SU1019553A1

SU1019553A1 - Electric machine stator

Info

Publication number: SU1019553A1
Application number: SU823399534A
Authority: SU
Inventors: Владимир Никитович Пашков; Анатолий Михайлович Федюшкин; Юрий Иосифович Шиндельман; Александр Иванович Яковлев
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1983-05-23

Abstract

1. СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ , содержащий/элемеппмохлаждени и составной магнитопровод, внутренн часть которого выполнена из граненых по наружной поверхности стальных пластин, а нарухша часть, расположенна между гран ми внутренней частн и злементами охлаждени , выполнена из компознцнонного магнитом гкого материала , отличающийс тем, что, с целью упрощени сборки .и улучшени охлаждени , композиционный материал выполнен на оснсае соединени алюмини и железного порошка , вз тых в соотношении 1:1 и армирован стальными элементами, преимущественно штамповочными отходами от стальных пластин. 2. Статор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что -элементы охлаждени выполнены из указанного композиционного материала и расположены непосредственно на наружной части магнитопровода. (Л о СП ел со 0г/2/1. ELECTRIC MACHINE STATOR, containing / element cooling and composite magnetic core, the inner part of which is made of steel plates faceted on the outer surface, and the outer part located between the edges of the inner part and cooling elements, is made of a composite magnetic material, characterized by In order to simplify assembly and improve cooling, the composite material is made on the basis of an aluminum and iron powder compound, taken in a 1: 1 ratio and reinforced with steel elements. m, mainly stamping waste from steel plates. 2. The stator according to claim 1, wherein the cooling elements are made of the specified composite material and are located directly on the outer part of the magnetic circuit. (L o JV ate with 0g / 2 /

