Способ изготовления обмоток линейных цилиндрических электрических машин и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологическому оборудованию для изготовления обмоток линейных цилиндрических электрических машин. Цель изобретения - повышение качества изготовления обмоток путем исключения расширения витков и расширение технологических возможностей за счет изготовления целых фаз. Способ осуществляется следующим образом. Витки катушки наматывают на ступенчатое основание, на которое перед намоткой предварительно устанавливают пружинный элемент 2 в виде спирали, последняя ступень основания имеет ширину, равную удвоенной ширине наматываемого провода, формование в столбец витков катушки производят совместно с пружинным элементом, после чего его удаляют. Устройство для осуществления способа выполнено в виде ряда установленных вдоль оси 14 усеченных конусов 15, ступенчатые поверхности 17 их выполнены в виде спиралей для размещения пружинных элементов 2. Направление спирали каждого последующего конуса противоположно направлению спирали предыдущего. Элементы зажима 18 выполнены в виде двух связанных между собой полуколец. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2) ) 42) 6827/24-07 (22) 30.03.87 (46) 30.11.89. Бюл. 11 44 (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей. (72) Н.В.Богаенко и В.H.Ãðèãîðåíêî (53) 621.318.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 773844, кл. Н 02 К 15/04, 1979, Патент СНА В 2275871, кл. 140-92.1, 1942. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК ЛИНЕЙНЬ1Х ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН И УСТР011СТВО ДПЧ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологическому оборудованию для изготовления обмо„„SU„„1525822 А 1 (51)4 Н 02 К 15/04

2 ток линейных цилиндрических электрических машин. Цель изобретения — повьппение качества изготовления обмоток путем исключения распушивания витков и расширение технологических возможностей за счет изготовления целых фаз. Способ осуществляется следующим образом. Витки катушки наматывают на ступенчатое основание, на которое перед намоткой предварительно устанавливают пружинный элемент 2 в виде спирали, последняя ступень основания имеет ширину, равную удвоенной ширине наматываемого провода, а формование в столбец витков катушки производят совместно с пружинным элементом, после чего его удаляют.

Устройство для осуществления способа

1525822

50

55 выполнено в виде ряда установленных вдоль оси 14 усеченных конусов 15, ступенчатые поверхности 17 их выполнены в виде спиралей для размещения пружинных элементов 2 ° Направление

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологическому оборудованию дпя изготовления обмо" ток линейных цилиндрических электрических машин.

Цель изобретения — повышение качества изготовления обмоток путем исключения распушения витков и расширение технологических возможностей путем обеспечения нозможности изготовления целых фаз.

На фиг. 1 представлено устройство для изготовления обмоток линейных цилиндрических электродвигателей; на фиг. 2 — то же, одна из катушек подготовлена к проведению операции сжатия; на фиг. 3 и 4 — фрагменты обмотки фазы; на фиг. 5 — составная часть изоляционного каркаса; на фиг. 6— конус; на фиг. 7 — развертка пружинного элемента; на фиг. 8 — 11 — зажглм, примеры выполнения.

Способ осуществляют следующим образом.

На ступенчатое основание 1 предварительно устанавливают пружинный элемент 2 в виде спирали. Основная функция пружинного элемента 2 — сохранение формы витков 3 намотанной катушки при извлечении основания 1 и их транспортировке. Число пружинных элементов 2 должно соответствонать числу оснований 1. Намотку катушки 4 (фиг. 3 и 4) производят в следующей последовательности. Вначале производят намотку спиральных витков 3 на. ступени 5, образованные витками пружинного элемента 2, причем намотку начинают с самой верхней его ступени

6, т.е. с верхних витков пружинного элемента 2 к нижним. На самой нижней ступени 7 пружинного элемента 2 осуществляют намотку вертикального столбца витков 8 катушки 4, Такой порядок намотки обеспечивает формирование катушек 4 обмотки, у которых оба выводных конца 9 и 10 размещены н верхнем слое ее витков 3 и 8 (фиг. 3 и 4). После удаления основа15

20 с

40 спирали каждого последуюцего конуса противоположно направлению спирали предыдущего. Элементы зажима 18 выполнены н виде двух связанных между собой полуколец ° 3 з.п, ф-лы, 11 ил, ния 1 (фиг. 2) сжатие спиральных витков 3 производят совместно с пружинным элементом 2, который удаляют после формирования катушки 4. Таким образом, спиральные витки 3 катушки

4 размецаются только на ступенях 5 пружинного элемента 2, Однако распушивания витков 3 катушки 4 не происходит, поскольку наряду с жесткостью проводников витков 3 катушки 4 ступени 5 пружинного элемента 2 создают дополнительное поджатие, При воздействии на пружинный элемент 2 в направлении, укаэанном стрелкой на фиг. 2, за счет взаимной связи его витков происходит их равномерное смецение. Одновременно смецаются и спиральные витки 3 катушки 4, т.е. производится операция сжатия спиральных витков 3 катушки 4, при этом обеспечивается их равномерное перемецение, исключаюцее распушивание, и прилегание витков 3 и 8 с зазором в вертикальном столбце.

