Способ изготовления изолированных шаблонных катушек для электрических машин

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц11 4 Н 02 К 15/04

ВСЕГ ЮЗН Я

l3,,., „ l3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИБЛИО Р," й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbtTHA (89) 151031 DD (21) 7770936/24-07 (22) 30.11.79 (3l) MP Н02 К/2!0082 (32) 22.12.78 (33) DD (46) 23.03.86. Бюл. Ф 11 (71) ФЕБ Электромашиненбау Закссенверк (DD) (72) Неуберт Вилфрид и Штендер

Иерген (ЭР) (53) 621.313.44(088.8) (54)(57) !. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ИЗОЛИРОВАННЫХ ШАБЛОННЫХ КАТУШЕК ДЛЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, включающий намотку провода как плоского тела на вращающийся шаблон s двух параллельных Одна другой плоскостях иэоли рование катушки с последующей стабиЛиэацией ее по форме, смещение параллельных плоскостей :слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки, и формовку лобовых частей, о т л и ч а юшийся тем, что смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, осуществляют при намОтке провода на шаблон с двумя переходами от плоскости к .плоскости в середине обеих лобовых частей катушки, при этом подаваемый на ребро обмоточный провод при намотке одной плоскости проводится справа, при намотке другой плоскос„„Я0„„1220062 A ти — слева и при образовании переходов скручивается по его продольо ной оси на 180 поочередно вперед и обратно, изолирование катушки производят непрерывно по всей длине, а формовку прямых частей катуш ки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки, производят одновременно с формовкой лобовых частей.

2. Способ по и. 1, о т .л и ч аю шийся тем, что обмоточный провод при образовании всех последующих за первым витком витков накладывают на одной стороне катушки направо, на другой стороне катушки — налево на предыдущий виток, а в переходах с одной плоскости намотки к другой обмоточный провод на. правляют плашмя вдоль предыдущего витка.

3. Способ по и. 1, о т.л и ч аю шийся тем, что при изолировании катушек скорость работы лентообматывающей машины уменьшают или машину останавливают у концов катушки, а изоляционную .Ленту вручную направляют и поднимают над концами катушки.

4. Способ по п. 3, о т л и ч аю шийся тем, что изолирование концов катушки производят вручную, а после этого при механическом изолировании угол подъема наложения ленты увеличивают.

5. Способ по и. l о т л и ч аю шийся тем, что в целях наложения изоляции большей толщины иа прямых частях, угол подъема ленты при обматывании уменьшается.

12200б2

Изобретение относится к техноло гии изготовления шаблонных катушек с несколькими витками на каждой катушке, в частности высоковольтных статорных катушек для вращающихся трехфазных электродвигателей средних и больших мощностей и для линейных двигателей с двухслойной обмоткой.

Известен способ изготовления шаблонной катушки для многослойных обмоток, у которых отдельные витки в пазовых частях расположены один над другим, в лобовых частях веерообразно расходятся таким образом, что в середине лобовых частей расположены рядом один с другим, а также скрещиваются и затем сходятся так, что в другой пазовой части опять

/ располагаются один над другим патент ГДР ¹ 50901, кл. 21 d. 51,1967).

Известный способ изготовления не решае- вопрос образования лобовых частей катушек ввиду образования лобовой части обмотки при мон1 таже катушек в сердечник. Кроме того, затрудняется вентиляция, особенно радиальная, и усложняется наматывание, так как каждый виток имеет свой особенный виц и в середине лобовых частей все витки расположены своими ребрами один к другому, что, в свою очередь, неблагоприятно для устойчивости и изоляции катушки.

Известен способ изготовления изолированных шаблонных катушек для электрических машин, являющийся наиболее близким техническим решением к изобретению, включающий намотку провода как плоского тела на вращающийся шаблон в двух параллельных одна другой плоскостях, изолирование катушки с последующей стабилизацией ее по форме, смещение параллельньгс плоскостей слоев провода, смещение сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, формовку пря-ььж частей катушки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки и формовку лобовых частей (Зимин В.И, и др. Обмотки электрических машин. — М.:Госэнергоиздат, 1961, с. 335-350).

