda statorparti. Ett vid drift av maskinen alstrat magnetiskt flöde kommer därmed i mindre grad att flyta i statorns omkretsriktning genom bryggorna och i högre grad i statorns ra- diella riktning till det mellan statorn och rotorn belägna luftgapet och till rotorn, vilket medför en förhöjd verkningsgrad.This object is achieved in that a first stator part is manufactured mainly in the form of a hollow cylinder with an inner circumferential surface and with a plurality of grooves running at least partly in the axial direction of the stator, each of which is delimited towards the first stator. 520 35 520 528 the inner circumferential surface of a bridge and which are intended to receive stator conductors and that at least one stator portion, which at least partly consists of at least a part of one of said bridges, is treated in such a way that it obtains an internal material structure which gives it a magnetic resistance which is at least in the circumferential direction of the stator greater than the magnetic resistance in the radial direction of the stator in the portions of the first stator portion surrounding said stator portion. A magnetic flux generated during operation of the machine will thus flow to a lesser extent in the circumferential direction of the stator through the bridges and to a greater extent in the radial direction of the stator to the air gap located between the stator and the rotor and to the rotor, which results in increased efficiency.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen behandlas respek- tive statorparti på ett sådant sätt att det erhåller en inre material- struktur med en väsentligt lägre permeabilitet än permeabiliteten i de delar av den första statordelen som omger statorpartlet. Vid drift av maskinen kommer därmed bryggorna innefattande de för- sta partierna att mättnadsmagnetiseras vid ett reducerat magne- tiskt flöde. Detta resulterar i att det magnetiska flödet i högre grad sträcker sig i statorns radiella riktning.According to another embodiment of the invention, each stator portion is treated in such a way that it obtains an internal material structure with a substantially lower permeability than the permeability in the parts of the first stator part surrounding the stator portion. During operation of the machine, the bridges comprising the first portions will thus be saturated magnetized at a reduced magnetic flux. This results in the magnetic flux extending to a greater extent in the radial direction of the stator.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen behandlas respek- tive statorparti på ett sådant sätt att det erhåller en inre material- struktur med ett större magnetiskt motstånd i statorns omkrets- riktning än i statorns radiella riktning. Efter behandlingen kommer således statorpartiets magnetiska egenskaper att vara riktade på ett sådant sätt att ett magnetiskt flöde genom statorpartiet i sta- torns omkretsriktning motverkas.According to another embodiment of the invention, each stator portion is treated in such a way that it obtains an internal material structure with a greater magnetic resistance in the circumferential direction of the stator than in the radial direction of the stator. After the treatment, the magnetic properties of the stator portion will thus be directed in such a way that a magnetic flux through the stator portion in the circumferential direction of the stator is counteracted.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen bearbetas respek- tive statorparti på ett sådant sätt att statorpartiet deformeras plastiskt. En sådan bearbetning är relativt enkel att utföra och därmed kostnadseffektiv. Bearbetningen kan exempelvis utföras genom att ett väsentligen cylinderformigt verktyg med en relativt statorns inre diameter något mindre yttre diameter, samt med ett antal från den cylindriska ytan utskjutande partier, förs genom 10 15 20 25 30 35 520 528 statorns inre utrymme. De utskjutande partierna avses därmed åtminstone delvis deformera bryggorna på sådant sätt att de magnetiska domänerna påverkas.According to another embodiment of the invention, the respective stator portion is machined in such a way that the stator portion is plastically deformed. Such processing is relatively easy to perform and thus cost effective. The machining can be carried out, for example, by passing a substantially cylindrical tool with a slightly smaller outer diameter relative to the inner diameter of the stator, and with a number of portions projecting from the cylindrical surface, through the inner space of the stator. The projecting portions are thus intended to at least partially deform the bridges in such a way that the magnetic domains are affected.
Ytterligare utföringsformer av den uppfinningsenliga statorn och det uppfinningsenliga förfarandet för framställning av denna framgår närmare av patentkraven och efterföljande beskrivning.Further embodiments of the stator according to the invention and the method according to the invention for producing the same appear in more detail from the claims and the following description.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Nedan följer en detaljerad beskrivning av såsom exempel, före- dragna utföringsformer av uppfinningen under hänvisning till bi- fogade ritningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following is a detailed description of, by way of example, preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 illustrerar en tvärsnittsvy av en stator enligt en första före- dragen utföringsform.Fig. 1 illustrates a cross-sectional view of a stator according to a first preferred embodiment.
