Способ изготовления статора электрической машины с всыпными обмотками

 

Сущность: при изготовлении статоров электрич.машин с вспыпными обмотками берут несколько статоров данной партии, пропитывают и сушат, повышая на каждом последующем статоре удельное содержание основы пропиточного состава и его температуру . Измеряют до и после пропитки и сушки емкости междуфазной изоляции и изоляции относительно корпуса. Пропитку остальных статоров производят при удельном содержании основы пропиточного состава и его температуре, соответствующих максимальной измеренной величине суммы отношений емкостей междуфазной и корпусной изоляции после пропитки и сушки к их значениям до пропитки 2( С/Со) макс. Сушку производят до момента Достижения суммой емкостей междуфазной и корпусной изоляции установившегося значения. Производят электрическое соединение фаз. При дозированной пропитке осуществляют подачу доз пропиточного состава на участки обмотки, удаленные друг от друга на расстоянии, кратном длине дуги суммы пазовых делений на полюс и фазу обмотки, до полного обхода обмотки. Дозу пропиточного состава на один участок делят на равные части, выбирая минимальное число разбиений , при котором сумма междуфазной и корпусной емкости после подачи полной дозы будет максимальной. Число обходов обмотки берут равным числу разбиений. Подачу каждой части дозы осуществляют в участки, удаленные друг от друга на полюсное деление . Положительный эффект: позволяет за счет повышения проникновения пропиточного состава в обмотку при пропитке путем оптимизации ее параметров при более эффективном контроле, переноса операции электрич. соединения фаз после сушки пропитанного статора повысить электрич. и тепловые характеристики статоров, эксплуатац. характеристики электрич. машин. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. VI VJ 00 со vj vi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ ЧЕ С К ИХ

РЕСПУБЛИК

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ у I

4 4 jJcgjgq ° .

ИЗОБРЕТЕНИЯ «"= "-. :./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845103/07 (22) 29.06,90 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Научно-исследовательский институт прикладной механики Научно-производственного объединения "Ротор" (72) В.И.Гуков, Н.П.Александровская, Г.М.Голостенова, Б.М.Левин и В.М.Островский (56) Авторское свидетельство СССР

М 1709470, кл. Н 02 V, 15/12, 1990. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ CTATOPA

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ВСЫПНЫМИ ОБМОТКАМИ (57) Сущность: при изготовлении статоров электрич.машин с вспыпными обмотками берут несколько статоров данной партии, пропитывают и сушат, повышая на каждом последующем статоре удельное содержание основы пропиточного состава и его температуру. Измеряют до и после пропитки и сушки емкости междуфазной изоляции и изоляции относительно корпуса. Пропитку остальных статоров производят при удельном содержании основы пропиточного состава и его температуре, соответствующих максимальной измеренной величине суммы отношений емкостей междуфазной и корпусной изоляции после пропитки и сушки к

Изобретение относится к электрическим машинам с всыпными обмотками и может быть использовано в электромашиностроении при контроле и осуществлении процесса пропитки обмоток.

Известны способы изготовления статоров электрических машин с всыпными об,,5U„„1778877А1 (я) Н 02 К 15/12, G 01 R 27/22 их значениям до пропитки Х(С/Co),„, Сушку производят до момента достижения суммой емкостей междуфазной и корпусной изоляции установившегося значения. Производят электрическое соединение фаз. При дозированной и ропитке осуществля ют подачу доз пропиточного состава на участки обмотки. удаленные друг от друга на расстоянии, кратном длине дуги суммы пазовых делений на полюс и фазу обмотки, до полного обхода обмотки. Дозу пропиточного состава на один участок делят на равные части, выбирая минимальное число разбиений, при котором сумма междуфазной и корпусной емкости после подачи полной дозы будет максимальной. Число обходов обмотки берут равным числу разбиений. Подачу каждой части дозы осуществляют в участки, удаленные друг от друга на полюсное деление. Положительный эффект: позволяет за счет повышения проникновения пропиточного состава в обмотку при пропитке путем оптимизации ее параметров при более эффективном контроле, переноса операции электрич. соединения фаз после сушки пропитанного статора повысить электрич. и тепловые характеристики статоров, эксплуатац. характеристики электрич. машин. 2 з.п, ф-лы, 6 ил. мотками с применением пропитки для повышения эксплуатационной надежности машин, Известен способ изготовления статора с всыпными обмотками с применением дозированной пропитки, при котором, с целью повышения эксплуатационной надежности путем повышения качества электрической

1778877 изоляции в результате увеличения проникающей способности пропиточного состава, дозированную пропитку осуществляют поочередно в свободные от пропиточного состава зоны эа время, достаточное для 5 растекания и ропиточного состава.

