Шаблон для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов

Изобретение относится к электротехнике, к технологическому оборудованию для изготовления обмоток и катушек электрических машин, силовых трансформаторов и реакторов с использованием шаблона с технологическим цилиндром. Техническим результатом является уменьшение складских площадей и упрощение технологии производства обмоток путем использования разборных технологических цилиндров из бакелита, картона или металла. В шаблоне для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов, представляющем собой технологический цилиндр, установленный на раздвижной оправке намоточного станка, цилиндр выполнен разъемным из составных частей, образующих его боковую поверхность, соединенных профильными вставками. Составные части технологического цилиндра и профильные вставки снабжены отверстиями для их демонтажа. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения, а точнее к технологическому оборудованию для изготовления обмоток и катушек электрических машин, силовых трансформаторов и реакторов с использованием шаблона с технологическим цилиндром.

Изготовление обмоток является одним из наиболее ответственных видов работ при производстве силовых трансформаторов. Для придания устойчивости обмотке при проведении технологических операций по ее изготовлению обмотку наматывают на специальных намоточных станках горизонтального или вертикального исполнения с использованием индивидуальных раздвижных оправок и шаблонов. Шаблон представляет собой жесткий бумажно-бакелитовый, картонный или металлический цилиндр.

Оправки и шаблоны должны обеспечивать правильность геометрической формы и требуемую точность внутреннего диаметра обмотки, обеспечивать намотку обмоток с различным числом реек в определенном диапазоне диаметров и удерживать в исходном положении рейки как в процессе намотки обмоток, так и при транспортировке, кантовке, прессовании и сушке. Они должны легко извлекаться из обмоток, не повреждая их, быстро и легко устанавливаться и сниматься со станка, быть безопасными в работе, по возможности универсальными или переналаживаемыми, обеспечивать кантовку и транспортировку совместно с обмоткой.

Известна разжимная оправка для намотки обмоток трансформаторов (Патент CN №201178030 (Y), опубл. 01.07.2009, класс МПК F16H 19/02; H01F 41/06), основным узлом которой является вал. На противоположных концах вала жестко закреплены диски, в которых смонтировано устройство с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру обмотки, изготавливаемой на данной оправке. Между неподвижными дисками на валу оправки установлены подвижные диски, перемещающиеся вдоль оси вала за счет винтового соединения со шпильками, которые имеют правую и левую резьбу. Подвижные диски соединены с направляющими балками оправки с помощью рычагов. При вращении шпилек с помощью устройства, установленного на неподвижных дисках оправки, подвижные диски раздвигаются или приближаются друг к другу и тем самым изменяют наружный диаметр устройства, увеличивая или уменьшая его.

Такие оправки предназначены для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов на горизонтально и вертикально-намоточных станках. Технологический цилиндр в такой оправке не используется. В зависимости от номенклатуры трансформаторов, выпускающихся на предприятии, требуется большое количество типоразмеров таких оправок, так как они вместе с намотанной на них обмоткой перемещаются на последующие операции вакуумной сушки и прессовки обмотки и удаляются только перед сборкой трансформатора. Операции сушки и прессовки производятся длительное время (до двух недель), а после удаления из обмотки такой оправки ее перенастраивают, если это необходимо, под другой вид и размер обмотки. Перенастройка оправки также занимает длительное время. В случае если ни один типоразмер оправки не подходит для какой-либо обмотки, то необходимо заказывать новую оправку.

Недостатками данного технического решения являются:

- большое количество оправок, участвующих в технологическом процессе тепловой вакуумной обработки, равное количеству одновременно изготавливаемых обмоток, что повышает затраты на себестоимость выпускаемой продукции;

- высокая температура при вакуумной обработке обмотки отрицательно воздействует на механизмы раздвижных оправок.

Самым близким решением является шаблон для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов, представляющий собой технологический цилиндр, установленный на раздвижной оправке намоточного станка [Антонов М.В., Герасимова Л.С. Технология производства электрических машин: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. С.434-437, рис.28. 17а].

