RU2797354C1 - Insulation of the armature winding of a dc locomotive traction motor - Google Patents

Insulation of the armature winding of a dc locomotive traction motor Download PDF

Info

Publication number
RU2797354C1
RU2797354C1 RU2022109427A RU2022109427A RU2797354C1 RU 2797354 C1 RU2797354 C1 RU 2797354C1 RU 2022109427 A RU2022109427 A RU 2022109427A RU 2022109427 A RU2022109427 A RU 2022109427A RU 2797354 C1 RU2797354 C1 RU 2797354C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
armature
insulation
armature winding
winding
traction motor
Prior art date
Application number
RU2022109427A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Иванович Киселев
Алексей Игоревич Федянин
Сергей Павлович Калугин
Татьяна Олеговна Вахромеева
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ)), РУТ (МИИТ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ)), РУТ (МИИТ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ)), РУТ (МИИТ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2797354C1 publication Critical patent/RU2797354C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the design of the insulation of the armature winding of DC traction motors. The armature of the DC locomotive traction motor contains the grooved part of the armature, the conductive part of the armature winding and the turn insulation covering it. At the same time, the current-conducting part of the armature winding is covered by coaxial cylindrical heat-shrinkable polymer shells. Moreover, the coefficient of linear thermal expansion of the inner shell is equal to the coefficient of linear expansion of the conductors of the conductive part of the armature winding, and the outer shell is equal to the material of the slot part of the armature.
EFFECT: increasing the durability of the insulation of the anchor winding of the locomotive DC traction motor.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Предлагаемое изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в изоляции якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока.The present invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the insulation of the armature winding of a DC locomotive traction motor.

Уровень техникиState of the art

Известна конструкция якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока (Грищенко А.В, Казаченко Е.В. Новые электрические машины локомотивов. Учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта. - М.: ГОУ Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - С.64, рисунок 1.35), которая состоит из пазовой части якоря, токопроводящей обмотки якоря, охватывающих ее витковой, корпусной, покровной изоляции. Наиболее повреждаемой частью изоляции является витковая, жестко соединенная с токоведущей частью обмотки якоря, из-за разности их коэффициентов линейного теплового расширения (например, коэффициент для слюдосодержащей витковой изоляции - 3⋅10-6 °С-1, коэффициент для медной токопроводящей обмотки - 16,6⋅10-6 °С-1), то есть их значения отличаются более чем в 5 раз. Повреждение витковой изоляции приводит к возникновению в ней токопроводящих мостиков, по которым происходит пробой электрической изоляции, что ведет к отказам тягового электродвигателя в эксплуатации.The design of the anchor winding of a DC locomotive traction motor is known (Grishchenko A.V., Kazachenko E.V. New electric machines of locomotives. Textbook for universities of railway transport. - M .: GOU Educational and methodological center for education in railway transport, 2008. - P.64, Figure 1.35), which consists of the slot part of the armature, the current-conducting winding of the armature, covering its turn, body, cover insulation. The most damaged part of the insulation is the coiled one, rigidly connected to the current-carrying part of the armature winding, due to the difference in their linear thermal expansion coefficients (for example, the coefficient for mica-containing coil insulation is 3⋅10 -6 °С -1 , the coefficient for a copper conductive winding is 16 ,6⋅10 -6 °С -1 ), that is, their values differ by more than 5 times. Damage to the turn insulation leads to the appearance of conductive bridges in it, along which the breakdown of electrical insulation occurs, which leads to failures of the traction motor in operation.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции, позволяющей устранить возникновение пробоев изоляции, повысить долговечность и снизить стоимость изготовления якорной обмотки, что позволит увеличить надежность тягового электродвигателя постоянного тока локомотива в эксплуатацииThe objective of the invention is to develop a design that eliminates the occurrence of insulation breakdowns, increase durability and reduce the cost of manufacturing the anchor winding, which will increase the reliability of the locomotive DC traction motor in operation.

Поставленная задача достигается тем, что токопроводящая часть якорной обмотки охвачена соосными полимерными термоусаживающимися оболочками. После чего выполняется последовательная термообработка конструкции потоком горячего воздуха, в результате чего достигается надежное соединение полученной изоляции с секцией обмотки якоря. При этом материал таких полимерных оболочек должен выбираться из условия адекватности коэффициента линейного теплового расширения внутренней оболочки коэффициенту линейного теплового расширения проводников якорной обмотки, а внешней оболочки - материалу пазовой части якоря.The task is achieved by the fact that the current-conducting part of the armature winding is covered by coaxial polymer heat-shrinkable shells. After that, a sequential heat treatment of the structure with a stream of hot air is performed, as a result of which a reliable connection of the obtained insulation with the armature winding section is achieved. In this case, the material of such polymer shells should be selected from the condition that the coefficient of linear thermal expansion of the inner shell is adequate to the coefficient of linear thermal expansion of the conductors of the armature winding, and the outer shell - to the material of the groove part of the armature.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана пазовая часть якорной обмотки.In FIG. 1 shows the slotted part of the armature winding.