Наиболее близким к предложенному способу является способ изготовления статора с применением пропитки при контроле ее качества по величине емкости обмотки 10 относительно корпуса.

Недостатком прототипа и аналогов является неполное растекание пропиточного состава иэ-за отсутствия учета внутренних особенностей статора в части плотности намотки, адгезионных свойств поверхности обмоточного провода и изоляции.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности электрических машин путем повышения электрической прочности и теплопроводности изоляции обмоток статоров.

Способ изготовления включает укладку обмотки в пазы магнитопровода, измерение емкости обмотки относительно корпуса, пропитку и сушку обмотки, повторное измерение емкости. Способ отличается от прототипа тем, что дополнительно измеряют межфазную емкость до пропитки и после пропитки и сушки, а электрическое соединение фаз осуществляют после сушки; перед и ропиткой берут несколько статоров из данной партии и осуществляют их пропитку, повышая на каждом последующем статоре удельное содержание основы пропиточного состава и его температуру, вычисляют для каждого статора сумму отношений межфазной емкости и емкости относительно корпуса после пропитки и сушки к их величинам до пропитки, определяют максимальное значение этой суммы и пропитывают остальные статоры этой партии составом с температурой, соответствующим указанному максимальному значению, а сушку производят до момента достижения указанной суммой установившегося значения. При этом при дозированной пропитке осуществляют подачу дозы и ропиточного состава на участки, расположенные друг от друга на расстоянии, кратном длине дуги суммы пазовых делений на полюс и фазу обмотки, до полного обхода обмотки. Кроме того, дозу пропиточного состава, приходящуюся на один участок, делят на равные части, выбирая минимальное число ее разбиений, при котором сумма межфазной емкости и емкости относительно корпуса после подачи полной дозы будет максимальной; при этом число обходов обмотки берут равным числу разбиений, а подачу каждой части дозы осу15

55 ществляют в участки, удаленные друг от друга на полюсное деление.

На фиг.1 показан статор электрической машины с всыпными обмотками, поперечный разрез; на фиг.2- зависимости средних пробивных напряжений — Vnp и сопротивлений — R из междуфазной (ф-ф) и корпусной (ф-к) изоляции обмотки статора, средней тепловой характеристики 0 — от суммы отношений емкостей междуфазной и корпусной изоляции после пропитки и сушки к их исходным значениям для непропитанного

С статора g — при пропитке кремнийоргаСо ническим лаком КО-916 при различных удельных содержаниях основы (вязкости y) и различных температурах t; на фиг,3 — зависимости суммы отношений межфазной и корпусной изоляции после пропитки и сушки к их исходным значениям для непропитанного статора „ > — от массы и роС

Со питочного состава при дозированной и ропитке (точки обозначены "о") и и ропитке окунанием (точки обозначены " "); на фиг,4 — зависимости емкостей междуфазной

Сф и корпусной Ск изоляции от времени в процессе ступенчатой сушки обмотки, пропитанной кремнийорганическим лаком КО916 методами окунания (ПО) и дозированной и ропитки (ПД). На фиг.5 показана типичная схема укладки фаз двухслойной обмотки с укорочением шага 2/3 в пазы магнитопровода. На фиг.б показана качественно зависимость суммы междуфазной и корпусной емкостей от времени в процессе пропитки отдельных участков при дозированной пропитке.

Способ изготовления статора электрической машины с всыпными обмотками реализуют следующим образом, В пазы 1 магнитопровода 2 укладывают всыпную обмотку 3 (см. фиг.1), Производят монтаж и электрическое соединение выводных концов 4 с обмоткой 3. Далее проводят формование и осадку (опрессовку) лобовых частей обмотки 5 в формующем приспрособлении. Измеряют,емкость междуфазной изоляции, например, между фазами А и В, а также емкость корпусной изоляции, например, между фазой С и магнитопроводом 2.

