SU1775803A1 - Способ изготовления статора электрической машины - Google Patents

Способ изготовления статора электрической машины Download PDF

Info

Publication number
SU1775803A1
SU1775803A1 SU894709490A SU4709490A SU1775803A1 SU 1775803 A1 SU1775803 A1 SU 1775803A1 SU 894709490 A SU894709490 A SU 894709490A SU 4709490 A SU4709490 A SU 4709490A SU 1775803 A1 SU1775803 A1 SU 1775803A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stator
coils
ferromagnetic
groove
coil groups
Prior art date
Application number
SU894709490A
Other languages
English (en)
Inventor
Igor P Kopylov
Nikolaj I Suvorov
Aleksandr M Olejnikov
Aleksandr I Yakovlev
Mikhail M Yakovlev
Original Assignee
Kh Aviatsionnyj Institut
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kh Aviatsionnyj Institut filed Critical Kh Aviatsionnyj Institut
Priority to SU894709490A priority Critical patent/SU1775803A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1775803A1 publication Critical patent/SU1775803A1/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике, конкретно - к технологии безотходного изготовления обмоток и магнитопровода статора электромашины переменного тока из ферромагнитной проволоки.
Известен способ изготовления статора электромашины, согласно которому ярмо и зубцовую зону магнитопровода статора выполняют из витой и ферромагнитной проволоки, причем он включает намотку ярма ортогонально по отношению к катушкам и непосредственно на них, а катушки изготавливают из ферромагнитного провода на специальных шаблонах.
Такой способ и устройство для изготовления статора позволяет автоматизировать процесс изготовления статора, однако техническое решение не обеспечивает необходимой прочности конструкции статора, в котором не могут быть реализованы возможности улучшения магнитных свойств, так как такой магнитопровод имеет малый коэффициент заполнения активного зубцового слоя из-за значительного распределенного воздушного зазора в этом слое, особенно в зоне соединения зубцовой зоны с ярмом, что требует увеличенного количества ампервитков и снижает КПД машины. Кроме этого, в таком техническом решении отсутствует возможность увеличения использования активного объема и материала. особенно за счет совмещения функций обмоток и магнитопровода. При этом осложнено изготовление катушек с высоким коэффициентом заполнения.
Известен способ изготовления катушек электрических машин [2], включающий намотку провода на шаблон, снятие намотан
1775803А1 ной заготовки с шаблона и наложение изоляционной гильзы с последующей опрессовкой круглых и прямоугольных медных проводов, которые затем укладывают в пазы магнитопровода статора. Вместе с тем, 5 при изготовлении совмещенных с пазами магнитопровода катушек электрических машин из ферромагнитных проводов применение этого способа и устройства ограничено тем, что трудно добиться высо- 10 кой производительности изготовления катушек при одновременном сохранении параллельной укладки проводов. Наруше ние же параллельности укладки приводит к заметному ухудшению коэффициента заполнения активного объема машины, сни- 15 жению КПД и cos <р. При этом из-за необходимости монтажа катушек в пазы увеличивается трудоемкость изготовления.
Цель изобретения - изготовление статоров из ферромагнитной проволоки с оптимальными электромагнитными 20 характеристиками.
Поставленная цель достигается тем, что катушечные группы наматывают с равномерным натяжением 3-5 кг, а опрессовывают и изолируют катушки с удельным 25 давлением 40-50 кг/см.
Сопоставительный анализ показал, что предлагаемый способ по данному изобретению и прототип не имеют общих отличительных признаков. Благодаря 30 упорядоченной намотке ферромагнитной проволоки на специальные шаблоны-спутники, уплотнение и склеивание в спутниках
- фальшпазов, обеспечивается изготовление пазово-зубцовой зоны с высоким коэф- 35 фициентом заполнения и оптимальное использование материала при снижении трудоемкости и повышении прочности магнитопровода.
На фиг.1 изображен статор электродви- 40 гателя, продольный разрез: на фиг.2 -то же, поперечный разрез (по А-А на фиг.1), на фиг.2,а - пазово-зубцовая зона и ярмо из ферромагнитного провода прямоугольного сечения - вариант I; на фиг.2,6 - то же, но 45 из круглого провода - вариант II; на фиг.З катушечные группы для петлевой пазовозубцовой зоны статора, продольный разрез; на фиг.4 - то же, поперечный разрез; на фиг.5 - катушечная группа для коаксиаль- 50 ной пазово-зубцовой зоны статора: на фиг.6
