RU2234787C1

RU2234787C1 - Method for manufacturing commutator-type inductor of magnetoelectric machine (alternatives)

Info

Publication number: RU2234787C1
Application number: RU2002133158/09A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Захарова (RU); Н.А. Захарова; Г.А. Паньшин (RU); Г.А. Паньшин
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Специальное конструкторское бюро "Ротор"
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; manufacture of high-coercivity permanent-magnet electrical machines.

SUBSTANCE: according to first alternative flat oversize nonmagnetic rings are manufactured with allowance for machining prior to assembling composite inductor; inductor pole shoes are manufactured with oversize base and sides abutting against permanent magnets with allowance for machining; upon machining of pole-shoe sides to desired size flat nonmagnetic rings are installed on their ends and locked in position. Then oversize base and nonmagnetic rings are machined to desired size of cylindrical surfaces and brought in to coaxial alignment. After that rectangular pre-saturated permanent magnets are installed in clearances between sides of pole shoes and locked in position. According to second alternative only one part of pole shoes are made with oversize base for machining allowance and during assembly they are uniformly spaced apart over inductor circumference at distance equal to difference between inductor bore diameter and mentioned machining allowance of base. Flat nonmagnetic rings are manufactured with machining allowance for diameter d while they are installed and locked on ends of mentioned part of pole shoes. At the same time permanent magnets are saturated, polarity signs are marked on their sides, and they are mounted on sides of remaining part of pole shoes using attractive interaction effect; then rings and pole shoes are machined to desired size of their surfaces and brought in coaxial alignment; permanent magnets are installed with their like-polarity poles on respective sides of pole shoes.

EFFECT: facilitated manufacture of inductor.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в технологии изготовления электрических машин с постоянными магнитами из высококоэрцитивного материала.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the technology of manufacturing electric machines with permanent magnets from highly coercive material.

Известен способ изготовления индуктора, расположенного на неподвижной части электрической машины, включающий изготовление цилиндрической станины с припуском на обработку диаметра, полюсов с наконечниками или наконечников с припуском на обработку по основанию их, сборку их, при этом устанавливают полюса с медными катушками или постоянные магниты и наконечники внутри станины и фиксируют их, затем осуществляют механическую обработку до момента обеспечения номинальных размеров расточки индуктора и цилиндрической поверхности замка станины и их соосности [1, 2].A known method of manufacturing an inductor located on the fixed part of an electric machine, including the manufacture of a cylindrical bed with allowance for processing diameter, poles with tips or tips with allowance for processing on their base, assembling them, while installing poles with copper coils or permanent magnets and tips inside the bed and fix them, then they are machined until the nominal dimensions of the bore of the inductor and the cylindrical surface of the lock are secured ins and alignment [1, 2].

Недостатком известного способа является сложность в осуществлении механической обработки цилиндрических поверхностей при применении для сборки предварительно намагниченных постоянных магнитов, т.к. в зоне индуктора присутствуют сильные магнитные поля, препятствующие отделению металлической стружки, а способ изготовления индуктора коллекторного типа, включающий изготовление полюсных наконечников с припуском на обработку основания, сборку их, установку постоянных магнитов в размагниченном состоянии, механическую обработку до момента обеспечения номинального размера расточки индуктора и его посадочных поверхностей и затем осуществление намагничивания постоянных магнитов, не выявлен.The disadvantage of this method is the difficulty in machining cylindrical surfaces when used for the assembly of pre-magnetized permanent magnets, because in the inductor zone there are strong magnetic fields that prevent the separation of metal chips, and a method of manufacturing a collector-type inductor, including the manufacture of pole pieces with allowance for processing the base, assembling them, installing permanent magnets in a demagnetized state, machining until the nominal size of the bore of the inductor and its landing surfaces and then the implementation of the magnetization of permanent magnets, not detected.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ изготовления ротора коллекторного типа магнитоэлектрической машины, включающий изготовление полюсных наконечников с припуском на обработку боковых сторон, сборку их, фиксацию их, механическую обработку их боковых сторон, прилегающих к магнитам, установку постоянных магнитов [3].The closest technical solution to the present invention is a method of manufacturing a collector-type rotor of a magnetoelectric machine, including the manufacture of pole pieces with an allowance for processing the sides, assembling them, fixing them, machining their sides adjacent to the magnets, installing permanent magnets [3].