На произвольно выбранных статорах из группы статоров, однородных по конструкции, в частности, намотанных проводом однородного качества (из одной партии), с материалами пазовой, торцевой и межфазной изоляцией — соответственно по каждому виду изоляции — из одной партии, изготовленных по одной технологии с при1778877

20 менением тех же приспособлений, производят предварительную пропитку и сушку, Эту предварительную пропитку и сушку производят при повышэющихся на каждом последующем статоре удельном содержании основы и температуре пропитки от минимума содержания основы (наименьшей вязкости) и минимальной (нормальной температуре на уровне +20 С) до величин, соответствующих максимуму суммы отношений емкостей междуфазной и корпусной изоляции,, —, измеренных после заверС

Со шения сушки пропитанного статора, к их исходным значениям, измеренным для непропитанного статора.

В качестве примера конкретного выполнения на фиг.2 приведены зависимости средних значений Олр, Ки3 для междуфазовой и корпусной изоляции, тепловой характеристики 0 статора с наружными пазами ф 43,8 мм, осевой длиной пакета 9 мм, выполненного проводом ПЭТВ-2 0,250 мм, с корпусной изоляцией из ленты фторапласта-4 с активированной поверхностью. Тепловая характеристика статора определялась как температура перегрева обмотки статора относительно посадочного места развитого медного герметичного корпуса по истечении 6 мин с момента начала нагрева постоянным током при постоянной подаваемой мощности 22 Вт при остаточном давлении воздуха 0,1-1 Па.

Исходные значения емкостей для непропитанного статора составили

Сф-ф.<=100 пФ; Сф-».<>=205 пФ.. На четырех статорах осуществляли дозированную пропитку лаком КО-916 в 6 пазов со смещением на угол 90 (1)с каждой стороны статара при величине единичной дозы 0,11 мл при увеличении процентного содержания основы лака эа счет уменьшения содержания растворителя (ксилола или зтилцеллозольва), начиная от наименее вязкого состояния пропиточного состава (вязкость 15 — 20с по вискозиметру ВЗ-4 при+20 С) и от нормальной температуры +20" С до вязкости 50с по

ВЗ-4 и температуры +70 C, Максимальная величина суммы отношений междуфазной

Сф-ф и корпусной емкости Сф „к их исходным значениям Сф-ф.о и Сф-»,о составила при максимальных значениях U<>, R 3, + ф — 34.

Со С -ф.а Гф-ко

По универсальному критерию — для данного стэтора выбрано также

С

Со оптимальное количество пропиточного состава при дозированной пропитке (число

55 пропитываемых участков при заданной единичной дозе) — см, фиг. 3, где для сравнения приведены результаты определения, ), — =1(ЬМ) при менее эффективной проС

Со питке окунанием.

Затем производят предварительную сушку и последующую пропитку остальных статоров однородной группы при удельном содержании основы пропиточнаго состава и температуре прапитки, соответствующим максимуму суммы отношения емкостей; для указанного конкретного примера предварительную сушку непропитанного статора производят при +105 С в течение 1 час„ после чего производят пропитку лаком КО916 при соотношении его компонентов: основы (пленкоабразующего вещества) — 67, растворителя — 33, и температуре+70ОC.

После этого проводят сушку пропитанных статоров при температуре и времени, определяемых химической природой пропитачнаго состава. В процессе сушки непрерывно или периодически измеряют емкости междуфазнай и корпусной изоляции, а прекращают сушку в моментдостижения суммой Сф-ф+Сф-» установившегося значения. Для укаэанного примера выполнения зависимости Сф-ф и Сф-» ат времени в процессе пропитки и сушки представлены на фиг.4. Сушка статоров, пропитанных лаком К0-916, производилась по ступенчатому режиму: +120 С 4 ч. далее — п ри температуре +200 С, Фэктичес;ое время сушки при температуре+200 С, определенное па достижении суммой емкосте.» установившегося значения, сост" âèëî 25 час, что меньше времени сушки, установленного для данного лака независимо от способа пропитки. При этом емкости составили

Сф-ф=400 пФ и Сф-»=108 пФ для дозированной пропитки. Затем, согласно схеме обмотки, производят электрическое соединение фаз статора. Узлы соединения размещают внутри или на поверхности лобовой части, или на коробке выводов и закрепляют.

При применении дозированной пропитки обмотку пропитывают составом с выбранными вязкостью и температурой, осуществляя подачу дозы на участки, расположенные друг оТ друга на расстоянии, кратном длине дуги суммы пазовых деле ний {q. t< — см. фиг. 5) на полюс и фазу, до полного обхода обмотки. При этом на каждам из пропитываемых участков лежат провода, принадлежащие только двум фазам (см. фиг.5), по емкостям изоляции которых производят технологический контроль каче1778877

5 f0

20

55 ства пропитки по выбранному режиму каждого участка, например, по времени растекания и сумме Сф-ф+Сф-к на пропитываемом участке.. Динамика пропитки в этом случае качественно представлена фиг,б. Среднее время растекания для указанного конкретного примера составило 5,2 с.

