Статор электрической машины

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании электрических машин различного назначения. Устройство содержит ярмо 1 и зубцовую зону, предназначенную для размещения обмотки 2. Наружная поверхность зубцовой зоны охвачена тонкостенным цилиндром 3, выполненным из магнитного материала. Цилиндр 3 может быть изготовлен из листовой заготовки или из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной в один или нескольких рядов. Для уменьшения электрических потерь листовую заготовку выполняют с перфорацией в виде сквозных продольных прорезей - в местах расположения открытых пазов и поперечных прорезей - в местах расположения зубцов. Выполнение цилиндра из нескольких рядов проволоки улучшает выравнивание магнитного потока в воздушном зазоре и сглаживает его пульсации. Для повышения изоляционной надежности и монолитности конструкции намотку проволоки ведут совместно с укрепляющей нитью. Простой по конструкции и технологичный в изготовлении охватывающий цилиндр 3 закрепляет обмотку 2, механически ограничивая ее положение только в пределах пазов, выравнивает магнитный поток в зазоре и уменьшает динамические потери в статоре. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании электрических машин.

Известна электрическая машина с экранированным статором, поверхность ярма которого совместно с размещенной на ней электрической обмоткой охвачена тонкостенной металлической гильзой, соединенной с кожухами, связанными в свою очередь с арматурой (1). Известное устройство отличается сложностью конструкции и низкими энергетическими показателями.

Наиболее близким к данной полезной модели устройством является статор электрической машины, содержащий ярмо, соединенное с зубцовой зоной, открытые пазы которой предназначены для размещения обмотки. Обмотка удерживается магнитными клиньями, которые одновременно частично выравнивают электромагнитные потоки в местах расположения пазов и, следовательно, во всем зазоре машины (2). Однако удерживающие клинья усложняют конструкцию статора, отрицательно влияя на ее технологичность и ухудшая массо-габаритные показатели. Кроме того, клинья, выполненные из ферритов либо материалов с низкой магнитной проницаемостью, не полностью сглаживают пульсации электромагнитного потока (обусловленные зубчатостью конструкции), что отрицательно сказывается на рабочих характеристиках машины и ее КПД.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является улучшение рабочих характеристик электрической машины, КПД и массо-габаритных показателей, а также повышение технологичности изготовления путем упрощения конструкции.

Технический результат достигается за счет того, что в статоре электрической машины, содержащем ярмо, соединенное с зубцовой зоной, предназначенной для размещения обмотки (2), поверхность зубцовой зоны охвачена введенным тонкостенным цилиндром, выполненным из магнитного материала. Цилиндр может быть изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной в один либо несколько рядов, причем витки проволоки расположены концентрично оси ярма и скреплены связующим. Цилиндр может быть изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной в один или несколько рядов, размещенных между слоями, выполненными из изоляционного материала.

Цилиндр может быть изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной совместно с укрепляющей нитью в один или несколько рядов, причем витки расположены концентрично оси ярма и

скреплены связующим. Цилиндр может быть выполнен из листовой заготовки, в которой в местах расположения открытых пазов могут быть выполнены сквозные поперечные прорези, а в местах расположения зубцов - продольные прорези.

На Фиг.1 представлена конструкция статора электрической машины с размещением зубцовой зоны со стороны наружной поверхности ярма.

На Фиг.2 представлена конструкция статора электрической машины с размещением зубцовой зоны со стороны внутренней поверхности ярма.

На Фиг.3 представлена развертка поверхности цилиндра.

Устройство (Фиг.1, Фиг.2) содержит: ярмо 1 и зубцовую зону, предназначенную для размещения обмотки 2. Наружная поверхность зубцовой зоны охвачена тонкостенным цилиндром 3, выполненным из магнитного материала. При размещении зубцовой зоны на наружной поверхности ярма 1 (Фиг.1) цилиндр 3 устанавливают с минимальным зазором относительно зубцов. При размещении зубцовой зоны на внутренней поверхности ярма (Фиг.2) закрепление цилиндра на поверхности зубцов осуществляют путем приклеивания или установки «в распор».

Цилиндр 3 может быть изготовлен из листовой заготовки или проволоки, выполненных из магнитного материала. Проволоку наматывают в один либо нескольких рядов и скрепляют связующим, например, эпоксидным.

Выполнение цилиндра из проволоки минимизирует электрические (активные) потери, возникающие при изменении электромагнитного потока, что повышает КПД устройства.

Для обеспечения монолитности и повышения надежности конструкции ряды проволоки размещают между изолирующими слоями, при этом охватывающий цилиндр не только механически удерживает обмотку, но и дополнительно ее изолирует.

Выполнение цилиндра из нескольких рядов проволоки дополнительно сглаживает пульсации магнитного потока в воздушном зазоре.

Для повышения изоляционной надежности и монолитности конструкции намотку проволоки ведут совместно с укрепляющей нитью, выполненной из хлопкового, полимерного либо стеклянного волокна.

Выполнение цилиндра из тонкой (0,1÷1 мм) листовой заготовки (Ст 2212, 2421 и т.д.) наиболее целесообразно при проектировании низкочастотных электрических машин. С целью уменьшения электрических потерь, имеющих место из-за токов Фуко, листовую заготовку выполняют с перфорацией (Фиг.3) в виде сквозных поперечных прорезей 4 - в местах расположения открытых пазов, и продольных прорезей 5 - в местах расположения зубцов (вдоль оси вращения цилиндра).

Таким образом, введение простого по конструкции и технологичного в изготовлении тонкостенного цилиндра, охватывающего наружную поверхность зубцовой зоны, закрепляет обмотку, механически ограничивая

ее положение только в пределах пазов, кроме того, выравнивает магнитный поток в зазоре, слаживая его пульсации (в случае сильного насыщения зубца и широкой щели паза), и уменьшает динамические потери в статоре.

Данная конструкция статора может быть использована при изготовлении электрических машин различного назначения.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:

SU 1721713 A1, H02K 1/16, 1989 г.

SU 486425 H02K 3/48, 1973 г.

1. Статор электрической машины, содержащий ярмо и зубцовую зону, предназначенную для размещения обмотки, отличающийся тем, что поверхность зубцовой зоны охвачена введенным тонкостенным цилиндром, выполненным из магнитного материала.

2. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что цилиндр изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной в один либо нескольких рядов, причем витки проволоки расположены концентрично оси ярма и скреплены связующим.

3. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что цилиндр изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной в один или несколько рядов, размещенных между слоями, выполненными из изоляционного материала.

4. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что цилиндр изготовлен из выполненной из магнитного материала проволоки, намотанной совместно с укрепляющей нитью в один или несколько рядов, причем витки расположены концентрично оси ярма и скреплены связующим.

5. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что цилиндр изготовлен из листовой заготовки.

6. Статор электрической машины по п.5, отличающийся тем, что в цилиндре в местах расположения открытых пазов выполнены сквозные продольные прорези, а в местах расположения зубцов - поперечные прорези.