При последовательном наборе ряда оснований 1 возможно формирование целых обмоток фаз (фиг. 3 и 4), н том числе с числом пазов на полюс и фазу, большим единицы, или с катушками, многорядными по ширине паза, фрагмент сфорглированной по предлагаемому способу обмотки с двух катушек 4, выводные концы 9 и 10 которых выходят с вер%них витков 3 и 8 каждого ряда катушки 4, показан на фиг. 3 и 4, На Ъиг. 4 катушки 4 обглотки фазы помещены н изоляционные каркасы 11, выполненные из пластических материалов. Изоляционный каркас 11 в этом случае рационально вы— полнить из двух половин 1?, входящих одна н другую. Каждая половина к,"ркаса 11 содержит продольную прорезь

13 (фиг ° 5) для выхода выводных концов 9 и 10 катушек 4.

Устройство для осуцествления предлагаемого способа содержит основание 1, состояцее из ряда установленных вдоль трубчатой оси 14 усеченных ребер 24 укреплены упругие элементы 25.

При формировании на устройстве целых обмоток фаз направление спиралей

17 каждого последующего конуса 15 противоположно направлению аналогичных спиралей 17 предыдущего конуса

15. При изготовлении на устройстве обмоток фаз с числом пазов на полюс и фазу, большим единицы (q ) 1), или с многорядными катушками по ширине паза число последовательно установленных конусов 15 с одинаковым направлением спиралей )7 равно числу q или половине количества рядов в пазу катушки формируемой обмотки. В соответствии с направлением навивки спиралей 17 конусов 15 подбираются адекватные пружинные элементы 2.

Порядок изготовления обмоток на предлагаемом устройстве следующий.

В зависимости от параметров сосредоточенной обмотки с кольцевыми катушками 4 на оси 14 устройства устанавливают путем подбора ряд типовых конусов 15 с пружинными элементами 2, при этом учитывают и направление навивки витков катушек 4. Установку производят так, чтобы нижняя ступень 7 пружинного элемента 2 предыдущего конуса 15 состыковывалась с основанием 20 последующего конуса 15. На фиг. 1 и 2 показано изготовление обмотки с q = 1. Затем набор конусов 15 стопорят на оси 14 пружиннггми кольцами 16 ° Конец 9 наматываемого проводника 3 фиксируют на верхней ступени 6 пружинного элемента 2. После этого производят навивку витков 3 катушки 4 на спиральные ступени 5 указанного пружинного элемента 2 (фиг. 1). Навивку продолжают до формирования витка 3 первого ряда на последней ступени 7 пружинного элемента 2. Далее на спиральные витки 3 катушки 4 устанавливают,элемент 18 зажима, при этом между торцовой поверхностью 19 и основанием

20 конуса 15 образуется зазор, равный ширине или диаметру наматываемого проводника. В образовавшейся полости произвОдится намотка второго ряда катушки в виде вертикального столбца 8. При этом в процессе намотки вер- тикального столбца 8 особенно из проводника круглого сечения целесообразно добавлять небольшое количество клеющего состава, что позволяет избе5 1525822 6 конусов 15 (фиг. 6), застопоренных на оси, например, при помощи пружинных колец 16. Конусы 15 содержат вдоль образующей ступенчатые поверхности 17 в виде спиралей (фиг. 1 и 6).

На ступенчатых поверхностях 17 конусов 15 размещены пружинные эдементы

2, повторяющие форму ступенчатых поверхностей 17 и образующие ступени 5

10 под провод (прямоугольный или круглый), ширина и высота которых равна габаритам наматываемого проводника 3.

Последняя нижняя ступень 7 пружинных элементов 2 со стороны оси 14 имеет ширину, равную двойной ширине или диаметру наматываемого провода 3.

Пружинный элемент 2 представляет собой конический пружинный элемент, изготавливаемый путем спиральной на- 20 внвки на специальный шаблон (в качестве шаблона может быть использован конус 15) полос из пружинной стали (фиг. 7), Такой пружинный элемент 2 обладает свойствами спиральной кони- 25 ческой пружины сжатия, т.е. указанные свойства проявляются при перемещении его витков в осевом направлении, т.е. при сжатии пружинного элемента 2, Пружинный элемент 2 уста- 30 навливается на конус 15 свободно.

Это позволяет при окончании навивки катушки 4 выводить конус 15 из-под пружинного элемента 2.

Устройство снабжено также элементом 18 зажима (фиг. 8 и 9), который устанавливается на витках 3 катушки, намотанных на пружинные элементы 2.

При этом торец 19 элемента )8 зажима отстоит от основания 29 соседнего конуса 15 на величину, равную ширине

40 или диаметру наматываемого проводника 3. Благодаря этому образуется полость для намотки вертикального столбца витков второй половины катушки 4 обмотки.

