СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ
ELECTRIC MACHINE STATOR

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к генераторам ветроэнергетических установок.
Известны ветроэлектрогенераторы [А.с. СССР №732572 / В.К. Александров и др. - Ветроагрегат, БИ №17, 1980 г., F03D 3/30; А.с. СССР №861716 / И.П. Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат, БИ №11, 1981 г., F03D 1/00] со статорами традиционного типа.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлектроагрегата [Патент РФ №2204734 / А.М.Литвиненко - Статор ветроэлектрогенератора, опубл. БИ №14, от 20.05.2003, з-ка №2001129417/06 от 31.10.2001, МКИ F03D 9/00] сегментного типа, который выполняется на основе магнитной системы машины постоянного тока или универсальной, и включает в себя катушки, источник магнитного поля и магнитопроводы, в том числе и П-образные. При этом два ротора-ветроколеса установлены с возможностью магнитного контакта с магнитопроводами.
Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с предварительно разрезанным по диаметру индуктором, что усложняет технологию изготовления, увеличивает массу и стоимость.
Изобретение направлено на упрощение технологии, уменьшение стоимости.
Это достигается тем, что у статора электрической машины, содержащего обмотку, активные и пассивные электромагнитные элементы, крепежные элементы и полюсные наконечники, согласно изобретению полюсные наконечники выполнены в виде витков многожильного троса, намотанных на каркас угловой формы, причем одна сторона угла обращена к электромагнитным элементам, а другая - к воздушному зазору.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен заявленный статор, вид спереди, на фиг.2 - статор, вид сверху, на фиг.3 - вид снизу, на фиг.4 - вид сбоку, на фиг.5 изображен каркас угловой формы, полюса статора в трехмерной проекции.
Статор содержит обмотку 1, активный элемент (например, постоянный магнит), или пассивный элемент (например, ферромагнитную проставку) 2, полюсные наконечники 3, выполненные в виде витков многожильного троса 4, намотанных на каркас 5, сторона 6 витков обращена к электромагнитным активным и пассивным элементам, а сторона 7 - к воздушному зазору, с другой стороны зазора находится роторный элемент, взаимодействующий со статором. В случае активного элемента 2 (синхронно-индукторный вариант) роторный элемент представляет собой просто П-образную скобу, в случае пассивного электромагнитного элемента (классический синхронный вариант) роторный элемент должен представлять собой или постоянный магнит, или электромагнит. Статор снабжен крепежным элементом, который представляет собой U-образный хомут 8, который стягивает каркасы, притягивая их к элементу 2 и катушке с помощью планки 9 и гаек 10. Каркас угловой формы (фиг.5) имеет пазы 11 для более плотного прилегания троса. На фиг.1 позицией 5 обозначена правая сторона витков 12, примыкающих к элементу 2, левая сторона витков 4, примыкающих к элементу 2, обозначена позицией 13, левая сторона витков 4, примыкающих к воздушному зазору, как указано выше, обозначена позицией 6, а правая сторона витков 12, примыкающих к воздушному зазору, обозначена позицией 14, имеются также отверстия 15.
Статор (на примере одного элемента) работает следующим образом. При перемещении роторного элемента (фиг.1) вправо или влево изменяется магнитное сопротивление цепи: активный элемент 2 - витки 4 стороны 13 - витки 4, расположенные на стороне 6; роторный элемент - воздушный зазор - сторона 14 витков 12 - сторона 5 витков 12 - элемент 2. В случае пассивного элемента 2 магнитная цепь та же, только роторный элемент является активным, т.е. с выраженными магнитными полюсами. В результате обоих случаев в катушке 1 наводится ЭДС. Таким образом, полюс статора выполнен в виде правого каркаса 11 угловой формы с пазами, на которые наложены витки многожильного троса 4, в случае левого каркаса и 12 - правого. Их направление намотки, как показано на фиг.1, изменяется от вертикального до горизонтального. Каркас угловой формы имеет резьбовые отверстия 15, предназначенные для закрепления планки с болтами, которые осуществляют закрепление концов троса.
Технико-экономическим преимуществом данного статора является простая технология выполнения, связанная с тем, что каркасы 3, 11 могут быть выполнены из немагнитного материала (например, пластмассы, которая легко обрабатывается), создание пути для прохождения магнитных потоков обеспечивается многожильным тросом, который обладает удовлетворительными магнитными характеристиками и в то же время имеет меньшую стоимость, чем шихтованные магнитопроводы.