Статор электродвигателя и способы его изготовления

Авторы патента:

Терехин Станислав Павлович (RU)

H02K1/00 - Электрические машины (измерительные приборы G01; электродинамические реле H01H 53/00; преобразование входной энергии постоянного или переменного тока в выходную энергию требуемого вида H02M 9/00; громкоговорители, микрофоны, адаптеры и подобные электромеханические преобразователи звука H04R)

Владельцы патента RU 2647119:

Терехин Станислав Павлович (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении электродвигателей с постоянными магнитами на роторе. Статор электродвигателя содержит катушечный узел, выполненный из одной или нескольких включенных параллельно катушек индуктивности цилиндрического типа намотки, и цилиндрический магнитопровод с полюсами, расположенными на верхнем и нижнем торцах катушечного узла и выполненными отгибанием навстречу друг другу с обеспечением чередования их полярности. Магнитопровод с полюсами выполнен из полосы из электротехнической стали, согнутой в трубку, на которой размещен указанный катушечный узел, намотка которого выполнена либо на каркасе, либо непосредственно на трубку, по обе стороны которой выполнены полюсы в виде чередующихся выступов и впадин так, что напротив полюса с одной стороны выполнена впадина с другой. Также предложены способы изготовления статора. Технический результат при использовании заявленной группы изобретений состоит в упрощении изготовления и увеличении КПД. 3 н.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении электродвигателей с постоянными магнитами на роторе.

Известен способ изготовления статора электродвигателя, содержащего обмотку в виде катушки, намотанной на кольцевой каркас. Магнитопровод статора изготавливают в виде установленных соответственно на верхнем и нижнем торцах верхнего и нижнего дисков с центральными отверстиями и соединяющей их средней части, которую устанавливают внутри кольцевого каркаса катушки обмотки. Полюсы магнитопровода статора получают их равномерным вырезанием по периферии указанных дисков и отгибанием под углом 90° навстречу друг другу с чередованием, обеспечивая их переменную полюсность (US 5952760 A (SEIKO EPSON CORP) 14.09.1999, фиг. 1-2, колонка 7 строка 52 - колонка 8 строка 26).

Недостатком известного способа изготовления статора электродвигателя является сложность изготовления магнитопровода из трех частей.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ изготовления статора электродвигателя, содержащего обмотку в виде катушки, намотанной на кольцевой каркас. Магнитопровод статора выполнен в виде диска с центральным отверстием. Полюсы магнитопровода получают равномерным вырезанием по периферии указанного диска чередующихся полюсов разной длины. Длинные полюсы отгибают дважды под углом 90°. Причем длину их выбирают такой, чтобы их средние части образовали часть магнитопровода для размещения внутри каркаса катушки. При этом короткие вырезанные полюсы со средней частью диска магнитопровода размещают на верхнем торце катушки обмотки, а полюсы, образованные отогнутыми концами указанного диска, - на нижнем торце обмотки. Причем указанные полюсы чередуются между собой, как и их полярность (US 5859487 A (DELTA ELECTRONICS INC) 12.01.1999, фиг. 3-4, колонка 3 строки 23-6).

Недостатком известного магнитопровода также является сложность изготовления.

Технический результат при использовании заявленного изобретения состоит в упрощении изготовления и увеличении КПД.

Выполнение магнитопровода с полюсами из одной полосы из электротехнической стали обеспечивает повышение КПД, уменьшает количество деталей и сборочных операций, габариты и себестоимость производства.

На фиг. 1а и 1б показаны виды сверху и разрез заявленного магнитопровода, на фиг. 2-21 - этапы его изготовления.

Статор электродвигателя содержит катушечный узел 3, выполненный из одной или нескольких включенных параллельно катушек индуктивности цилиндрического типа намотки, и цилиндрический магнитопровод 4 с полюсами 2, расположенными на верхнем и нижнем торцах катушечного узла 3 и выполненными отогнутыми вдоль боковой поверхности катушечного узла 3 навстречу друг другу, образуя чередование полярности полюсов для взаимодействия с полюсами, чередующимися N и S ротора 1 электродвигателя. Магнитопровод с полюсами выполнен из заготовки в виде полосы 5 из электротехнической стали, согнутой в трубку (фиг. 6-8), на которой размещен указанный катушечный узел 3, намотка которого выполнена либо на каркасе, либо непосредственно на трубку, по обе стороны которой выполнены полюсы 2 в виде чередующихся выступов 7 и впадин 8 так, что напротив полюса с одной стороны выполнена впадина с другой (фиг. 2-5).

Заготовку магнитопровода 4 (фиг. 2-5) в виде полосы сгибают в трубку, скрепляют ее концами. Затем на нее надевается катушечный узел 3, намотанный на каркас, после чего осуществляют отгиб полюсов 2 магнитопровода навстречу друг другу.

Намотка катушечного узла 3 может быть осуществлена непосредственно на цилиндрическую часть магнитопровода (фиг. 12-14).