Fig. 2 visar mera i detalj statorns utformning vid ett av spåren hos den i fig. 1 illustrerade statorn.Fig. 2 shows in more detail the design of the stator at one of the grooves of the stator illustrated in Fig. 1.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 illustrerar en stator 1 huvudsakligen i form av en ihålig cy- linder enligt en första föredragen utföringsform. Statorn 1 inne- fattar en första del 2 med ett flertal i statorns axiella riktning lö- pande spår 3. Vart och ett av spåren 3 avgränsas i radiell rikt- ning mot en inre mantelyta 4 hos den första statordelen av en brygga 5. Bryggan 5 bildar en del av den första statordelen 2.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 illustrates a stator 1 substantially in the form of a hollow cylinder according to a first preferred embodiment. The stator 1 comprises a first part 2 with a plurality of grooves 3 running in the axial direction of the stator. forms part of the first stator part 2.
Bryggorna 5 och mellan spåren 3 belägna partier av den första statordelen 2 bildar sålunda en sammanhängande del. I spåren 3 är ett flertal statorledare 8, så kallade härvor i form av ett flertal tunna trådar av ett elektriskt väl ledande material, såsom koppar, anordnade. Genom att spåren 3 är öppna mot en yttre mantelyta 6 hos den första statordelen 2 kan statorledarna enkelt och ef- fektivt positioneras i spåren 3. 10 15 20 25 30 35 520 528 En andra statordel 7 är anordnad i radieil riktning utanför den första statordelen 2 och omsluter denna. innanför statorns inre mantelyta 4 avses en rotor vara anordnad. Mellan statorn 1 och rotorn är ett luftgap anordnat.The bridges 5 and portions of the first stator part 2 located between the grooves 3 thus form a continuous part. In the grooves 3 a plurality of stator conductors 8, so-called coils in the form of a plurality of thin wires of an electrically well-conducting material, such as copper, are arranged. Because the grooves 3 are open to an outer jacket surface 6 of the first stator part 2, the stator conductors can be easily and efficiently positioned in the grooves 3. A second stator part 7 is arranged in a radial direction outside the first stator part 2 and encloses it. inside the stator inner inner surface 4 a rotor is intended to be arranged. An air gap is arranged between the stator 1 and the rotor.
Nedan förklaras statorn då den utgör del av en roterande elekt- risk maskin i form av en elmotor. De i spåren 3 anordnade sta- torledarna 8 är anslutna till en spänningskälla. Vid matning av statorledarna 8 på lämpligt sätt uppkommer ett magnetiskt flöde i maskinen, vilket flyter genom en magnetisk krets, som är bildad av den första statordelen 2, rotorn och den andra statordelen 7.The stator is explained below as it forms part of a rotating electric machine in the form of an electric motor. The stator conductors 8 arranged in the grooves 3 are connected to a voltage source. When the stator conductors 8 are fed in a suitable manner, a magnetic flux arises in the machine, which flows through a magnetic circuit formed by the first stator part 2, the rotor and the second stator part 7.
Det magnetiska flödet avses passera luftgapet mellan statorn 1 och rotorn i radieil riktning. Hos en stator 1, enligt tidigare teknik, med nämnda bryggor 5 mellan spåren 3 och statorns inre man- telyta 4 föreligger en risk att en del av flödet flyter genom bryg- gorna i statorns omkretsriktning, vilket medför att en mindre del av flödet passerar luftgapet och flyter genom rotorn, vilket i sin tur resulterar i en reducerad verkningsgrad. Genom att, enligt uppfinningen, åtminstone delvis hindra det magnetiska flödet att flyta i statorns omkretsriktning genom bryggorna kan en förhöjd verkningsgrad uppnås. Detta kan ske på ett flertal olika sätt.The magnetic flux is intended to pass the air gap between the stator 1 and the rotor in the radial direction. In a stator 1, according to prior art, with said bridges 5 between the grooves 3 and the inner jacket surface 4 of the stator, there is a risk that a part of the flow flows through the bridges in the circumferential direction of the stator, which means that a smaller part of the flow passes the air gap. and flows through the rotor, which in turn results in a reduced efficiency. By, according to the invention, at least partially preventing the magnetic flux from flowing in the circumferential direction of the stator through the bridges, an increased efficiency can be achieved. This can be done in a number of different ways.