На фиг. 1:In FIG. 1:

1 - пазовая часть якорной обмотки с токоведущей частью;1 - slot part of the anchor winding with a current-carrying part;

2 - витковой изоляцией;2 - coiled insulation;

3, 4 - внутренняя и наружная оболочки в сердечнике якоря;3, 4 - inner and outer shells in the anchor core;

5 - якорь;5 - anchor;

6 - клин.6 - wedge.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Работает конструкция следующим образом. При прохождении тока по токоведущей части обмотки якоря происходит ее нагрев и температурное удлинение (согласно закона Джоуля-Ленца). Вследствие того, что коэффициент линейного теплового расширения внутренней полимерной оболочки адекватен коэффициенту линейного расширения проводников токопроводящей части якорной обмотки, а внешней оболочки - материалу пазовой части якоря. При этом удлинения составляющих изоляционной конструкции будут адекватны по соответствующим контактирующим частям якоря.The construction works as follows. When current passes through the current-carrying part of the armature winding, it heats up and thermally lengthens (according to the Joule-Lenz law). Due to the fact that the coefficient of linear thermal expansion of the inner polymer shell is adequate to the coefficient of linear expansion of the conductors of the conductive part of the armature winding, and the outer shell - to the material of the slot part of the armature. In this case, the elongation of the components of the insulating structure will be adequate for the corresponding contacting parts of the armature.

Технико-экономическое преимущество описываемого решения в сравнении с известными состоит в том, что предлагаемая конструкция позволяет устранить возникновение пробоев изоляции, повысить долговечность и снизить стоимость изготовления якорной обмотки, что позволит увеличить надежность тягового электродвигателя постоянного тока локомотива в эксплуатации.The technical and economic advantage of the described solution in comparison with the known ones is that the proposed design eliminates the occurrence of insulation breakdowns, increases durability and reduces the cost of manufacturing the armature winding, which will increase the reliability of the locomotive DC traction motor in operation.

Claims (1)

Якорь локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока, включающий пазовую часть якоря, токопроводящую часть якорной обмотки и охватывающую ее витковую изоляцию, отличающийся тем, что токопроводящая часть якорной обмотки охвачена соосными цилиндрическими термоусаживающимися полимерными оболочками, причем коэффициент линейного теплового расширения внутренней оболочки равен коэффициенту линейного расширения проводников токопроводящей части якорной обмотки, а внешней оболочки – материалу пазовой части якоря.An armature of a DC locomotive traction motor, comprising a grooved part of the armature, a conductive part of the armature winding and a coil insulation covering it, characterized in that the conductive part of the anchor winding is covered by coaxial cylindrical heat-shrinkable polymer shells, and the coefficient of linear thermal expansion of the inner shell is equal to the coefficient of linear expansion of the conductors of the conductive part of the armature winding, and the outer shell - to the material of the slot part of the armature.
RU2022109427A 2022-04-08 Insulation of the armature winding of a dc locomotive traction motor RU2797354C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2797354C1 true RU2797354C1 (en) 2023-06-02

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999029017A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Abb Ab A method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, where the stator winding includes joints, a stator and a rotating electric machine
RU83881U1 (en) * 2008-12-26 2009-06-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DC ANCHORING INSULATION OF A LOCOMOTIVE DRAWING DC MOTOR
JP2010074908A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toshiba Corp Stator coil and rotary electric machine
JP2017060320A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社東芝 Rotary electric machine coil, rotary electric machine and manufacturing method for rotary electric machine coil
RU2759660C1 (en) * 2021-04-05 2021-11-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Insulation of the anchor winding of a locomotive dc traction motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999029017A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Abb Ab A method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, where the stator winding includes joints, a stator and a rotating electric machine
JP2010074908A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Toshiba Corp Stator coil and rotary electric machine
RU83881U1 (en) * 2008-12-26 2009-06-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" DC ANCHORING INSULATION OF A LOCOMOTIVE DRAWING DC MOTOR
JP2017060320A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社東芝 Rotary electric machine coil, rotary electric machine and manufacturing method for rotary electric machine coil
RU2759660C1 (en) * 2021-04-05 2021-11-16 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Insulation of the anchor winding of a locomotive dc traction motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9559569B2 (en) Arrangement for cooling an electric machine with a layer of thermally conducting and electrically insulating material
CZ388298A3 (en) Rotary electric machine for high voltage with magnetic circuit and process for producing thereof
CA2981251A1 (en) Wet cavity electric machine
US7250704B1 (en) High temperature electrical coil
WO2017038341A1 (en) Brushless motor
RU2797354C1 (en) Insulation of the armature winding of a dc locomotive traction motor
JP2000510316A (en) Conductor winding structure of large electric machine
US5831511A (en) Resistance temperature detector assembly and method of fabricating same
Balachandran et al. Assembly and qualification of a slotless stator assembly for a MW-class permanent magnet synchronous machine
US9379587B2 (en) Coil for a rotating electrical machine
US6724118B2 (en) Electrical isolation layer system strand assembly and method of forming for electrical generator
EP3716291B1 (en) Fiber woven insulator for electric generator
RU2728542C1 (en) Stator for electric rotating machine
JP7208057B2 (en) Rotating electric machine and vehicle
US20170104377A1 (en) Electric conductor for coil and rotating electric machine
US20070252576A1 (en) Methods and apparatus for testing power generators
US7592731B2 (en) DC rotary electric machine having balance winding for reducing variations in magnetizing force between respective field magnet poles
RU2759660C1 (en) Insulation of the anchor winding of a locomotive dc traction motor
CN110945756B (en) With shaped coils wound in advance with mica tape
JP2010226814A (en) Rotor of rotating electrical machine
CN107251172B (en) Electromagnetic induction device provided with a plurality of magnetic circuits
US20190238031A1 (en) Rotating electrical machine with an anti-loopback flow element equipped with sealing plugs
JP2001045691A (en) Insulating structure of motor
WO2023082263A1 (en) Motor stator, variable frequency motor, and manufacturing method for motor stator
US20230198353A1 (en) Method of manufacturing a stator assembly