Статор электрической машины

 

Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобретения - повьшение надежности. Пакет пластин магнитопровода 1 имеет чередунициеся с симметричной коронкой 2, прямоуг&льные зубцы 3 или только зубцы прямоугольной формы, в пазах 4 размещены секции всыпной обмотки 5 с корпусной изоляцией 6. На зубцы 3 плотно надеты анизотропные магнитные клинья 8, радиальные выступы 10 которых расположены внутри пазов 4. Магнитный клин армирован коробчатым каркасом 11, повторяющим конфигурацию клина. На торцах клина выполнены аксиально ориентированные канавки, в которых расположены крепежные элементы в виде отогнутых на 90 верхних частей зубцов прямоугольной формы. Изобретение позволяет обеспечить снижение тангенциальной составляющей вибрации, улучшает теплоотвод греющих потерь от обмотки к зубцам стато- S pa. 2 з.п, ф-лы, 8 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 -К 3/493

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1325623 (21) 4205419/24-07 (22) 08.12.86 (46) 15.07.88, Бюл. 9 26 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Н(уковского (72) Н.П.Белоус, Ю.Г.Борзяк, Н.Н.Прихода и А.И.Яковлев (53) 621.313.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1325623, кл, Н 02 К 3/493, 1985. (54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЬ( (57) Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобретения — повышение надежности, Пакет пластин магнитопровода 1 имеет чередующиеся зубцы с симметричной коронкой 2, прямоугольные зубцы 3 или толь„„SU„„1410191 д 2 ко зубцы прямоугольной формы. В пазах 4 размещены секции всыпной обмотки 5 с корпусной изоляцией 6. На зубцы 3 плотно надеты анизотропные магнитные клинья 8, радиальные выступы

10 которых расположены внутри пазов 4.

Магнитный клин армирован коробчатым каркасом 11, повторяющим конфигурацию клина. На торцах клина выполнены аксиально ориентированные канавки, в которых расположены крепежные элементы в виде отогнутых на 90о верхних частей зубцов прямоугольной формы.

Изобретение позволяет обеспечить снижение тангенциальной составляющей вибрации, улучшает теплоотвод греюЛ щих потерь от обмотки к зубцам стато- 5 ра. 2 з и. флы, 8 ил.

1410191

Изобретение отнссится к электромашиностроению и мсжет быть использовано при разработке и изготовлении электрических машин малой и средней мощности, содержащих всыпные обмотки

5 и характеризующихся пониженным уровнем шума, вибрации и ресурсом работы.

Целью изобретения является повышение надежности крепления обмотки при снижении вибрации, шума и улучшении теплоотвода.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена зубцовая зона статора зубцами различной формы, поперечный разрез, на фиг. 3 — зубцовая зона статора, по-. перечный и продольный разрез,, на фиг. 4 и 5 — интегральный коробчатый элемент и рамочныи магнитный клин для одновременного уплотнения проводов в пазах и механического .скрепления зубцов, на фиг, 6 — статор с отогнутыми под 90 зубцами крайних плас|тин, продольный разрез, на фиг, 7 элемент крепления 2 -образной формы, 25 на фиг. 8 — установка элемента крепления в статоре.

V °

Пакет пластин магнитопровода 1 имет чередующиеся зубцы с симметричной оронкой 2 и прямоугольные зубцы 3 (фиг. 1) или только с зубцами прямогольной формы (фиг. 2). Между указанными зубцами 2 и 3 расположены пазы

4, в которые помещены секции всыпной

35 обмотки 5, круглые провода которой заключены в корпусную изоляцию 6. При этом коронки 7 расположены симметрично относительнб середины зубцов 2 и асимметрично относительно середины пазов 4. На зубцы 3 (без коронок) плотно одеты анизотропные магнитные клинья 8, рамочная часть 9 которых скрепляет зубцы 3, а рациальные выступы 10 расположены внутри пазов 4 между стенками прямоугольных зубцов

3 и опрессованными при помощи радиальных выступов 10 магнитного клина

8 секциями всыпной обмотки 5.

Для повышения прочности магнитного

5О клина.он изнутри армирован коробчатым каркасом 11, повторяющим конструкцию клина с радиальнымй выступами 10.

На торцах клина 12 выполнены аксиально ориентированные канавки 13, в которых расположены крепежные элементы

55 о

14 в виде отогнутых под 90 зубцов крайних пластин 15 магнитопровода статора. С помощью отогнутых зубцов рамочный клин прочно закрепляется от перемещения в радиальном направлении.