Nedan beskrivs några sådana sätt under hänvisning till både fig. 1 och fig. 2. Genom att anordna ett statorparti 9, vilket åtminsto- ne delvis är anordnat i en brygga 5, med en sådan inre material- struktur att ett magnetiskt flöde påverkas på sådant sätt att det åtminstone delvis hindras att flyta genom detta, kommer, tack vare att bryggan vid belastning av maskinen inom maskinens av- sedda belastningsområde* mättnadsmagnetiseras, ett reducerat magnetiskt flöde att flyta genom bryggan och därmed tvingas flö- det i högre grad att flyta i statorns radiella riktning till luftgapet och rotorn.Some such methods are described below with reference to both Fig. 1 and Fig. 2. By arranging a stator portion 9, which is at least partly arranged in a bridge 5, with such an internal material structure that a magnetic flux is affected on such way that it is at least partially prevented from flowing through it, due to the fact that the bridge is saturated when the machine is loaded within the intended load range *, a reduced magnetic flux will flow through the bridge and thus the flow will be forced to flow to a greater extent in the radial direction of the stator to the air gap and the rotor.
Det flödespåverkande statorpartiet 9 har i förhållande till det om- givande statormaterialet reducerade magnetiska egenskaper.The flow-affecting stator portion 9 has reduced magnetic properties relative to the surrounding stator material.
Sådana statorpartier 9 åstadkoms företrädesvis genom en be- handling av den första statordelen 2 från dess insida. Statorpar- tiet 9 sträcker sig från den första statordelens 2 inre yta 4 över 10 15 20 25 30 35 520 528 åtminstone 50% av bryggans 5 höjd i statorns radiella riktning, företrädesvis över åtminstone 75% av bryggans höjd i statorns radieila riktning och enligt ett föredraget exempel över åtminsto- ne 90% av bryggans höjd i statorns radiella riktning. Statorparti- ets 9 utsträckning i statorns omkretsriktning är väsentligt kortare än avståndet mellan två närliggande bryggor 5 i statorns om- kretsriktning. Statorpartiets 9 utsträckning i statorns omkretsrikt- ning är, enligt ett föredraget utförande, mindre än 20% av av- ståndet mellan de närliggande bryggorna. Företrädesvis uppvisar statorpartiet 9 en utsträckning i statorns omkretsriktning, som väsentligen motsvarar bryggans 5 längd i nämnda omkretsrikt- ning. Statorpartiets 9 utsträckning i statorns omkretsriktning upp- går därmed till åtminstone 90% av bryggans längd i omkretsrikt- ningen och maximalt till en utsträckning som är 10% längre än bryggans längd. På så sätt kommer statorpartiet 9 väsentligen inte att inverka negativt på det magnetiska flödet i statorns radi- ella riktning. Statorpartiet 9 är enligt ett föredraget utförande an- ordnat symmetriskt i bryggan 5 i omkretsriktningen.Such stator portions 9 are preferably provided by a treatment of the first stator part 2 from its inside. The stator portion 9 extends from the inner surface 4 of the first stator part 2 over at least 50% of the height of the bridge 5 in the radial direction of the stator, preferably over at least 75% of the height of the bridge in the radial direction of the stator and according to a preferred example over at least 90% of the height of the bridge in the radial direction of the stator. The extent of the stator portion 9 in the circumferential direction of the stator is substantially shorter than the distance between two adjacent bridges 5 in the circumferential direction of the stator. According to a preferred embodiment, the extent of the stator portion 9 in the circumferential direction of the stator is less than 20% of the distance between the adjacent bridges. Preferably, the stator portion 9 has an extension in the circumferential direction of the stator, which substantially corresponds to the length of the bridge 5 in said circumferential direction. The extent of the stator portion 9 in the circumferential direction of the stator thus amounts to at least 90% of the length of the bridge in the circumferential direction and to a maximum to an extent which is 10% longer than the length of the bridge. In this way, the stator portion 9 will substantially not adversely affect the magnetic flux in the radial direction of the stator. According to a preferred embodiment, the stator portion 9 is arranged symmetrically in the bridge 5 in the circumferential direction.
