PL225084B1 - Segment jarzma wirnika złożony z blach z otworami wewnętrznymi pod magnesy trwałe - Google Patents

Abstract

Segment jarzma wirnika składa się z pakietu blach wirnika maszyny elektrycznej, wzbudzanej magnesami trwałymi, umieszczonymi wewnątrz jarzma. Segmenty (6) osadzone są na wale (8), na klinie bądź wypustach, i są ściśnięte śrubami (3) bądź nitami. Blachy (1) w części jarzmowej mają n otworów (1.2, 1.3) pod śruby (3) bądź nity. W blachach (1) otwory 1.3 mają średnicę d2 większą od średnicy d1 otworów 1.2. Średnica d2 umożliwia zagłębienie główek śrub (3), ściskających segmenty (6) w otworach (1.3) po obróceniu każdego kolejnego segmentu o 180° względem poprzednika w procesie nakładania segmentów (6) na wał (8) maszyny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest segment jarzma wirnika złożony z blach z otworami wewnętrznymi pod magnesy trwałe przeznaczony do jarzma o dużej długości.

Znane jest rozwiązanie jarzma wirnika maszyny elektrycznej wzbudzanej magnesami trwałymi umieszczonymi wewnątrz jarzma, tzw. konstrukcja Interior Permanent Magnet (IPM). Jarzmo jest pakietowane z blach. Pakiet blach jest osadzony na wale i blokowany klinem. Blachy między sobą są ściśnięte przy pomocy śrub bądź nitów na całej długości jarzma. Śruby bądź nity są umieszczone w otworach pakietu blach znajdujących się zwykle pod magnesami trwałymi. Po osadzeniu jarzma na wale i jego skręceniu magnesy trwałe są wkładane w otwory dla nich przeznaczone. W maszynach wielobiegunowych i długim jarzmie (np. większym od 400 mm), budowanych na małe prędkości obrotowe, wkładanie magnesów trwałych w otwory jarzma jest mocno utrudnione, gdyż pole magnetyczne wzbudzane przez magnesy trwałe powoduje ich przyciąganie do jarzma. W takiej sytuacji przesuwanie magnesu w kierunku osiowym do połowy długości jarzma wirnika, powoduje otarcia, mechaniczne uszkodzenia oraz zniszczenie ochronnej powłoki zabezpieczającej magnesy trwałe NdFeB przed korozją. Magnesy trwałe, po włożeniu w otwory jarzma wirnika, muszą być zabezpieczone, aby nie miały żadnej swobody ruchu osiowego i promieniowego. W długich jarzmach wirnika, spakietowanych w całości, zabezpieczenie magnesów trwałych w otworach, przed ruchem promieniowym i osiowym, jest mocno utrudnione. Problem ten można rozwiązać jeśli jarzmo wirnika zostanie wykonane z se gmentów. Do każdego segmentu zastaną włożone magnesy trwałe, a następnie segmenty zostaną osadzone na wale.

Przedmiotem wynalazku jest segment jarzma wirnika złożony z blach z otworami wewnętrznymi pod magnesy trwałe charakteryzujący się tym, że blachy, pod otworami szczelinowymi przeznaczonymi pod magnesy trwałe, na średnicy D₁ mają n otworów okrągłych mniejszych o średnicy d₁ i n otworów okrągłych większych o średnicy d₂. Otwory mniejsze i otwory większe są rozłożone przemiennie w ten sposób, że środki otworów mniejszych, po drugiej stronie osi symetrii przechodzącej przez środek blachy i środek wycięcia pod klin, pokrywają się z środkami otworów większych.

Jarzmo wirnika złożone z segmentów, według tego rozwiązania, można budować o dowolnej długości. Każdy segment jest oddzielnie pakietowany z blach, blachy są skręcane bądź nitowane. W otwory przeznaczone pod magnesy trwałe wkładane są magnesy trwałe i zabezpieczane przed ruchem osiowym i promieniowym. Przy wkładaniu segmentów na wał, co drugi segment jest obracany.