Так как при получении коротких продольных размеров провода и машины изгиб формируется узко, то возникает опасность разрыва изоля5

Д0

50 ции провода и даже повреждения самого проводника. Кроме того, такой узкий изгиб является излишним удлинением катушечных проводников.

При изолировании пазовые части и участки лобовых частей механически обматываются изоляционным матери алом, но узкий изгиб обматывают точько вручную

Цель изобретения — избежание узких изгибов у катушек и обеспечение механического наложения изоляционного материала на катушках без усложнения процесса изготовления катушек.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления изоляционных шаблонных катушек для электрических машин, включающему намотку провода как плоского тела на вращающийся шаблон в двух параллельных одна другой плоскостях, изолирование катушки с последующей стабилизацией:.ее по форме, смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки, и формовку лобовых частей, смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, осуществляют при намотке провода на шаблон с двумя переходами от плоскости к плоскости в середине обеих лобовых частей катушки, при этом подаваемый на ребро обмоточный провод при намотке одной плоскости проводится справа, при намотке другой плоскости — слева и при образовании переходов скручивается по его продольо ной оси на 180 поочередно вперед и обратно, изолирование катушки производят непрерывно по всей длине, а формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другойположение, соответствующее углу раствора катушки, производят одновременно с формовкой лобовых частей.

Обмоточный провод при образовании всех последующих за первым витком витков накладывают на одной стороне катушки направо, на другой стороне катушки — налево на греды122()062

55 дущий виток, а в переходах с одной плоскости намотки к другой обмоточный провод направляют плашмя вдоль предыдущего витка.

При изолировании катушек ско-рость работы лентообматывающей машины уменьшают или машину останавливают у концов катушки, а изоляционную ленту вручную направляют и поднимают. над концами катушки.

Изолирование концов катушки производят вручную, а после этого при механическом изолировании угол подъема .наложения ленты увеличивают, При этом в целях наложения изоляции большей толщины на прямых частях угол подъема ленты при обматывании уменьшается.

Более подробно изобретение поясняется на примере четырехполюсного, трехфазного асинхронного двигателя па 1000 кВт, 6000 В.

Двигатель имеет двухслойную обмотку, состоящую из шаблонных однодисковых катушек с шестью витками на каждой катушке. Катушки изолированы пленочной микалентой, уже содержащей нужное количество связующего материала в виде термически отвердевающей эпоксидной смолы.

На фиг. 1 изображена лобовая часть предлагаемой шаблонной катушки после изолирования перед окончательной объемной формовкой, пригодной для линейных двигателей, вид по оси спереди на фиг. 2 — то же, радиальный вид сверху; на фиг. 3 выполнение концов катушки.

Шаблонная катушка состоит из прямых частей 1 и 2 и лобовых частей 3.

Параллельные одна к другой прямые части находятся в двух плоскостях, смещенных относительно одна к другой.на расстояние в свету 50 м;., Сечение катушки 30 -10 мм. Лобовые части катушки спиралеобразно по дуге 180 изогнуты вокруг воображаемого прямого цилиндра 4 с диаметром 50 мм. При объемной формовке катушки прямой цилиндр 4 переходит в сегмент кругового цилиндра, дуга спиралеобразного участка катушки о увеличивается более 180 и обе прямые части расположены соответственно углу раствора катушки. Один конец

5 катушки у ее начала наложен вдоль спиралеобразного участка лобовой

35 части 3 катушки до другого конца 6 катушки. Преимуществом этого является то, что при механическом наложении изоляционной ленты автоматический процесс изолирования необходимо прерывать только один раз по каждому слою ленты с тем, чтобы изоляционную ленту вручную направлять и поднимать над концами катушки. У этой катушки узких изгибов больше нет. Таким образом, устраняется опасность повреждения изолированных проводников при изготовлении катушек. Длина проводников короче, так как нет узких изгибов "глазков" у катушки, двухсторонне аксиально следующих по другим изогнутым участкам катушки, реализованная обычно в "глазках" дуга здесь в виде спирали заложена другими дугами. При этом и вылет катушки уменьшается что, в свою очередь, влечет за со- бой уменьшение длины всей машины.