Statorpartiet 9 har sålunda syftet att åstadkomma ett ökat mag- netiskt motstånd mot magnetiskt flöde i en krets som sträcker sig genom den brygga 5 som statorpartiet 9 är anordnat i. Företrä- desvis är statorpartierna 9 anordnade i var och en av nämnda bryggor 5. Statorn 1 är, med undantag för statorpartierna 9, i hu- vudsak bildad av en magnetisk kärna. Den magnetiska kärnan utgörs företrädesvis av järn eller en järnlegering. Statorkärnan är enligt fig. 1 bildad av den första 2 och den andra 7 statordelen.The purpose of the stator portion 9 is thus to provide an increased magnetic resistance to magnetic flux in a circuit extending through the bridge 5 in which the stator portion 9 is arranged. Preferably, the stator portions 9 are arranged in each of said bridges 5. The stator 1 is, with the exception of the stator portions 9, substantially formed by a magnetic core. The magnetic core is preferably made of iron or an iron alloy. According to Fig. 1, the stator core is formed by the first 2 and the second 7 stator part.
Enligt ett första exempel har statorpartiet 9 en sådan inre materi- alstruktur att permeabiliteten är lägre i detta parti än i de delar av den första statordelen som omger statorpartiet 9. Med permeabi- litet avses här givetvis magnetisk permeabilitet. En sådan lägre permeabilitet kan uppnås genom en i förhållande till det omgi- vande statormaterialet skiljaktig materialsammansättning eller kristallstruktur. En sådan lägre permeabilitet kan exempelvis uppnås genom värmebehandling av materialet. värmebehand- lingen sker härvid lokalt vid nämnda statorpartier. En sådan vär- 10 15 20 25 30 35 520 528 mebehandling kan exempelvis utgöras av laserbestrålning. Ge- nom uppvärmning till lämpligt temperaturområde och därefter snabb avkylning kan en önskad kristallstruktur uppnås hos mate- rialet. Ett exempel på en strukturbeståndsdel som uppvisar låg permeabilitet för magnetfält, och som kan uppnås genom värme- behandlingen, utgörs av martensit. Exempelvis kan uppvärm- ningen även utgöras av en induktiv uppvärmning eller svetsning.According to a first example, the stator portion 9 has such an internal material structure that the permeability is lower in this portion than in the parts of the first stator part which surround the stator portion 9. By permeability is here of course meant magnetic permeability. Such a lower permeability can be achieved by a different material composition or crystal structure in relation to the surrounding stator material. Such a lower permeability can be achieved, for example, by heat treatment of the material. the heat treatment takes place locally at the said stator portions. Such heat treatment may, for example, consist of laser irradiation. By heating to a suitable temperature range and then rapid cooling, a desired crystal structure can be achieved with the material. An example of a structural component which exhibits low permeability to magnetic fields, and which can be achieved by the heat treatment, is martensite. For example, the heating can also consist of an inductive heating or welding.
Enligt ett utföringsexempel värmebehandlas sålunda materialet på sådant sätt att en martensitstruktur erhålls i nämnda stator- partier.According to an exemplary embodiment, the material is thus heat-treated in such a way that a martensite structure is obtained in said stator portions.
