Способ изготовления всыпных статорных обмоток электрических машин

 

Использование: в области электромашиностроения , в технологии изготовления электрических машин со всыпными статорными обмотками из круглого эмальпровода. Сущность изобретения: способ изготовления всыпных статорных обмоток электрических машин включает намотку катушек, укладку их в пазы статора, установку межфазной изоляции, предварительное формование и последующее бандажировагние лобовых частей обмотки наложением на них полос из полимерного материала, нагрев наложенных .на лобовые части полос, калибрование лобовых частей, охлаждение обмотки и ее последующую пропитку. Нагрев полос из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированного наполнителем, производят подачей тепла с помощью формующе-калибрующих элементов с выдержкой в них и одновременной калибровкой лобовых частей до полного отверждения материала полос и образования на них жестких скрепляющих элементов, а охлаждение обмотки со скрепленными лобовыми частями производят вне .формующе-калибрующих элементов 1 з. п. ф-лы, 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) в66" д» ;-"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,:., ;. ;, :; -::::::, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4948499/07 (22) 25.06.91 (46) 07.03.93. Бюл, М 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения (72) В. Ф. Самарчанц и Л, В. Пухкал (56) Технология производства электрических машин. Механизация обмоточно-изолировочных работ, Обзорная информация.

M.: Информэлектро, 1976. С, 3. 49-50. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВСЫПНЫХ

СТАТОРНЫХ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН (57) Использование: в области электромашиностроения, в технологии изготовления электрических машин со всыпными статорными обмотками из круглого эмальпровода.

Сущность изобретения: способ изготовления всыпных статорных обмоток электричеИзобретение относится к области электромашиностроения, а именно к технологии изготовления электрических машин со асыпными статорными обмотками из круглого эмальпровода.

Цель изобретения — улучшение качества обмотки и уменьшение трудоемкости ее изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу изготовления всыпных статорных обмоток электрических машин, включающему намотку катушек, укладку их в пазы статора, установку межфазной изоляции, предварительное формо„„!Ж 1800559 А1 (5!)5 Н 02 К 15/085 t ских машин включает намотку катушек, укладку их в пазы статора. установку межфазной изоляции, предварительное формование и последующее бандажирование лобовых частей обмотки наложением на них полос из полимерного материала, нагрев наложенных на лобовые части полос, калибрование лобовых частей, охлаждение обмотки и ее последующую пропитку. Нагрев полос из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированного наполнителем, производят подачей тепла с помощью формующе-калибрующих элементов с выдержкой в них и одновременной калибровкой лобовых частей до полного отверждения материала полос и образования на них жестких скрепляющих элементов, а охлаждение обмотки со скрепленными лобовыми частями производят вне .формующе-калибрующих элементов 1 з, и. ф-лы, 3 ил. вание и последующее бандажирование лобовых частей обмотки наложением на них полос из полимерного материала, нагрев наложенных на лобовые части полос, калибрование лобовых частей, охлаждение обмотки и ее последующую пропитку., нагрев полос из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированного наполнителем, производят подачей тепла с помощью нагретых формующе-калибрующих элементов с выдержкой в них и одновременной калибровкой лобовых частей до полного отверждения материала полос и образования из них жестких скреп1800559 ляющих элемен-зв, а охлаждение обмотки со скрепленными лобовыми частями производят вне формующе-калибрующих элементов.

Нагрев полос из полимерного материала с одновременной калибровкой лобовых частей и формующе-калибрующих элементах позволяет одновременно придать требуемую форму и размеры лобовым частям обмотки и сформировать жесткие бандажные элементы, скрепляющие витки лобовых частей, Применение термореактивного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированного наполнителем, позволяет, в отличие от прототипа, получить скрепляющие элементы заданной формы, поскольку полимеризация этого материала происходит при его нагреве в строго фиксированном положении, достигаемом с помощью формующе-калибрующих элементов.

При этом подвод тепла к скрепляющим полосам производится непосредственно к полимеризуемому материалу, поскольку полосы контактируют с поверхностью формующе-калибрующих элементов, в которые встроены нагреватели. Локальное расположение скрепляющих полос по внешнему участку периметра лобовой части не препятствует при последующей пропитке проникновению пропиточного состава в межвитковые каналы как в лобовой, так и в пазовой части обмотки.

