Способ укладки обмотки статора электрической машины

 

Изобретение относится к области электротехники и тяжелого машиностроения. Сущность изобретения состоит в следующем. Способ укладки обмотки статора электрической машины заключается в том, что первый стержень обмотки укладывают со смещением вдоль паза. Рядом с ним со стороны, обратной направлению укладки, укладывают стержень, моделирующий замковый стержень. При этом первый стержень сдвигают вдоль паза таким образом, чтобы в лобовых частях замковый и первый стержни проходили на минимальном приближении. Первый стержень временно закрепляют, моделирующий стержень удаляют. Укладывают второй и последующие стержни, уменьшая смещение их вдоль паза до нуля. Далее укладывают и закрепляют в номинальном положении остальные стержни вплоть до предзамкового. В образовавшийся первый увеличенный коридор заводят первую лобовую часть замкового стержня и временно фиксируют. Группу частично смещенных стержней сдвигают по очереди вдоль паза в обратном направлении. Приподнимают лобовые части этих стержней со стороны первой уложенной лобовой части замкового стержня с увеличением высоты по мере приближения к замковому стержню. Замковый стержень перемещают вдоль паза и опускают его вторую лобовую часть во второй увеличенный технологический коридор. Технический результат от использования данного изобретения состоит в повышении надежности и ремонтопригодности электрической машины. 5 ил.

Изобретение относится в области тяжелого электромашиностроения, а именно, к технологии создания статоров турбогенераторов с термореактивной изоляцией обмотки.

Известен способ укладки обмотки статора электрической машины ("Ремонт генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей" Е.К. Иноземцев, изд. второе. М.: Высшая школа, 1986, с.93), при котором перед укладкой пазовые части стержней обмотки покрывают парафином для уменьшения сил трения и делают на них метки, по которым устанавливают стержни обмотки строго над пазами. Вводят их радиально в пазы, силой осаждая их при тугом ходе. Этот способ обеспечивает укладку всех стержней, в том числе и замкового, одинаково, без особых помех се стороны ранее уложенных стержней. Однако он приемлем только для статоров электрических машин, у которых между лобовыми частями стержней обмотки имеются достаточные конструктивные зазоры, которые позволяют создавать необходимый технологический коридор для ввода замкового стержня. Для статоров электрических машин с малыми конструктивными зазорами и с термореактивной изоляцией он не подходит, так как укладка замкового стержня была бы невозможна из-за препятствия стержней, которые уже уложены, и недопустимости подрихтовки из-за возможного повреждения изоляции.

Известен способ укладки обмотки статора ("Ремонт генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей" Е.К. Иноземцев, изд. второе, М.: "Высшая школа", 1986, с.98 абзац 3 снизу), в соответствии с которым создают увеличенный технологический коридор в лобовой части для укладки замкового стержня путем приподнятия ступенькой ранее уложенных стержней в нескольких соседних пазах. Их временно закрепляют, лобовые части приподнятых стержней отгибают в сторону, противоположную лобовой части замкового стержня. Затем замковый стержень и стержни, уложенные ступенькой, опускают в радиальном направлении на дно паза. В отличие от предыдущего аналога этот способ позволяет укладывать стержни обмотки с термореактивной изоляцией, так как снижает возможность деформаций и повреждений изоляции при укладке. Однако он не исключает полностью деформаций лобовых частей, кроме того, из-за трудности закрепления лобовых частей приподнятых стержней, приемлем в основном для обмоток машин малой и средней мощности до 50 МВт с массой стержней до 50-80 кг.

Известен также способ укладки обмотки статора электрической машины ("Ремонт генераторов, синхронных машин и электродвигателей" Е.К. Иноземцев изд. второе, М.: Высшая школа, 1986, с.98 абзац 2 снизу), включающий укладку замкового стержня в увеличенный конструктивный, он же здесь и технологический коридор, и перемещение замкового стержня не только в радиальном направлении, но и вдоль паза. Эти признаки позволяют считать данный способ прототипом. Однако, в отличие от предлагаемого способа, в прототипе увеличенный технологический коридор создают путем уменьшения ширины стержня в пазовой части за счет уменьшения толщины изоляции замкового стержня. Подготовленный таким образом замковый стержень заводят в паз, одновременно перемещая его вдоль паза, попадают лобовыми частями в конструктивный коридор между первым и предзамковым стержнями. Этот способ приемлем для электрических машин любой мощности.

