Способ изготовления статора четырехполюсной электрической машины

Способ изготовления статора четырехполюсной электрической машины

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике. Его использование при создании электродвигателей с ограничениями поперечного размера позволяет создавать электродвигатели с минимально возможным поперечным размером и полностью использовать металл при выполнении статора. Это достигается благодаря выполнению корпуса из четырех специально изогнутых пластин 2 и 3 прямоугольной формы. При этом рабочие поверхности установленных в корусе полюсов 1 и изогнутые по дуге части двух внутренних пластин 2 образуют четыре полюса электрической машины, а зазор между краями внешних пластин 3 обеспечивает экономию металла и предельное уменьшение поперечного размера электрической машины. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании, например, электродвигателей с ограничением поперечного размера.

Конструкция ряда электроприводов малой и средней мощности (например, электропривод стеклоподъемника двери автомобиля) требует предельного сокращения размера статора электродвигателя в поперечном направлении.

Однако подавляющее количество выпускаемых в мире электродвигателей, выполненных по технологическим соображениям в виде двухполюсной электрической машины, принципиально не может удовлетворить предъявляемому условию, так как даже при расположении магнитов (или обмоток электромагнитного возбуждения) по оси двигателя, перпендикулярной к критической, статор должен отстоять от якоря на расстоянии, исключающем заметное замыкание магнитного потока не через магнитный полюс.

Известен способ изготовления статора четырехполюсной электрической машины с двумя явными полюсами путем вырезания из стальной ленты пластин, имеющих форму требуемого поперечного сечения статора, и сборки из них пакета (электродвигатели типа КАЗ. 126.002 или КАЗ.126.004, используемые в ручных электрических компрессорах "Мустанг" и "Мустанг-М", КА2.963.009 ТУ, завод-изготовитель опытный завод "Агат", г. Москва, 1990).

Недостатком такого способа является очень низкий коэффициент использования металла.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления статора четырехполюсной электрической машины, включающий выполнение корпуса статора из ленты магнитомягкого материала и установку на противоположных сторонах внутренней поверхности корпуса статора двух полюсов из магнитотвердого материала, обращенные друг к другу поверхности которых выполнены в виде цилиндрических сегментов в заданном угле относительно оси вращения якоря электрической машины, радиус R кривизны которых равен наружному радиусу этого якоря с соответствующим допуском (европейский патент N 0236690, кл. Н 02 К 15/02, опублик. 1987). В данном способе корпус статора выполняют намоткой из стальной ленты, что обеспечивает полное использование металла.

Однако таким способом трудно получить электрическую машину с малым поперечным размером.

Чтобы получить электрическую машину с минимально возможным поперечным размером и при этом обеспечить безотходное производство, по способу изготовления статора четырехполюсной электрической машины, включающему выполнение корпуса статора из ленты магнитомягкого материала и установку на противоположных сторонах внутренней поверхности корпуса статора двух полюсов из магнитотвердого материала, обращенные друг к другу поверхности которых выполнены в виде цилиндрических сегментов в заданном угле относительно оси вращения якоря электрической машины, радиус R кривизны которых равен наружному радиусу этого якоря с соответствующим допуском, для выполнения корпуса статора вырезают из ленты магнитомягкого материала две пары прямоугольных пластин, изгибают каждую пластину первой пары в виде скобы симметрично относительно ее середины, причем в центральной части пластины по радиусу R в пределах угла, близкого к а на каждом краю в ту же сторону по форме половины наружной поверхности полюса, установленного в рабочем положении, соединяют изогнутые пластины первой пары загнутыми краями, изгибают каждую пластину второй пары в виде скобы симметрично относительно ее середины, соответствующей соединению краев пластин первой пары, по форме наружных повеpхностей соединенных пластин первой пары так, что любой край каждой изогнутой пластины второй пары отстоит от середины изогнутой пластины первой пары на угол, близкий к /4, накладывают изогнутые пластины второй пары на соединенные краями пластины первой пары, скрепляют все пластины между собой, после чего устанавливают полюса на соединенные края изогнутых пластин первой пары.

При анализе существующего уровня техники не обнаружены ни совокупность всех указанных существенных признаков изобретения, ни совокупность его отличительных признаков, что позволяет считать изобретение соответствующим критериям охраноспособности "Новизна" и "изобретательский уровень".

На чертеже приведен статор, собранный по предлагаемому способу, поперечный разрез.

Статор содержит полюса 1, пластины 2 первой пары (внутренние) и пластины 3 второй пары (наружные).

Вырезание пластин 2 и 3 из стальной ленты может производиться вырубкой при помощи пуансона и матрицы, разрезкой гильотинным ножницами и т.п. Полученные прямоугольные заготовки изгибаются при помощи пресса и соответствующих оправок, по форме, показанной на чертеже.

Внутренние пластины 2 в середине имеют форму дуги с радиусом R, равным наружному радиусу якоря электрической машины плюс заданный допуск. Угловая длина этой дуги близка к угловой длине поверхности полюса 1. Далее пластина продолжается до края наружной поверхности полюса 1, установленного в своем рабочем положении, и загибается вдоль этой поверхности до ее середины.

Наружные пластины 3 изогнуты так, что охватывают наружные поверхности соединенных краями пластин 2. При этом края изогнутой пластины 3 не доходят до середины пластины 2 на угол, близкий к /4 После изгибания пластины 2 и 3 соединяют, как показано на чертеже и скрепляют сваркой, клеем и т.п. Затем полюса 1 устанавливают на предназначенные им места на стыках краев пластин 2 и закрепляют любым возможным способом (сваркой, склейкой и т.п.). Образующийся между краями пластин 3 зазор выполнен с учетом линейного характера распределения магнитного потока под полюсом 1 в статоре. Напротив середины любого полюса магнитный поток в статоре равен нулю и равномерно увеличивается до максимума напротив окончания полюса. Благодаря этому зазору поперечный размер электродвигателя уменьшается до предельно возможной величины.

Таким образом, изготовленный по данному способу статор позволяет сократить размеры электрической машины почти до размеров ее якоря. При этом металл, из которого изготовляют статор, используется без отходов.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАТОРА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, включающий выполнение корпуса статора из ленты магнитомягкого материала и установку на противоположных сторонах внутренней поверхности корпуса статора двух полюсов из магнитотвердого материала, обращенные одна к другой, поверхности которых выполнены в виде цилиндрических сегментов в заданном угле к оси вращения якоря электрической машины, радиус R кривизны которых равен наружному радиусу этого якоря с соответствующим допуском, отличающийся тем, что для выполнения корпуса статора вырезают из ленты магнитомягкого материала две пары прямоугольных пластин, изгибают каждую пластину первой пары в виде скобы симметрично относительно ее середины, причем в центральной части пластины - по радиусу R в пределах угла, близкого к a, а на каждом краю - в ту же сторону по форме половины наружной поверхности полюса, установленного в рабочем положении, соединяют изогнутые пластины первой пары загнутыми краями, изгибают каждую пластину второй пары в виде скобы симметрично относительно ее середины, соответствующей соединению краев пластины первой пары, по форме наружных поверхностей соединенных пластин первой пары так, что любой край каждой изогнутой пластины второй пары отстоит от середины изогнутой пластины первой пары на угол, близкий к /4, накладывают изогнутые пластины второй пары на соединенные краями пластины первой пары, скрепляют все пластины между собой, после чего устанавливают полюса на соединенные края изогнутых пластин первой пары.

РИСУНКИ

Рисунок 1