RU221746U1 - Устройство для изготовления литцендрата для обмоток синхронных электрических машин - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к технологическому оборудованию для промышленного производства литцендрата произвольного сечения, содержащего большое количество изолированных жил, и может быть использована при создании обмоток катушек больших электрических машин, в частности синхронных генераторов. Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого устройства, заключается в обеспечении формирования многожильного провода необходимой длины из одного провода (до ста и более жил из одного непрерывного провода, размещенного на одной катушке). Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для изготовления литцендрата для синхронных электрических машин, содержащее стойку с закрепленным на ней диском, установленным с возможностью вращения вокруг центральной оси, к которому радиально прикреплены направляющие, распределенные в плоскости диска по его окружности, на направляющих с возможностью перемещения по ним закреплены наконечники, снабженные пазами для размещения жил изготавливаемого литцендрата. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники

Заявляемая полезная модель относится к технологическому оборудованию для промышленного производства литцендрата произвольного сечения, содержащего большое количество изолированных жил, и может быть использована при создании обмоток катушек больших электрических машин, в частности, синхронных генераторов.

Уровень техники

Литцендрат (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D1%86%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%B0%D1%82) это многожильный провод, каждая жила которого покрыта изолирующим лаком. Применяется для изготовления катушек индуктивности высокой добротности, обмоток электрических машин, аппаратов и приборов переменного тока высокой частоты. В литцендрате может быть от трёх до тысячи и более жил диаметром от 0,03 до 0,5 мм. Применение литцендрата в вентильных электрических двигателях позволяет существенно снизить потери, возникающие от нагрева проводов под действием вихревых электрических токов.

Из уровня техники известны различные способы и средства изготовления литцендрата. В большинстве своем, известные решения основаны на использовании нескольких (по количеству жил литцендрата) катушек с проводом. В результате сматывания проводов (жил) с катушек, свивания их и намотку на единую катушку формируется многожильный литцендрат.

В приведенном ниже источнике информации раскрыто устройство для изготовления линцендрата, обеспечивающее формирование многожильного провода определенной конфигурации посредством одновременного сматывания и скручивания проводов с разных катушек, установленных вокруг вала с возможностью вращения вокруг него (https://cardas.org/blog/video/process-proizvodstva-litcendrata-cardas?ysclid=lm6gqhauch191570460).

Иная конструкция устройства для производства литцендрата раскрыта в источнике https://radaelectron.ru/product/litcendrat/?ysclid=lm6h4x6qiw533433795. В конструкции применен принцип размещения нескольких катушек на неподвижной раме. Провод сматывается с них и свивается с помощью отдельного устройства.

Из уровня техники известно также устройство, раскрытое в публикации CN 207052373 U при описании способа изготовления литцендрата. Устройство включает барабан с преустановленными катушками с намоточным проводом, который установлен с возможностью вращения, прижимные ролики, установленные в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения барабана с катушками, вытяжной барабан для намотки свитого провода и средство вращения барабанов устройства. Количество катушек исходного изолированного эмалированного провода равно количеству жил изготавливаемого литцендрата. Провода от всех катушек через прижимные ролики заведены в вытяжной барабан. При вращении барабана с катушками обеспечивается свив проводов от катушек, при прохождении через прижимные ролики свитому проводу придается определенная форма, после чего обеспечивается намотка полученного литцендрата на поверхность вытяжного барабана.

Общим недостатком вышеописанных устройств является необходимость использования количества катушек равного количеству жил литцендрата. Такие устройства применимы при сравнительно небольшом количестве жил, не превышающем 10-12 штук. При необходимости получения изделия с большим количеством жил (более 100) требуется большее пространство для размещения исходных катушек на барабане и, следовательно, замена барабана.

Известен способ и средство для изготовления литцендрата в домашних условиях из одного провода, раскрытый в источнике https://pro-radio.online/air/11963-6?ysclid=lm6h7641ob487539566. Заготавливают n-ное количество отрезков одножильного провода диаметром от 0,3 до 0,5 мм длиной около 100 мм посредством намотки одного провода на два удаленных друг от друга на заданную длину гвоздя и последующим разрезанием полученных пучков. Свивают литцендрат из полученных пучков посредством намотки ручной дрелью.

Это решение требует использования помещения с длиной, превышающей длину получаемого отрезка литцендрата. Кроме того, перемещение на большую длину катушки с проводом трудно автоматизировать. К тому же данное решение требует значительного количества подготовительных действий и трудно применимо в промышленных условиях ввиду невысокой скорости получения готового изделия.