Недостатком этого способа является то, что утонченная изоляция замкового стержня повышает вероятность пробоя его изоляции. Кроме того, для стержней с большой длиной затрудняется уплотнение увеличенного зазора между стержнем и стенкой паза.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ укладки обмотки статора электрической машины, чтобы путем определенного перемещения стержней обмотки при укладке обеспечить укладку обмотки без повреждений и нарушений изоляции и повысить тем самым надежность электрической машины и ремонтопригодность.

Поставленная задача решается тем, что в способе укладки обмотки статора электрической машины, включающем укладку замкового стержня в увеличенный технологический коридор и перемещение стержня вдоль паза, согласно изобретению вначале моделируют укладку замкового стержня, при этом первый стержень укладывают со смещением вдоль паза, стержень, моделирующий замковый, укладывают со стороны, обратной направлению укладки обмотки, и, сдвигая первый стержень вдоль паза, выбирают такое его положение, при котором в лобовых частях замковый стержень проходит на минимальном не вызывающем деформации и повреждений приближении к первому стержню; первый стержень временно закрепляют и удаляют стержень моделирующий замковый, затем укладывают второй и последующие стержни, постепенно уменьшая смещение их вдоль паза до нуля; группу смещенных стержней временно закрепляют; остальные стержни вплоть до предзамкового укладывают и закрепляют в номинальном положении; в образовавшийся между лобовыми частями предзамкового и первого стержней первый увеличенный технологический коридор заводят первую лобовую часть замкового стержня, временно фиксируют замковый стержень в наклонном положении с приподнятой второй лобовой частью, освобождают от временного крепления группу частично смещенных стержней и сдвигают их по очереди вдоль паза в обратном направлении, образуя при этом второй увеличенный технологический коридор; затем приподнимают лобовые части этих стержней со стороны первой уложенной лобовой части замкового стержня с увеличением высоты подъема по мере приближения к замковому стержню, перемещают замковый стержень вдоль паза до расположения его второй лобовой части над вторым увеличенным технологическим коридором, опускают вторую лобовую часть замкового стержня во второй увеличенный технологический коридор, приподнятые стержни освобождают от временного крепления, укладывают их в номинальное положение и закрепляют все стержни окончательно. Таким образом, способ позволяет уложить обмотку статора электрической машины без повреждений и нарушений изоляции, сохранив исходную электрическую прочность, заложенную при изготовлении стержня, чем повышает надежность электрической машины; кроме того, данный способ укладки позволяет заменить обмотку статора любой конструкции, чем повышает ремонтопригодность.

На фиг:1 изображен продольный разрез статора электрической машины.

На фиг.2 изображен фрагмент обмотки статора электрической машины, на котором показан первый увеличенный технологический коридор для укладки первой лобовой части замкового стержня обмотки.

На фиг. 3 изображены фрагменты обмотки статора с противоположных сторон электрической машины и связь между первой и второй лобовой частью замкового стержня, где первая лобовая часть замкового стержня уложена, а вторая, с противоположной стороны, приподнята над вторым технологическим коридором.

На фиг. 4 изображен фрагмент обмотки статора, на котором показан подъем лобовой части группы смещенных стержней со стороны первой уложенной лобовой части замкового стержня.

На фиг. 5 изображен фрагмент обмотки статора, на котором показано, что вторая лобовая часть замкового стержня уложена во второй технологический коридор.

Способ укладки обмотки 1 (фиг.1) статора электрической машины с эвольвентными лобовыми частями, например, турбогенератора осуществляют следующим образом.