Однако известный способ является частным способом изготовления индуктора, расположенного на роторе, и не включает условий для механической обработки поверхности ротора, как поверхности вращения, и его посадочных поверхностей до установки постоянных магнитов.However, the known method is a private method of manufacturing an inductor located on the rotor, and does not include conditions for machining the surface of the rotor, as the surface of rotation, and its seating surfaces before installing permanent magnets.

Технический результат изобретения заключается в повышении технологичности изготовления магнитоэлектрической машины за счет повышения технологичности способа изготовления ее индуктора коллекторного типа, расположенного или на ее подвижной части, или на ее неподвижной части, при котором механическую обработку цилиндрических поверхностей выполняют до установки постоянных магнитов.The technical result of the invention is to increase the manufacturability of manufacturing a magnetoelectric machine by increasing the manufacturability of the method of manufacturing its collector type inductor located either on its moving part or on its fixed part, in which the machining of cylindrical surfaces is performed before the installation of permanent magnets.

Технический результат достигается тем, что известный способ изготовления индуктора коллекторного типа магнитоэлектрической машины по первому варианту включает изготовление полюсных наконечников с припуском на обработку боковых сторон, сборку их, фиксацию их, механическую обработку их боковых сторон, прилегающих к магнитам, установку постоянных магнитов. Дополнительно при изготовлении полюсных наконечников выполняют припуск на обработку по их основанию, изготавливают немагнитные плоские кольца с припуском на обработку диаметра, которые после механической обработки боковых сторон полюсных наконечников устанавливают на торцевых сторонах их и фиксируют, а затем при механической обработке осуществляют снятие припусков оснований полюсных наконечников и колец до момента обеспечения номинальных размеров обрабатываемых поверхностей и их соосности.The technical result is achieved by the fact that the known method of manufacturing a collector type inductor of a magnetoelectric machine according to the first embodiment includes the manufacture of pole pieces with an allowance for processing the sides, assembling them, fixing them, machining their sides adjacent to the magnets, installing permanent magnets. Additionally, in the manufacture of pole pieces, machining allowance is made on their base, non-magnetic flat rings are manufactured with a diameter machining allowance, which, after machining the sides of the pole pieces, is mounted on their end faces and fixed, and then, during machining, the allowances for the bases of the pole pieces are removed and rings until the nominal dimensions of the machined surfaces and their alignment are ensured.

По второму варианту при изготовлении полюсных наконечников только одну часть их выполняют с припуском на обработку и его выполняют по их основанию, при сборке их устанавливают равномерно по всей окружности индуктора на расстоянии, равном разности диаметра расточки индуктора и припусков на обработку их оснований, дополнительно изготавливают немагнитные плоские кольца с припуском на обработку диаметра, которые устанавливают на торцевых сторонах указанной части полюсных наконечников и фиксируют, одновременно с этим осуществляют намагничивание постоянных магнитов и наносят на их боковые стороны знаки полюсов, а затем осуществляют их сборку, устанавливают их на боковые стороны другой оставшейся части полюсных наконечников, при этом используют эффект их взаимного притяжения, а при механической обработке осуществляют снятие припусков колец и оснований полюсных наконечников до момента обеспечения номинальных размеров обрабатываемых поверхностей и их соосности, на боковых сторонах которых осуществляют установку постоянных магнитов одноименными полюсами, до установки которых на боковые стороны полюсных наконечников наносят клеящий состав.According to the second option, in the manufacture of pole pieces, only one part of them is machined and machined on their base, during assembly they are installed uniformly around the entire circumference of the inductor at a distance equal to the difference between the diameter of the bore of the inductor and the machining allowances for their bases, non-magnetic flat rings with a machining allowance of diameter that are installed on the end sides of the specified part of the pole pieces and are fixed, at the same time magnetize weighed permanent magnets and put the signs of the poles on their sides, and then assemble them, install them on the sides of the other remaining part of the pole pieces, using the effect of their mutual attraction, and during machining remove the allowances for the rings and bases of the pole pieces to the moment of ensuring the nominal dimensions of the machined surfaces and their alignment, on the sides of which the permanent magnets are mounted with the same poles, before installation which on the sides of the pole pieces apply adhesive.