Таким образом, техническая проблема, решаемая посредством заявляемой полезной модели, заключается в необходимости преодоления недостатков, присущих приведенным выше аналогам за счет создания устройства для изготовления литцендрата с большим количеством жил (более 100 шт.) из одного провода. Как правило, количество жил литцендрата, производимого на существующем оборудовании, равно количеству используемых катушек изолированного эмалированного провода. Применение такой технологии затруднительно при необходимости изготовления литцендрата с большим количеством жил.

Краткое раскрытие сущности полезной модели

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого устройства, заключается в обеспечении формирования многожильного провода необходимой длины из одного провода (до ста и более жил из одного непрерывного провода, размещенного на одной катушке).

Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для изготовления литцендрата для синхронных электрических машин, содержащее стойку с закрепленным на ней диском, установленным с возможностью вращения вокруг центральной оси, к которому радиально прикреплены направляющие, распределенные в плоскости диска по его окружности, на направляющих с возможностью перемещения по ним закреплены наконечники, снабженные пазами для размещения жил изготавливаемого литцендрата. Направляющие распределены равномерно по окружности диска в его плоскости. Наконечники прикреплены к направляющим через фиксаторы. Продольная ось паза наконечника ориентирована перпендикулярно направляющей, к которой закреплен соответствующий наконечник. Наконечники прикреплены к направляющим на расстоянии R от центра диска с обеспечением возможности получения литцендрата заданной длины, равной сумме расстояний между всеми наконечниками. Поперечное сечение паза соответствует поперечному сечению литцендрата.

Краткое описание чертежей

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами, где

на фиг. 1 схематично показано заявляемое устройство,

на фиг. 2 показан наконечник с пазом для укладки провода,

на фиг. 3 показан фиксатор на направляющей с закрепленным к нему наконечником,

на фиг. 4 показано заявляемое устройство в составе промышленной установки по изготовлению литцендрата, включающей катушку с исходным проводом, заявляемое устройство и средство вращения диска устройства.

Позициями на чертежах обозначены:

1 - стойка,

2 - диск,

3 - направляющие,

4 - вал

5 - фиксатор,

6 - наконечник,

7 - паз,

8 - провод,

9 - электропривод,

10 - катушка с проводом.

Осуществление полезной модели

Заявляемое устройство может быть использовано как в качестве самостоятельного устройства при ручной намотке провода, так и в составе автоматизированной установки, обеспечивающей автоматическую намотку провода при формировании литцендрата заданной длины и подсчет количества жил линцендрата.

Устройство включает стойку 1, к которой через вал закреплен металлический диск 2 с направляющими 3, выполненными, например, в виде металлических стержней круглого сечения, или профилей квадратного сечения. Диаметр диска не имеет принципиального значения и может быть выбран, например, в диапазоне от 0,2 до 0,5 метра. Длина направляющих может быть выбрана в диапазоне от 0,5 до 1,5 метров, что позволяет получить максимальную длину изготовленного литцендрата до 7 метров. Минимальная длина формируемого провода получается перемещением наконечников максимально близко к центру диска, соответственно максимальная - при размещении наконечников на концах направляющих. Точная длина получаемого литцендрата определяется суммарным расстоянием между всеми наконечниками, закрепленными к направляющим. В общем случае, с определенной погрешностью длину литцендрата определяют как длину окружности 2πR, проведенной через все наконечники устройства.

Направляющие закреплены к диску радиально и равномерно размещены в плоскости диска по его окружности. Длина самих направляющих может быть произвольной и ограничена исключительно возможностями привода, обеспечивающего вращение диска. Направляющие выбраны одинаковой длины. Количество направляющих также может быть произвольным, предпочтительно, не менее 5 штук. При меньшем количестве направляющих возникает значительный изгиб изготовленного литцендрата. Чем большее количество направляющих с наконечниками использовано в составе устройства, тем более приближенной к окружности становится фигура, получающаяся в результате намотки провода. В результате экспериментальных реализаций устройства установлено, что при диаметре круга, формируемого при намотке, равного 2 метрам, вполне достаточно 8 равномерно расположенных направляющих. Направляющие также могут представлять собой стальные трубчатые профили прямоугольного сечения. На них с использованием различных средств и методов, известных из уровня техники, закреплены наконечники. Например, с использованием фиксаторов или зажимов. На фиг. 3 представлен вариант выполнения наконечника с фиксатором в виде двух деталей, жестко соединенных между собой. При этом в фиксаторе выполнено сквозное отверстие, конфигурация которого соответствует профилю направляющей. Наконечник с таким фиксатором с помощью винтового зажима закреплен на направляющей. Также, наконечник может быть выполнен в виде единой детали, самостоятельно закрепляемой к направляющей на произвольном расстоянии от центра посредством крепежных элементов.