Выводы катушечного узла 3 фиксируют в упругую втулку 6, размещенную на магнитопроводе 4 (фиг. 13-14).

Статор может быть изготовлен из двух и более частей магнитопровода с образованием профиля, как на фиг. 17, 21, например из двух частей, как на фиг. 16, 18, 20, с направляющими элементами для сборки в строго определенном положении и фиксации в виде выступов и отверстий.

Каркас 10, на который намотана обмотка, может быть выполнен из различных материалов, включая материалы с хорошей магнитной проводимостью. Для снижения реактивного сопротивления вместо одной катушки наматывается несколько и включаются параллельно.

Использование заявленного изобретения обеспечивает за счет выполнения магнитопровода без зазоров повышение КПД электродвигателя, уменьшение количества деталей и сборочных операций, габаритов и себестоимость производства.

1. Статор электродвигателя, содержащий катушечный узел, выполненный из одной или нескольких включенных параллельно катушек индуктивности цилиндрического типа намотки, и цилиндрический магнитопровод с полюсами, расположенными на верхнем и нижнем торцах катушечного узла и выполненными отгибанием навстречу друг другу с обеспечением чередования их полярности, отличающийся тем, что магнитопровод с полюсами выполнен из полосы из электротехнической стали, согнутой в трубку, на которой размещен указанный катушечный узел, намотка которого выполнена либо на каркасе, либо намотана непосредственно на трубку, по обе стороны которой выполнены полюсы в виде чередующихся выступов и впадин так, что напротив полюса с одной стороны выполнена впадина с другой.

2. Способ изготовления статора электродвигателя, содержащего катушечный узел, выполненный из одной или нескольких включенных параллельно катушек индуктивности цилиндрического типа намотки, и цилиндрический магнитопровод с полюсами, которые располагают на верхнем и нижнем торцах катушечного узла и изготавливают отгибанием навстречу друг другу, отличающийся тем, что магнитопровод с полюсами изготавливают из заготовки в виде полосы из электротехнической стали, по обе стороны которой нарезаны полюсы в виде чередующихся выступов и впадин так, что напротив полюса с одной стороны выполнена впадина с другой, затем заготовку сгибают в трубку, на которую надевается катушечный узел, намотанный на каркас, после чего осуществляют отгиб полюсов магнитопровода навстречу друг другу.

3. Способ изготовления статора электродвигателя, содержащего катушечный узел, выполненный из одной или нескольких включенных параллельно катушек индуктивности цилиндрического типа намотки, цилиндрический магнитопровод с полюсами, которые располагают на верхнем и нижнем торцах катушечного узла и изготавливают отгибанием навстречу друг другу, отличающийся тем, что магнитопровод с полюсами изготавливают из заготовки в виде полосы из электротехнической стали, по обе стороны которой нарезаны полюсы в виде чередующихся выступов и впадин так, что напротив полюса с одной стороны выполнена впадина с другой, затем заготовку сгибают в трубку, осуществляется отгиб полюсов магнитопровода навстречу друг другу, после чего осуществляют намотку катушечного узла на цилиндрический магнитопровод, и снова отгибают полюсы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических двигателях. Техническим результатом является предотвращение электрической коррозии подшипников в отсутствие проводящего элемента, соединяющего вместе вращающийся вал и корпус.

Ротор, имеющий вдающиеся перемычки // 2646851

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение конструкции ротора.

Статор электрогенератора // 2646614

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам с преимущественно тихоходными колесами. Технический результат - повышение эффективности использования магнитопровода.

Магнитная система ротора с постоянными магнитами и способ ее изготовления // 2646543

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству роторов электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат – повышение энергетических характеристик.

Генератор индукторный // 2645949

Изобретение относится к индукторным сегментным генераторам. Генератор индукторный содержит роторные элементы с валом, статор, элементы крепления и подшипники.

Устройство для получения импульса силы, действующей в заданном направлении, путем организации взаимодействия движущихся электрических зарядов // 2645740

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении реализации получения импульса силы, действующей в заданном направлении, и может быть использовано на борту космического аппарата с помощью электрической энергии, вырабатываемой, например, солнечными батареями.

Синхронный реактивный электродвигатель с удвоенной частотой вращения // 2644943

Изобретение относится к области электротехники, в частности к многофазным синхронным реактивным электродвигателям, и может быть использовано для привода различных малонагруженных механизмов, работающих на высокой частоте вращения в течение длительного времени.

Компенсатор объемного расширения диэлектрического компаунда погружного электродвигателя // 2644800

Изобретение относится к насосостроению, а именно к погружным скважинным электрическим насосам, и может быть использовано при производстве электродвигателей к ним.

Гибридный магнитопровод статора электромеханических преобразователей энергии // 2644577

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в электромеханических преобразователях энергии автономных объектов. Техническим результатом является повышение надежности, механической прочности, энергоэффективности и минимизация тепловыделений электромеханических преобразователей энергии, повышение КПД электромеханических преобразователей энергии на 1-2%, а также повышенная линейная токовая нагрузка электромеханических преобразователей энергии с внешним жидкостным охлаждением поверхности статора.