Enligt ett andra exempel, vilket utgör ett komplement eller alter- nativ till det första exemplet, är de magnetiska domänerna i sta- torpartiet anordnade på ett sådant sätt i förhållande till varandra att de hindras att röra sig relativt varandra. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att defekter i form av dislokationer, korn- gränser, punktdefekter etc. introduceras i gitterstrukturen. Såda- na defekter fixerar domängränserna och förhindrar därmed för- flyttning eller tillväxt av domänerna. Då ett magnetfält läggs på kommer därmed domänerna inte att kunna inriktas i fältriktning- en, vilket reduceras statorpartiets magnetiska egenskaper. Så- dana defekter kan exempelvis åstadkommas genom en plastisk deformation. Vid en sådan plastisk deformation av bryggorna kan exempelvis ett verktyg med en cylindrisk form samt med ett fler- tal från verktyget i dess radiella riktning utskjutande partier ut- nyttjas. Deformationen uppnås genom att verktyget har en sådan form att de utskjutande partierna deformerar bryggorna vid posi- tionerna för nämnda statorpartier då verktyget förs igenom sta- torn.According to a second example, which is a complement or alternative to the first example, the magnetic domains in the stator portion are arranged in such a way in relation to each other that they are prevented from moving relative to each other. This can be achieved, for example, by introducing defects in the form of dislocations, grain boundaries, point defects, etc. into the lattice structure. Such defects fix the domain boundaries and thus prevent the transfer or growth of the domains. Thus, when a magnetic field is applied, the domains will not be able to be aligned in the field direction, which reduces the magnetic properties of the stator portion. Such defects can be caused, for example, by a plastic deformation. In such a plastic deformation of the bridges, for example, a tool with a cylindrical shape and with a plurality of portions projecting in its radial direction from the tool can be used. The deformation is achieved in that the tool has such a shape that the projecting portions deform the bridges at the positions of said stator portions when the tool is passed through the stator.
Enligt ett ytterligare exempel tillförs främmande element i form av exempelvis kol och nickel till nämnda statorparti vid en förhöjd temperatur. De främmande elementen tvingas härmed in i gittret och stör regelbundenheten i detta, vilket har en negativ inverkan på statorpartiets magnetiska egenskaper. 10 15 20 25 30 35 520 528 10 Enligt ett ytterligare exempel tillförs joner i form av nitrider, kar- bider, etc. till statorpartiet under uppvärmningen. Sådana joner stör regelbundenheten i metallgittret och har en reducerande in- verkan på statorpartiets magnetiska egenskaper.According to a further example, foreign elements in the form of, for example, carbon and nickel are supplied to said stator portion at an elevated temperature. The foreign elements are thus forced into the grid and disturb the regularity of this, which has a negative effect on the magnetic properties of the stator portion. 10 15 20 25 30 35 520 528 10 According to a further example, ions in the form of nitrides, carbides, etc. are supplied to the stator portion during the heating. Such ions interfere with the regularity of the metal grid and have a reducing effect on the magnetic properties of the stator portion.
Det är även möjligt att ge nämnda statorpartier 9 en inre struktur med riktade magnetiska egenskaper. l syfte att motverka ett magnetiskt flöde i statorns omkretsriktning kan därmed stator- partiet ges en sådan inre materialstruktur att det uppvisar ett större magnetiskt motstånd i omkretsriktningen än i den radiella riktningen. Det skapas därmed förutsättningar för att man i sta- torpartiet kan erhålla en relativt hög maximal magnetisk flödes- täthet i den radiella riktningen och en relativt låg maximal mag- netisk flödestäthet i omkretsriktningen. Detta skapar i sin tur för- utsättningar för att statorpartiet 9 kan tillåtas ha en relativt stor utsträckning i omkretsriktnlngen och till och med tillåtas att sträcka sig runt hela den inre mantelytan 4 utan att maskinens verkningsgrad påverkas negativt i väsentlig grad. Detta är fördel- aktigt vid åstadkommandet av statorpartiet 9 eftersom en stor del, och till och med hela, den inre mantelytan 4 kan behandlas.It is also possible to give said stator portions 9 an internal structure with directed magnetic properties. In order to counteract a magnetic flux in the circumferential direction of the stator, the stator portion can thus be given such an internal material structure that it has a greater magnetic resistance in the circumferential direction than in the radial direction. This creates the conditions for a relatively high maximum magnetic flux density in the radial direction and a relatively low maximum magnetic flux density in the circumferential direction in the stator portion. This in turn creates conditions for the stator portion 9 to be allowed to have a relatively large extent in the circumferential direction and even to be allowed to extend around the entire inner casing surface 4 without the efficiency of the machine being adversely affected to a significant degree. This is advantageous in the creation of the stator portion 9 since a large part, and even the whole, the inner jacket surface 4 can be treated.