- круглый статорный шаблон - спутник и схема намотки ферромагнитного провода с коэффициентом заполнения пазово-зубцовой зоны Kw ~ 1 1: на фиг.7 - способ растяж- 55 ки катушечных групп путем удаления из шаблона - спутника полуцилиндров 9 и пе ремещения секторов 10; на фиг,8 - опрессовка прямых участков катушечных групп, формообразование секции (концентрическая обмотка) наложение изоляции, калибровка и запечка в подогретом спутнике-фальшпазов - пространственное изображение; на фиг.9 - то же, продольный разрез; на фиг.10 - то же, поперечный разрез.
Витки секций (однослойной или двухслойной) обмоток (катушечных групп) I выполнены из ферромагнитной проволоки (круглой или прямоугольной) и плотно уложены друг относительно друга, образуя распределенный активный кольцевой пазово-зубцовый слой статора во всем объеме между расточкой 2 статора и ярмом 3 магнитопровода. Ярмо 3 намотано из изолированной стальной проволоки концентрично непосредственно поверх витков обмотки 1, При этом ярмо 3 удлинено (участок 3,а) в зону лобовых частей обмотки вплоть до ее торцов 1,а. Обмотки (катушки) 1 и магнитопровод 3 скреплены в монолит при помощи отвержденной в пустотах между витками обмотки и ярма ферромагнитной массой 4 и смонтирована в гофрированный из стальной ленты оребренный корпус 5 со щитами
6. Для компенсации температурных расширений, возникающих в витках обмоток 1 и ярма 3 на корпусе 5 устроены местные продольные V-образные элементы 7. Ребра охлаждения 5,а образованы путем гофрирования стальной ленты: у корня этих ребер стальная лента скрепляется сваркой
8.
При таком исполнении статора пазовозубцовая зона и ярмо жестко скреплены и образуют единое в электромагнитном отношении тело. При этом функции пазово-зубцовой зоны совмещены - витки 1 из ферромагнитной проволоки проводят не только электрический ток, но и магнитный поток, а ярмо 3 имеет увеличенную длину по сравнению с классической электромашиной - оно удлинено в зону лобовых частей обмотки и таким образом обеспечивает практически 100% заполнения объема статора активным материалом, что повышает его использование.
На фиг.З показана схема расположения секций петлевых катушечных групп 1 пазово-зубцовой зоны из прямоугольной в поперечном сечении ферромагнитной проволоки, витки которой плотно уложены друг к другу и образуют пазово-зубцовую зону статора (вариант I). При этом (особенно для крупных электромашин) зона 1,а представляет собой лобовые части трехфазной двухслойной обмотки, а зона 1,6 - формо ванные в специальной форме лобовые части эта технологическая операция хорошо отработана на всех электротехнических заводах, выпускающих крупные машины, поэтому эта известная технология и форма в данной 5 заявке не описывается).
Аналогично выполнена пазово-зубцовая зона из концентрической обмотки из круглого ферромагнитного (вариант II) провода (фиг. 1-5), что применяется главным об- 10 разом для машин малой и средней мощности. В этом варианте лобовые части 1,а с двух сторон пазово-зубцовой зоны выполнены одинаково. Причем, как и в варианте I, пустоты между проводами 15 заполнены эластичной ферромагнитной массой 4.
Состав и'технология переработки эластичной магнитодиэлектрической массы различны для пропитки и склеивания пря- 20 моугольных проводов (фиг. 1.2, вариант I) и для круглых проводов (вариант II). Для первого варианта масса состоит из 100 массовых частей эпоксидной смолы, например, марки ЭД-22, смешанной с железным по- 25 рошком (250 вес.частей), например, марки ПЖЭ, и отвердителем полиэтиленполиамином (10 вес.частей). Отверждение такой массы может происходить при окружающей температуре 20-30°С. Для второго вариан- 30 та состав массы следующий:
Компоненты в массовых единицах,%
Полиорганосилоксан 100
Полиэфиракрилат (МГФ-1) 0,3-0,6
Аэросил 3-4 35
Железный порошок (с окисной пленкой) марки ПЖЭ 400
Способ приготовления и использования массы-смешивание компонентов при нормальной температуре и после пропитки 40 этой массой пазово-зубцовой зоны I и ярма 3 весь магнитопровод термообрабатывают при температуре 70-80°С в течение 10-15 мин с удельным давлением в форме 10-13 кГ/см2 (форма закрытия - условно не пока- 45 зана).
Устройство шаблона - спутника, предназначенного для намотки и растяжки катушечных групп I, видно из фиг.6 и 7. Оно состоит из двух полуцилиндров 9 и двух 50 секторов 10. В собранном виде-это круглая многопутьевая оправка, на внешней стороне которой в выточках располагается, например, фаза (катушечная группа) из ферромагнитной проволоки I, 55
Шаблоны спутников-фальшпазов (фиг.8-10) предназначены для формования, опрессовки и наложения изоляции на катушечные группы I с последующей запечкой их и представляют собой подогретый фи гурный утюг (нагревательные элементы условно не показаны), состоящий из двух частей: II - фальшпазы спутника с вложенными в них электроизоляционными гильзами (коробочками) 12 с подклеивающим слоем и ответные выступы 14 на крышке 13 спутника.