При таком выполнении статора зубцовая зона жестко скреплена в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях посредством магнитного клина 8 благодаря его коробчатой форме 9, на личию выступов 10, которые расклинивают обмотку 5, подпрессовывая ее и благодаря крепежным элементам 14. В результате подпрессовки обмотки 5 клином 8 коэффициент заполнения пазов круглыми проводами возрастает от

0,7 до 0 95. Это позволяет превратить в монолит пазовую и зубцовую зоны, что в конечном итоге приводит к достижению поставленной цели — повышению надежности, снижению вибрации, шума и повышению теплоотвода от обмоток к зубцам статора за счет более высокого коэффициента теплопроводности опрессованных всыпных обмоток (опытные образцы показали снижение температуры на 30 С).

Возможны конструктивные особенности магнитопровода статора, исключающие крепление клина отгибанием крайних пластин зубцов: анизотропные магнитные материалы, не допускающие малого радиуса изгиба, тонкий лист, не дающий надежного крепления, крупные машины с листом толще 0,.5, когда отгибание сопряжено с технологически| ми трудностями и требует спецоснастки. Для таких случаев в малых и средних электрических машинах рамочный

Р клин может крепиться в статоре с помощью -образных элементов {фиг.7) т которые одной полкой устанавливаются, как показано на фиг. 8 в спецыальные канавки по наружной поверхности магнитопроводов 2, а другая полка отгибается в аксиальную канавку 3 клина

4 аналогично вышеописанному способу крепления крайним зубцом. В крупных машинах при наличии вентиляционных каналов они могут использоваться для установки полки 7, -†образно элемента вместо специальных канавок по наружной поверхности магнитопровода.

2 -Образный элемент может быть выполнен, например, из полосы стали 3 толщиной 0,5 мм.

Примером выполнения устройства может служить опытный асинхронный двигатель на базе серийного 4AX90L4 со статором, изготовленным в соответствии с описанием устройства,. При

1410191

70 этом зубцы статора имеют, чередуясь, прямую и обычную форму коронки зуба.

Рамочный клин имел армирующий каркас из 4-х слоев стеклоткани толщи— ной О, 1 мм, фиксированной эпоксидной смолой. Иагнитодиэлектрик использован следующего состава, в.ч.: ЭД-22

100, ПЭПА 15, ПЖ2М2-300,. Формообразование рамочного клина производилось в разъемной пресс-форме с термоподо— гревом на гидравлическом йрессе.

Рамочный клин в статоре крепился отгибанием крайних прямых зубцов в аксиальный паз клина, так как толщина листа составляла 0,5 мм.

Известно, что при работе электрической машины в зубцовой зоне возникают вибрации статора от радиальной и тангенциальной составляющих электромагнитных снл, а также из-за одностороннего магнитного тяжения, Введение магнитного клина 8 и закрепление его в радиальном аксиальном и 25 тангенциальном направлениях относительно зубцовой эоны приводит сразу к трем эффектам: снижает радиальную пульсацию магнитной индукции в зазоре, что дает снижение магнитного шума и вибрации от радиальной магнитной силы, ужесточает всю конструкцию зубцовой зоны путем подпрессовки всыпной обмотки и придает ей свойство повьппенной жесткости, что обеспечивает снижение тангенциальной составляющей вибрации, улучшает теплоотвод греющих потерь из уплотненной всыпной обмотки к зубцам статора и повышает надежность машины за счет более проч40 ного закрепления клина и обмотки. Последнее решает важную роль по увеличению надежности и ресурса работы электромашины.

Таким образом, в предлагаемой конструкции за счет более жесткой конструкции зубцовой зоны статора и скрепления ее в монолит, возникающие при работе электрической машины вибрации статора от указанных электромагнитных сил, как показали опыты, весьма эффективно демпфируют вибрации, а плотная установка в пазах магнитодиэлектрического клина 8 эа счет рамочной конструкции и введения крепежных элементов приводит к снижению тангенциальной составляющей вибрации. Испытания двигателя мощностью 2,2 кВт показали суммарный эффект по увеличению прочности и надежности, при этом срок службы предлагаемых электромашин может быть увеличен в 1,2-1,3 раза по сравнению с известными электрическими машинами, Формула изобретения

1. Статор электрической машины по авт. св. Ф 1325623, о т л и ч ас ю шийся тем, что, с целью повышения надежности крепления обмотки при снижении шума и улучшении теплоотвода, внутри магнитного клина расположен армирующий коробчатый каркас, повторяющий конфигурацию клина, а на торцах клина выполнены аксиальные канавки, в которых расположейы элементы крепления клина к,статору.

2. Статор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что элементы крепления выполнены в виде стальной плас". тины Z -образной формы, примыкающей к торцу магнитопровода, 3. Статор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что элементы крепле-. ния выполнены в виде отогнутых на

90 верхних частей зубцов прямоугольной формы крайних пластин магнитопровода.

14101 91! 41 01 91

Составитель В.Петри

Техред Л. Сердюкова

Редактор Ю;Середа

Корректор Э.Лончакова

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3491/53

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4