Det betonas att de ovan avhandlade och på ritningarna illustre- rade utföringsformerna blott är att betrakta såsom exemplifieran- de. Uppfinningen kan således realiseras på andra sätt med bibe- hållande av den grundläggande uppfinningstanken. Speciellt på- pekas därvid att fackmän inom området efter att ha erhållit kän- nedom om den uppfinningsenliga lösningen givetvis är kapabla att utföra olika omgestaltningar av de exemplifierande utförings- formerna utan att för den skull lämna patentskyddets ram.It is emphasized that the embodiments discussed above and illustrated in the drawings are merely to be considered as exemplary. The invention can thus be realized in other ways while maintaining the basic idea of the invention. In particular, it is pointed out that those skilled in the art, after obtaining knowledge of the solution according to the invention, are of course capable of carrying out various modifications of the exemplary embodiments without leaving the framework of patent protection for that purpose.
Spåren 3 hos statorn uppvisar i figurerna en väsentligen plan botten riktad mot statorns inre mantelyta 4. Det ligger givetvis även inom ramen för de uppfinningsenliga kraven att spårens 3 botten uppvisar en annan form, såsom en rundad form.The grooves 3 of the stator have in the figures a substantially flat bottom directed towards the inner circumferential surface 4 of the stator. It is of course also within the scope of the claims according to the invention that the bottom of the grooves 3 has a different shape, such as a rounded shape.
Enligt den illustrerade utföringsformen består statorn 1 av två statordelar. Det är emellertid även tänkbart att utforma statorn i 10 15 20 25 30 35 520 528 11 ett stycke, varvid därmed statorledarna mäste föras in i och ge- nom spåren i statorns axiella riktning.According to the illustrated embodiment, the stator 1 consists of two stator parts. However, it is also conceivable to design the stator in one piece, whereby thus the stator conductors must be inserted into and through the grooves in the axial direction of the stator.
Statorpartierna 9 kan givetvis även behandlas genom en kombi- nation av två eller flera av de ovan nämnda behandlingarna.The stator portions 9 can of course also be treated by a combination of two or more of the above-mentioned treatments.
Den första statordelen 2 kan exempelvis vara uppbyggd av ett flertal intill varandra liggande plåtar. Dessa plåtar ligger i plan som är vinkelräta mot statorns axiella riktning och bildar ett plåt- paket. Behandlingen av statorpartierna 9 kan givetvis, inom ra- men för de uppfinningsenliga kraven, ske såväl före monteringen av plåtarna till plåtpaketet som efter hopmonteringen. Behand- lingen kan vidare utföras såväl från statorns inre yta 4 som från spåren 3, eller från båda hållen.The first stator part 2 can, for example, be built up of a plurality of adjacent plates. These plates lie in planes that are perpendicular to the axial direction of the stator and form a plate package. The treatment of the stator portions 9 can of course, within the scope of the claims according to the invention, take place both before the mounting of the plates to the plate package and after the assembly. The treatment can furthermore be carried out both from the inner surface 4 of the stator and from the grooves 3, or from both directions.
Benämningen cylinder skall betraktas i vid betydelse och ordet cylinder innebär inte nödvändigtvis att cylindern har en cirkel som grundyta. Grundytan kan däremot vara definierad av vilken sluten kurva som helst. Den i figur 1 visade statorn har formen av en cirkulärcylinder. Detta år emellertid enbart ett exempel på en cylinder inom ramen för uppfinningen.The term cylinder is to be considered in a broad sense and the word cylinder does not necessarily mean that the cylinder has a circle as the base surface. The base surface, on the other hand, can be defined by any closed curve. The stator shown in Figure 1 has the shape of a circular cylinder. However, this is only an example of a cylinder within the scope of the invention.
Benämningen brygga avser ovan det parti av statorn som är be- läget i radiell riktning mellan vart och ett av spåren 3 och den inre mantelytan 4. Bryggans 5 längd i statorns omkretsriktning definieras därmed väsentligen av spårets 3 bredd i statorns om- kretsriktning.The term bridge above refers to the portion of the stator which is located in the radial direction between each of the grooves 3 and the inner jacket surface 4. The length of the bridge 5 in the circumferential direction of the stator is thus defined substantially by the width of the groove 3 in the circumferential direction of the stator.