Элементы 18 зажима могут быть выполнены в виде полуколец 21, внутренние поверхности которых идентичны поверхности пружинных элементов 2

50 (фиг. 8 и 9), При установке зажима

18 на проводниках 3 катушки 4 их полукольца 21 связываются между собой разъемными соединениями 22. В элементе 18 зажима, показанном на фиг. 10 и ll полукольца 21 выполнены в виДе двух полуободов 23, связанных между собой ребрами 24. На внутренних поверхностях полуободов 23 и

1525822

>кать его распушивания при снятии с конуса 15 элемента 18 зажима, налглчие элемента 18 зажима на спиральных витках 3 обеспечивает не только пре5 дохранение витков от механического повреждения во время намотки катушки, но и от распушивания вследствие воздействия центробежных сил, возникающих в процессе вращения конуса 15. 1р

Далее форМируют межкатушечнуго перемычку 10 и производят изготовление следующей катушки 4 обмотки фазы (при этом возможно изменение направления навивки витков катушки 4) и т.д. Таким образом производится формирование катушек 4 обмотки, в которой оба выводных конца 9 и 10 размещены в верхнем слое ее витков 3 и 8 (@333 . 3 и 4), Аналогична выполняются операции при изготовлении обмоток с другими параметрами, в том числе с изменением направления навивки витков 3 катушек

4 обмотки, Изменение направления навивки витков 3 и 8 каждой последующей 25 катушки 4 по отношению к предыдупей или группы катушек 4 целесообразно при изготовлении целой обмотки фазы.

Если обмотка формируется иэ отдельных катушек 4, все выводные концы 9 и 10 которых выводятся, например, на клеммную колодку, конусы 15 подбираются с адекватным направлением спиралей 17, Соответственно с принципами формирования отдельных двух35 рядных катушек 4 подбираготся конусы

15 для намотки многорядных катушек 4, Однако направление спиралей 17 конусов 15 совпадает лишь в пределах отдельно взятой катушки 4.

По окончании навивки проводников 3 и 8 на всех пружинньгх элементах 2 основания 1 снимается одно из стопорных колец 16, например левое (фиг.2), ось 14 смецается вправо до уровня последней нижней ступени 7 пружинного элемента 2, а затем путем смещения вдоль оси 14 влево выводится усеченный конус 15 и сяимается элемент 18 заж;лма, Далее производится перемеггение пружинного элемента 2 совместно с витками 3 катушки 4 и формирование из них второго вертикального столбца.

После удаления пружинного элемента 2 за счет межкатушечной перемычки осуществляется вывод сформированной катушк13 4 из зоны перемещегпля следующего конуса 15. ф о р м у л 11 и з о б р е т е н и я

1. Способ иэготов:ге1313я обглоток линей>и>х 13илиндрических электрических машин, согласно которому витки катушки наглатььзают на ступенчатое основание: одну половину витков — на его ступени, а другую — в вертикальный столбец, затем разъединяют основание и катушку, удаляют основание и производят формирование в столбец ее ступенчатой части, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цел>в улучшения качества катушек обмотки путем исклгочения распушения витков и расширения технологических возможностей за счет изготовления целых обмоток фаз, перед намоткой на каждое основание предварительно устаца13.:гивавт пружинный элемент в в>где спирали, последняя ступень основания имеет ширину, равнук> удвоенной ширине наматываемого провода, а формовагпге в столбец витков катушки произвопят совместно с пружглчныгл элементам, после чего его удаляют.

?. Устройства для 13згочовления обмоток линейных цилиндрических электрических машин, содержащее установленное на оси основ>игие со ступенчаThIM13 поверхностями ll0> пр(>вод, 11311рина и высота которых равна габаритам наматываемого провод1113ка, и элемент за>кима для сялксаци13 обглотк>1, о т л ч а ю ц е е с я тем, что, с целью расширения технологг>чес 113х возможностей за счет изгогавления целых обмоток фаз, основание выполнено в виде ряда установленных здоль оси усечен— ных конусов, ступенчатые поверхности выполнены в виде спиралей для размеценил пру>киглных элементов иа образующей поверхности конусов, причем торец элемента зажима расположен от основания соседнего конуса на величину, равную ширине или диаметру наматываемого провода.

3. Устройство по.п, 2, о т л и ч а ю ц е с с я тем, что направление спиралей каждого последующего конуса или группы конусов противоположно направлению аналогичных спиралей гредыдущего конуса или группы конусов, аналогичной вышеупомянутой.

4. Устройство по и, 2, о т л и ч а в ц е е с я тем, что элемент за1525822

У,У у8 1а

10 9

10

S2 жима выполнен в виде двух свчзанных между собой полуколец, внутренние J1o верхности которых идентичны поверхности пружинного элемента.

Г1

Щ/Е Г

1525822

Фиг. 5

Фиа. 7! 525822

1525822

Составитель Е. Скороходов

Редактор А,Лежиина Техред Л.Олийнык Корректор A,Обручар

Заказ 7238/51 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101