SU1290462A1

SU1290462A1 - Способ изготовлени обмотки полого ротора и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1290462A1
Application number: SU797770943A
Authority: SU
Inventors: Гюнтер Веиденсдорфер; Фолкер Ролофф
Original assignee: Феб Электромоторенверк Харта (Инопредприятие)
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1987-02-15
Also published as: CS224463B1; PL129671B1; PL220525A1; DE2947044A1; HU185763B; DD142632A1; DD142632B1

Abstract

1. Способ изготовлени обмотки полого ротора, включающий образование секционных обмоток путем наматывани провода на оправку, формовку обмотки, ее пропитку и отверждение, отличающийс тем, что секционные обмотки 7 и 8 нанос тс на дискообразный каркас 2 с конической периферийной поверхностью 3 и укрепл ют по (Л 1C QD О 4 О5 Ю Фиг.

Description

меньшей мере на трех р дах крючкообразных держательных элементов 4, при этом перед формовкой обмотки каждую секционную обмотку 7 и 8 прессуют, пропитывают и предварительно отверждают.

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что секционные обмотки 7 и 8 изготавливают из непрерывного провода 10, образу радиальную петлевую обмотку 6 эллипсоидно- образной гексагональной формы, при этом секционные обмотки 7 и 8 перемещаютс аксиально наклонно на каркасе 2 обмотки, опира сь на него нижними част ми, и удерживаютс в этом положении при помощи держательных элементов 12-14.

3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что намотку радиальной петлевой обмотки 6 производ т так, что намоточный провод 10 перемещают по очереди, исход из держа- тельного элемента 12 первого р да, к выполненной конусообразной оправке 11 после определенного числа витков к перемещаемому держательному элементу 13 второго р да, оттуда оп ть к оправке 11, а после определенного числа витков к соответствующему аксиально перемещаемому держательному элементу 14 третьего р да и оттуда к следующему держательному элементу 12 первого р да, при этом в этой фазе отт гивают оправку 11 от радиальной секционной обмотки (7 и 8).

1

Изобретение относитс к технологии из- -готовлени электрических машин, в частности изготовлени обмотки полого ротора микродвигател посто нного тока. Применение таких приводов происходит там, где требуетс незначительна инерци ротора, св занна с малым временем пуска, и возможность хорошего управлени приводом. В известных полых роторах обмотки наматываютс на вспомогательный сердечник до образовани призматической секции обмотки , причем после процесса намотки эта секци снимаетс с сердечника и посредством приспособлени перемещаетс вокруг наход щихс в одной плоскости обмоток таким образом, что возникает плоска полоса обмотки. Эта полоса секции обмотки изгибаетс до достижени замкнутой формы цилиндрической оболочки и посредством пригодного клеющего средства фиксируетс в этом положении и упрочн етс . После этого секци обмотки ротора надеваетс на выполненный из изолирующего материала несущий диск, который до этого был прочно св зан с валом ротора, закрепл ес в выводы об4 .Способ по п. 1, отличающийс тем, что при преобразовании радиальной обмотки 5 в обмотку полого ротора петлевую обмотку 6, укрепленную на каркасе 2 обмотки, направл нэт и удерживают посредством формирующего тела 21 и приемного устройства через отверстие воронкообразного полого цилиндра 17.

5.Устройство дл изготовлени обмотки полого ротора, преимущественно из радиальной петлевой обмотки, содержащее полый цилиндр и цилиндрический формирующий элемент, отличающеес тем, что оно снабжено приемной оправкой 18, выполненной с возможностью аксиального перемещени , опорным и направл ющим элементом 19, св занным с приемной оправкой, а отверстие полого цилиндра 17 выполнено воронкообразным с диаметром, на приемной стороне большим, чем максимальный диаметр преобразуемой радиальной петлевой обмотки 6, и уменьшением его до диаметра формируемой обмотки 5 полого ротора, при этом диаметр, соответствующий диаметру полого ротора, выполнен на рассто нии, равном по меньшей мере двукратной длине обмотки 5 полого ротора, а формирующее тело 21 имеет диаметр, которой соответствует внутреннему диаметру обмотки 5 полого ротора.

