PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 17/15

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. H02K 15/02 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób wykonania twornika maszyny elektrycznej tarczowej (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 17/15 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 02/17 (72) Twórca(y) wynalazku: TADEUSZ GLINKA, Gliwice, PL TOMASZ WOLNIK, Lubomia, PL ANDRZEJ BIAŁAS, Będzin, PL

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania twornika maszyny elektrycznej tarczowej indukcyjnej bądź wzbudzanej magnesami trwałymi. Tworniki maszyn elektrycznych tarczowych indukcyjnych bądź wzbudzanych magnesami trwałymi są identyczne. Twornik ten składa się rdzenia ferromagnetycznego oraz uzwojenia. Rdzeń ferromagnetyczny zbudowany jest natomiast z jarzma oraz zębów. Rdzeń ma kształt pierścienia z wydrążonymi żłobkami pod uzwojenie i z reguły wykonany jest z taśmy ferromagnetycznej. Uzwojenie umieszczone jest w żłobkach dzielonych zębami, wykonanymi również z materiału ferromagnetycznego. Znany jest sposób wykonania rdzenia, w którym taśma ferromagnetyczna nawinięta jest na wewnętrznym pierścieniu bazowym. Taśma w czasie nawijania może być smarowana klejem, który po nawinięciu jest poddawany procesowi utwardzania lub zabezpieczona jest pierścieniem bazowym zewnętrznym. Pakiet jarzma jest tak ukształtowany aby poszczególne warstwy taśmy były ułożone zgodnie z liniami pola magnetycznego. Następnie w pierścieniu są wycinane żłobki promieniowe. Żłobki są izolowane i do żłobków jest wkładane uzwojenie. Proces drążenia żłobków w gotowych pierścieniach jest trudną i kosztowną operacją technologiczną. Jest to jedna z przyczyn, kilkukrotnie wyższej ceny maszyn elektrycznych tarczowych w stosunku do ceny maszyn cylindrycznych o podobnych parametrach. Sposób wykonania twornika silnika tarczowego według wynalazku polega na tym, że jarzmo wykonuje się z proszku żelaza bądź nawija się taśmą ferromagnetyczną nanokrystaliczną lub amorficzną, którą się skleja i utwardza. Zęby wycina się z pierścienia wykonanego z proszku żelaza bądź z ferromagnetycznego pierścienia nawiniętego taśmą nanokrystaliczną lub amorficzną, sklejoną i utwardzoną. Do powierzchni zębów przykleja się warstwę izolacji. Izolację smaruje się warstwą kleju, a następnie nakłada się bądź nawija cewki uzwojenia i nasyca się je lakierem izolacyjnym. Po utwardzeniu kleju i lakieru przymocowuje się zęby, wraz z cewkami, do jarzma. Zęby można przymocować do jarzma przy pomocy kleju. Drugi sposób mocowania zębów do jarzma polega na tym, że na jednej powierzchni tarczowej jarzma wycina się, metodą iskrową lub laserem, rowki o kształcie jaskółczego ogona, a także na jednej tarczowej końcówce zębów wycina się, metodą iskrową lub laserem, jaskółcze ogony, wymiarowo dopasowane do rowków wyciętych w jarzmie. Zęby przymocowuje się do jarzma na jaskółcze ogony. W tworniku trójfazowym trzy kolejne zęby: A, B, C wraz z uzwojeniami, tworzą jedną parę biegunów. Sposób wykonania twornika maszyny elektrycznej tarczowej według podanego rozwiązania jest prosty w realizacji i można go polecić zarówno do produkcji jednostkowej, jak i seryjnej na zautomatyzowanych liniach technologicznych. Przedmiot wynalazku jest zilustrowany na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia twornik od strony szczeliny powietrznej z jarzmem zakrywającym czoła uzwojenia i jego przekrój poprzeczny, fig. 2 przedstawia twornik od strony szczeliny powietrznej z odkrytymi czołami uzwojenia i jego przekrój poprzeczny, fig. 3 przedstawia rdzeń od strony szczeliny powietrznej z uzwojeniem, a fig. 4 przedstawia pierścień z którego są wycinane zęby. Sposób wykonania twornika silnika tarczowego polega na tym, że jarzmo 1 wykonuje się z proszku żelaza bądź nawija się taśmą ferromagnetyczną nanokrystaliczną lub amorficzną, którą się skleja i utwardza. Zęby 2 wycina się z pierścienia 5 wykonanego z proszku żelaza bądź z ferromagnetycznego pierścienia 5 nawiniętego taśmą nanokrystaliczną lub amorficzną, sklejoną i utwardzoną. Do powierzchni zębów 2 przykleja się warstwę izolacji 4. Izolację 4 smaruje się warstwą kleju, a następnie nakłada się bądź nawija cewki uzwojenia 3 i nasyca się je lakierem izolacyjnym. Po utwardzeniu kleju i lakieru zęby 2, wraz z cewkami uzwojenia 3, przymocowuje się do jarzma 1. Zęby 2 można przymocować do jarzma 1 klejem. Drugi sposób mocowania zębów 2 do jarzma 1 polega na tym, że na jednej powierzchni tarczowej jarzma 1 wycina się, metodą iskrową lub laserem, rowki o kształcie jaskółczego ogona, a także na jednej tarczowej końcówce zębów 2 wycina się, metodą iskrową lub laserem, jaskółcze ogony, wymiarowo dopasowane do rowków wyciętych w jarzmie 1. Zęby 2 przymocowuje się do jarzma 1 na jaskółcze ogony. W tworniku trójfazowym trzy kolejne zęby 2: A, B, C wraz z cewkami uzwojenia 3, tworzą jedną parę biegunów. Na rysunkach fig. 1 i fig. 2 przedstawiono tworniki o dwóch parach biegunów. Cewki uzwojenia 3 na zębach 2 A pod kolejnymi parami biegunów, połączone są szeregowo bądź równolegle, tworzą jedną fazę A. Podobnie cewki uzwojenia 3 leżące na zębach 2 B i na zębach C tworzą fazy B i C. Uzyskuje się w ten sposób uzwojenie trójfazowe symetryczne, skró-