При пропитке обмоток статоров электрических машин по данному способу при дозированной пропитке составов с повышенной вязкостью разбивают единичную дозу на несколько равных частей, выбирая минимальное число ее разбиений, при котором сумма межфазной емкости и емкости относительно корпуса на пропитываемом участке после подачи полной дозы будет максимальной.

Число обходов обмотки при этом берут равным числу разбиений.

При обходе сначала пропитывают участки, удаленные друг от друга на полюсное деление t (см. фиг.5), на которых по всей окружности лобовой части лежат одни и те же фазы обмотки. по емкостным изоляции которых осуществляют контроль выполнения выбранного оптимального режима пропитки. После выдачи полных доз на эти участки начало обхода пропитываемых участков сдвигают на расстояние, кратное длине дуги суммы пазовых делений на полюс и фазу q tz (см. фиг.5), но не менее, чем на 2. tz и продолжают дозированную пропитку до полного обхода обмотки. Для указанного в примере конкретного выполнения статора при пропитке его компаундом повышенной вязкости БИД-200 доза (0,12 мл) разбивалась на 4 равные части, соответственно обход статора до полной дозы оосуществлялся 4 раза, при этом при каждом обходе статора шаг обхода был равен полюсному делению т=б. tz (см. фиг.5).

Реализация способа позволяет за счет повышения проникновения пропиточного состава в обмотку при пропитке путем оптимизации параметров пропитк, исходя из конструктивных особенностей пропитываемого статора, достигаемой при помощи более эффективного контроля по сумме отношений емкостей междуфазной и корпусной изоляции к их значениям для непропитанного статора и управления пропиткой и сушкой по этому параметру, переносом операции электрического соединения фаз после сушки пропитанного статора, повысить электрические и тепловые характеристики изоляции статоров. эксплуатационные характеристики электрических машин.

Формула изобретения

1. Способ изготовления статора электрической машины с всыпными обмотками, при котором укладывают обмотку в пазы магнитопровода, измеряют емкость обмотки относительно корпуса, пропитывают обмотку электроизоляционным и ропиточным составом и сушат, после этого повторно измеряют емкость обмотки относительно корпуса и судят о качестве пропитки по их соотношению, отл и ча ю.щий с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности электрических машин путем повышения электрической прочности и теплопроводности изоляции их обмоток в результате увеличения проникающей способности пропиточного состава, до пропитки и после пропитки и сушки измеряют межфазовую емкость, электрическое соединение фаз осуществляют после сушки, перед пропиткой берут несколько статоров из данной партии и осуществляют их пропитку составом с заданными нагревостойкостью и теплопроводностью, повышая на каждом последующем статоре удельное содержание основы п ропиточного состава и его температуру, вычисляют сумму отношений междуфазной емкости и емкости относительно корпуса после пропитки и сушки к их величинам до пропитки, определяют максимальное значение этой суммы и пропитывают остальные статоры в указанной партии составом с температурой, соответствующим указанному максимальному значению, а их сушку производят до момента достижения указанной суммой установившегося значения, 2. Способ по и. 1, от л и ч а ю шийся тем, что при дозированной пропитке составом с выбранными вязкостью и температурой, пропитывают обмотку, осуществляя подачу дозы пропиточного состава на участки, расположенные друг от друга на расстоянии, кратном длине дуги суммы пазовых делений на полюс и фазу обмотки, до полного обхода обмотки.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что дозу пропиточного состава на один участок делят на равные части, выбирая минимальное число ее разбиений, при котором сумма межфазовой емкости и емкости относительно корпуса после подачи полной дозы будет максимальной, при этом число обходов обмотки берут равным числу разбиений, а подачу каждой части дозы осуществляют в участки, удаленные друг от друга на пол юсное деление. з

/ чо ио юо

9 в у

6 fIP

Re о и„в, 1778877

3778877

g5 Яд

2,0

/О (5

С, пе

Я Т У о rs го л зо -, Cywea neo 200 с

Ррао

РЕ!Г, 4.

1778877

Напопбление

nяолипки

И8.

Составитель Б. Левин

Техред.М. Моргентал Корректор В. ПетРаш

Редактор С. Кула -ace

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, t01

Заказ 4200 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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