Статор электродвигателя
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЙ
ИЗОВРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЭУ (ii!882149
Союз Советских
Соцнвяиетмчевних респубянв (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(51)M. Кл. (22) Заявлено27.02. 81 (21) 3251188/24-07 с прнсоеднненнем заявки .%(23)ПриоритетН 02 К 1/06.
Н 02 К 23/04
ВеуюретешшЫ1 кеветет
CCCP ае аевем взебретевв» к втврытвв (53) УДК 621 313..04(088.8) Опублнковано115 12.82. Бюллетень М46
Дата опублнковання опнсання 15. 12. 82 (72) Автор изобретения
С.А.Кцрьянов у (Научно-исследовательский, проектно-к укторский -
» и технологический институт электромашиност я
{71) Заявнтель (54) CTATOP ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в микроэлектромашинах постоянного тока с возбуждением от постоян- . ных магнитов.
Распространенные в настоящее время конструкции статоров с радиальными постоянными магнитами иэ магнитотвердых ферритов предусматривают ус" . тановку количества полюсов из постоянных магнитов, равного удвоенному числу пар полюсов (l ).
При использовании в качестве материала, например, магнитотвердого феррита-при значительном цецтральном угле в 120-130 длина полюса по,лучается завышенной из-за нетехнологичности изготовления постоянного магнита меньшей длины вследствие снижения механической прочности из- уо за хрупкости, необходимости абеепе1 чения индукции магнитного поля rioстоянных магнитов близкой к остаточной и уменьшения влияния реак2 ции якоря при пусках на размагничивание. При этом используемая внутренняя энергия постоянного магнита зна-, чительно меньше максимальной, а использование магнита увеличенной длйны приводит к незначительному увеличению индукции поля постоянного магнита и рабочего маГнитного потока и к увеличению массы материала и станины машины. Кроме того,материал постоянных магнитов, например, магнитотвердый феррит, имеет резко пониженную по сравнению со сталью теплопроводность:, а наиболее интенсивный теплообмен, особенно в закрытой и невентилируемой машине, происходит в воздушном эаэаре от яко- ря к полюсу, далее на станину и в
)окружающую средуГ23, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является статор электI :родвигателя постоянного тока, содер жащий станину из магнитопроводного
4 со стальным шихтованным полюсом и постоянным магнитом; на фиг.2 — шихтованный стальной полюс и его пластина.
Статор состоит из магнитопроводной станины 1 в виде кольца, полюса 2 из постоянного магнита и стального шихтованного полюса 3, закрепленных на станине 1 с помощью пружинных скоб 4 и заклепок 5. Полюс 3 состоит из отдельных пластин 6, части которых скреплены между собой так, что каждая пара рядом расположенных пластин собранных внакладку, образует торцовую форму полюса 3. Между пластинами 6 полюса 3, исключая места накладок, остаются воздушные проме- в жутки превышающие толщину пластины
6. Пластины 6 штампуют из электротехнической стали с. электроизоляционным покрытием. Торцовая поверхность пластины 6 - одна плоскость. Внутренний центральный угол полюсов 2 и 3 одинаков, наружный центральный угол полюса 3 увеличен, например, до 180
Скоба 4 выполнена из немагнитного пружинного материала. Заклепка 5 расположена между полюсами и прижимает скобу 4 непосредственно к станине 1 и боковым поверхностям полюсов 2 и 3.
Увеличение наружного центрального угла шихтованного полюса 3 уменьшает магнитное сопротивление спинки стато ра из-за увеличения сечения магнитопровода на этом участке и укорочения пути прохождения части магнитного потока по шихтованному полюсу 3 за счет его меньшего по сравнению со станиной 1 радиуса. Таким образом, при выполнении одного полюса из постоянного магнита, а другого - стальным, шихтованным с увеличенным наружным центральным углом величина рабочего потока снижается на .8-254.
Наличие воздушных промежутков между пластинами 6 оказывает малое влияние на увеличение МДС воздушного зазора (в среднем на 5-103 при толщине листа 0,35-0,5 мм ), что вызывает незначительное уменьшение индукции в зазоре (0,5-23).
В предлагаемом техническом решении масса стального полюса меньше массы полюса из постоянного магнйта в среднем на 10-203, а снижение величины магнитного потока при ререходе к статору с одним постоянным магнитом уменьшено;(за счет увеличения наружного центрального угла
3 982149 материала, на которой размещены чередующиеся полюса из радиально намагниченных постоянных магнитов и шихтованные полюса из стальных пластин (3 ).