Przedmiot wynalazku jest zilustrowany na rysunkach, na których przedstawiono: fig. 1 - pojedynczą blachę rdzenia wirnika, fig. 2 - wycinek blachy wirnika, fig. 3 - segment rdzenia wirnika skręcony za pomocą śrub lub nitów, fig. 4 - rdzeń wirnika w przekroju poprzecznym z naniesionymi biegunami, fig. 5 - osadzony na wale spakietowany rdzeń wirnika w przekroju osiowym, fig. 6 - widok 3D spakietowanego rdzenia wirnika. Każdy segment 6 o grubości równej długości magnesu, jest ściśnięty za pomocą śrub lub nitów 3. Blachy skrajne każdego segmentu 2 są co najmniej trzykrotnie grubsze od blach wewnętrznych, co eliminuje problem rozwarstwiania się pakietu na skraju segmentu pod wpływem pola magnetycznego pochodzącego od magnesów. W każdej blasze 1 są wykonane otwory szczelinowe 1.1 przeznaczone pod magnesy trwałe. Każda blacha pod otworami szczelinowymi 1.1, na średnicy D₁, ma n otworów okrągłych mniejszych 1.2 o średnicy d₁ i n otworów okrągłych większych 1.3 o średnicy d₂. Otwory mniejsze 1.2 i otwory większe 1.3 są rozłożone przemiennie w ten sposób, że środki otworów mniejszych 1.2, po drugiej stronie osi symetrii przechodzącej przez środek blachy i środek wycięcia pod klin 1.5, pokrywają się z środkami otworów większych 1.3. Otwory 1.2 i 1.3 służą do zamocowania, nitami bądź śrubami, spakietowanych segmentów blach. Otwory 1.2 o średnicy d-ι są przystosowane do średnicy elementu ściskającego 3 cały segment, to jest nitu bądź śruby. Średnica d₂ otworu 1.3 jest większa od średnicy główki elementu ściskającego 3, to jest nitu bądź śruby. Pomiędzy średnicami otworów 1.2 i 1.3 zachodzi zależność d₁ < d₂ tak aby było możliwe schowanie, w sąsiednim segmencie 6 zakończenia elementu ściskającego 3, jak to pokazano na rysunku fig. 4. Do skrępowania całego rdzenia wirnika, to jest ściśnięcia z sobą wszystkich segmentów 6, służą otwory 1.4, o średnicy d₃, wykonane w każdej blasze 1. Otwory 1.4 są umieszczone na średnicy D₂, przy czym D₂ < D₁. Proces pakietowania rdzenia wirnika z wykorzystaniem segmentów 6 ściśniętych za pomocą nitów bądź śrub 3 polega na osadzaniu kolejnych segmentów 6 na wale maszyny tak aby każdy kolejny segment 6 był odwrócony względem poprzednika o 180°. Dzięki temu główki nitów bądź śrub ściskających 3, wystające z obu stron każdego segmentu 6, po spakietowaniu całego rdzenia, schowają się w otworze 1.3 o średnicy d₂, umożliwia to osadzenie na wale 8 wszystkich

PL 225 084 B1 segmentów rdzenia wirnika bez przeszkód. Po nałożeniu wszystkich segmentów 6 na wał 8, zakłada się grubsze blachy skrajne 9, a następnie śrubami lub nitami 10 włożonymi w otwory 1.4, ściska się cały rdzeń wirnika.

Segmenty wykonane w technologii ściskania śrubami lub nitami eliminują problemy technologiczne jakie występują przy pakietowaniu rdzenia wielobiegunowego i długiego, np. dłuższego od 400 mm. Wykonanie segmentowe rdzenia jest łatwe w realizacji i nie niszczy powłoki ochronnej magnesów trwałych. Rdzeń złożony z segmentów można rozebrać bez jakichkolwiek uszkodzeń mechanicznych.

Claims (1)

1. Segment jarzma wirnika złożony z blach z otworami wewnętrznymi pod magnesy trwałe, znamienny tym, że blachy (1), pod otworami szczelinowymi (1.1) przeznaczonymi pod magnesy trwałe, na średnicy D₁ mają n otworów okrągłych mniejszych (1.2) o średnicy d₁ i n otworów okrągłych większych (1.3) o średnicy d₂, przy czym otwory mniejsze (1.2) i otwory większe (1.3) są rozłożone przemiennie w ten sposób, że środki otworów mniejszych (1.2) i środki otworów większych (1.3), są ro zmieszczone symetrycznie względem osi symetrii przechodzącej przez środek blachy (1) i środek wycięcia pod klin (1.5).