мотки, изготовленные сразу в ходе процесса намотки и соедин ютс после этого с соответствующими ламел ми коллектора. При этом коллектор или находитс в качестве плоского коллектора непосредственно на несущем диске или в качестве цилиндрического коллектора св зан с несущим диском (патент США № 2721284, кл. 310-266). Необходимое при этом процессе изготовлени перемещение отдельных частичных секций обмотки вызывает взаимное смещение расположенных один р дом с другим отдельных витков (одного относительно другого ), благодар чему возникает возможность повреждени отдельных витков, и соответственно изол ции провода. В дальнейшем существует опасность, обусловленна деформацией плоской полосы в цилиндрическую секцию обмотки, так как эта секци обмотки имеет неуровновешенность, которую нужно дополнительно устран ть. Этот процесс балансировки при такого рода небольших полых роторах несет в себе дополнительные технологические проблемы. Кроме того , процесс производства изготовленных та

КИМ образом полых роторов охватывает несколько этапов изготовлени и монтажа.

Известен также способ изготовлени обмотки полого ротора, включающий образование секционных обмоток путем намотки провода на оправку, формовку обмотки, ее пропитку и отверждение (авторское свидетельство СССР № 598189, кл. Н02К 15/08, 1976).

Однако дл наматывани требуютс сложные и дорогие намоточные станки и процесс монтажа ухудшает надежность ротора.

Цель изобретени - разработать способ изготовлени обмотки дл не имеющего ферромагнитного сердечика полого ротора с незначительными экономическими затратами , высокой точностью и надежностью. Поэтому в основе изобретени лежит задача сконструировать обмотку полого ротора и ротор таким образом, чтобы стало возможным осуществление непрерывного машинного изготовлени , мину трудоемкие руч- ные процессы.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени обмотки полого ротора, включающему образование секционных обмоток, путем намотки провода на оправку, формовку обмотки, ее пропитку и отверждение, секционные обмотки нанос т на дискообразный носитель с конической периферийной поверхностью и укрепл ют по меньшей мере на трех р дах крючкообразных держательных элементов, при этом перед формовкой обмотки каждую секционную обмотку прессуют, пропитывают и предварительно отверждают.

Кроме того, секционные обмотки изготавливают из непрерывного провода, образу радиальную петлевую обмотку эллипсоидно- образной или гексагональной формы, при этом секционные обмотки перемещают аксиально наклонно на носитель обмотки, опира сь на него нижними част ми, и удерживаютс в этом положении при помощи держательных элементов, а намотку радиальной петлевой обмотки производ т так, что намоточный провод подвод т по очереди, исход из держательного элемента первого р да, к выполненной конусообразной оправке после определенного числа витков к перемещаемому держательному элементу (13) второго р да, оттуда оп ть к оправке, а после определенного числа витков к соответствующему аксиально перемещаемому держательному элементу третьего р да и оттуда к следующему держательному элементу первого р да, при этом в этой фазе оправку отт гивают от радиальной секционной обмотки.

Кроме того, при преобразовании радиальной обмотки в обмотку полого ротора петле- вую обмотку, укрепленную на носителе обмотки , направл ют и удерживают при помо- формирующего тела и приемного устройства

5

0

5

0

5

0

5

0

через отверстие воронкообразного полого цилиндра.

Поставленна цель достигаетс также тем, что устройство дл преобразовани радиальной петлевой обмотки в обмотку полого ротора, содержащее полый цилиндр и цилиндрический формирующий элемент, снабжено приемной оправкой, выполненной с возможностью аксиального перемещени , опорным и направл ющим элементом, св занным с приемной оправкой, а отверстие полого цилиндра выполнено воронкообразным с диаметром, на приемной стороне большим, чем максимальный диаметр преобразуемой радиальной петлевой обмотки, и уменьшением его до диаметра формируемой обмотки полого ротора, при этом диаметр, соответствующий диаметру полого ротора, выполнен на рассто нии, равном по меньшей мере двукратной длине обмотки полого ротора , а формирующее тело имеет диаметр, который соответствует внутреннему диаметру обмотки полого ротора.

На фиг. 1 показан ротор с радиальной элипсообразной петлевой обмоткой; на фиг. 2 - то же, с радиальной шестиугольной петлевой обмоткой; на фиг. 3 - намоточное устройство с ротором в радиальной петлевой обмотке, поперечное сечение; на фиг. 4 - устройство преобразовани из петлевой формы в форму полого ротора.