Это существенно повышает качество обмотки, Кроме того, полосообразные скрепляющие элементы защищают собственную изоляцию провода от непосредственного соприкосновения с обжимающей витки поверхностью формующе-калибрующих элементов и препятствует повреждению собственной изоляции провода, что также положительно сказывается на качестве обмотки.

Одновременное проведение операций калибрования и образования жестких элементов, скрепляющих лобовые части, позволяет существенно снизить трудоемкость способа. Охлаждение обмотки с жесткими элементами, скрепляющими ее лобовые части, вне формующе-калибрующих элементов также обеспечивает уменьшение трудоемкости изготовления обмотки по сравнению с прототипом, В изобретении полимеризация материала скрепляющих элементов производится при нагреве. Это дает возможность охлаждать обмотку вне формующе-калибрующих элементов, В прототипе полимеризация материала, скрепля.ощего лобовые части обнагревательные элементы.

40 Рабочая поверхность каждого из кулаков (фиг. 3) представляет собой дугу окружности, центр которой совпадает с центром оснастки в их разведенном положении и смещен в направлении радиуса ниже цент45 ра оснастки, через который проходит ось электрической машины в сведенном (нерабочем) положении., Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Вначале произво50 дят намотку катушек 5, укладку их в пазы статора 6, установку межфазной изоляции 7, предварительное формование, Затем на лобовые части обмотки статора, с выводной и невыводной стороны, в местах пересечения катушечных групп накладывают полосы 8 из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированным наполнителем (типа препрег). Закрепление полос из полимерного материала осуществляется путем заведения их концов пол кату5

35 мотки, производится при охлаждении и требует жесткой фиксации лобовой части обмотки, что обеспечивается ее нахождением в формующе-калибрующих элементах до полного охлаждения, Таким образом, трудоемкость предлагаемого способа меньше чем способа-прототипа на то время, которое статор находится в формующе-калибрующих элементах для полного охлаждения его обмотки.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами где на фиг. 1 представлен статор в формующе-калибрующих элементах, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг, 1; на фиг, 3 — общий вид формующе-калибрующих элементов (кулак), разжимающих лобовую часть обмотки по внутреннему диаметру.

Предлагаемый способ реализуется на станке с помощью формующе-калибрующих элементов, входящих в состав оснастки.

Оснастка включает: — набор башмаков 1, размещенных равномерно по окружности и формующих (обжимающих) лобовые части обмотки на наружному диаметру; — набор кулаков 2, размещенных равномерно по окружности и формующих (разжимающих) лобовые части обмотки по внутреннему диаметру.

Башмаки и кулаки закреплены на плите

3, имеющей сектора, формующие лобовые части обмотки по высоте, Для размещения статора с обрабатываемыми лобовыми частями обмотки предназначена корзина 4.

Причем наборы башмаков 1 и кулаков 2 установлены с обеих сторон корзины 4. В каждый кулак, башмак и сектор встроены 1800559 шечную группу, либо путем приклеивания полос к лобовой части обмотки эа счет наличия на стороне полос, соприкасающихся с лобовой частью липкого контактного слоя клея, Статор с наложенными полосами из полимерного материала устанавливается в корзину 4 формовочного станка. Положение статора горизонтальное.

Калибрование(окончательное формование) лобовых частей производят следующим образом. Сначала к лобовым частям статора с выводной А и невыводной стороны В подводится нажимная плита 3 с секторами, имеющими встроенные нагревательные элементы, Затем предварительно нагретые башмаки сводят к центру до их соприкосновения с поверхностью лобовой части по их наружному диаметру, а предварительно нагретые кулаки разводят от центра до их соприкосновения с поверхностью лобовых частей по внутреннему диаметру.

От секторов нажимных плит, башмаков и кулаков тепло передается на полосы из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии В, армированного наполнителем. Движение всех формующих элементов продолжается до и ридания лобовым частям заданной формы и размеров.

При этом продолжается нагрев полос и осуществляется одновременная калибровка лобовых частей, а также образование из полос за счет полимеризации материала жестких скрепляющих элементов, которым также придается конечная форма, Выбор режимов калибрования — времени выдержки лобовых частей с наложенными на них полосами из полимерного материала в формующе-калибрующих элементах, а также давления, прикладываемого к лобовым частям, является инженерной задачей и зависит от параметров электрической машины и полимерного материала, Количество формующе-калибрующих кулаков (фиг. 3) выбирается с учетом воэможности размещения в них нагревательных элементов и совпадения мест нахождения этих нагревательных элементов в процессе калибрования с местами размещения изоляционных полос.

