SU997182A1 - Беспазовый статор электрической машины - Google Patents

Description

лобовыми част ми, состо щую из груп выполненных из отдельных изолирован ных друг от друга и соединенных меж ду собой элементов, имеющих вырезы и изогнутых на 180 по продольной оси вырезов, кажда  группа имеет фо MV неравнобокой трапеции с лобовыми част ми разной длины, причем группы размещены по, окружности таким образом , что лобовые части разной длины отдельных групп чередуютс  между собой . Элементы групп могут иметь токопровод щие выступы. Упрощение технологии изготовлени  достигаетс  за счет того, что все группы фаз имеют одинаковые размеры Сокращение длины лобовых частей достигаетс  за счет конструкции групп у которых лобовые части выполнены неравнобокой трапецеидальной формы. Когда один из боков составл ет с параллель ньми сторонами трапеции 90 происходит наибольшее уменьшение сум марной длины лобовых частей. Это сокращение длины уменьшает вес обмотки и повьпиает ее энергетические показатели . Токопровод щие выступы уменьшают активное сопротивление статора а также его магнитное сопротивление I . На фиг, 1 схематически представле на конструкци  беспазового статора . цилиндрического исполнени  с частичным разрезом на фиг. 2 - продольный разрез статора; на фиг. 3 - полоса с вырезами на одну группу форм неравнобокой трапеции; на фиг. 4 - гру па из сложенной полосы в форме неравнобокой .трапеции; на фиг. 5 - та хсе группа после из.гиба, вид сверху; на фиг. 6 - то же, вид снизу; на фиг. 7 - то же, вид со стороны длинного элемента; на фиг. 8 - то же., вид со стороны короткого элемента; на фиг..9 -. группа, выполненна  в форме равнобокой трапеции; на фиг.Ю схематическое расположение групп в обмотке; на фиг.11- расположение групп обмотки, вид сверху; на фиг.12 П-образна  форма группы. Безпазовый статор состоит из  рма 1, выполненного из колец электро, технической стали с изол цией, распределенного активного сло  2, выполненного из магнитоэлектрических активных сторонкатушечных групп 38 , изготовленных независимо от  рма. Кажда  группа состоит из двух активных -сторон, например 5-5 (фиг. 1). Активные стороны в группе состо т из элементов 9 (фиг. 1). Элементы двух активных сторон группы соединены между собой лобовыми част ми 10 (фиг. 1, 12), имеющими в поперечном сечении п-образную форму и представл ющими одно целое с элементом 9. Группа выполн етс  как одно целое с изол цией 11 всех активных элементов и лобовых соединений. Активные эле-. менты изолированы от  рма 1 изол цией 12. Катушечные группы соедин ютс  между собой в зависимости от конструкции обмоток (трехфазна , одно|фазна  и т.д.) и прин той схемы соединени  (параллельное, последовательйое и т.д.) От начала и конца групп делаютс  выводы,которые могут представл ть одно целое с группами. Если в прототипе пакет объедин ет в себе несколько групп и представл ет одно целое из двух полюсов, то в предлагаемой конструкции пакеты отсутствуют. Вс  активна  часть выполнена из соединенных групп. Группы набраны из изолированных и соединенных между собой элементов, выполненных из материала,  вл ющегос  магнитопроводным и электропроводным, например биметалла. Собранный статор представлен на фиг. 2. Группа изготовл етс , следующим образом . , В полосе металла штампуетс  заготовка 13 (фиг. 3). Заготовка может быть изготовлена целиком на группу или состо ть из нескольких частей, которые затем соедин ютс  воедино. В полосе с одной стороны штампуемс  вырез 14, а затем с другой стороны вырез 15. Все вырезы могут штамповатьс  и одновременно. Вырез 14 об разован коротким активным элементом 16 и длинным элементом 17, соединенными участками 18. Этот участок относитс  к лобовым част м и  вл етс  боковой стороной неравнобокой трапеции . Участок 18 перпендикул рен сторонам 16 и 17. Ширина 19 и сечение каждого элемента одинаково. Короткие и длинные активные элементы, имеют токопроводные выступы 20. Рассто ние между активными элементами (шаг) неодинаковы . Рассто ние 21 больше рассто ни  22, которое больше рассто ни  т.д. Длина активных элементов (коротких и длинных) выбираетс  при конструировании. В соответствии с этим принимаютс  и углы 24 и 25,которые между собой равны. Участок 26  вл етс  второй лобовой частью. Лобова  часть 18 расположена под углом 90 к активным сторонам, но этот угол при конструировании может измен тьс  в пределах от 90° до величины угла 24. Изготовленна  заготовка 13 изолируетс  витковой изол цией, а затем складьшаетс  по пунктирным лини м 27 и-28, образу  группы. Группы могут изготовл тьс  из заготовок, не имеющих выступов 20. Дл  того, чтобы лобовые части не выходили выше активной , при штамповке заготовки делаетс  уширение активных элементов

за. счет токопроводного выступа 20, который помещаетс  у всех элементов с одной стороны. Высота 29 этого выступа принимаетс  такой, чтобы она была равна или немного больше высоты лобовых частей 30 (фиг. 8). Отсут (ствие токопроводных выступов 20 вызывает необходимость помещать технологическое (дополнительное)  рмо. Выступ 20 повышает токовую проводимость элементов, уменьшает магнитное сопротивление и, кроме того, обеспечивает лучшее использование материала при штамповке.

: Собранна  группа приведена на фиг. 4. Группа имеет форму неравнобокрй трапеции, образованную длинной

17и короткой 16 параллельными активными сторонами элементов, соединенных между собой лобовыми част ми

18и 26. Внутри группы образуетс  вырез 31.