Активная часть электрической машины, радиальный магнитный подшипник и способ изготовления радиального магнитного подшипника // 2644570

Изобретение относится к области электротехники, в частности к активной части электрической машины. Технический результат – улучшение магнитных характеристик.

Электрическая машина с постоянными магнитами и обмотками из высокотемпературного сверхпроводникового материала // 2648677

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для использования в разработках аэрокосмической техники. Технический результат – повышение массоэнергетических характеристик электрической машины. Электрическая машина с постоянными магнитами и ВТСП обмотками содержит корпус, в котором размещен статор, содержащий рейстрековые ВТСП катушки, намотанные ВТСП-2 лентами и расположенные на зубцах из стеклотекстолита. Между катушками статора установлены диамагнитные вставки из массивного высокотемпературного сверхпроводникового материала. Катушки, расположенные на зубцах, установлены на внешнем защитном экране, запрессованном в корпус. Установленный на немагнитном валу машины цилиндрический ротор представляет собой немагнитный пакет, в пазах которого размещены чередующиеся постоянные магниты с радиальной и тангенциальной намагниченностью. В середине магнитных полюсов ротора установлены пластины из массивного высокотемпературного сверхпроводникового материала. На поверхности ротора расположена тонкостенная оболочка из пленочного ВТСП материала. 2 ил.

Охлаждающий зазор полюсного башмака для аксиального двигателя // 2649972

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – улучшение охлаждения полюсных башмаков. Двигатель с аксиальным потоком содержит один или более вращающихся дисков и статор, включающий полость, выполненную между стенками, и содержащий в ней более одного узла электромагнитных катушек. Каждый узел электромагнитных катушек содержит более одного полюсного элемента, каждый из которых имеет аксиально продолжающийся стержневой участок, первый и второй радиально продолжающиеся концевые башмаки и одну или более соответствующих катушек. Каждая из указанных катушек намотана вокруг стержневого участка. Внешняя поверхность упомянутых концевых башмаков присоединена к одной или другой упомянутым стенкам. Указанные башмаки дополнительно содержат теплообменную поверхность, обращенную к катушке, намотанной вокруг стержня. 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Двигатель-маховик // 2650178

Изобретение относится к области электротехники, в частности к двигателям-маховикам, и может использоваться для систем ориентации и стабилизации космических аппаратов. Технический результат – уменьшение массы при сохранении значительного момента инерции индуктора и высокой электромагнитной мощности. Двигатель-маховик содержит якорь с m-фазной обмоткой, где m=2, 3, 4, 5, 6 …. - число фаз обмотки якоря, и индуктор с полюсами. Каждая из фаз состоит из катушек. Индуктор состоит из скрепленных между собой сердечников и намагниченных в осевом направлении постоянных магнитов, расположенных между сердечниками индуктора. При этом якорь и индуктор объединены между собой корпусом из немагнитного материала. Корпус представляет собой полый внутри тор кольцевого сечения. Катушки обмотки якоря закреплены с внешней стороны корпуса, а индуктор расположен внутри корпуса с возможностью вращения. Внутрь корпуса помещена смазка, которая представляет собой магнитную жидкость. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Электрическая машина, имеющая ротор, охлаждаемый охлаждающим газом // 2650180

Изобретение относится к области электротехники, в частности к охлаждению ротора электрической машины. Технический результат – улучшение охлаждения ротора. Электрическая машина содержит ротор, охлаждаемый посредством охлаждающего газа, и окружающий этот ротор статор, который имеет несколько пакетов шихтованного сердечника. Отдельные пакеты шихтованного сердечника расположены последовательно в осевом направлении, параллельном оси вращения ротора, и отделены друг от друга проточными каналами, которые со стороны ротора открыты для подвода к ротору охлаждающего газа. При этом предусмотрен по меньшей мере один канальный лист, который ограничивает отдельный пакет шихтованного сердечника от проточного канала и имеет обращенный к ротору концевой участок, отклоняющий течение охлаждающего газа, проходящее по проточному каналу, от радиального направления, указывающего к оси вращения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Электрическая машина (варианты) // 2650879

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании двигателей (генераторов) с постоянными магнитами. Технический результат - увеличение вращающего момента в режиме двигателя и отдаваемой мощности в режиме генератора. В электрической машине, содержащей статор, ротор, устройство переключения в режиме двигателя и устройство преобразования напряжения в режиме генератора, ротор содержит группу линейных магнитных сборок Халбаха, зоны максимальной индукции которых расположены перпендикулярно или параллельно к плоскости движения ротора. Внешний или внутренний статор содержит магнитопровод с обмоткой. Возможен линейный вариант исполнения электрической машины и вариант конструкции с двумя электрическими машинами, причем вторая является зеркальным отображением первой. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 28 ил., 5 табл.