После заданной выдержки лобовых частей обмотки в формующе-калибрующих элементах они отводятся от обмотки статора, статор вынимается из корзины станка, укладывается в контейнер либо устанавливается на стеллаже и охлаждается вне формующекалибрующих элементов, Применение препрега, из которого . накладываются полосы на лобовые части обмотки, определяется тем, что в отечест50

55 мовочного станка и охлаждается вне формующе-калибрующих элементов, Предлагаемый способ изготовления всыпных статорных обмоток электрических машин позволяет улучшить качество обмотки за счет фиксации окончательной формы лобовой части обмотки с помощью полос из полимерного материала с термореактивной связующей в стадии.В, армированного наполнителем, с помощью нагретых формующе-калибрующих элементов с выдержкой в венной промышленности иэ всего класса полимерных материалов с термореактивной связующей в виде полос, рулонов и листов выпускается только препрег. Остальные

5 полимерные материалы этого класса выпускаются в ином виде. Например, материал премикс — в виде замазки, фенолоформальдегидная или эпоксидная смола — в жидком виде, 10 Пример конкретной реализации.

Предлагаемым способом была изготовлена партия статоров электродвигателей серии АИР Н=90, 2р= 4; При этом намотку катушек, укладку их в пазы статоров, 15 предварительное формование производит машинным способом, межфазное изолирование — вручную, в,производственных условиях. Затем на лобовые части обмотки статора с выводной и невыводной стороны, 20 в местах пересечения катушечных групп, накладывали полосы из полимерного матери-. ала типа препрег ППМ-Э ТУ6-11-537-84 толщиной 0,75 и шириной 10 мм (фиг. 2).

После этого статор с наложенным на лобо25 вые части обмотки полосами из препрега помещали в формовочный станок, оснащенный оснасткой, показанной на фиг. 1 — 2. Путем сведения нагретых в среднем до 180 С формующе-калибрующих элементов проиэ.30 водится калибрование лобовых частей обмотки с одновременным нагревом до 155 С . наложенного на них материала типа препрег до полного его отверждения и образования из него жестких скрепляющих

35 элементов .

Температура полимеризации полос, составляющая 155 С, по сравнению с темпе ратурой формующе-калибрующих элементов

180 С ниже вследствие интенсивного отвода

40 тепла, причем температура полимеризации контролировалась с помощью встроенных вблизи полос термопар.

Время калибрования лобовых частей . обмотки с одновременным образованием

45 на них жестких скрепляющих элементов составляет 1 мин при усилии прессования 325 н/см .

После разведения формующе-калибрующих элементов статор извлекается из фор1800559 них до полного отверждения материала полос и образования из них жестких скрепляющих элементов.

Способ позволяет уменьшить трудоемкость бандажирования (т. е. образование на лобовых частях обмотки жестких скрепляющих элемента в), кото рое и роиз водится одновременно с калибровкой (окончательное формование) лобовых частей обмотки, а охлаждение обмотки со скрепленными лобовыми частями производят вне формующе-калибрующих элементов, Экономический эффект от реализации предлагаемого способа на одной единице оборудования составит 29, 993 тыс. руб.

Зкономический эффект от внедрения в промышленности предлагаемого способа на годовую программу электродвигателей составит 357,0 т. руб.

Формула изобретения

1.,Способ изготовления всыпных статорных обмоток электрических машин, при котором осуществляют намотку катушек, укладывают их в пазы статора, устанавливают межфазную изоляцию, осуществляют предварительное формование и последующее бандажирование лобовых частей обмотки

5 наложением на них полос из полимерного материала, нагревают полосы, калибруют лобовые части, Охлаждают обмотки и пропитывают их, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обмотки путем

10 исключения электрических замыканий и уменьшения трудоемкости, для полосы полимерный материал используют с термореактивной связующей s стадии В, армированный наполнителем, а нагревают

15 полосы с помощью нагретых формующекалибрующих элементов при калибровке лобовых частей до полного отверждения материала полос и образования из них жестких скрепляющих элементов, при

20 этом перед охлаждением обмотки формующе-калибрующие элементы удаляют.

2, Способ поп.1,отл ича ющийс я тем, что, в качестве скрепляющего полимерного материала с термореактивной связую25 щей в стадии В используют препрег.

1Г00559

Составитель В. Самарчанц

Редактор А, Рожкова Техред M. Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 1171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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