Цилиндр выполняют из бакелита, картона или металла для придания устойчивости обмотки (способность поддерживать в течение некоторого промежутка времени текущее состояние системы в некотором допустимом диапазоне изменений в условиях постоянных воздействий извне или возникающих внутренних дисфункций, если эти воздействия или дисфункции не превосходят определенный критический уровень) при проведении технологических операций ее производства. Такой цилиндр, установленный на раздвижную оправку намоточного станка, обеспечивает необходимую жесткость конструкции. Если перед сборкой трансформатора цилиндр удаляется, то его называют технологическим или временным цилиндром. Технологический цилиндр должен обеспечивать правильность геометрической формы и требуемую точность внутреннего диаметра обмотки.

После выполнения технологической операции намотки обмотки раздвижную оправку с технологическим цилиндром и обмоткой снимают с намоточного станка. После кантования из горизонтального положения в вертикальное положение устанавливают всю конструкцию на подготовленную для стяжки гидроустановку, проводят отделку обмотки до тепловой вакуумной обработки и вынимают раздвижную оправку. Обмотка на технологическом цилиндре поступает на дальнейшие технологические операции и только перед сборкой трансформатора производят демонтаж технологической оснастки: шаблона, промежуточных реек и прессующих плит. Описанный технологический цилиндр должен отвечать всем требованиям, касающимся оправок и шаблонов.

Такие шаблоны-цилиндры довольно просты в изготовлении и прочны, но на каждом шаблоне можно наматывать обмотки только одного внутреннего диаметра и одной длины, поэтому их применение приводит к необходимости иметь большие складские помещения для их хранения. Применение технологических цилиндров из картона не дает возможности их дальнейшего использования из-за разрушения при механическом удалении из соединения с обмоткой, при этом всегда имеется опасность повреждения изоляции обмотки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности труда и уменьшение себестоимости производства обмоток трансформаторов.

Техническим результатом является уменьшение складских площадей и упрощение технологии производства обмоток путем использования разборных технологических цилиндров из бакелита, картона или металла.

Технический результат достигается тем, что в шаблоне для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов, представляющем собой технологический цилиндр, установленный на раздвижной оправке намоточного станка, новым является то, что технологический цилиндр выполнен разъемным из составных частей, образующих его боковую поверхность, соединенных профильными вставками, при этом составные части технологического цилиндра и профильные вставки снабжены отверстиями для их демонтажа.

Технологический цилиндр выполнен из бакелита, картона или металла.

Положительным результатом является возможность многократного использования разъемных технологических цилиндров из картона, возможность использования таких цилиндров для широкого диапазона диаметров обмотки, т.к. если имеется ранее использованный шаблон (части шаблона) меньшего диаметра, то путем добавления необходимого сектора цилиндра с другим радиусом можно изготовить новый шаблон. При этом происходит экономия площадей их хранения, т.к. технологические цилиндры можно хранить в разобранном состоянии.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 - представлен предлагаемый технологический цилиндр в сборе с раздвижной оправкой перед намоткой обмотки.

На фиг.2 - конструкция технологического цилиндра.

Шаблон для намотки обмоток содержит технологический цилиндр 1, который представляет собой разъемную конструкцию, состоящую из составных частей (фиг.1, 2), образующих в собранном виде боковую поверхность цилиндра. В приведенном примере составная часть технологического цилиндра - полуцилиндр. Два полуцилиндра соединены между собой профильными вставками 2 (фиг.2). Для удобства демонтажа составных частей и профильных вставок из намотанной обмотки они снабжены отверстиями 3. Технологический цилиндр закреплен на раздвижной оправке 4 намоточного станка (фиг.1).

На раздвижную оправку 4 намоточного станка устанавливают две составные части технологического цилиндра 1 и скрепляют их профильными вставками 2. Внутренний диаметр dвн технологического цилиндра соответствует наружному диаметру раздвижной оправки. Внешний диаметр Dвн технологического цилиндра равен внутреннему диаметру наматываемой обмотки трансформатора. Края полуцилиндров вставляют в края вставок. Толщина полуцилиндра h равна внутренней высоте профильных вставок. Получившийся цилиндр стягивают киперной лентой 5. По начерченным разметкам на нем устанавливают рейки 6 в количестве, равном количеству полей обмотки трансформатора, и временно стягивают их лентой 7. Шаблон готов к следующей операции - намотке обмотки трансформатора.