Ротор (фиг. 1) обладает радиальными секционными обмотками, имеющими форму элипса, которые перекрываютс в нахлест и тем самым образуют радиальную петлевую обмотку. Кажда из этих радиальных секционных обмоток 7 опираетс своей нижней частью, смещенной аксиально наискось , на каркас 2 обмотки и закреплена на крючкообразных держательных элементах 4. Посредством перемычкаобразных соединений 22 держательных элементов 12 происходит соединение с коллекторными ламел ми 16 плоского коллектора 23. Крючкообразные держательные элементы 4 установлены равномерно на ступенчатой конической поверхности 3, наход щейс со стороны коллектора , выполненного в форме диска каркаса 2 обмотки, изготовленного из изолирующего материала. Этот каркас 2 обмотки прочно св зан с валом 1 ротора.

Ротор, изображенный на- фиг. 2, обладает такой же компоновкой как и ротор, изображенный на фиг. 1, только радиальные частичные обмотки имеют шестиугольную форму. На фиг. 2 изображен ротор с цилиндрическим коллектором 24.

Наматывающее устройство с ротором (фиг. 3) содержит наматывающее устройство 9 с базирующим устройством 25 дл вала 1 ротора, имеющего каркас 2 обмотки. Держательные элементы 4 (фиг. 1 и 2 установлены в три р да, состо щих из аксиально смещенных держательных элементов 12-14 в ступенчатой конической поверхности 3 на расположенной со стороны коллектора окружной поверхности каркаса 2 обмотки . Держательный элемент 12 обладает перемычкообразным удлинением 22, которое проходит через каркас 2 обмотки к коллекторным ламел м 16 цилиндрического коллектора 24. Конусообразна оправка 11 св зана через направл ющий и удерживающий .рычаг 26 с приводом 27 и тем самым с намоточным устройством 9.

Устройство (фиг. 4) дл преобразовани из петлеобразной обмотки в обмотку полого ротора состоит из полого цилиндра 17, который через приводной механизм 20 может передвигатьс в аксиальном направлении, а также из вход щей в полый цилиндр 17 аксиально подвижной оправки 18, котора перемещаетс посредством опорного узла 19 и одного зажимного устройства (не показано), и формирующего тела 21, которое жестко закреплено в устройстве 15. Приводной механизм 20 также закреплен в устройстве 15.

На направл ющий и удерживающий рычаг 26 надеваетс оправка 11, имеюща контур формы обмотки. После этого вал 1 ротора, имеющий каркас 2 обмотки, вводитс в базирующее устройство 25 намоточного устройства 9. Обмоточный провод 10 присоедин етс с помощью известных средств (не показаны) к первому держательному элементу 12, от этого элемента обмоточный провод 10 подводитс к оправке 11, после определенного числа витков обмоточный провод 10 подводитс к держательному элементу 13, на котором закрепл етс , и оп ть возвращаетс назад к оправке 11. После определенного числа витков обмоточный провод 10 проводитс к держатель- ному элементу 14, на котором закрепл етс и подводитс к следующему держательному элементу 12 и на нем закрепл етс . Во врем обратного перемещени обмоточного провода 10 от держательного элемента 14 к следующему держатель- ному элементу 12 оправка 11 посредством привода 27 через направл ющий и удерживающий рычаг 26 выт гиваетс из намотанной радиальной секционной обмотки 7 или 8 в направлении привода, при этом секционна обмотка 7 или 8 плоско обжимаетс через фиксирующий элемент (не показан ).

После этого базирующее устройство 25 с валом 1 ротора и каркасом 2 обмотки передвигаетс дальще на точно определенный щаг обмотки, так что снабженный напоследок обмоткой держательный элемент 13 приводитс в перпендикул рное положение к оправке 11. Затем оправка 11 через привод 27 и направл ющий и удерживающий рычаг 26 оп ть приводитс в положение намотки , прошен обмоточный привод 10 оп ть подводитс к оправке I1 и таким же образом производитс наматывание следующей радиальной частичной обмотки. Если на.мотаны все секционные обмотки радиальной петлевой обмотки 6, то все секционные обмотки еще раз плоско обжимаютс , так что они занимают точно определенное аксиально скощенное положение на каркасе 2 обмотки. После этого вал 1 ротора с закрепленной на каркасе 2 обмотки радиальной петлевой обмоткой 6 выводитс из базирующего устройства 25. Затем изготовленна таким образом радиальна петлева обмотка 6 посредством пригодного клеющего средства предварительно упрочн етс и подводитс к устройству 15, где происходит пластическое формообразование из радиальной петлеЕЮЙ обмотки 6 в обмотку 5 плоского ротора.