На чертеже показан узел шестиполюсного индуктора коллекторного типа магнитоэлектрической машины, который размещают на ее неподвижной части, приведена схема установки 4 (из 12) постоянных магнитов. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The drawing shows a node of a six-pole collector-type inductor of a magnetoelectric machine, which is placed on its fixed part, a diagram of the installation of 4 (of 12) permanent magnets is shown. The proposed method is as follows.

Изготавливают трапециевидные полюсные наконечники, из них только часть (6 из 12) с припуском на механическую обработку основания 1, и два немагнитных плоских кольца 2 с припуском на обработку диаметра. Полюсные наконечники 1 устанавливают равномерно по окружности индуктора на расстоянии, равном разности диаметра расточки индуктора и указанных припусков оснований, фиксируют деталями крепления их торцовыми сторонами с плоскими поверхностями колец 2, а затем обрабатывают токарным резцом поверхности А так, чтобы были сняты припуски до момента обеспечения номинальных размеров расточки индуктора и цилиндрической поверхности замка кольца, при этом обеспечивают их соосность оси шпинделя токарного станка, постоянные магниты 3 намагничивают, маркируют и осуществляют их установку разноименными полюсами (маркировка Б и В) на боковых сторонах полюсных наконечников 4, а затем одноименными полюсами на боковых поверхностях полюсных наконечников 1 и фиксируют.Trapezoidal pole pieces are made, of which only a part (6 of 12) with an allowance for machining the base 1, and two non-magnetic flat rings 2 with an allowance for machining the diameter. Pole lugs 1 are installed uniformly around the circumference of the inductor at a distance equal to the difference between the diameter of the bore of the inductor and the indicated allowances of the bases, fixed with fastening parts with their end faces with the flat surfaces of the rings 2, and then treated with a turning cutter of surface A so that the allowances are removed until the nominal dimensions of the bore of the inductor and the cylindrical surface of the ring lock, while ensuring their alignment with the axis of the spindle of the lathe, permanent magnets 3 magnetize , Labeled and their installation is performed unlike poles (labeled B and C) on the lateral sides of the pole pieces 4, and then the same polarity on the side surfaces of the pole pieces 1 and fixed.

Таким образом, техническим решением достигнут положительный эффект, заключающийся в повышении технологичности изготовления магнитоэлектрической машины, за счет повышения технологичности способа изготовления ее индуктора коллекторного типа с осуществлением механической обработки цилиндрических поверхностей до установки предварительно намагниченных постоянных магнитов, которые устанавливают с использованием эффекта их взаимного притяжения.Thus, the technical solution has achieved a positive effect, which consists in increasing the manufacturability of manufacturing a magnetoelectric machine by increasing the manufacturability of the method of manufacturing its collector-type inductor by machining cylindrical surfaces before installing pre-magnetized permanent magnets, which are installed using the effect of their mutual attraction.

По предлагаемому способу изготовлен индуктор, собран опытный образец электродвигателя постоянного тока типа ЭДМ с постоянными магнитами NdFeB, проведены испытания образца. Результаты изготовления и испытаний подтверждают эффективность и целесообразность применения предлагаемого способа для массового производства электрических машин.According to the proposed method, an inductor was manufactured, a prototype of a direct current electric motor of the EDM type with NdFeB permanent magnets was assembled, a sample was tested. The results of manufacturing and testing confirm the effectiveness and feasibility of applying the proposed method for mass production of electrical machines.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Виноградов Н.В. Технология производства электрических машин. - М.-Л., Госэнергоиздат, 1948, с.15.1. Vinogradov N.V. Technology for the production of electrical machines. - M.-L., Gosenergoizdat, 1948, p. 15.

2. Балагуров В.А., Ф.Ф.Галтеев, А.Н.Ларионов. Электрические машины с постоянными магнитами. - М.-Л., "Энергия", 1964, с.446-447.2. Balagurov V.A., F.F.Galteev, A.N. Larionov. Permanent magnet electric machines. - M.-L., "Energy", 1964, p. 466-447.

3. Авторское свидетельство СССР №1417114 А1, Н 02 К 15/02, 1988, БИ №22 (прототип).3. Copyright certificate of the USSR No. 1417114 A1, N 02 K 15/02, 1988, BI No. 22 (prototype).