Det bör noteras att den inre materialstrukturen i det flödespåver- kande statorpartiet 9 är skiljaktig från den inre materialstrukturen i de partier av den första statordelen som omger det flödespåver- kande partiet.It should be noted that the inner material structure of the flow-affecting stator portion 9 is different from the inner material structure of the portions of the first stator portion surrounding the flow-affecting portion.
Det bör även noteras att det flödespåverkande partiet med fördel har en inre materialstruktur som ger det ett magnetiskt motstånd som även i andra riktningar än i omkretsriktningen är större än det magnetiska motståndet i den radiella riktningen i de stator- 520 528 12 partier som omger det flödespàverkande partiet. Enligt ett före- draget utförande är det magnetiska motståndet i det flödespäver- kande partiet väsentligen lika stort i alla riktningar.It should also be noted that the flow-affecting portion advantageously has an internal material structure which gives it a magnetic resistance which also in other directions than in the circumferential direction is greater than the magnetic resistance in the radial direction in the stator portions surrounding the flow-affecting the party. According to a preferred embodiment, the magnetic resistance in the flow-absorbing portion is substantially equal in all directions.
Det bör även noteras att de statorpartier som omger det flödes- påverkande partiet 9 vanligtvis har en inre materialstruktur som ger ett väsentligen lika stort magnetiskt motstånd i alla riktningar.It should also be noted that the stator portions surrounding the flow affecting portion 9 usually have an internal material structure which provides a substantially equal magnetic resistance in all directions.
Claims (20)
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9901569A SE520528C2 (en) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | Stator for a rotating electric machine and process for making it |
| EP00928078A EP1175720A1 (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof |
| RU2001132585/09A RU2001132585A (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | STATOR FOR A ROTATING ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
| JP2000616106A JP2002543755A (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | Stator for rotating electric machine and method for manufacturing the same |
| MXPA01010999A MXPA01010999A (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof. |
| PL35116900A PL351169A1 (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof |
| PCT/SE2000/000831 WO2000067360A1 (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof |
| CA002372753A CA2372753A1 (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof |
| CZ20013888A CZ20013888A3 (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | Stator for rotating electric machine and process for producing thereof |
| BR0010240-7A BR0010240A (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotating electrical machine and a method for making it |
| AU46365/00A AU4636500A (en) | 1999-05-03 | 2000-05-02 | A stator for a rotary electric machine and a method for manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9901569A SE520528C2 (en) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | Stator for a rotating electric machine and process for making it |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9901569D0 SE9901569D0 (en) | 1999-05-03 |
| SE9901569L SE9901569L (en) | 2000-11-04 |
| SE520528C2 true SE520528C2 (en) | 2003-07-22 |
Family
ID=20415421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9901569A SE520528C2 (en) | 1999-05-03 | 1999-05-03 | Stator for a rotating electric machine and process for making it |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1175720A1 (en) |
| JP (1) | JP2002543755A (en) |
| AU (1) | AU4636500A (en) |
| BR (1) | BR0010240A (en) |
| CA (1) | CA2372753A1 (en) |
| CZ (1) | CZ20013888A3 (en) |
| MX (1) | MXPA01010999A (en) |
| PL (1) | PL351169A1 (en) |
| RU (1) | RU2001132585A (en) |
| SE (1) | SE520528C2 (en) |
| WO (1) | WO2000067360A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1926745A (en) * | 2003-12-19 | 2007-03-07 | 玄研究室股份有限公司 | Assembling structure of power generating set |
| US10396615B2 (en) * | 2013-02-28 | 2019-08-27 | General Electric Company | Electric machine stator lamination with dual phase magnetic material |
