SU1137554A1 - Магнитопровод электрической машины - Google Patents

Abstract

1. МАГНИТОПРОВОД ЭЛЕКТРИЧЕС (КОЙ МАШИНЫ, содержащий  рмо и зубцовую зону, включающую гофрированный слой из проволок с пазами под обмотку , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических показателей, зубцова  зона снабжена магнитопровод щими элементами в виде лент, охватывающих, гофрированный слой проволок в поперечном направлении, расположенных вдоль магнитопровода и имеющих длину, равную длине магнитопровода , при этом магнитопровод щий элемент своей боковой поверхностью примыкает к ребру гофра и между ребрами каждого гофра размещена половина по меньшей мере одного магнитопрово . д щего элемента. 2. МагнитопроводПО п. 1, о т л и чающийс  тем, что магнитопровод щие элементы выполнены много (Я слойными .

Description

t/f.f Изобретение относитс  к электромашиностроению , а конкретно к магнит ной цепи электрических машин перемен ного тока как с цилиндрическим возду ным зазором, так и с плоским, а также с разомкнутыми магнитопроводами, например к линейным машинам. Известен магнитопровод электричес кой машины, включающий  рмо, витое из ленты, намотанной на ребро, и зуб цовую зону с пазами, открытыми со стороны  рма, в которых размещена обмотка. При этом зубцовый слой также выполнен из ленты с предварительн вьфубленными пазами Недостатком данной конструкции . вл етс  большой отход материала при вырубке пазов на ленте. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  конструкци  статорного проволочного сердечника, вьшолненна  из нити в виде проволоки ферромагнитного материала, спирально расположенного по меньшей мере в одном щсоскостном слое. Сердечник имее несколько разнесенных зубцов в указанном слое, каждый из которых представл ет собой р д непрерывных откры тых петлевых частей нити, причем одна из петлевых частей каждого зубца, проход ща  по краю зубца, образует по меньшей мере часть отверсти , пре дусмотренного в конструкции статора. Кроме того, имеетс  несколько элементов , соед1|н ющих указанные петлевые части 2 . Недостатками данной конструкции  вл ютс  мала  жесткость, сложность изготовлени , недостаточно высокий коэффициент заполнени  из-за перекрестного расположени  проволок на отдельных участ-ках  рмовой зоны статора . Именно участки перекрестного расположени  проволок отдельных зубцов с проволокой, соедин ющей другие зубцы, не обеспечивают плотного прилегани  проволок по длине пакета статора на участках, где проволоки не пересекаютс . Жесткость практически отсутствует так как проволоки в  рмовой зоне рас положены эксцентрично, т.е. по окруж нести, и после запрессовки такого статора в станину погрешность формы отверсти  станины перейдет на внутре нюю расточку почти полностью до 100% Изготовление многозаходных петель зубцовой зоны,соединенных ; в  рмовой зоне, представл ет большие технологические трудности. Кроме того, уменьшаетс  коэффициент заполнени  проволокой статора по его длине, так как на отдельных участках статора проводники идут одиночно в одной плоскости, а в других пересекаютс , т.е. в местах пересечени  толщина удваиваетс  и изготовление таких статоров требует применение специального заполнител  или прокладок, чтобы компенсировать разницу в толщинах. Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей. Указанна  цель достигаетс  тем, что в магнитопроводе электрической машины, содержащем  рмо и зубцовую зону, включающую гофрированный слой из проволок с пазами под обмотку, зубцова  зона снабжена магнитопровод щими элементами в виде лент, охватывающих гофрированный слой проволок в поперечном направлении, расположенных вдоль магнитопровода и имеющих длину, равную длине магнитопровода, при этом магнитопровод щий элемент своей боковой поверхностью примыкает к ребру гофра и между ребрами каждог;о гофра размещена половина по меньшей мере одного магнитопровод щего элемента. Магнитопровод шсие элементы могут быть выполнены многослойными. На фиг.1 показан разъемный магнитопровод линейной электрической мащины; на фиг.2 - зубцова  зона магнитопровода , вид сверху; на фиг.З - охваТьшаемый слой из р да проволоки в развернутом виде, скрепленный магнитопровод щими элементами; на фиг.4 магнитопровод щий элемент с расположенным внутри р дом проболок, разрез; на фиг.