Способ изготовления изолированных шаблонных катушек для электрических машин

)3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БИБЛИОР ай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(71) ФЕБ Электромашиненбау Закссенверк (И(54)(57) . СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯИЗОЛИРОВАННЫХ ШАБЛОННЫХ КАТУШЕК ДЛЯЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, включающий намотку провода как плоского тела навращающийся шаблон в двух параллельных одна другой плоскостях изолирование катушки с последующей стабиЛизацией ее по форме, смещениепараллельных плоскостей ;слоев провода соответственно смещению сторонкатушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, формовку прямыхчастей катушки в наклонное одна кдругой положение, соответствующееуглу раствора катушки, и формовкулобовых частей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижними верхним слоями в пазах, осуществляют при намОтке провода на шаблонс двумя переходами от плоскости к.плоскости в середине обеих лобовыхчастей катушки, при этом подаваемый на ребро обмоточный провод принамотке одной плоскости проводитсясправа, при намотке другой плоскос 801220062 А ти - слева и ири образовании переходов скручивается по его продольоной оси на 180 поочередно вперед и обратно, изолирование катушки производят непрерывно по всей длине, а формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки, производят одновременно с формовкой лобовых частей.2Способ по и. 1, о т .л и ч аю щ и й с я тем, что обмоточный провод ири образовании всех последующих за первым витком витков накладывают на одной стороне катушкинаправо, на другой стороне катушки - налево на предыдущий виток,а в переходах с одной плоскости намотки к другой обмоточный провод на.правляют плашмя вдоль предыдущего витка,3. Способ по и. 1, о т.л и ч аю щ и й с я тем, что.при изолировании катушек скорость работы лентообматывающей машины уменьшают илимашину останавливают у концов катушки, а изоляционную Ленту вручную направляют и поднимают над концами катушки.4. Способ по и. 3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что изолирование концов катушки производят вручную, а после этого при механическом изолировании угол подъема наложения ленты увеличивают.5. Способ ио и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в целях наложения изоляции большей толщины иа прямых частях, угол подъема ленты ири обматывании уменьшается, 1220062Изобретение относится к технологии изготовления шаблонных катушекс несколькими витками на каждойкатушке, в частности высоковольтных статорных катушек для вращающихся трехфазных электродвигателейсредних и больших мощностей и длялинейных двигателей с двухслойнойобмоткой.Известен способ изготовления шаб.ленной катушки для многослойных обмоток, у которых отдельные витки впазовых частях расположены один наддругим, в лобовых частях веерообразно расходятся таким образом, чтов середине лобовых частей расположены рядом один с другим, а такжескрещиваются и затем сходятся так,что в другой пазовой части опять/располагаются один над другим патент ГДР У 50901, кл. 21 й 51,1967),Известный способ изготовленияне решает вопрос образования лобовых частей катушек ввиду образования лобовой части обмотки при мон 1таже катушек в сердечник, Кроме того, затрудняется вентиляция, особенно радиальная, и усложняется наматывание, так как каждый виток имеетсвой особенный виц и в середине лобовых частей все витки расположенысвоими ребрами один к другому, что,в свою очередь, неблагоприятно дляустойчивости и изоляции катушки,Известен способ изготовления изолированных шаблонных катушек для электрических машин, являющийся наиболее близким техническим решением кизобретению, включающий намотку провода как плоского тела на вращающийся шаблон в двух параллельных однадругой плоскостях, изолирование катушки с последующей стабилизациейее по форме, смещение параллельньгсплоскостей слоев провода, смещениесторон катушки, являющихся нижним иверхним слоями в пазах, формовку пря ьпк частей катушки в наклонноеодна к другой положение, соответствующее углу раствора катушкии формовку лобовых частей (Зимин В.И, и др. Обмотки электрических машин. - М.:Госэнергоиздат,1961, с. 335-350),Так как при получении коротких продольных размеров провода и машины изгиб формируется узко, то возникает опасность разрыва изоля 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 ции провода и даже повреждения самого проводника. Кроме того, такой узкий изгиб является излишним удлинением катушечных проводников.При изолировании пазовые части и участки лобовых частей механически обматываются изоляционным матери алом, но узкий изгиб обматывают только вручную.Цель изобретения - избежание узких изгибов у катушек и обеспечение механического наложения изоляционного материала на катушках без усложнения процесса изготовления катушек.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления изоляционных шаблонных катушек для электрических машин, включающему намотку провода как плоского тела на вращающийся шаблон в двух параллельных одна другой плоскостях, изолирование катушки с последующей стабилизацией:,ее по форме, смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другой положение, соответствующее углу раствора катушки, и формовку лобовых частей, смещение параллельных плоскостей слоев провода соответственно смещению сторон катушки, являющихся нижним и верхним слоями в пазах, осуществляют при намотке провода на шаблон с двумя переходами от плоскости к плоскости в середине обеих лобовых частей катушки, при этом подаваемый на ребро обмоточный провод при намотке одной плоскости проводится справа, при намотке другой плоскости - слева и при образовании переходов скручивается по его продольоной оси на 180 поочередно вперед и обратно, изолирование катушки производят непрерывно по всей длине, а Формовку прямых частей катушки в наклонное одна к другойположение, соответствующее углу раствора катунаи, производят одновременно с Формовкой лобовых частей. Обмоточный провод при образовании всех последующих за первым витком витков накладывают на одной стороне катушки направо, на другой стороне катушки - налево на греды 122006240 45 50 55 дущий виток, а в переходах с одной плоскости намотки к другой обмоточный провод направляют плашмя вдоль предыдущего витка.При изолировании катушек скорость работы лентообматывающей машины уменьшают или машину останавливают у концов катушки, а изоляционную ленту вручную направляют и поднимают. над концами катушки.Изолирование концов катушки производят вручную, а после этого при механическом изолировании угол подъема .наложения ленты увеличивают,При этом в целях наложения изоляции большей толщины на прямых частях угол подъема ленты при обматывании уменьшается.Более подробно изобретение поясняется на примере четырехполюсного, трехфазного асинхронного двигателя па 1000 кВт, 6000 В,Двигатель имеет двухслойную обмотку, состоящую из шаблонных однодисковых катушек с шестью виткамина каждой катушке. Катушки изолированы пленочной микалентой, уже содержащей нужное количество связующего материала в виде термическиотвердевающей эпоксидной смолы.На фиг. 1 изображена лобоваячасть предлагаемой шаблонной катушки после изолирования перед окончательной объемной формовкой, пригодной для линейных двигателей, видпо оси спередиф на фиг. 2 - то же,радиальный вид сверху; на фиг. 3выполнение концов катушки. Шаблонная катушка состоит из прямых частей 1 и 2 и лобовых частей 3. Параллельные одна к другой прямые части находятся в двух плоскостях, смещенных относительно одна к другой,на расстояние в свету 50 м;:, Сечение катушки 30 .10 мм. Лобовые части катушки спиралеобразно по дуге 180 изогнуты вокруг воображаемого прямого цилиндра 4 с диаметром 50 мм. При объемной формовке катушки прямой цилиндр 4 переходит в сегмент кругового цилиндра, дуга спиралеобразного участка катушкиоувеличивается более 180 и обе прямые части расположены соответственно углу раствора катушки. Один конец 5 катушки у ее начала наложен вдоль спиралеобразного участка лобовой 5 О 15 20 25 30 35 части 3 катушки до другого конца 6катушки. Преимушеством этого является то, что при механическом наложении изоляционной ленты автоматический процесс изолирования необходимо прерывать только один раз покаждому слою ленты с тем, чтобыизоляционную ленту вручную направлятьи поднимать над концами катушки, Уэтой катушки узких изгибов большенет. Таким образом, устраняетсяопасность повреждения изолированных проводников при изготовлениикатушек. Длина проводников короче,так как нет узких изгибов "глазков"у катушки, двухсторонне аксиальноследующих по другим изогнутым участкам катушки, реализованная обычнов "глазках" дуга здесь в виде спирали заложена другими дугами. Приэтом и вылет катушки уменьшаетсячто, в свою очередь, влечет за со-бой уменьшение длины всей машины.Кроме того, отсутствие всех узких.изгибов позволяет осуществить непрерывное механическое изолированиеизоляционной лентой на лентообматывающей машине. Такая машина можетработать с оптимальной эффективностью, так как катушка при изолировании является плоской, Сложноеручное лентообматывание совсем отпадает и условия работы улучшаются,так как прикосновение к клейкойизоляционной ленте с вредными дляздоровья неотвердевшей эпоксиднойсмолой и растворителем происходиттолько у концов катушки. Катушка изготовляется намоткой в виде плоского тела. Соответственно среднему смещению обеих сторон катушки (нижний и верхний слой) на 80 мм при расстоянии в свету 50 ммтакже смещены плоскости намотки шаблона намотки. Провод подводится на ребро и изгибается на ребро в эсне лобовых частей катушки. Провод при наматывании первого витка плашмя поддерживается шаблоном намотки, затем эту задачу выполняет соответственно предьдущий виток. При образовании переходов от одной плоскости намотки к другой подведенный провод скручивается вокруг своейопродольной оси на 180 , причем с различным направлением скручивания на обеих лобовых частях. Одновременно производится смещение проводаот одной до другой плоскости намотки, составляющее при г.ервом витке 58,1 мм (толщина обмоточного проьода плюс двойная толщина изоляции, плос смещение 50 мм) и увеличива"- ющееся на двойную толщину провода при каждом дальнейшем витке. Посредством одновременного скручивания обмоточного провода и смещения кон- и цов шаблона провод получает спиралеобразную форму и образовывает свободный объем, в который входит цилиндр диаметром 50 мм. Следующие нитки накладываются плашмя один над 15 другим так, что вся катушка обма - тывается вокруг этого воображаемого цилиндра. Теперь катушка в некоторых местах обвязывается лентой, чтобы она не распалась, и после этого 20 катушка на лентообвязывающей машине непрерывно обматывается изоляционной лентой, У обеих концов, находящихся на одном месте, лентообвязывающая машина должна работать на.3 медленном ходу, что позволяет вруч-. ную поднимать изоляционную ленту над перпендикулярно торчащими концами катушки. Головка обматывания подводится в переходах от одной плос- Зб кости намотки к другой. При обматывании пазовых частей уменьшается угол подъема обматывания. Изоляционная лента, наложенная в полунахлестку на лобовых частях, накладывается более плотно, чем повьппается толщина изоляции и удлиняется путь утечки. При этом изоляция пазовых частей толще чем изоляция лобовых частей, что достигается без дополнительного слоя изоляционной ленты После окончания изолирования плос-: кой катушки прямые части катушки вкладываются в нагретый пресс, нагреваются, прессуются на необходимьгй размер и охлаждаются (стабилизация Формы). Наконец плоская катушка вкладывается в традиционную машину для разжимания и формования ка-,тушек и при отказе от процесса раэжимания катушка, зажатая с ее пря.ыми частями, получает свою окончательную объемную Форму, При отказе от процесса оазжимания отпадают сильные деформации и связанныес этим псвреждения. При этом достигается главное преимущество - оптималь".:ое изолирование катушек в плоской форме с помощью лентообматывающих машин, Горизонтально вращающий.ся шаблон намотки состоит из двухсвязанных деревянных половин каждаядля одной стороны катушки, Они снабжены радиальной и осевыми направляющими,цля обмоточного провода. Обеполовины смещены по оси одна к другой, у правой половины осевая направляющая .- налево, у левой - направо. Величина смещения такая,что у осевых направляющих она достигает 50 мм в случае шаблоннойкатушки данного примера. У лобовыхчастей обе полонины шаблона обеспечивают тангенциально свободное место 100 мм, необходимое для образования спиралеобразных участков лобовыхчастей катушки. Привод шаблона поворачивает и щелеобразную направляющуюпровода, состоящую из двух перпендикулярньгх друг к другупар роликов.Такое устройство намотки является только немного сложнее, чемтакое же для обычных игла- или рыбовидных катушек, и обеспечиваетбез значительных дополнительных затрат изготовление предлагаемых шаблонных катупек,Признано изобретением по резуль.татам экспертизы, осуществленнойВедомством по изобретательству РР 1ного енин Рауш по 13035,"Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Филиал раж 631Государствелам изобресква, ЖПодписное комитета СССР открытий кая наб., д. 4