При намотке обмотки трансформатора на технологический цилиндр по мере приближения витков провода к лентам 5 и 7 от них освобождаются (разрезают и удаляют).

После выполнения технологической операции намотки обмотки раздвижную оправку с технологическим цилиндром и обмоткой снимают с намоточного станка и кантуют из горизонтального положения в вертикальное положение, устанавливая при этом всю конструкцию на подготовленную для стяжки гидроустановку. Проводят отделку обмотки до тепловой вакуумной обработки, вынимают раздвижную оправку из технологического цилиндра и направляют ее на новую намотку, а обмотка на технологическом цилиндре проходит дальнейшие технологические операции.

По окончании технологического процесса (перед первой сборкой трансформатора) технологический цилиндр демонтируют. Для этого в отверстие 3 (люверс) профильных вставок пропускают текстильную стропу и с помощью грузоподъемного устройства вытягивают их из соединения между полуцилиндрами. Затем таким же способом извлекают составные части цилиндра из внутренней части обмотки. Тем самым уменьшается вероятность разрушения составных частей цилиндра и опасность повреждения изоляции обмотки.

Составные части технологического цилиндра складируют или отправляют на изменение размеров для изготовления других технологических цилиндров (это возможно только для картонных шаблонов). Изменение размеров возможно, если использованный ранее технологический цилиндр имел меньший диаметр и такую же или большую длину L. Для этого проводят расчет геометрических размеров нового цилиндра и изготавливают недостающую составную часть, если это необходимо. Одновременно ранее использованным частям цилиндра с помощью вальцовочной установки задают необходимые радиальные размеры. Новый технологический цилиндр из использованных составных частей собирают, как описано выше. Таким образом, происходит уменьшение себестоимости производства обмоток и повышение производительности труда за счет уменьшения времени на установку шаблона и многократного его использования.

Особенно эффективно использование таких шаблонов при производстве обмоток силовых трансформаторов и реакторов, требующих термической вакуумной обработки с прессованием при постоянном давлении.

Источники информации

1. Патент CN №201178030 (Y) «Adjustable wire winding module for transformer coil manufacture» МПК F16H 19/02; H01F 41/06; опубликовано 2009-01-07.

2. Антонов М.В., Герасимова Л.С. Технология производства электрических машин: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982. С.434-437, рис.28. 17а. (прототип).

1. Шаблон для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов, представляющий собой технологический цилиндр, установленный на раздвижной оправке намоточного станка, отличающийся тем, что технологический цилиндр выполнен разъемным из составных частей, образующих его боковую поверхность, соединенных профильными вставками, при этом составные части технологического цилиндра и профильные вставки снабжены отверстиями для их демонтажа.

2. Шаблон для намотки обмоток силовых трансформаторов и реакторов по п.1, отличающийся тем, что технологический цилиндр выполнен из бакелита, картона или металла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению и может быть использовано при изготовлении винтовых обмоток трансформаторов, реакторов и дросселей.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для производства крупных электрических катушек. .

Изобретение относится к электротехнике, к изготовлению элементов импульсной техники, а именно к намотке высокочастотных импульсных силовых трансформаторов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в магнитных фокусирующих системах ускорителей заряженных частиц, в соленоидах, предназначенных для генерации сильных магнитных полей, когда предъявляются повышенные требования к азимутальной симметрии аксиального магнитного поля.

Изобретение относится к способам изготовления обмотки соленоида и может быть использовано для формирования магнитных полей в приборах СВЧ, например в лампах бегущей или обратной волны.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных трансформаторов тока. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологическому оборудованию для изготовления дросселей и трансформаторов путем обмотки тороидальных сердечников обмоточными проводами, и может быть использовано в радиотехнической и электронной промышленности.

