Спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами

Реферат: Обєкт винаходу: спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами. Галузь застосування: електричні машини, а саме синхронні електричні машини торцевого типу зі збудженням від постійних магнітів і може бути використано при складанні останніх, що мають в своїй конструкції два пакети статора, між якими розміщений ротор, віддалений від них двома повітряними зазорами. Суть винаходу: спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами, який полягає в виставленні першого повітряного зазору між першим пакетом і ротором за допомогою прокладок на валу, фіксації ротора на валу, виставленні другого повітряного зазору між другим пакетом і ротором за допомогою прокладок між другим пакетом і елементом статора, при цьому після фіксації ротора на валу другий пакет кріплять до UA 111033 C2 (12) UA 111033 C2 елемента статора з можливістю переміщення його уподовж осі обертання ротора, обмотки обох пакетів, як мінімум однієї фази, з'єднують між собою послідовно зустрічно, ротор обертають з номінально частотою, вимірюють напругу на кінцях обмоток, змінюють відстань між другим пакетом і елементом статора до величини, при якій величина результуючої напруги на кінцях обмоток дорівнює нулю, по результатах замірів відстані визначають товщину прокладок, послідовно зустрічне включення обмоток роз'єднують і з'єднують їх за проектною схемою. Технічний результат: підвищення технічних показників електричних машин. UA 111033 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області електричних машин, а саме до синхронних електричних машин торцевого типу зі збудженням від постійних магнітів і може бути використаний при складанні останніх, що мають в своїй конструкції два пакети статора, між якими розміщений ротор, віддалений від них двома повітряними зазорами. Відомий спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з покращеними показниками за рахунок встановлення двох торцевих пакетів статора по обидва боки ротора [1]. При такому збиранні електричної машини сили магнітного тяжіння між пакетами статора і ротора дещо компенсуються, що покращує електромагнітні характеристики. Недоліком аналога є те, що при такому складанні електричної машини величини зазорів встановлюються розрахункові і однакові. Але навіть при таких умовах сили магнітного тяжіння обох пакетів статора будуть різними, так як при цьому не враховуються технологічні фактори при виготовленні: різна щільність пакетів магнітопроводів, зміна властивостей матеріалів при механічній обробці (наклеп, наявність задирок, руйнування захисних покриттів і п.т.), різне розміщення обмоток в пазовій частині магнітопроводів. Ці фактори призводять до нерівних індуктивних опорів обмоток пакетів статорів, що обумовлює різні значення індукції при рівних зазорах і, як наслідок, різні сили магнітного тяжіння. Відомий спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами, який полягає в виставленні першого повітряного зазору між першим пакетом і ротором за допомогою прокладок на валу, фіксації ротора на валу, виставленні другого повітряного зазору між другим пакетом і ротором за допомогою прокладок між другим пакетом і елементом статора (прототип) [2]. При такому збиранні електричної машини повітряні зазори по обидві сторони виставляються, і можуть регулюватися за рахунок прокладок, забезпечуючих мінімальні розрахункові величини зазорів, але, як і в аналогу, не враховують технологічні фактори, що виникають при виготовленні, і їх результати. В основу винаходу поставлена задача створення способу складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами, при якому підвищуються її технічні показники. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами, який полягає в виставленні першого повітряного зазору між першим пакетом і ротором за допомогою прокладок на валу, фіксації ротора на валу, виставленні другого повітряного зазору між другим пакетом і ротором за допомогою прокладок між другим пакетом і елементом статора, після фіксації ротора на валу другий пакет кріплять до елемента статора з можливістю переміщення його уподовж осі обертання ротора, обмотки обох пакетів, як мінімум однієї фази, з'єднують між собою послідовно зустрічно, ротор обертають з номінально частотою, вимірюють напругу на кінцях обмоток, змінюють відстань між другим пакетом і елементом статора до величини, при якій величина результуючої напруги на кінцях обмоток дорівнює нулю, по результатах замірів відстані визначають товщину прокладок, послідовно зустрічне включення обмоток роз'єднують і з'єднують їх за проектною схемою. В порівнянні з прототипом, запропонований спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами відрізняється наявністю таких ознак: другий пакет статора кріплять до елемента статора з можливістю його переміщення; переміщення другого пакета виконуються уподовж осі обертання ротора; обмотки двох пакетів з'єднують між собою; з'єднання обмоток виконують, як мінімум, однієї фази; з'єднання обмоток виконують за послідовно зустрічною схемою; ротор обертають з номінальною частотою; на кінцях обмоток заміряють напругу; між другим пакетом і елементом статора змінюють відстань; зміну відстані виконуються до величини, при якій величина результуючої напруги на кінцях обмоток дорівнює нулю; по результатах замірів відстані визначають товщину прокладок між другим пакетом статора і елементом статора; послідовно зустрічне включення обмоток роз'єднують і з'єднують їх за проектною схемою. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої задачі. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких показано: Фіг. 1 - загальний вигляд двопакетної синхронної електричної машини, яку складають запропонованим способом; Фіг. 2 варіант кріплення другого пакета; Фіг. 3 - схема з'єднання обмоток обох пакетів. 1 UA 111033 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонований спосіб складання належить до синхронної торцевої електричної машини, що має два торцевих пакети 1 і 2, як мають тороподібні магнітопроводи 3, в пазах яких розміщені обмотки 4. Торцеві пакети 1 і 2 об'єднані в статор 5 маточиною 6. Всередині статора 5 між торцевими пакетами 1 і 2 розміщений ротор 7 з постійними магнітами 8, який кріпиться на валу 9 і обертається в підшипниковому вузлу 10. Кріпиться електрична машина на об'єкті використання за допомогою фланця 11. Спосіб складання вказаної вище електричної машини полягає в виставленні першого повітряного зазору δ1 між першим пакетом 1 і ротором 7 (активними їх поверхнями 12 і 13) за допомогою прокладок 14 на валу 9. Після виставлення повітряного зазору δ1 ротор 7 фіксують на валу 9 кріпильними елементами 21. Далі другий пакет 2 кріплять до елемента статора 5 (у нашому випадку до маточини 6) з можливістю переміщення його уподовж осі 15 обертання ротора 1, яка співпадає з віссю вала 9. Переміщення пакета 2 уподовж осі 15 можливе за допомогою, наприклад, гвинтової пари, що складається з відтискного 16 та притискного 17 гвинтів (фіг. 2). Обмотки 4 обох пакетів 1 і 2, як мінімум однієї фази (фіг. 3), з'єднують між собою послідовно зустрічно, тобто кінець К1 обмотки W 1 першого пакета 1 підключають до кінця К2 обмотки W 2 другого пакета 2, а початок П1 обмотки W 1 першого пакета 1 і початок П2 обмотки W 2 другого пакета 2 підключають до вимірювального приладу V (вольтметра). Привідним двигуном (на фіг. не показано) ротор 7 обертають з номінальною частотою обертання ω. Вимірювальним приладом V вимірюють напругу і за допомогою відтискних 16 і притискних 17 гвинтів змінюють відстань Δ між другим пакетом 2 і елементом статора 5 (маточиною 6) до величини, при якій величина результуючої напруги на кінцях обмоток буде дорівнювати нулю. Для збільшення відстані Δ притискні 17 гвинти частково відкручують, а відтискні 16 гвинти закручують. При досягненні необхідної величини відстані Δ відтискні 16 гвинти залишають в даному положенні, а притискні 17 гвинти закручують до упору. При необхідності зменшення відстані Δ відтискні 16 гвинти відкручують, а притискні 17 закручують. По результатах замірів відстані Δ визначають таке її значення, при якому результуюча напруга на кінцях обмоток рівна нулю, ця величина і є величиною товщини прокладок 18. Послідовно зустрічне з'єднання обмоток роз'єднують, після чого з'єднують їх за проектною схемою. Після цього монтують прокладки 18, товщина яких визначена, за допомогою яких виставляється другий повітряний зазор δ2 між активною поверхнею 19 другого пакета 2 і активною поверхнею 20 ротора 7. Величини зазорів δ1 і δ2 можуть бути як рівними між собою, так і відмінними. Все залежить від якості виготовлення пакетів, обмоток, точності монтажу магнітів по центру ротора і т.п. Таким чином, запропонований спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами дозволяє підвищити її технічні показники за рахунок виставлення таких повітряних зазорів δ1 і δ2, при яких вирівнюються величини напруг на обмотках обох пакетів, що призводить до вирівнювання сил магнітного тяжіння, зникнення зрівнювальних струмів при паралельному з'єднанні обмоток пакетів. Даний спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами використовується авторами при виготовленні дослідних зразків. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 114917, кл.21d, 45. 2. Патент на корисну модель. Україна, № 94119, МПК Н02К 19/24 (2006.01) 2014 р., Бюл. № 20. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб складання двопакетної синхронної електричної машини торцевого типу з постійними магнітами, який полягає в виставленні першого повітряного зазору між першим пакетом і ротором за допомогою прокладок на валу, фіксації ротора на валу, виставленні другого повітряного зазору між другим пакетом і ротором за допомогою прокладок між другим пакетом і елементом статора, який відрізняється тим, що після фіксації ротора на валу другий пакет кріплять до елемента статора з можливістю переміщення його уподовж осі обертання ротора, обмотки обох пакетів, як мінімум однієї фази, з'єднують між собою послідовно зустрічно, ротор обертають з номінальною частотою, вимірюють напругу на кінцях обмоток, змінюють відстань між другим пакетом і елементом статора до величини, при якій величина результуючої напруги на кінцях обмоток дорівнює нулю, по результатах замірів відстані визначають товщину прокладок, послідовно зустрічне включення обмоток роз'єднують і з'єднують їх за проектною схемою. 2 UA 111033 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3