| JP7102092B2 (en) * | 2015-10-05 | 2022-07-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Generator stator stacking with two-phase magnetic material |
| FR3071369B1 (en) * | 2017-09-18 | 2023-09-01 | Ifp Energies Now | ELECTRIC MACHINE COMPRISING A STATOR PROVIDED WITH AN INTERNAL TUBULAR SLEEVE |
| FR3082374B1 (en) | 2018-06-07 | 2020-05-29 | Moteurs Leroy-Somer | ROTATING ELECTRIC MACHINE STATOR |
| FR3082375B1 (en) * | 2018-06-07 | 2021-12-24 | Leroy Somer Moteurs | ROTATING ELECTRIC MACHINE STATOR |
| US11661646B2 (en) | 2021-04-21 | 2023-05-30 | General Electric Comapny | Dual phase magnetic material component and method of its formation |
| US11926880B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-03-12 | General Electric Company | Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190245A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | Matsushita Seiko Co Ltd | Manufacture of stator core for induction motor |
| JPS59136033A (en) * | 1983-01-24 | 1984-08-04 | Seiko Epson Corp | Motor |
| JPS60144121A (en) * | 1984-01-05 | 1985-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction motor |
| JP2800226B2 (en) * | 1989-02-08 | 1998-09-21 | 松下電器産業株式会社 | Rotating machine stator core |
-
1999
- 1999-05-03 SE SE9901569A patent/SE520528C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-02 WO PCT/SE2000/000831 patent/WO2000067360A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-02 PL PL35116900A patent/PL351169A1/en unknown
- 2000-05-02 AU AU46365/00A patent/AU4636500A/en not_active Abandoned
- 2000-05-02 EP EP00928078A patent/EP1175720A1/en not_active Withdrawn
- 2000-05-02 MX MXPA01010999A patent/MXPA01010999A/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-02 CZ CZ20013888A patent/CZ20013888A3/en unknown
- 2000-05-02 RU RU2001132585/09A patent/RU2001132585A/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-02 BR BR0010240-7A patent/BR0010240A/en not_active Application Discontinuation
- 2000-05-02 JP JP2000616106A patent/JP2002543755A/en active Pending
- 2000-05-02 CA CA002372753A patent/CA2372753A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002543755A (en) | 2002-12-17 |
| SE9901569L (en) | 2000-11-04 |
| CZ20013888A3 (en) | 2002-04-17 |
| SE9901569D0 (en) | 1999-05-03 |
| PL351169A1 (en) | 2003-03-24 |
| EP1175720A1 (en) | 2002-01-30 |
| RU2001132585A (en) | 2003-07-20 |
| AU4636500A (en) | 2000-11-17 |
| WO2000067360A1 (en) | 2000-11-09 |
| BR0010240A (en) | 2002-03-19 |
| MXPA01010999A (en) | 2002-06-04 |
| CA2372753A1 (en) | 2000-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100957683B1 (en) | Method for inductive heating of a workpiece | |
| US7405503B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
| US4031422A (en) | Gas cooled flux shield for dynamoelectric machine | |
| SE520528C2 (en) | Stator for a rotating electric machine and process for making it | |
| KR100726412B1 (en) | Inner diameter surface induction heating coil | |
| FI122466B (en) | A method for heating a workpiece and an induction heating tool | |
| US3414749A (en) | Cooling and securing motor laminations | |
| KR20040008085A (en) | High frequency induction heating coil | |
| WO2008004286A1 (en) | Rotating electric machine and shaft for rotating electric machine | |
| US20160233750A1 (en) | Rotor core heating device and rotor core shrink-fitting method | |
| US20130140299A1 (en) | Heating coil | |
| US20230387757A1 (en) | Thermal bridge for an electric machine | |
| US3522405A (en) | Apparatus for inductively heating metal workpieces | |
| KR940027256A (en) | Rotor of rotating electric machine and manufacturing method thereof | |
| JP5074377B2 (en) | Magnetic electrode guide for EDM | |
| DE10110129A1 (en) | Electrical machine | |
| JP2016086602A (en) | Rotary electric machine | |
| US1286138A (en) | Rotor for dynamo-electric machines. | |
| JP2001518779A (en) | Electric machines, especially three-phase alternators without slip rings | |
| US20210204370A1 (en) | Heating coil, heating apparatus and manufacturing method of workpiece | |
| JPH01218343A (en) | Rotor for rotary electric machine | |
| JP2022090445A (en) | Induction heating coil and induction heating device | |
| JP2001155845A (en) | Electromagnetic induction heat emitter | |
| JP2006207004A (en) | Method for high frequency heating | |
| KR20240136312A (en) | Vacuum pump, rotor for vacuum pump, and method for manufacturing vacuum pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |