Способ пропитки обмотки статора электрической машины

20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к способам пропитки обмоток электрических машин, и может быть использовано, например, при изготовлении обмотанных статоров, роторов и т.п.Известен способ пропитки обмотки статора электрической машины, включающий подвод пропиточного,состава к поверхности одной из лобовых частей обмотки и воздействие на него механических сил для проникновения состава в обмотку 1).Однако с проникновением пропиточного состава в обмотку давление на него уменьшается, что вызывает необходимость повышать общее давление в камере, а для пропитки статоров с отношением длины статора к его наружному диаметру больше 1,5 применяют давление больше 4 атм. С проникновением пропиточного состава в обмотку давление в нем падает. Вследствие этого в обмотке могут образоваться зоны, не заполненные пропиточным составом. Все это усложняет пропитку и. не позволяет качественно пропитать обмотанные, статоры большой длины или с высокой плотностью укладки обмотки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ пропитки обмотки статора электрической машины, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляют вращение камеры вокруг оси, проходящей вне статора сб стороны подвода пропиточного состава, а пропиточный состав подводят в направлении оси статора. Вращение вокруг указанной оси приводит к возникновению центробежных сил, действующих на каждый элемент объема пропиточного состава в направлении, параллельном оси статора, ускоряя вовлечение пропиточного состава в обмотку и способствуя заполнению воздушного пространства между витками, так как движение пропиточного состава происходит под действием не только капиллярных, но и центробежных сил 2).Однако пропитка обмотки статора указанным способом происходит недостаточно быстро, а увеличение скорости пропитки за счет повышения скорости вращения статора требует увеличения затрат энергии.Цель изобретения - сокращение времени пропитки и снижение энергетических затрат.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пропитки обмотки статора электрической машины, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляютвращение камеры вокруг оси,проходящей вне статора, со стороны подвода пропиточного состава, статор размещают так, что его продольная ось и ось вращения расположены под углом одна к другой, при этом пропиточный состав подводят к той лобовой части обмотки, которая расположена выше другой ее части,При этом пропиточный состав вовлекается в обмотку под действием силы Г=Яфпревышающей центробежную О силу враз. При установившемся режиме она уравновешивается силой вязкого трения, которая пропорциональна скорости движения пропиточного состава по обмотке статора. Учитывая, что скорость движения Ч и время пропитки Т находятся в обратно пропорциональной зависимости, получим следующее отношение времени пропитки в способе - прототипе ко времени пропитки в предлагаемом способе: где Я=рйн - центробежная сила, действующая на единицу объема пропиточного состава при пропиткепо способу - прототипу;Р=рч - удельный вес пропиточного состава;р -плотность пропиточного состава;Я -расстояние от оси вращения достатора;-ускорение свободного падения. На чертеже схематически показана пропитка обмотки статора по предлагаемому способу.Обмотанный статор 1 помещается в камеру 2 с расположением его продольной оси 3 наклонно к оси вращения 4. Внутреннюю поверхность статора под ротор закрывают заглушкой 5. Камеру заполняют пропиточным составом 6 и подводят его ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки 7 так, чтобы покрыть ее полностью пропиточным составом. Пропиточный состав подают в обмотку вдоль оси 3 статора под действием механических сил; силы тяжести Р и центробежной силы О, возникающей во время его совместного вращения со статором, При этом ось статора наклонена к оси вращения под углом ф = агч 1 д -ф - .Пример. Проводится пропитка обмотанного статора асинхронного электродвигателя серии 4 А с высотой оси вращения 90 мм (тип 4 А 90.4 со всыпной обмоткой).Параметры статора: наружный диаметр (Д ) 149,0 мм, внутренний диаметр (Д н) 95,0 мм, длина пакета (3) 100,0 мм, количество пазов (Х) 24, обмоточный провод ПЭТВ МРТУ 2 - 43 - 12 - 61, 4 0,9 мм.Перед пройиткой внутреннюю поверхность статора под ротор закрывают заглушкой 95,0 мм. Статор обмотанный (с заглуш/г 00968 й 1,05 ю производики на р=5% льности Ь = емени оборуеф = 4015 ч К= 0,8 поз 5 кю,ормулы1 торое - из ф 0,05 =192 статора в год,При сохранени же, как в способ способ позволяет раты на пропитку предлагаемому сп одинаково, то вь действующих на обоих способах и,-центро щая нажная сила, деиствуюединицу объема пропиВНИИПИ Филиал П каз 1770/48 Тираж Патент, т, Ужгоро ПодписноеПроектная, 4 3кой помещают в камеру, представляющую собой трубу с внутренним диаметром (Д ) 149,0 мм и фиксируют с помощью винтов. Трубу с двух сторон закрывают фланцами с отверстиями для подвода и слива пропиточного состава.Трубу с фланцами, образующую пропиточную камеру, заполняют пропиточным лаком КП 34 ТУ ЭАБ.504 037 при 18 С. Статор в камере закрепляется на столе карусельного станка модели М 1508 так, что ось входного отверстия фланца совпадает с осью вращения стола, а ось статора наклонена к оси вращения под углом,з = 84.Статор вращают со скоростью 90 об/мин в течение 26 с Вращение с такой скоростью при диаметре планшайбы 710 мм соответствует трем д, где д - ускорение свободного падения. После термообработки обмотку статора препарируют. Непропитанных участков в обмотке не.обнаружено. Остатки лака, находившегося в камере, используются для пропитки других статоров.Пропитка статора по способу-прототипу, проводившаяся при тех же условиях, длилась 30 с. Таким образом, предлагаемый способ, не требуя увеличения материальных и энергетических затрат по сравнению со способом-прототипом, позволяет уменьшить время пропитки (в рассматриваемом примере) в 1,05 - 1,15 раза, Полученные результаты совпадают с расчетом; Это равносильно увеличенительности пропиточной установчто при часовой производит= 120 шчт - , годовом фонде врдования при двухсменной работи коэффициенте использованияволит дополнительно пропитатп=ИфКи 10 = 120 4015 0,8Р и времени пропитки таким е-прототипе, предлагаемый снизить энергетические зат . Если время пропитки по особу и способу-прототипу полняется равенство сил, пропиточный состав при точного состава при пропиткепо способу-прототипу; 9 =к =лЯсо-центробежная сила, действующая на единицу объема пропиточного состава при пропитке по предлагаемому способу; Р=Р - удельный вес пропиточного состава; р в плотнос пропиточного состава; 10 си -угловая скорость вращения статора в способе-прототипе; Юа -угловая скорость вращения статора в предлагаемом способе; К - расстояние от оси вращения 15 до статора.Отношение кинетических энергий вращения статора, а, следовательно, и энергетических затрат на пропитку в способе-прототипе и в предлагаемом способе равно отношению квадратов угловых скоростей вращения статоров в обоих случаях, которое получим, воспользовавшись равенством сил, приведенных выше: и,25 1 РРЪЧф Таким образом, энергетические затра1 по предлагаемому способу в;рура меньше, чем по способу-прототипу.Кроме того, предлагаемый способ позволяет по сравнению со способом-прототипом при сохранении временных параметров снизить мощность приводного двигателя Х, а при сохранении временных и энергетических параметров - уменьшить габариты пропиточной установки, которые линейно зависят от радиуса К,Первое видно из формулы В этих формулах параметры с индексом 1 относятся к способу прототипу, а с индексом 2 - к предлагаемому способу. Параметры без индексов одинаковы в обоих способах.Предлагаемый способ пропитки обмотки статора, не требуя увеличения материальных и энергетических затрат, позволяет уменьшить на 5% время пропитки, т.е. увеличить производительность пропиточной установки. Кроме того, предлагаемый способ при сохра. нении продолжительности пропитки позволяет снизить мощность приводного двигате