Направляющие снабжены измерительной разметкой для размещения наконечников равноудаленно от центра диска на заданном расстоянии R. Наконечники выполнены с пазами, определяющими форму поперечного сечения изготовленного литцентрада. Наконечники выполнены в виде брусков с пазом, выполненным с одной стороны, обращенной от диска. При этом продольная ось паза перпендикулярна направляющей, на которой закреплен соответствующий наконечник. Форма поперечного сечения паза определяет форму получаемого литцендрата и может быть П-, U- или V-образной. Глубина и ширина паза наконечника могут быть выбраны в диапазоне от 2 до 20 мм.

Диск с направляющими может быть закреплен к стойке как горизонтально (что не всегда удобно в плане возрастающей площади устройства), так и вертикально через вал. Диск может быть приведен во вращение как ручным способом, так и при помощи присоединяемого электропривода. Привод также может быть размещен на стойке для удобства и соединен с валом, вращающим диск с направляющими.

На стойке также может быть установлена катушка с проводом, предназначенным для намотки. Катушка размещается на оси, снабженной фиксаторами и тормозным устройством, регулирующим натяжение эмалированного провода.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Предварительно определяют необходимую длину и толщину литцендрата, количество жил. Исходя из выбранной длины L литцендрата, определяют радиус R воображаемой окружности по обратной формуле длины окружности (R=L/2π). Наконечники сдвигают по направляющим и закрепляют на расстоянии R от центра диска. Провод, предназначенный для намотки, заводят в паз ближайшего наконечника и фиксируют в нем. Диск с направляющими приводят по вращение, например, посредством включения электропривода, соединенного с диском через вал. Диск начинает вращаться, при этом провод, натягиваясь, проходит через все пазы всех наконечников. Один оборот диска соответствует однократному проходу провода по пазам. Многократное вращение диска позволяет уложить в пазы заданное количество витков провода, соответствующее количеству жил литцендрата. Намотку прекращают, когда диск сделает необходимое количество целых оборотов, равных требуемому количеству жил в литцендрате. По окончании намотки необходимого количества жил вращение диска останавливают, отрезают исходный провод. Полученное кольцо намотанного провода также разрезают в месте начала намотки и получают многожильный провод длиной, примерно равной длине окружности с радиусом R, а точнее, равной сумме расстояний между всеми наконечниками устройства. Количество оборотов контролируют с использованием счетчика оборотов или визуально. После намотки форма литцендрата может быть зафиксирована с помощью эластичного компаунда или обмотки полимерной лентой.

Пример конкретного выполнения

Для подтверждения возможности достижения технического результата заявляемая полезная модель реализована в опытном образце.

На металлической стойке вертикально на валу закреплен металлический диск диаметром 0,3 метра. К диску радиально закреплены 8 направляющих стержней длиной 1 метр каждый. Наконечники представляют собой стальные бруски с прямоугольными пазами, выполненными с одной стороны, обращенной от диска. Наконечники закреплены к направляющим через фиксаторы, представляющие собой стальные прямоугольные профили с винтовой фиксацией. Наконечники установлены на максимальном расстоянии от центра диска - 1 метр от центра диска, что позволит получить литцендрат длиной около 6 метров. В качестве исходного провода использован провод ПЭТВ диаметров 0,3 мм по меди. Посредством ручного вращения диска с зафиксированным на наконечнике концом провода выполнено 100 оборотов и получен многожильный провод со 100 жилами. Литцентрат такой формы и длины может быть использован для изготовления обмоток вентильных двигателей с прямоугольной формой паза.

Таким образом, заявляемое устройство для изготовления литцендрата позволяет расширить технологические возможности в области изготовления обмоток путем создания оборудования, на котором возможно с минимальной перенастройкой изготавливать литцендраты с разным количеством проводящих жил различного диаметра заранее определенной длины.

Claims (6)

1. Устройство для изготовления литцендрата для синхронных электрических машин, содержащее стойку с закрепленным на ней диском, установленным с возможностью вращения вокруг центральной оси, к которому радиально прикреплены направляющие, распределенные в плоскости диска по его окружности, на направляющих с возможностью перемещения по ним закреплены наконечники, снабженные пазами для размещения жил изготавливаемого литцендрата.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие распределены равномерно по окружности диска в его плоскости.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наконечники прикреплены к направляющим через фиксаторы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продольная ось паза наконечника ориентирована перпендикулярно направляющей, к которой закреплен соответствующий наконечник.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наконечники прикреплены к направляющим на расстоянии R от центра диска с обеспечением возможности получения литцендрата заданной длины, равной сумме расстояний между всеми наконечниками.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение паза соответствует поперечному сечению литцендрата.

Images