Беспазовый статор электрической машины
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Соцкалксткческих
Респчблиы (ii) 917262 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву(22) Заявлено 1 9,1 2.79 (21) 2854527/24-(уу с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.
Н О2 К 1/06
Н 02 К Э/04
Гооударственый комнтет
СССР ю делои изобретений н открытий (53) УДК621. .31 3.04 (088.8) Опубликовано 30.03.82 Бюллетень №12
Дата опубликования описания 30.03.82
Л. B. данкевич (72) Автор изобретения
1 Y C т
Краматорский индустриальный нститут- -. (." .," (71) Заявитель (54) БЕСПАЗОВЫЙ СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
МАШИНЫ
Изобретение относится к электричео кнм машинам и может быть преимущест венно использовано в машинах постоянного тока, в синхронных, асинхронных и других электрических машинах любого использования.
Известен сеспазовый статор электрической машины, содержащий пакеты, на.бранные из групп, состоящих нз изолированных и соединенных между собой элементов, имеющих активные лобовйе части (1) .
Указанная цель достигается тем, что в беспазовом статоре электрической машины, содержащем ярмо -и активную часть, выполненную из ряда пакетов, каждый иэ которых состоит нз групп с различ5 ной длиной лобовых частей по числу фаэ машины, выполненных из отдельных изо- лированных друг от друга и соединенных между собой элементов иэ биметалла, . состоящего из электропроводного и магнитопроводного материала, число витков в группах определяется из соотношений: (й 1 . W з Дз, В этом беспаэовом статоре группы Ь С 1 Ф ьа пакета имеют разную форму и отлйчают
Каждый последующий пакет состоит ся друг от друга по размерам, что услож- иэ групп большой длины k>, средней а няет их изготовление. Кроме того, имею- . и малой длины 4<, а каждый предыдущиеся вырезы, в которые помещаются щий пакет - из групп малой длины, лобовые части, снижают общую надеж- средней 8z и большой длины Еу, где(", ность статора, сопротивление фаз обмог-, 4> - длина соответствующих групп ки различно, что ухудшает хараcTepgcTH пакета, М/,Ф/, Ф - число витков. этих ки машины. групп
Цель изобретения - улучшение энерге- . На фнг. 1 . показан беспаэовый статических характеристик машины. тор цилиндрического исполнения, на
3 9172 фиг. 2: - то же, продольный разрез, на фиг. 3 - полоса с выштампованными вы реэами на одну группу, на фиг. 4 - группа из сложенной полосы (четвертая); на фиг. 5 — то же, после изгиба по продолт- 5 ной оси, на фиг. 6 - то же вид сбоку на фиг, 7 - то же, вид сверху", на фиг. 8группа из сложенной полосы после изгиба по продольной оси (пятая); на фиг. 9 - группа иэ сложенной полосы . то после изгиба по продольной оси (шестая); на фиг. 10 - собранный пакет из трех групп, на фиг. 1 1 - то же, вид сбоку, на фиг. 12 - то же, вид сверху, на фиг. 13-схемы соединений в пакете 15 прех групп; на фиг. 14 — схемы пакета с тремя группами, выполненными иэ двух одинаковых частей; на фиг. 15схема соединения двух пакетов, обеспечивающая выравнивание сопротивления щ
ЭДС фаз.
Статор имеет станину 1 {литую или сварную), в которой находится ярмо 2, выполненное из колец электротехничео-. кой стали с изоляцией между слоями, и 25 распределенный активный слой 3, состоящий из магнитоэлектрических активных сторон катушечных групп 4-9, имеющих одинаковую форму, с эквивалентным числом витков, изготовленных независимо 5а от ярма. Между ярмом 2 и катушечными группами, изготовленными из двух половин, находится магнитопровод 10, являющийся технологическим, Группы пакетов выполнены разной ллины и составлены так, что последующий пакет со« стоит из групп большой, средней и малой длины (7,, 4,), а каждый предыдущий — из малой, средней и боль шой (.8т,,, (). NBFHHToHpoBog u ярмо отделейы от катушечных групп слоем изоляции 11. Каждая группа состоит из
1 двух активных сторон, например 4 (фиг. 1 ). Активные стороны в группе состоят из элементов 12 (фиг. 1-4). Зле- 4 менты двух активных сторон группы соединены между собой лобовыми соединениями 13 (фиг. 3-5), представляющими одно целое с элементом 12.
Группы выполняются как одно целое
50 с изоляцией всех активных элементов и лобовых соединений. Катушечные группы соединяются между собой в зависимости ат конструкции обмотки (трехфазной, однофаэной, обмотка постоянного тока и т. л.) и принятой схемы соедине ния, Гтакет объединяет в себе несколько групп. В нашем случае для трехфазной обмотки три группы 4-6 образуют один
62 пакет, а группы 7-9 - второй йакет (фиг. 1).
Группы выбраны из изолированных и соединенных между собой элементов, выполненных из материала, являющегося магнитопроводным и электропроводным, например биметалла. При этом соотношение электропроволного и магнитопро водного материала может находиться в пределах 0-100 . Ширина лобовых частей 14, 1 5 и т. д. различна для того, чтобы не прибегать к изгибу в лобовых частях. B полосе (фиг. 3) с одной сторо ны штампуется вырез 16, затем вырез
1 7 с другой стороны и т . д. Заготовка для группы может. быть получена и сразу на компаундном прессе, на котором штампуется вся заготовка по фиг. 3.
После штамповки полосы изолируются и складываются по пунктирным линиям
18 и 19, образуя катушечную группу (фиг. 4) с двумя активными сторонами 20 и 21. Чтобы выравнять все активные стороны, полученная группа изгибается по линии симметрии 22-23, и получается катушечная группа, приведенная на фиг. 5, После растяжки группы она принимает форму, приведенную на фиг. 6. Формовка группы и ее обработка могут быть выполнены на специальном шаблоне, облегчающем процесс изготовления.
Расстояние 24 (фиг. 6) равно 2/3 Г полюсного деления, расстояние 25 - полюсному делению. Размер 26 представляет собой ширину лобовой части, а размер
27 - длину лобовой части (фиг, 7).
Группа 5 изготавливается аналогично группе 4, но имеется разница в. штамповке.
B полосе штампуются вырезы также, как на фиг. 3, но вылеты лобовых частей 28 и 29 (фиг. 8) длиннее, чем у группы 4 на длину ее лобовой части.
Лобовые части разных групп имеют разную длину. Ширина лобовых участков соответствующих элементов одинакова.
Так, первый участок 14 лля четвертой, пятой; шестой групп: одинаков. Все гщппы по своей форме идентичны. Длина лобовых соединений 30 и 31 шестой группы больше, чем группы 5 еще на одну лобовую часть (фиг. 9).
Из сравнения фиг. 11 . и 12 видно, что пакет (фиг. 10) образован за счет сложения групп 6, 5 и 4. В отверстие шестой группы входит половина пятой группы, в отверстие пятой группы — половина четвертой группы (фиг. l 10, 917
11 и 12), Собранные и изолированные междуфазной изоляцией групйы легко собираются в пакет, так как между их стенками имеется расстояние 2/3 Г (фиг. 6, размер 24). Группа собирается. 5 из профильного или прямоугольного ма териала (фиг. 6 и 11).
Изготовленный пакет изолируется, компаундируется, образуя одно монолитно целое. Изготовленные пакеты собираются на шаблоне, опрессовываются, и на активный участок и лобовые соединения наносится изоляция 11. Затем пакеты покры.ваются магнитопроводом, который может быть изготовлен из порошкового магнит» ного. материала. Собранная монолитная активная часть статора помещается в станину 1 и закрепляется кольпами 32 и 33 с прижимными дисками лобовых частей 34 и 35 (фиг. 2), zo
Иэ схемы соединений в пакете для групп 4, 5 и 6 (фиг, 13), а также из фиг. 6 и 11 видно, что ширина группы составляет 4/3 полюсного деления. С целью сокращеиия длины лобовых час- 25 тей преплагается каждую группу выполнять иэ двух одинаковых частей (фиг. 14).
Эти части между собой могут соединяться после дова тельно ил и параллельно..
Выводы от каждой группы выполняются как у обычных машин, затруднений предлагаемая конструкция не вносит, Выравнивание сопротивлений фаз и ЭДС предлагается производить двумя способами.
В первом способе число витков группы 5 берется за основу, .а число витков группы 4 увеличивается пропорционально отношению длин групп. Что касается группы 6, то в ней число витков уменьшается пропорционально отношению длин 4п шестой группы и пятой, Т. е. число в у ков групп равно: М/ = Ы, М = Ф, гдето,ф +, число витков соответственно четверто пятой и шестой групп;
f,f, fy - длина групп.
Таким образом, витки разных rpymf являются эквивалентными по сопротивлениям и ЭДС. Такой способ наиболее применим для двухполюсных машин.
По второму способу предлагается пер50 вые три группы выполнять так, как описано на фиг. 13. Следующие группы выполняются так, чтобы компенсировать неравенство сопротивлений и ЭДС, т. е. выполняется большая группа, средняя груп- 55
i па (остается без изменения) и самая малая. Такое выполнение приведено на фиг. 1 5 и оно обеспечивает эквивалент262 6 ность всех фаэ. Группы по фиг. 1 5 могут быть выполнены из двух одинаковых частей, как указано на фиг, 14.
Предлагаемый статор работает так же, как и известный. Он создает магии ное поле, которое взаимодействует с ротором, и образует вращающий момент (для двигателя). В статоре создается
ЭДС в случае, если статор применен в качестве генератора. Вотличие от иэ вестных статоров лобовые части пакетов являются активными, по ним прохо дит магнитный поток, и в них создается
ЭДС.
В преплагаемом статоре по сравнению с известным упрощено изготовление групп и пакетов статора, так как все группы имеют одинаковую форму, сокращены ширины лобовых соединений, решен вопрос выравнивания сопротивлений фаз и ЭДС за счет применения эквивалентного количества витков, и за счет эквивалентности групп в фазе.
Таким образом, изобретение позволяет улучшить энергетические характеристики,машины и BHbIlIHtb трудоемкость изготовления.
Формула изобретения
1. Беспазовый статор электрической машины, содержащий ярмо и активную часть, выполненную: из ряда пакетов, каждый нз которых состоит иэ групп с различной длиной лобовых частей по чио лу фаз машины, выполненных из отдельных изолированных друг от друга и соединенных между собой элементов из бкжеталла, состоящего из электропроводного и магнитопроводного материала, отличающийся тем, что„ с пелью улучшения энергетических характеристик, число витков в группах определяется из соотношений:
8х Фз Я, -%. - 7 а з
2;Статор поп. 1, отличаю шийся тем, что каждый последующий пакет состоит из групп большой длины 4, средней и малой 1, а каждый предыдущий пакет «из групп малой длины 4 средней 1 и большой длины 8, где,f,(- длина соответствующих групп пакета>
+ лl з
Источ ники информадии, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свицетельствр СССР № 824372, кл. Н 02 К 3/04, 1978.
Фиг. 0
Составитель Ф. Подольская, Редактор А. Лежнииа Техред M.Ðåéâåñ . Еорректо Л. Бокшан, Заказ 1899/73 Тираж 71 9 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4