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к электромагнитным устройствам, предназначенным для удержания и транспортирования металлических листов, профилей и скрапа.

Изобретение относится к области электротехники и касается устройств для изготовления катушек обмотки возбуждения электрических машин, в частности бескаркасных полюсных катушек статоров вентильных двигателей.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении обмоток силовых трансформаторов и реакторов, в частности при их подготовке к прессованию и дальнейшей отделке

Изобретение относится к электротехнике, к технологическому оборудованию для изготовления электрических машин, силовых трансформаторов и реакторов, в частности к устройствам для намотки обмоток трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в повышении динамической устойчивости обмотки, сокращении времени на отделку и повышении производительности труда за счет получения геометрических размеров обмотки, близких к конструктивным расчетам на стадии ее изготовления. Установка для намотки обмоток трансформаторов и реакторов включает намоточный станок, шаблон и траверсу. На траверсе, охватывающей шаблон с обмоткой и установленной на платформе, имеющей возможность реверсивного перемещения вдоль горизонтальной оси намоточного станка, закреплено не менее трех устройств радиального и осевого прижима витков обмотки, равноудаленных друг от друга и оснащенных электромеханическим цилиндром, позволяющим устанавливать данное устройство под требуемые типоразмеры изготовляемой обмотки. Независимые друг от друга пневматические цилиндры с роликами обеспечивают радиальный или осевой прижим витков обмотки. Ролики осевого прижима витков выполнены в виде наборных колец, количество которых соответствует числу слоев обмотки, а ширина - геометрической высоте наматываемого провода в каждом слое обмотки. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к намотке катушек для электрофизических установок. Технический результат состоит в расширении возможностей намотки на каркасы сложной формы. Ручное устройство для намотки многослойной катушки содержит основание с закрепленным на нем каркасом и с рукояткой для вращения. Каркас имеет сечение в виде кольцевого сектора и закреплен на основании так, что оси цилиндрических поверхностей каркаса совпадают с осью основания. Основание выполнено с выемкой, в которой расположен качающийся рычаг с рукояткой с возможностью установки на нем сменных роликов, прижимающих провод к внутренней цилиндрической поверхности каркаса в процессе намотки. Способ намотки многослойной катушки включает вращение основания с закрепленным на нем каркасом за рукоятку. На каркас, имеющий сечение в виде кольцевого сектора, сначала наматывают часть витка до расположения провода напротив внутренней цилиндрической поверхности каркаса, останавливают вращение, устанавливают на рычаг ролик и рукоятку, переставляют рукоятку основания в положение, не препятствующее дальнейшему вращению. Поворачивая рычаг, прижимают провод к внутренней цилиндрической поверхности каркаса, удерживая ролик в прижатом состоянии. Вращают основание до соприкосновения провода с роликом, образовывая второй виток. Снимают ролик и рукоятку рычага. Рукоятку основания возвращают в исходное положение и повторяют вышеуказанные операции. Технический результат: расширение возможностей намотки на каркасы более сложной формы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к катушкам индуктивности и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, например в фильтрах гармоник мощных высокочастотных радиопередатчиков. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей и в обеспечении возможности подстройки. В способе изготовления катушек индуктивности, включающем рядовую цилиндрическую намотку провода на оправку с последующим скреплением витков обмотки, скрепление витков обмотки осуществляют при помощи диэлектрической пластины с двумя рядами пазов по краям для провода путем ее вращательно-поступательного перемещения внутри обмотки по винтовой линии, образованной витками обмотки, с последующим дополнительным скреплением витков обмотки с пластиной при помощи клея. При этом оба взаимно противоположных ряда пазов на пластине выполняют с шагом, равным шагу намотки, причем один ряд пазов сдвигают относительно другого ряда пазов на половину шага. Диэлектрическую пластину по длине выполняют выступающей за торцевые поверхности обмотки и по ширине, равной внутреннему диаметру обмотки и снабжают отверстиями для крепления. Расстояние между взаимно противоположными пазами в нижней их части также равно внутреннему