Технологический процесс изготовления пазово-зубцовой зоны состоит в следующем.
Катушечные группы I упорядоченно (с раскладкой слоями с коэффициентом заполнения Kw ~ 1) наматывают на многопутьевой шаблон-спутник круглой формы (фиг.6). При этом с помощью стандартного натяжного устройства (условно не показано) обеспечивают равномерное натяжение обмоточного ферромагнитного провода усилием 3-5 кг. После намотки выталкивают полуцилиндры 9 из шаблона-спутника, раздвигают секторы 10 и формируют катушки до придания катушечным группам I необходимой формы (фиг.7). заводят прямые участки катушечных групп I в спутники-фальшпазы II (фиг.8), в которые предварительно установлены самозавертывающиеся при контакте с прямыми участками катушек! изоляционные гильзы 12. затем опрессовывают катушки I в спутнике удельным давлением 40-50 кг/см2. Формование ® и подпрессовку выполняют в процессе наложения изоляционных гильз 12 на катушечные группы I, после чего в откалиброванном состоянии гильзы запекают при 120-160°С в течение 10 мин, вместе с проводом до монолитного состояния. Температура запечки колеблется для различных клеев. После этого катушечные группы I выпрессовывают под давлением 50-60 кг/см2 из спутников-фальшпазов и укладывают плотно друг к другу по окружности цилиндрические оправки, образуя пазовозубцовую зону (фиг.3-5).
Удельное давление опрессовывания катушечных групп равно (40-50) кг/см2. Нижнее давление (40 кг/см2) требуется для ферромагнитных проводов малого диаметра (0,3-1,5 мм), а давление в 50 кг/ем2 - для проводов с диаметром 1,6-2,5 мм.
Температура спекания катушечных групп 120-160°С. Она соответствует наибо лее распространенным классам нагревостойкости витковой и корпусной изоляции ферромагнитных проводов.
Нижний предел температуры спекания ’ 120°С используется для замоноличивания. обмоток с нагревостойкостью изоляции ферромагнитных проводов по классам Е и В, а верхний предел 160°С - для классов F и Н.
Ί
Поверх пазово-зубцовой зоны по всей длине ортогонально к группе I наматывают концентрические витки из ферромагнитной проволоки 3, образуя ярмо магнитопровода статора (фиг. 1,2). Затем соединяют электросхему обмоток 1 и осуществляют заполнение пустот между проводами описанной выше эластичной ферромагнитной массой 4, и в опрессованном виде запекают при температуре 70-80°С в течение 10 мин, и передают на дальнейшую сборку с корпусом.
В рассматриваемых вариантах пазовозубцовая зона и ярмо могут выполняться из ферромагнитного провода прямоугольного сечения (фиг.1 и 2, вариант I) и из круглого провода (фиг.1,2, вариант II).
После такого изготовления магнитопровода с обмоткой 1 на него напрессовывают ' безотходно изготовленный из гофрированной ленты оребренный корпус 5, ставят щиты' 6 и все внутренние пустоты между витками 1,3 и в компенсационных V-образных элементах 7 заполняют описанной выше желеобразной ферромагнитной массой 4.
При такой технологии изготовления статора обеспечивается экономия материалов (экономия электротехнической стали по 50% и 100% дорогостоящей меди). Технологические операции просты и легко поддаются механизации. В конструкции статора не требуются пазовые крышки, клинья, переплетные и крепежные материалы и пропиточные лаки. Это ведет к упрощению изготовления, удешевлению статора и снижению трудоемкости. При этом, благодаря подпрессовке и упорядоченной укладке (рядной или шахматной), коэффициент заполнения Kw ферромагнитной проволокой пазово-зубцовой зоны и ярма возрастает практически от 0,7 до 1. Это упрочняет конструкцию и увеличивает удельную мощность машины, что в конечном счете приводит к достижению поставленной цели
- повышению использования объема, увеличению прочности и надежности, улучшению энергетических и виброакустических показателей из-за снижения действия электромагнитных сил.
Таким образом, рассмотренные преимущества конструкции и технологии изготовления распределенного пазово-зубцового слоя, совмещение функций обмоток (не только как электропроводящей системы, но и магнитопроводящей), приводят к повышению уровня электромагнитного использования активных материалов и объема машины, росту прочности и надежности, расширению их конструктивной пластичности при безотходной технологии изготовления. Улучшенной магнитной проводимости и теплопроводности способствует также то, что весь статор заполняется ферромагнитной массой 4, а подшипниковые щиты 6 крепятся к гофрированному корпусу 5 и составляют одно целое с магнитопроводом.
Перечисленные преимущества и достоинства данного изобретения при его реализации обеспечат существенный технико-экономический и народно-хозяйственный эффект.