З - магнитопровод линейной электрической машины с зубцовой зоной , у которой зубцы многослойны, а паз открыт в сторону  рма; на фиг.6 магнитопровод , вид сверху; на фиг.7 вариант исполнени  охватываемого сло  из сплошного материала с магнитопровод щим элементом; на фиг.8 - р д проволок, скрепленный магнитопровод щими элементами, состо щими из нескольких слоев; на фиг.9 - р д проволок , ст нутьгх многослойным элементом, вид с торца; на фиг.10 - разъемный магнитопровод линейной электрической машины с зубцовой зоной, у которой полузакрытые пазы обращены к рабочем воздушному зазору; на фиг.11 - зубцова  зона, вид сверху; на фиг.12 магнитопровод щий элемент, развернутый вид; на фиг. 13 - разъемный магнитопровод линейной электрической машины, зубцова  зона которого обращена пазом к  рму и содержит элемент креплени  к  рму; на фиг,14 - разрез А-А на фиг.13; на фиг. 15 - магнитопровод пщй элемент из полосок электротехнической стали с монтажными просечками; на фиг.16 - разъемный магнитопровод статора цилиндрической электрической машины с паузами, откры тыми в сторону  рма; на фиг.17 разъемный магнитопровод ротора цилин рической электрической машины с закрытыми пазами; на фиг.18 - разъемный магнитопровод линейной электрической машины с закрытыми скошенными пазами на фиг. 19 - зубцова  зона линей ной электрической машины со скошенными пазами, вид сверху; на фиг.20 - зубцова  зона линейной электрической ма шины со скошеннымимежзубцовыми участками, развернутый вид. Зубцова  зона 1, размещенна  на .  рме 2, выполнена из р да проволок 3,скреш1енньк магнитопровод щими элементами 4. Толщину стенки магнитопровод щего элемента S и толщину проволоки Sn выбирают из конструктив ных расчетов. Часть проволоки образует перемычку 5. Магнитопровод щий элемент 4 (скоба) представл ет собой ленту электротехнической стали, охватьшающую р д проволок 3 в поперечном направлении. Одна половина его смещена относительно другой полови|НЫ на толщину проволоки, крайний маг нитопровод щий элемент на торце ли .нейной электрической машины выполнен таким образом, что одна, из половин шире другой на толщину проволоки. Элемент 4 скрепл етс  по ширине, например, контактной сваркой. Рассто ние f между скобами выбираетс  в зависимости от ширины закрытого паза под обмотку или беличью клетку. Рассто ние д между магнитопровод  щими элементами в месте изгиба зубца определ етс  в зависимости от толщины стенки этого элемента S и проволоки 5  . Проволока может быть как квадрат ного так и пр моугольного сечени . Предлагаетс  вариант зубцовой зоны 6,размещенной на  рме 2 линейной электрической машины. Р д проволок 3 зубцовой зоны магнитопровода соединен элементами 4. В центре зубца расположёны ребра гофры 7. Вместо проволоки, может быть применена гофрированна  сплошна  лента 8 из диэлектрического материала. Магнитопровод щий элемент 4 может состо ть из нескольких слоев, например двух слоев 9 и 10. Предложен еще один вариант зубцовой зоны магнитопровода линейной электрической машины, где зубцова  зона 11, размещенна  на  рме 2, имеет полузакрытые пазы, обращенные к рабочему воздушному зазору. Р д проволок 3 скреплен элементом 4, которьш имеет усики 12, а ширина между усиками выбираетс  конструктором . Усики 12 образованы изгибами элементов 4, а р д проволок внутри зубца образует ребро 13 изгиба. Полоска 14 из электротехнической стали представл ет собой элемент 4 в развернутом виде. Она имеет выступ длиной j и высотой Ь, который определ етс  размерами усика 12. На полоске имеетс  также выступ высотой С, равный толщине проволоки. Торец 15 обращен к пазу 16. Предложен вариант зубцовой зоны 17 линейной электрической машины, котора  размещена на  рме 2 и соединена с ним, Зубцова  зона 17 состоит из р да проволок 3, скрепленных магнитопровод щими элементами 18. Элементы 18 вьшолнены с изгибом 19 в пазах , прилегающим к  рму и лепесткам 20, закрепленными на торце  рма,, например , контактной сваркой. Крайний магнитопровод щий элемент имеет лепесток 21, закрепленный на  рме. Элемент 18 выполнен из полоски электротехнической стали. Она- имеет уступ длиной 2 высотой d, равной толщине проволоки, а также просечки длиной t и шириной лепестков а. - Лепестки вьшолн ютс  просечками в полоске и креп тс  на боковой сторо ,не торца  рма, например, контактной сваркой. Возможно выполнение