Однако стальной магнитопроводящий полюс (литой либо с плотной шихтовкой ), равный по величине бруску постоянного магнита (из магнитотвефдого феррита ) значительно, в среднем 1,5 раза, превышает его по массе, что увеличивает массу статора и машины в целом. Кроме того, .такой стальной полюс не снижает сопротивление магнитному потоку насыщенной части станины между полюсами (так как не увеличивает ее сечение ) и тепловому потоку от внутреннего нагретого воздуха к станине (так как не имеет увеличенной поверхности теплоприема 1, что приводит к перегреву машины и уменьшению ее надежности.
Указанная конструкция статора применена только для, самых малых машин (до нескольких Вт полезной мощности где главным требованием является технологичность статора в частности обработка постоянного магнита . малых размеров, а йе его массо-габаритные показатели. Применение же такого статора в машинах с мощностью в десятки Вт приведет к увеличению массы статора из-за увеличения массы стального полюса, а также к значительному снижению величины магнитного потока при замене в статоре одного из двух полюсов из постоянных магнитов на стальной.
Для компенсации снижения магнитного потока (электромагнитной мощ40 ности машины ) необходимо увеличивать габариты машины и ее массу, что приведет к недопустимому снижению технического уровня, а потому является неприемлемым.
Цель изобретения - повышение на45 дежности путем уменьшения перегрева внутренних частей двигателя и сокращение расхода электротехнической стали.
Поставленная цель достигается тем, 0 что каждая пластина шихтованного полюса выполнена s виде двух одина: ковых частей, которые в центре полюса соединены внакладку, при этом противолежащие пластины расположейы друг относительно друга с зазором.
На фиг.1 схематически изображен предлагаемый статор электромашины
5 . 9821 шихтованного полюса ). Кроме того, снижение;магнитного потока (электромагнитной мощности ) частичного либо . полностью компенсируется снижением электрических потерь в обмотке якоря з за счет снижения электрического сопротивления при уменьшении нагрева. Для:: этого предлагается уменьшить пере" гревы внутренних частей закрытой либо невентилируемой машины. эа счет увеличения интенсивности теплообмена (сокращения перепада температур ) между нагретым воздухом внутри машины и станиной (статором ). Это достигается тем, что шихтованный по15 люс 3 состоит из пластин 6,- каждая рядом расположенная пара из которых соединена внакладку, причем между, противолежащими пластинами 6,исключая места- накладки„ образован воз М душный зазор. За счет этого площадь теплоприема полюса 3 увеличена в 1030 раз против площади расточки полюса. При сборке полюса 3 из отдельных пластин 6 плотно шихтованной получается только узкая средняя часть, (место накладки ), где пластины 6 контактируют друг с другом. Иежду пластинами. 6 остальной частй полюса остаются воздушные промежутки, толщина которых равна или больше толщины пластин 6. Поверхность пластин
6 обдувается внутренним нагретым воздухом, приводимым в движение вращающимся якорем. Наружной цилинд- зз рической поверхностью полюс 3 (листы) плотно прижат к станине i..При этом перегрев обмотки якоря и других внутренних частей снижается на I0-403, ц9 что повышает яадежнссть машины. Та;ким образом, полюс 3 выполняет роль не только магнитопровода, но и теплоприемника с резко увеличенной поверхностью и уменьшенной массой. с
Формула изобретения
Статор электродвигателя постоянно; го тока, содержащий станину из магии" топроводного. материала, на которой размещены чередующиеся полюса из радиально намагниченных постоянных магнитов и шихтованные полюса из стальных пластин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения перегрева внутренних частей двигателя и сокращения расхода электротехнической стали, каждая пластина шихтованного полюса выполнена в виде двух, одинаковых частей, которые в центре полюса соединены внакладку, при этом противолежащие пластины расположены друг относительно друга с зазором.
Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе
Пятин Ю.M. Постоянные магниты.
И., "Энергия", 1980, с.138-352, 335-340, 371-387.
2. Корицкий 6.8. Справочник по электрическим материалам. И., "Энер гия", 976, т.3, с.34.
3. Паластин Л.И. Электрические машины автономных источников питания.
И., "Энергия", 1972, с.49. с
982149
Составитель В. Никаноров
Редактор А.Химчук Техред С.Иигунова Корректор, В.Бутяга
Заказ 9739/76 Тираж 721 Подлисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113935, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5
Ю Ю Ю 4В Ю Ю Ю Ю
Филиал AOl "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4