Кроме того, отсутствие всех узкихизгибов позволяет осуществить непрерывное механическое изолирование изоляционной лентой на лентообматывающей машине. Такая машина может работать с оптимальной эффективностью, так как катушка при изолировании является плоской, Сложное ручное лентообматывание совсем отпадает и условия работы улучшаются, так как прикосновение к клейкой изоляционной ленте с вредными для здоровья неотвердевшей эпоксидной смолой и растворителем происходит только у концов катушки.

Катушка изготовляется намоткой в виде плоского тела. Соответственно среднему смещению обеих сторон катушки (нижний и верхний слой) на

80 мм при расстоянии в свету 50 мм

I также смещены плоскости намотки шаблона намотки. Провод подводится на ребро и изгибается на ребро в Эсне лобовых частей катушки. Провод при наматывании первого витка плашмя поддерживается шаблоном намотки, затем эту задачу выполняет соответственно предыдущий виток. При образовании переходов от одной плоскости намотки к другой подведенный провод скручивается вокруг своей

-о продольной оси на 180, причем с различным направлением скручивания на обеих лобовых частях. Одновременно производится смещение провода!

220062

îт одной до другой плоскости намотки, составляющее при г.ервом нитке

58,1 мм (толщина обмоточного праьода плюс двойная толщина изоляции. плюс смещение 50 мм) и увеличива"ющееся на двойную толщину провода при каждом дальнейшем витке. Посредством одновременного скручивания обмоточного провода и смещения кон- и цов шаблона провог получает спира леобраэную форму и образовывает свободный объем, в который входит цилиндр диаметром 50 мм. Следующие нитки накладываются плашмя один над f5 другим -ак, что вся катушка обма — . ть>знается вокруг этого воображаемого цилиндра. Теперь катушка в некоторых местах обвязывается лентой, чтобы она не распалась, и после этого катушка на лентообвязывающей машине непрерывно обматывается изоляционной лентой. У обеих концов, находящихся на одном месте, лентообвязывающая машина должна работать на 2 3 медленном ходу, что позволяет вруч-ную поднимать изоляционную ленту над перпендикулярно торчащими концами катушки. Головка обматывания подводится в переходах от одной плас-. б кости намотки к другой. При абматывании пазовых частей уменьшается угол подъема обматывания. Изоляционная лента., наложенная в полунахлестку на лобовых частях, накладывается более плотно, чем повьппается толщина изоляции и удлиняется гуть утечки. При этом изоляция пазовых частей толще,, чем изоляция лобовых частей, что достигается без дополнительного слоя изоляционной ленты„

После окончания изолирования плос-: кой катушки прямые части катушки вкладываются в нагретый пресс, нагреваются, прессуются на необхадимьпЪ размер и охлаждаются (стабилиза..-,ия формы) . Наконец плоская катушка вкладывается в традиционную машину для разжимания и формавания ка-, тушек и при отказе от проце" ñà раэжимания катушка, зажатая с ее пря|ыми частями, получает свою окончательную объемную форму, При отказe oò процесса оазжимания отпадают сильные деформации и связанные с этим псвреждения. При этом достигается главное преимущество — оптималь". ое изолирование катушек в плоской форме с помощью лентоабматывающих машин, Горизонтальна вращающий ся шаблон намотки состоит из двух связанных деревянных половин, каждая для одной стороны катушки. Они снаб-. жены радиальной и осевыми направляющими,цля обмоточного провода. Обе пало. зины смещены по оси одна к другой, у правой половины осевая направляющая = налево, у левой — направо. Величина смещения такая, чта у осевых направляющих она достигает 50 мм в случае шаблонной катушки данного примера. У лобовых частей обе полонины шаблона обеспечивают тангенциально свободное места )00 мм, необходимое для образования спиралеобразных участков лобовых частей катушки. Привод шаблона поворачивает и щелеобразную направляющую провода, состоящую из двух перпендикулярньгх друг к другу пар роликов.

Такое устройство намотки является только немного сложнее, чем такое. же для обычных игла- или рыбовивных катушек, и обеспечивает без значительных дополнительных затрат изготовление предлагаемых шаблонных катушек.

Признано изобретением па результатам экспертизы, осуществленной

Ведомством по изобретательству DDJ

1220062

Составитель В.Пышкина

Текред О. Сопко Корректор В.Синицкая

Редактор Н.Гунько

Тирах 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1328/57

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4