Description

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к конструкции статора электродвигателей малой и средней мощности. Известны конструкции статора электромашины , в которых применены магнитопровода из граненых по наружной поверхности стальны пластин, развернутых друг относительно друга и корпус 1. Недостатком такой конструкции вл етс сравнительно небольша С1епень использовани материала, увеличенный габарит по наружному диаметру, значительна трудоемкость соединени пакета статора и корпуса. Известен также статор электрической машины, содержаший элементы охлаждени и составной магнитопровод, внутренн часть которого выполнена из граненых по наружной поверхности стальных пластин, а наружна часть, расположенна между гран ми внутрен-, ней части и элементами охлаждени , выполнена из композиционного магнитом гкого материала 2. Однако Применение дл внещней части магнитопровода прессмагнитодиэлектрика, со-. держащего обычно железный порошок, со св зкой из порошка эпоксидной смолы и обладающего в сравнении с электротехнической сталью существенно меньшей магнитной проницаемостью, требует в этой зоне магнитопровода увеличение его габаритов, а опрессовк прессмагнитодиэлектрика при сопр жении его с пакетом пластин, имеющих на наружных гра н х выемки, приводит к росту электромагнитных потерь, что св зано с ухудшением качества магнитопровода. Кроме этого, применение такого составного практически безотходного в изготовлении магнитопровода с оребреннь1м корпусом требует увеличени теплопроводности материала и тепл передающего периметра спинки. Целью изобретени вл етс упрощение сборки и улучшение охлаждени . Поставленна цель достигаетс тем, что в статоре электрической машины, содержащем элементы охлаждени и составной магнитопровод , внутренн часть которого выполнена из граненых по наружной поверхности стальных пластин, а наружна часть, расположенна межд гран ми внутренней части элементами охлаждени , вьшолнена из композиционного магнитом гкого материала, композиционный материал выполнен на основе соединени алюмини .и железного порошка, вз тых в соотношении 1:1 и армирован стальными элементами, преимуще венно штамповочными отходами от стальных пластин. При этом элементы охлаждени могут быть выполнены из указанного композиционного материала и расположены на наружной части магнитопровода. На фиг. 1 схематично показан статор, поперечньш разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - вариант статора. Статор электрической машины содержит магнитопровод I, состо щий из граненых с пазами 2 пластин, набранных в пакет. На гран х пакета пластин расположен внешн часть магнитопровода 3, состо ща из отдельных накладок 4 плотно прижатых к гран м пакета пластин 1 и корпусу 5. Накладки 3 изготовлены из композиционного магнитом гкого материала, нaпpимepj на основе штамповочных отходов и других отходов электротехнической стали в виде отдельных чешуек (90-92% по объему), скрепленных каркасом от о;гвержденного магнитоактивного материала (8-10% .По объему ) на основе соедЗЕшени алюмини и железного попорошка в соотношении 1:1 по объему. Накладки 3 выступают за габариты по длине пакета 1 на торцах 6 (фиг. 2). По другому варианту накладки 3 имеют на внешней стороне элементы 7 охлаждени , выполненные например, в виде ребер или шипов, из того же материала, которым скреплены штамповочные и другие отходы электротехнической стали. Это обеспечивает активный отвод тепла, так как чешуйки стали нашихтованы вдоль радиуса статора, а отсутствие типового корпуса не приводит к наличию обычного в этом случае перепада температуры в контакте. Преимуществами предлагаемой конструкции по сравнению с известной вл етс также простота изготовлени накладок 3 и сборки их с v пакетом стальных пластин 1 совмещенной с пропроцессом заливки и скреплением чешуек электротехнической стали алюминиевым расш1авом , смешанным с железным порошком с соотношением алюмини и порошка 1:1, с умень шёнием Трудозатрат и повышением теплопередачи магнитопровода. При этом обеспечиваетс экономи электротехнической стали и использование ее отходов, а наличие на торцах накладок 3 свисающих частей обеспечивает рассьшгение магнитного потока, что снижает электромагнитные потери и повышает КПД машин в среднем на 0,5%. Расчет экономии средств только за счет повышени КПД машин, в результате улучшени магнитных свойств средней мощностью 3 кВт типа серии 4А, модернизаци которых планируетс на базе насто щего предложени при выпуске их ПО Укрэлектромаш в количестве 800000 шт. при работе каждого двигател в среднем 2500 ч в год и стоимости 1 кВт ч 0,01 руб. может быть определено следующим расчетом. Э - 3800000,5«0,01.2500/100 - 300 т.р.The invention relates to electrical engineering, in particular, to the design of the stator of low and medium power electric motors. The stator constructions of electric machines are known, in which magnetic cores are used from faceted steel plates that are deployed relative to each other and the housing 1. The disadvantage of this design is the relatively small CI material utilization, increased outer diameter, and the laboriousness of the stator and housing joints. The stator of an electric machine is also known, which contains cooling elements and a composite magnetic core, the inner part of which is made of steel plates faceted on the outer surface, and the outer part located between the edges of the inner part and cooling elements is made of a composite magnet of a soft material 2. However, the use of a press-dielectric for the external part of the magnetic circuit, co. usually containing iron powder, bonded with epoxy resin powder and possessing significantly less magnetic permeability compared to electrical steel, requires an increase in its dimensions in this area of the magnetic core, and pressing a magnet dielectric when pressing it with a pack of plates having external faces notch, leads to an increase in electromagnetic losses, which is associated with a deterioration in the quality of the magnetic circuit. In addition, the use of such a composite practically waste-free in the manufacture of a magnetic core with orebrenny case requires an increase in the thermal conductivity of the material and the heat of the transmitting perimeter of the backrest. The aim of the invention is to simplify assembly and improve cooling. The goal is achieved by the fact that in the stator of an electric machine containing cooling elements and a composite magnetic core, the inner part of which is made of steel plates faceted on the outer surface, and the outer part located between the edges of the inner part is made of composite material magnet, The composite material is made on the basis of an aluminum and iron powder compound, taken in a 1: 1 ratio and reinforced with steel elements, mainly forging waste. s from steel plates. In this case, the cooling elements can be made of the specified composite material and are located on the outer part of the magnetic circuit. FIG. 1 schematically shows a stator, a cross section; in fig. 2 - the same, longitudinal section; in fig. 3 - version of the stator. The stator of the electric machine contains a magnetic core I consisting of 2 plates, faceted with grooves, assembled in a package. The outer part of the magnetic core 3 is located on the edges of the plate package, consisting of individual plates 4 that are tightly pressed against the edges of the package of plates 1 and the body 5. The plates 3 are made of a composite magnet of soft material, for example based on waste steel and other electrical steel waste in the form of individual flakes (90-92% by volume) bonded with a frame from a; ground-state magnetically active material (8-10%. By volume) based on the compound: Aluminum and iron powder in a 1: 1 ratio by volume. Pads 3 stand for the dimensions along the length of the package 1 at the ends 6 (Fig. 2). Alternatively, the pads 3 have on the outer side cooling elements 7, made for example in the form of ribs or spikes, of the same material with which stamping and other electrical steel wastes are bonded. This provides an active heat removal, since the steel flakes are scooped along the radius of the stator, and the absence of a typical case does not lead to the presence of the usual temperature difference in the contact. The advantages of the proposed design in comparison with the known is also the simplicity of manufacturing the plates 3 and assembling them with the v package of steel plates 1 combined with the casting process and the bonding of electrical steel flakes with aluminum, mixed with iron powder with an aluminum: powder ratio, with a decrease in Labor costs and increased heat transfer of the magnetic circuit. This saves electrical steel and the use of its waste, and the presence at the ends of the lining of the 3 hanging parts ensures the decay of the magnetic flux, which reduces electromagnetic losses and increases the efficiency of machines by an average of 0.5%. Calculation of savings only due to increased efficiency of the machines, as a result of improved magnetic properties of an average power of 3 kW of type 4A series, the modernization of which is planned on the basis of the present proposal with the release of their Ukrelectromash software in the amount of 800,000 pieces. during the operation of each engine an average of 2500 hours per year and the cost of 1 kWh is 0.01 rubles. can be determined by the following calculation. E - 3,800,000.5 "0.01.2500 / 100 - 300 tr.

Claims

1. ELECTRIC MACHINE STATOR, comprising / cooling elements and a composite magnetic circuit, the inner part of which is made of steel plates faceted on the outer surface, and the outer part, located between the faces of the inner part and the cooling elements, is made of a composite soft magnetic material, characterized in that, in order to simplify assembly and improve cooling, the composite material is made on the basis of a combination of aluminum and iron powder, taken in a ratio of 1: 1 and reinforced with steel elements, stamping waste from steel plates.

2. The stator by π. 1, with the fact that the cooling elements are made of the specified composite material and are located directly on the outer part of the magnetic circuit.

Fi2.1