С этой целью каркас 2 обмотки, имею0 щий радиальную петлевую обмотку, вдвигаетс концевой частью вала 1 ротора в сквозное отверстие формирующего тела 21. На другой конец вала 1 ротора надеваетс оправка 18. После этого оправка 18, котора передвигаетс благодар опорному

узлу 19 и зажимному устройству, перемещаетс в направлении тела 21 таким образом , что каркас 2 обмотки плоско прилегает к этому органу. В этом положении происходит фиксаци оправки 18 и тем самым вала 1 ротора. После этого посредством приводного механизма 20 полый цилиндр 17 передвигаетс с увеличивающейс скоростью в направлении формирующего тела 21. Этот процесс оканчиваетс , если опорный узел 19 прилегает к предназначенному дл вала

г 1 ротора базирующему элементу оправки 18. При этом завершении движени радиальна петлева е бмотка 6 преобразуетс в обмотку 5 полого ротора благодар воронкообразной форме полого цилиндра 17. После окончани этого процесса полый цилиндр 17

0 благодар реверсу приводного механизма 20 возвращаетс оп ть в свое исходное положение . После этого снимаетс фиксаци базирующего элемента оправки 18 и оправка 18 отводитс назад в свое исходное положение. Вал 1 ротора вместе с закреп ленной через каркас 2 обмоткой полого ротора выт гиваетс из формирующего тела 21. Изготовленна таким образом обмотка 5 полого ротора в известном устройстве, имеющем определенное число оборотов,

5Q пропитываетс пригодным клеющим средством , при этом одновременно происходит балансировка. Дополнительно обмотка 5 полого ротора бандажируетс с помощью пригодного средства. После этого происходит соединение коллекторных ламелей 16 с 55 перемычкообразными удлинени ми 22 дер- жательных элементов 12.

24

Claims

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что секционные обмотки 7 и 8 изготавливают из непрерывного провода 10, образуя радиальную петлевую обмотку 6 эллипсоиднообразной гексагональной формы, при этом секционные обмотки 7 и 8 перемещаются аксиально наклонно на каркасе 2 обмотки, опираясь на него нижними частями, и удерживаются в этом положении при помощи держательных элементов 12—14.
3. Способ по π. 1, отличающийся тем, что намотку радиальной петлевой обмотки 6 производят так, что намоточный провод 10 перемещают по очереди, исходя из держательного элемента 12 первого ряда, к выполненной конусообразной оправке 11 после определенного числа витков к перемещаемому держательному элементу 13 второго ряда, оттуда опять к оправке 11, а после определенного числа витков к соответствующему аксиально перемещаемому держательному элементу 14 третьего ряда и оттуда к следующему держательному элементу 12 первого ряда, при этом в этой фазе оттягивают оправку 11 от радиальной секционной обмотки (7 и 8).
4. Способ по π. 1, отличающийся тем, что при преобразовании радиальной обмотки 5 в обмотку полого ротора петлевую обмотку 6, укрепленную на каркасе 2 обмотки, направляют и удерживают посредством формирующего тела 21 и приемного устройства через отверстие воронкообразного полого цилиндра 17.
5. Устройство для изготовления обмотки полого ротора, преимущественно из радиальной петлевой обмотки, содержащее полый цилиндр и цилиндрический формирующий элемент, отличающееся тем, что оно снабжено приемной оправкой 18, выполненной с возможностью аксиального перемещения, опорным и направляющим элементом 19, связанным с приемной оправкой, а отверстие полого цилиндра 17 выполнено воронкообразным с диаметром, на приемной стороне большим, чем максимальный диаметр преобразуемой радиальной петлевой обмотки 6, и уменьшением его до диаметра формируемой обмотки 5 полого ротора, при этом диаметр, соответствующий диаметру полого ротора, выполнен на расстоянии, равном по меньшей мере двукратной длине обмотки 5 полого ротора, а формирующее тело 21 имеет диаметр, которой соответствует внутреннему диаметру обмотки 5 полого ротора.