Claims (1)

  1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
    Способ изготовления статора электрической машины, согласно которому на шаблон наматывают катушечный группы, формуют, опрессовывают и изолируют катушки, после чего катушки запекают в фальшпазах шаблона, а затем извлекают катушки из шаблона и устанавливают их вдоль продольной оси статора, формируя пазово-зубцовую зону, образуют ярмо и скрепляют его с катушечными группами, о тличающийся тем, что, с целью изготовления статоров из ферромагнитной проволоки с оптимальными электромагнитными характеристиками, катушечные группы наматывают с равномерным натяжением 3-5 кг, а опрессовывают и изолируют катушки с удельным давлением 40-50 кг/см2.
    7 4 фиг. 2
    Фиг.7
    1775808
    Фиг. 8
    А-А
SU894709490A 1989-04-11 1989-04-11 Способ изготовления статора электрической машины SU1775803A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894709490A SU1775803A1 (ru) 1989-04-11 1989-04-11 Способ изготовления статора электрической машины

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894709490A SU1775803A1 (ru) 1989-04-11 1989-04-11 Способ изготовления статора электрической машины

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1775803A1 true SU1775803A1 (ru) 1992-11-15

Family

ID=21456229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894709490A SU1775803A1 (ru) 1989-04-11 1989-04-11 Способ изготовления статора электрической машины

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1775803A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005055363A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-16 Cochlear Limited Cochlear implant assembly
US20130009495A1 (en) * 2010-05-26 2013-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator structure and stator manufacturing method
RU2659091C1 (ru) * 2017-07-17 2018-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Беспазовый магнитопровод статора электромеханических преобразователей энергии из аморфного железа с минимальным влиянием вихревых токов (варианты)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005055363A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-16 Cochlear Limited Cochlear implant assembly
US20130009495A1 (en) * 2010-05-26 2013-01-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator structure and stator manufacturing method
US9184638B2 (en) * 2010-05-26 2015-11-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Stator structure and stator manufacturing method
RU2659091C1 (ru) * 2017-07-17 2018-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Беспазовый магнитопровод статора электромеханических преобразователей энергии из аморфного железа с минимальным влиянием вихревых токов (варианты)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4538131A (en) Air-core choke coil
US5574325A (en) Impregnatable configuration of a carrier body and winding elements
US4096625A (en) Method for interconnecting stator coils
US3600801A (en) Method of manufacturing an electric coil
US4543708A (en) Method of manufacturing an armature
US5680692A (en) Fabrication of induction motors
US20160065026A1 (en) Armature for rotary electric machine
CN105553201B (zh) 用于使定子绕组的连接端部绝缘的方法
US4038741A (en) Method of making electrical coils for dynamo-electric machines having band-formed insulation material
US3496504A (en) Terminal assembly for encapsulated electric coil
US7557686B2 (en) Coils for electrical machines
CN87100199A (zh) 用于变压器的线圈组件和支承装置及采用上述部件的变压器及其制造方法
US3559134A (en) Random wound encapsulated coil construction
US3750071A (en) Stress relieving member for encapsulated transformer windings
US3602814A (en) Encapsulated electric coil having barrier layer
SU1775803A1 (ru) Способ изготовления статора электрической машины
US8360039B2 (en) Ignition coil
US3760315A (en) Electrical coil with spacing bands
US2319775A (en) Electromagnetic induction apparatus
US4471337A (en) Conductor bundles for the coils of dry inductors
US2581862A (en) Insulation
US3456338A (en) Method for changing the configuration of and for bonding electrical coils of inductive devices
US4998339A (en) Process for fabrication of an iron member with a winding for generation of electromagnetic fields
US3534312A (en) Electrical coil and method of attaching leads
JP2930273B2 (ja) 電磁誘導機器巻線の製造方法