Вначале создают первый увеличенный технологический коридор 2 (фиг.1) между лобовыми частями 3 (фиг.1) стержня 4 (фиг.2) и предзамкового стержня 5. Для этого укладывают в паз 6 (фиг.1) сердечника 7 статора первый стержень 4 (фиг. 2) и выставляют его асимметрично вдоль паза 6 (фиг.1) относительно длины сердечника 7. Затем рядом с ним со стороны, обратной направлению укладки обмотки, укладывают стержень, моделирующий замковый стержень 8 (фиг. 3). При этом смещают первый стержень 4 по длине паза 6 таким образом, чтобы выбрать положение, при котором в лобовых частях 3 (фиг.1) замковый стержень 8 (фиг.3) свободно проходил на минимальном приближении к первому стержню 4, входя в пределе в соприкосновение с ним по касательной с нулевым зазором без натяга, не вызывая деформации лобовых частей. После этого первый стержень 4 закрепляют временными клиньями и бандажами в смещенном положении, которое отыскали. Стержень, моделирующий замковый стержень 8, удаляют и приступают к укладке второго и последующих стержней, постепенно уменьшая смещение, пока не выходят к укладке стержня без смещения. Группу 9 частично смещенных стержней закрепляют временными клиньями и бандажами и продолжают укладку остальных стержней обмотки с расположением и закреплением их в номинальном положении вплоть до предзамкового стержня 5, лобовые части которого вместе с лобовыми частями первого стержня 4 образуют первый увеличенный технологический коридор 2 (фиг.2). Первую лобовую часть 10 (фиг.3) замкового стержня 8 заводят в образовавшийся коридор 2 (фиг.2), опускают ее на первый опорный конический свод 11 статора и фиксируют временно в наклонном по отношению к пазу 6 положении с приподнятой и не дошедшей до второго конического свода 12 (фиг. 3) второй лобовой частью 13. Затем освобождают от временного крепления группу 9 частично смещенных стержней и сдвигают их поочередно вдоль паза 6 в обратном направлении, образуя при этом второй увеличенный технологический коридор 14. Устанавливают группу смещенных стержней в наклонном положении, приподняв и временно закрепив их лобовые части со стороны первой уложенной лобовой части 10 (фиг.4) замкового стержня 8 (фиг.3) на разных высотах, так, чтобы высота подъема лобовой части увеличивалась по мере приближения к замковому стержню 8 до наибольшей. Перемещают замковый стержень 8 вдоль паза 6 до размещения его второй лобовой части 13 (фиг.3) над вторым технологическим коридором 14 и опускают вторую лобовую часть 13 в этот коридор на второй опорный конический свод 12. После чего приподнятые лобовые части группы 9 смещенных стержней (фиг. 4) освобождают от временного крепления и опускают (фиг. 3) на первый конический свод 11 (фиг.3) статора, придают стержням номинальное положение по длине и закрепляют их пазовые и лобовые части постоянными клиньями и бандажами.

Формула изобретения

Способ укладки обмотки статора электрической машины, включающий укладку замкового стержня в увеличенный технологический коридор и перемещение стержня вдоль паза, отличающийся тем, что вначале моделируют укладку замкового стержня, при этом первый стержень укладывают со смещением вдоль паза, стержень, моделирующий замковый, укладывают рядом со стороны, обратной направлению укладки обмотки, и, сдвигая первый стержень вдоль паза, выбирают такое его положение, при котором в лобовых частях замковый стержень проходит на минимальном не вызывающем деформаций и повреждений приближении к первому стержню, первый стержень временно закрепляют и удаляют стержень, моделирующий замковый, затем укладывают второй и последующие стержни, постепенно уменьшая смещение их вдоль паза до нуля, группу смещенных стержней временно закрепляют, остальные стержни вплоть до предзамкового укладывают и закрепляют в номинальном положении, в образовавшийся между лобовыми частями предзамкового и первого стержней первый увеличенный технологический коридор заводят первую лобовую часть замкового стержня, временно фиксируют замковый стержень в наклонном положении с приподнятой второй лобовой частью, освобождают от временного крепления группу частично смещенных стержней и сдвигают их по очереди вдоль паза в обратном направлении, образуя при этом второй увеличенный технологический коридор, затем приподнимают лобовые части этих стержней со стороны первой уложенной лобовой части замкового стержня с увеличением высоты подъема по мере приближения к замковому стержню, перемещают замковый стержень вдоль паза до расположения его второй лобовой части над вторым увеличенным технологическим коридором, опускают вторую лобовую часть замкового стержня во второй увеличенный технологический коридор, приподнятые стержни освобождают от временного крепления, укладывают их в номинальное положение и закрепляют все стержни окончательно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6