цилиндрического магнитопровода, у которого зубцова  зона 22 обращена открытыми пазами к  рму 23, а со стороны рабочего воздушного зазора размещена пере- s мычка 24. Зубцы выполнены из магнито активных слоев 25, которые выполнены из ферромагнитной ленты, охватьшающей гофрированный слой проволоки 26. Дл  ротора с лентой обмоткой удоб ней иметь закрытые пазы у зубцовой зоны 27, котора  обращена открытыми пазами к  рму 28. Дл  улучшени  акустических характеристик удобней иметь скос пазов и зубцов на магнитопроводе электрической машины по отношению к  рму 2. ЗубцБ по отношению к  рму размеще ны под углом об , в межзубцовом прост ранстве 29 пучок проволок размещен в виде параллелограмма, а элементы 4 размещены между этими участками и параллельны между собой. Изобретение осуществл етс  следую щим образом. На слой проволоки на определенных рассто ни х, завис щих от ширины паз и толщины зубцов, устанавливаютс  поперечные слои, выполненные в виде магнитопровод щих элементов, которые закрепл ют с охватываемым слоем, например , контактной сваркой. После этого производ т гофрирование охваты ваемого сло , причем поперечные слои т.е. магнитопровод щие элементы с охватьшаемым слое, представл ют собой ребра зубцов. Затем собирают зубцовую зону с  рмом дл  цилиндрического магнитопровода и на  рме дл  линейного двигател , причем дл  двигателей с боле жесткой конструкцией заданы лепестки которые после сборки изгибаютс  по боковым сторонам  рма. Технико-экономическа  эффективность от использовани  данного изобретени  заключаетс  в экономии приме н емых материалов, так как охватывае мый слой может быть выполнен из двух узких элементов, расположенных у кра  магнитопровода. Вообще можно варьировать числом элементов в ох546 ватываемом слое; это может быть и сплошной слой, и из отдельных полос, и из проволок круглого и пр моугольного сечени  и нескольких проволок, уложенньк с интервалом по длине магнитопровода. Удешевление конструкции обеспечиваетс  за счет применени  различных материалов в зубцовой зоне. Если охватьшающие элементы несут основную энергетическую нагрузку и выполнены из электротехнической стали, то охватьшаемый слой может быть выполнен из пучка проволоки даже ферромагнитной с удовлетворительными магнитными свойствами. Необходима  жесткость конструкции зубцового сло  достигаетс  за счет подбора материалов дл  охватьшаемого сло , это не св зано с энергетикой магнитной цепи ( во вс ком случае эти элементы не несут на себе основную магнитную нагрузку). Дл  каждого габарита машины можно подобрать необходимую толщину несущего механические нагрузки СЛОЯ, не ухудша  энергетические показатели электрической машины. Повыше ние энергетических показателей возможно при предложенном размещении электротехнической стали, выполн ющей роль зубцов. Тем более, что сталь можно примен ть уже прошедшую высокотемпературный рекристаллизационный отжиг. Возможный наклеп при размещении электротехнической полосы на охватьшаемом слое может возникнуть на изгибах,но они расположены вне зоны действи  основного магнитного потока, поэтому в данном случае наклеп безвреден дл  параметров электрической машины. Предложенна  конструкци  разъемного магнитопровода предусматривает безотходное применение активного материала. Простота технологических приемов при формировании обоих слоев зубцовой зоны и при гофрировании способствует автоматизации всего сборочного процесса.

tj.2

t/s.5

VU8.

фиг 5

ff

z : л

Фиг. 6

/J

J6

Ez:

v-f.

Фиг. 10

l-i.

17

ГФиг . 12

fr.

.21

АА

г

Фиг. /5

Фиг. /4

Фиг. 15

77

Фиг. 17

Фиг.18

Фиг. 20

Claims (2)

1. МАГНИТОПРОВОД ЭЛЕКТРИЧЕС(КОЙ МАШИНЫ, содержащий ярмо и зубцовую зону, включающую гофрированный слой из проволок с пазами под обмот ку, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, зубцовая зона снабжена магнитопроводящими элементами в виде лент, охватывающих, гофрированный слой проволок в поперечном направлении, расположенных вдоль магнитопровода и имеющих длину, равную длине магнитопровода, при этом магнитопроводящий элемент своей боковой поверхностью примыкает к ребру гофра и между ребрами каждого гофра размещена половина по меньшей мере одного магнитопроводящего элемента.

2. Магнитопровод по п. ^отличающийся тем, что магнитопроводящие элементы выполнены многослойными .

Фи». 1