Claims

1. Способ изготовления индуктора коллекторного типа магнитоэлектрической машины, включающий изготовление полюсных наконечников с припуском на обработку боковых сторон, сборку их, фиксацию их, механическую обработку их боковых сторон, прилегающих к магнитам, установку постоянных магнитов, отличающийся тем, что дополнительно при изготовлении полюсных наконечников выполняют припуск на обработку по их основанию, изготавливают немагнитные плоские кольца с припуском на обработку диаметра, которые после механической обработки боковых сторон полюсных наконечников устанавливают на торцевых сторонах их и фиксируют, а затем при механической обработке осуществляют снятие припусков на обработку по основанию полюсных наконечников и колец до момента обеспечения номинальных размеров обрабатываемых поверхностей и их соосности.1. A method of manufacturing a collector type inductor of a magnetoelectric machine, including the manufacture of pole pieces with an allowance for processing the sides, assembling them, fixing them, machining their sides adjacent to the magnets, installing permanent magnets, characterized in that it is additional in the manufacture of pole pieces perform machining allowance on their base, produce non-magnetic flat rings with a machining allowance for the diameter, which, after machining the side walls he pole pieces are installed on the end faces of them and fixed, and then during machining carry out the removal of machining allowances on the base of the pole pieces and rings until the nominal dimensions of the machined surfaces and their alignment are ensured.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что до установки постоянных магнитов на боковые стороны полюсных наконечников наносят клеящий состав.2. The method according to claim 1, characterized in that prior to the installation of permanent magnets on the sides of the pole pieces, an adhesive is applied.

3. Способ изготовления индуктора коллекторного типа магнитоэлектрической машины, включающий изготовление полюсных наконечников с припуском на обработку боковых сторон, сборку их, фиксацию их, механическую обработку их боковых сторон, прилегающих к магнитам, установку постоянных магнитов, отличающийся тем, что при изготовлении полюсных наконечников только одну часть их выполняют с припуском на обработку по основанию, при сборке данные полюсные наконечники устанавливают равномерно по всей окружности индуктора на расстоянии, равном разности диаметра расточки индуктора и припусков на обработку по основанию данных полюсных наконечников, дополнительно изготавливают немагнитные плоские кольца с припуском на обработку диаметра, которые устанавливают на торцевых сторонах указанной части полюсных наконечников, выполненных с припуском на обработку по их основанию, и фиксируют, одновременно с чем осуществляют намагничивание постоянных магнитов и наносят на их боковых сторонах знаки полюсов, а затем осуществляют их сборку, устанавливают их на боковых сторонах другой оставшейся части полюсных наконечников, при этом используют эффект их взаимного притяжения, а при механической обработке осуществляют снятие припусков колец и оснований полюсных наконечников до момента обеспечения номинальных размеров обрабатываемых поверхностей и их соосности, и осуществляют установку постоянных магнитов одноименными полюсами на боковых сторонах полюсных наконечников.3. A method of manufacturing a collector type inductor of a magnetoelectric machine, including the manufacture of pole pieces with an allowance for processing the sides, assembling them, fixing them, machining their sides adjacent to the magnets, installing permanent magnets, characterized in that in the manufacture of pole pieces only one part of them is performed with an allowance for processing on the base; during assembly, these pole pieces are installed uniformly around the entire circumference of the inductor at a distance equal to the diameter of the bore of the inductor and the allowances for processing on the basis of these pole pieces, additionally produce non-magnetic flat rings with allowance for the processing of diameter, which are installed on the end sides of the specified part of the pole pieces, made with allowance for processing on their base, and fix, at the same time they magnetize permanent magnets and put pole signs on their sides, and then assemble them, install them on the sides of the other the existing parts of the pole pieces, using the effect of their mutual attraction, and during machining, remove allowances for the rings and the bases of the pole pieces until the nominal dimensions of the machined surfaces and their alignment are ensured, and permanent magnets are mounted with the same poles on the sides of the pole pieces.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что до установки постоянных магнитов на боковые стороны полюсных наконечников наносят клеящий состав.4. The method according to claim 3, characterized in that prior to the installation of permanent magnets on the sides of the pole pieces, an adhesive is applied.