диаметру обмотки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для изготовления бескаркасной катушки индуктивности для высоковольтного высокочастотного трансформатора напряжения и может быть использовано в конструкциях моноблочных устройств рентгенодиагностических аппаратов с выходной мощностью до 30 кВт. Технический результат состоит в уменьшении габаритов и паразитных параметров и повышении электрической прочности. Форму поперечного сечения катушки задают количеством съемных сегментов оправки, каждый из которых имеет на своей поверхности канавки для укладки провода. Намотку провода выполняют путем укладки в каждую канавку расчетного количества витков, формируют секцию обмотки с помощью средства формирования секции, гарантирующего зазор между указанными секциями. После формирования последней секции выводы обмотки распаивают на концах печатной платы, закрепленной на поверхности обмотки. Обмотку пропитывают диэлектрическим лаком, высушивают, оправку разбирают и снимают готовую катушку. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении точности размеров при изготовлении. Установка для изготовления катушек включает изгибающий блок, выполненный с возможностью осуществления процесса гибки, в котором подаваемый подающим механизмом металлический лист изгибают перед перематыванием на каркас. Блок управления выполнен с возможностью управления процессом гибки, исходя из количества металлического листа, поданного подающим механизмом, так, чтобы при начале наматывания металлическому листу была придана форма, соответствующая внешней периферийной форме каркаса, а впоследствии - соответствующая внешней периферийной форме металлического листа, намотанного внахлест на каркас. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении надежности и уменьшении габаритов. Катушка (1) для индуктора (6) состоит из металлического провода (2), намотанного по кругу вокруг центральной оси (С). Провод имеет слой (3) электрической изоляции, изолирующий каждый виток провода в обмотке от соседних витков. Форма всей обмотки, составляющей катушку (1), является по сути тороидальной, имеет по сути эллиптическое поперечное сечение. Теплопроводность составляет выше 1 Вт/(м·К), более предпочтительно - выше 1,2 и наиболее предпочтительно - выше 1,5. Магнитный сердечник (7) для индуктора (6) изготовлен из мягкого магнитного композитного материала, изготовленного из металлических частиц и вяжущего материала. Указанные частицы имеют размер в диапазоне от 1 до 1000 мкм. Частицы размером более 150 мкм покрыты керамической поверхностью для обеспечения электрической изоляции между ними. Объем магнитных металлических частиц к общему объему сердечника составляет от 0,5 до 0,9. Индуктор (6) содержит катушку (1) и сердечник (7). По существу, все указанные частицы в сердечнике магнитно выровнены с магнитным полем катушки. Описан способ изготовления катушки (1) и сердечника (7). 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей при относительной простоте изготовления. Обмотка индукционного устройства содержит n последовательно соединенных катушек, каждая из которых содержит m параллельных проводников, расположенных в осевом направлении. По меньшей мере, один из m параллельных проводников закреплен на наружном торце катушки. Введены гильзы из электропроводящего материала, размещенные на внутреннем диаметре каждой четной катушки, а также на наружных переходах между четной и нечетной катушками, обеспечивая соединение соответствующих катушек между собой. В способе изготовления обмотки индукционного устройства осуществляют намотку n катушек m параллельными проводниками, поступающими с намоточных барабанов, и выполняют последовательное соединение катушек. Перед намоткой катушек формируют переходы между нечетной и четной катушками, наматывают нечетную (первую) катушку в одном направлении, отрезают концы (m-m1) проводников, a m1 проводниками выполняют один виток, располагая его на торце первой катушки, отрезают m1 проводников, наматывают следующую четную катушку в противоположном направлении. Затем процедуру намотки повторяют аналогичным образом, включая предпоследнюю катушку. Последнюю катушку выполнять аналогично первой. Затем выполняют наружные переходы при помощи гильз из электропроводящего материала, где n - любое целое число, больше двух; m - любое целое число, больше единицы, m1 - любое целое число, 1≤m1<m. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к технологическому оборудованию для изготовления обмоток и катушек электрических машин, силовых трансформаторов и реакторов с использованием шаблона с технологическим цилиндром

Наверх