Дл  получени  окончательной конструкции группы, элементы 16 и 17 изгибаютс  на. 180 по продольной оси 32 вырезов вверх (фиг 5 и 6) и все элементы группы в разрезе в поперечном сечении имеют П-образную форму (фиг. 12).

Вид группы сверху приведен на фиг, 5, где указано, что группа состоит из трех длинных составных эле- ментов 33, 34 и 35 и трех коротких активных элементов 36, 37 и 38. Эти элементы между собой параллельны и соединены лобовыми част ми. Общий вид группы представл ет собой неравнобокую трапецию с трапецеидальным отверстием 39 внутри. На фиг. 6 приведен вид группы снизу. Размер 40 равен ширине токопроводного выступа 20.

Группы 3, 6 и 8 электрической машины одинаковы и .имеют, вид, приведенный на фиг. 5 и 6, а группы 5, 7 л 4 несколько отличаютс .

Отличие заключаетс  в следующем.

Например, слой 41 (фиг. 4) помещаетс  снизу, а слой 42 сверху, т.е. слой один групп 3, 6 и 8 равен по размерам слою п групп 5, 7 и 4 и т.д. Таким образом, если в группах 3, 6 и 8 номер п соответствует самому малому размеру, то в группах 5, 7 и 4 .- самому большому. Сложенные группы отгибаютс  книзу. Такое изготовление групп 5, 7 и 4 обеспечивает их сочленение согласно фиг. 10 и 11. Дл  того, чтобы получить активную часть машины, группысобираютс .

На фиг. 10 представлено схематическое расположение групп в обмотке откуда видно, что при сборке группы чередуютс . Идет одна группас длинной стороной вверх, затем идет группа с длинной стороной вниз и т.д.

Пор док сочленени  групп следующи ( дл  4-полюсной трехфазной обмотки).

Коротка  активна  сторона группы 3 вставл етс  в отверстие 39 группы 5, прилега  к ее длинной стороне (фиг. 10).Группа 5 аналогично вставл етс  в отверстие группы 6, а послед н   - в отверстие группы 7, котора , IB свою очередь, вставл етс  в отверстие группы 8,.коротка  активна  .сторона группы 8, в свою очередь, входит в отверстие группы 4, а последн   соедин етс  с группой 3, обраэу|1 замкнутое кольцо (фиг. 1). В этом кольце все группы 3, б и 8 направлё ны длинной стороной в одну сторону, а группы 5, 7 и 4 - в-другую (фиг.10).

Вид сверху соединенных групп представлен на фиг. 11, а на фиг. 7 и 8 боковой вид группы со стороны длин- ного и короткого элементов группы. Кажда  группа, собранна  из элементов , изолируетс  межфазной изол цией , после чего осуществл етс  сборка всех групп на шаблоне и образуетс  .распределённый активный слой 2,.которому придаетс  монолитность за счет ув зки, установки распарок в лобовых част х и пропитки. .

Собранна  активна  часть помещаетс  в  рмо 1, вместе .с которым она заводитс  в корпус статора 43 и закрепл етс  кольцами 44 и 45 с прижим0 ными дисками торцов лобовых частей 46 и 47 (фиг. 2).

Предложенный статор р&ботает следующим образом.

При прохождении по обмоткам, состо щим из групп, тока создаетс  вращающеес  магнитное поле, которое взаимодействует с ротором и образуетс  вращающий момент (дл  двигател ) . В статоре создаетс  ЭДС в случае , если статор применен в генераторе . Основна  часть магнитного потока статора замыкаетс  через активные элементы 9,  рмо 1, воздушный зазор и ротор, а друга  часть рабочего потока проходит через активные элементы 9, лобовые части 10, воздушный зазор и ротор. На фиг. 9 приведена группа, выполненна  в форме равнобокой трапеции. Сравнение этой группы и группы, выполненной в форменеравнобокой.трапеции (фиг. 4) показывает, что группа в форме равнобокой трапеции имеет больше неактивного материала. Этот неактивный материал получаетс  за счет лобовой части 48, котора  длиннее лобовой части 18, а также за счет плохо используемого участка 49.

Преимущество предлагаемого, статора по сравнению с известной конструкцией беспазового статора заключаетс  в том, что в нем отсутствуют группы с разной длиной. /

Такое выполнение статора позвол ет упростить технологию изготовлени , в результате чего повышаетс  производительность труда; сократить длину лобовых частей; повысить надежность статора за счет большей монолитности активной части, а также за счет лучшего креплени  лобовых частей (все лобовые соединени  оди наковы и лучше закреплены); удешевить стоимость изготовлени  статора за счетперечисленных факторов; уменьшить габариты машины за счет крмпактности групп и меньшего расхода материала. Применен ние обмотки в форме неравнобоковой трапеции может быть осуществлено и дл  электрических машин с шаблонными обмотками.

Claims (2)

1. Беспазовый статор электричес- JQ кой машины, содержащий  рмо и изолированную от него активную часть с

лобовыми част ми состо щую из групп выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собой элементов, имеющих вырезы и изогнутых на ISO по продольной оси вырезов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени  и повышени  надежности , -кажда  группа имеет форму неравнобокой трапеции с лобовыми част ми разной длины, причем группы размещены по окружности таким образом, что лобовые части разной длины отдельных групп чередуютс  между собой 2. Статор по п. 1, отличающийс  тем, что элементы групп имеют токопровод щие выступы. Источники информации,: прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 278836, кл. Н 02 К 15/10, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 851646, кл. Н 02 К 3/04, 1979.

Г//

if

J

/

3

18

n

ы-i

JJ

-J

Ч

J

wi.

j/

/ V

/Л

1г

i/z.7