Статор електродвигуна змінного струму

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции безотходного в производстве статора электродвигателя переменного тока, и может быть использовано в электротехнической промышленности. Известен составной безотходный в изготовлении статор электрической машины с ярмом и зубцовой зоной из электротехнической стали, причем ярмо навито из ленты на ребро, а зубцовая зона гофрирована из полосы шириной, равной длине статора, обмотка из медных проводов размещена в пазах, открытых со стороны ярма. Недостатком такой конструкции являются сниженные энергетические характеристики ввиду цельности полосы зубцовой зоны по длине статора, наличия зазоров между зубцами и ярмом, малого коэффициента заполнения зубцов сталью, значительные вихревые потери в зубцовой зоне, что приводит к снижению КПД и росту температуры обмоток статора. Известна конструкция статора электрической машины безотходного изготовления, у которого ярмо и зубцовая зона выполнены из двух соединенных одна с другой кольцевых гребенок из пресс-магнитодиэлектрика, зубцы из стальной гофрированной ленты расположены внутри аксиальных кольцевых гребенок, а торцовые части гребенок контактируют с торцами ярма и обхватывают его на части аксиальной длины. Такое исполнение позволяет практически полностью исключить отходы электротехнической стали. Однако конструкция очень сложна, а способ изготовления не поддается механизации. Поэтому такое техническое решение не может быть использовано в серийном производстве. Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии при повышении надежности путем придания конструкции необходимой жесткости. Поставленная цель достигается тем, что пластины зубцовой зоны, выполнены с перемычками между зубцами, а ярмо отпрессовано из смеси ферромагнитных элементов, состоящей из порошка и частичек лепестковой формы, и выполнено по длине из двух половин, на краях которых образованы кольцевые опорные буртики, выступающие за пределы осевой длины пакета пластин и сопряженные с его торцами, при этом пакет пластин и половины ярма скреплены между собой скобами, установленными в продольных канавках и углублениях на наружной поверхности и торцах ярма. На фиг.1 изображен статор с составным магнитопроводом, продольный разрез; на фиг.2 магнитопровод, общий вид; на фиг.3 - сборка составного магнитопровода; на фиг.4 - разрезы А А и Б - Б на фиг.3. Статор электродвигателя содержит зубцовую зону из круглых пластин, выштампованных, например, из рулонной стальной лены, в которой зубцы 1 соединены тонкими перемычками 2. Ширины этих перемычек в радиальном направлении составляет 6 - 8 толщин ленты. Пакет из круглых пластин с зубцами 1 снаружи обхватывает и скрепляет в монолит весь магнитопровод ярмо 3, отпрессованное из смеси ферромагнитных элементов в форме лепестков, имеющих перед опрессовкой примерные размеры 15 ´ 2 ´ 0,1мм (лепестки получают путем распы-ла расплава в специальном устройстве отходов электротехнической стали). Отпрессованное ярмо 3 состоит из двух половин, на каждой из которых выполнен кольцевой буртик 4, выступающий за пределы осевой длины пакета пластина (фиг.1). Внутренний диаметр ярма 3 равен наружному диаметру пластин с зубцами 1, а внутренний диаметр кольцевых бур тиков 4 на 1,0 - 1,5мм больше диаметра, образованного по дну паза этих пластин. С помощью буртиков 4 пакет круглых пластин с зубцами 1 удерживается от перемещения в осевом направлении, когда он впрессован внутрь ярма, скреплен двумя его половинами и зафиксирован в сжатом состоянии скобами 5. Скобы 5 установлены в продольных канавках и углублениях на наружных поверхностях и торцах ярма (фиг.1 и 2). В пазы 6 между зубцами 1 уложена обмотка 7, а в отверстия 8 устанавливают болты для крепления подшипниковых щитов и магнитопровода (не показано). Изготовление и сборку составного статора электродвигателя осуществляют в следующей последовательности. Вначале в специальной пресс-форме изготавливают из ферромагнитных элементов половины ярма 3 с буртиками 4, а пазовозубцовую зону изготавливают п утем выштамповки из стальной ленты круглых пластин с з убцами 1 и перемычками 2 между ними, затем осуществляют сборку пазово-зубцовой зоны с ярмом. При этом пластины с зубцами 1 набирают в пакет требуемой длины на цилиндрическую оправку 9, имеющую на своей поверхности продольные выступы (по числу пазов статора) 10 и основание 11 с кольцевой опорой 12. Перед монтажом круглых пластин с зубцами 1 вначале на цилиндрическую оправку 8 надевают одну половину ярма 3,при этом буртик 4 опирается на кольцевую опору 12. После установки на оправку 8 пакета пластин с зубцами 1 и фиксации их по пазам с помощью выступов 10, на пакет пластин надевают вторую половину ярма 3 и впрессовывают в осевом направлении пластины с зубцами 1 внутрь ярма, воздействуя усилием пресса P1 с помощью кольцевого пуансона 13. Сжатие производят до полного смыкания двух половин ярма 3, после чего окончательно фиксируют магнитопровод в спрессованном состоянии путем установки в продольные канавки и углубления на торцах якоря, например, четырех крепежных скоб 5 (усилие P2). Сняв магнитопровод с оправки, укладывают обмотку 7 в пазы 6. Пример. Для иллюстрации способа взят однофазный электродвигатель переменного тока для бытовых приборов мощностью 60Вт, 2920об/мин, 220В с размерами магнитопровода по наружному среднему диаметру 100мм, внутреннему в расточке статора 38мм, диаметру пакета пластин 69мм и их длине 35мм. При изготовлении составного статора вначале были выштампованы из непрерывной ленты электротехнической стали круглые пластины с зубцами 1 и перемычкой 2 между ними в радиальном направлении, равном 3,5мм. При таких размерах стальных пластин недостающие размеры спинки магнитопровода обеспечиваются за счет напрессованных двух половин ярма 3 общей длиной 44мм с внутренними и наружными диаметрами 69 и 100мм. Указанное ярмо 3 изготовлено методом компрессионного прессования в пресс-форме с давлением пресса 6т/см 2 из ферромагнитных элементов лепестковой формы (30% от суммарной массы ярма) и железного порошка (70% от суммарной массы ярма). Собрав пакет пластин с двумя половинами ярма 3 и зафиксировав их в сжатом состоянии скобами 5 с помощью приспособления (фиг.3 и 4), закладывают в пазы 6 изоляцию и обмотки 7, после чего направляют статор на пропитку, сушку и сборку с ротором и подшипниковыми щитами. При такой раздельной технологии, кроме экономии стали (800г на каждом двигателе), обеспечивается облегченная и надежная сборка магнитопровода, придающая конструкции необходимую жесткость и прочность, что является основным достоинством данной конструкции и технологии. Кроме этого, скрепление зубцовой зоны и частей ярма аксиальными элементами в осевом направлении не только повышает прочность магнитопровода, но и увеличивает коэффициент заполнения сердечника сталью, улучшает электромагнитные свойства статора при работе электромашины. Изобретение обеспечивает прочность и улучшает электромагнитные свойства статора с безотходным изготовлением, что дает увеличение ресурса двигателя в 1,3 раза и эквивалентно соответствующему снижению потребности в двигателях.