3 PL B1 3 cone w stosunku do uzwojenia średnicowego. Uzwojenie ma współczynnik skrótu 0,866, jest on mniejszy o 13,6% w stosunku do współczynnika skrótu uzwojenia średnicowego. Czoła uzwojenia poszczególnych faz A, B, C nie krzyżują się z sobą, co jest dużą zaletą tego sposobu wykonania twornika silnika tarczowego. Pierścienie 5 proszkowe, wykorzystane do zbudowania twornika maszyny elektrycznej tarczowej, są produkowane seryjnie i są skatalogowane, ich cena jest względnie niska, obniża to koszt produkcji twornika. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wykonania twornika silnika tarczowego, znamienny tym, że jarzmo (1) wykonuje się z proszku żelaza bądź nawija się taśmą ferromagnetyczną nanokrystaliczną lub amorficzną, którą się skleja i utwardza, a zęby (2) wycina się z pierścienia (5) wykonanego z proszku żelaza bądź z ferromagnetycznego pierścienia (5) nawiniętego taśmą nanokrystaliczną lub amorficzną sklejoną i utwardzoną, następnie do powierzchni zębów (2) przykleja się warstwę izolacji (4), a na nią nakłada się bądź nawija cewki (3) uzwojenia i nasyca się je lakierem izolacyjnym, po utwardzeniu kleju i lakieru przymocowuje się zęby (2), wraz z cewkami uzwojenia (3), do jarzma (1). 2. Sposób wykonania twornika według zastrz. 1, znamienny tym, że zęby (2) mocuje się do powierzchni bocznych jarzma (1) przy pomocy kleju. 3. Sposób wykonania twornika według zastrz. 1, znamienny tym, że na jednej z powierzchni tarczowych jarzma (1) wycina się, metodą iskrową lub laserem, rowki o kształcie jaskółczego ogona, a także na jednej tarczowej końcówce zębów (2) wycina się, metodą iskrową lub laserem, jaskółcze ogony wymiarowo dopasowane do rowków wyciętych w jarzmie (1), a następnie zęby (2) mocuje się do jarzma (1) na jaskółcze ogony. 4. Sposób wykonania twornika według zastrz. 1, znamienny tym, że trzy kolejne zęby (2): A, B, C wraz z uzwojeniami (3), tworzą jedną parę biegunów.

4 4 PL B1 Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)