ИЗОЛЯЦИОННАЯ ПЛАСТИНА И СПОСОБ ИЗОЛИРОВАНИЯ КАТУШЕК ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Российский патент 1997 года по МПК H02K3/32 H02K15/08 H02K15/10 

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкции электрических стартеров, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания.

Известны тафтяная лента и способ изолирования ею катушек возбуждения с последующей пропиткой электроизоляционным лаком ГФ-95 и горячей сушкой при температуре 90-100^oC, который применяется в АО "Завод им. А.М.Тарасова" г. Самара при изготовлении катушек возбуждения стартеров типа 29.3708, 35.3708, предназначенных для запуска двигателей автомобилей "АВТОВАЗ" от ВАЗ-2101 до ВАЗ-21099, а также при изготовлении катушек возбуждения стартеров типа 20.3708, 24.3708 и СТ222А, предназначенных для запуска дизелей тракторов Владимирского, Минского, Липецкого тракторных заводов.

Указанный способ осуществляется следующим образом.

Формованную по диаметру корпуса катушку возбуждения, состоящую из множества витков проволоки круглого сечения или 5 12 витков проволоки прямоугольного сечения, обматывают, например, тафтяной лентой ЛЭ-15-16-х/б ГОСТ 4514-78, в полуперекрышку по всему периметру катушки, конец ленты приклеивают к одной ее стороне, а затем пропитывают лаком ГФ-95 ГОСТ 8018-70 и 15 смолы меламиноформальдегидной К 421-02 ТУ 16-10-1022-78 и сушат при температуре 90-100^oC в течение 2-2,5 ч.

Существенным недостатком данного способа является большая трудоемкость и использование дорогой и дефицитной хлопчато-бумажной тафтяной ленты.

Известны также изоляционная пластина и способ изоляции катушки возбуждения электрических машин (патент ФРГ N 1231796, H 02 K, 21 d¹ 53, 1967). Изоляционная пластина имеет рамочную форму и выполнена в виде прямоугольника с окном, соответствующим окну катушки возбуждения, в котором имеются створки. На витки токоведущего провода катушки накладывают пластину, изолирующую их от сопрягаемых корпуса и полюса, пропитывают лаком и сушат, создавая единый конструктивный элемент.

По указанному способу на катушку, провод которой покрыт лаком, приобретающим клеящие свойства при нагреве, накладывают на прилегающую к корпусу сторону изоляционную пластину рамочной формы, а на противоположную - такую же пластину со створками. Полученный набор: катушка из проволоки - изоляционные пластины сдавливают, и через провод пропускают ток определенной силы, который нагревает провод до температуры, достаточной, чтобы лак на проводе размягчился и приобрел клеящие свойства, затем охлаждают, и катушка с изоляционными пластинами становится монолитной, готовой к монтажу на корпусе эл. двигателя. По патенту две рамочные пластины могут быть изготовлены как единое целое, соединенное между собой перемычкой.

Недостатком прототипа является то, что при формовке катушки по прилеганию к корпусу электрической машины в каждом витке проволоки, как и в катушке в целом, остается незначительное напряжение остаточной деформации, которого достаточно для межвиткового замыкания при нагреве провода и размягчения изолирующего слоя лака на проводе.

Другим недостатком известных решений является отсутствие изоляции сторон между катушками, где проходят стяжные шпильки, удерживающие в сборе электродвигатель, в который входят две крышки, корпус и якорь. Поэтому необходимость изолирования сопредельных сторон катушек или стяжных шпилек очевидна, в противном случае замыкание на массу неизбежно.

Заявляемая группа изобретений решает задачу полного изолирования катушек возбуждения электрических машин. При этом исключаются межвитковое замыкание и замыкание на массу.

Это достигается тем, что изоляционная пластина для изолирования катушек возбуждения электрических машин, выполненная в виде прямоугольника с окном, соответствующим окну катушки возбуждения, и створками, имеет на одной стороне параллельные полосы, между которыми имеется шторка с перегибом у основания. Ширина полос равна ширине уложенных витков катушки, а длина малой стороне окна катушки плюс ширина уложенных витков катушки. На другой стороне пластины выполнены прямоугольные вырезы, ширина которых равна толщине катушки, а глубина ширине уложенных витков катушки. Для изолирования катушки возбуждения изоляционной пластиной заявляемой конструкции конец изоляционной пластины вводят через окно катушки с выпуклой ее стороны и укладывают его на вогнутой поверхности, закрывая одну внутреннюю сторону окна участком пластины между двумя прямоугольными вырезами. Продолжая обертывать катушку пластиной, пропускают ее створки через окно, закрывая ими внутренние более короткие стороны окна и укладывая на выпуклой стороне катушки. После этого пропускают шторку через окно со стороны выпуклой поверхности катушки, размещая ее конец между катушкой и пластиной на вогнутой поверхности и закрывая другую внутреннюю сторону окна катушки, а параллельные полосы пластины прижимают к выпуклой поверхности катушки. При этом между изоляционной пластиной и внешним радиусом катушки в местах расположения параллельных полос пластины образуются пустотельные зоны, которые поочередно просекают пуансоном с образованием замков в виде отогнутых клапанов, предохраняющих пластину от саморазворачивания.

На фиг. 1 3 показана заявляемая изоляционная пластина; на фиг. 4 изображена катушка возбуждения, изолированная изоляционной пластиной заявляемым способом; на фиг. 5 сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 сечение В-В на фиг. 4.

Изоляционная пластина 1 (фиг. 1 3), изолирующая катушку возбуждения 2 (фиг. 4), выполнена из электроизоляционного картона и имеет форму прямоугольника с перегибами 3 (фиг. 2, 3), малые стороны 4 которого параллельны волокнам картона и равны длине катушки. В середине пластины вырезано окно 5 со створками 6, соответствующее окну катушки. На одной стороне пластины выполнены две параллельные полосы 7 и 8, ширина l которых равна ширине уложенных витков катушки, а длина малой стороне окна 5 катушки плюс ширина l уложенных витков катушки. Между полосами 7 и 8 на 1/2 их длины имеется шторка 9 с перегибом у основания. На другой стороне пластины выполнены два прямоугольных выреза 10 и 11, образующих концы 12 и 13. Ширина вырезов 10 и 11 равна толщине t катушки, а глубина ширине l уложенных витков катушки (фиг. 5).

Способ изолирования катушки возбуждения изоляционной пластиной осуществляется следующим образом.

Конец изоляционной пластины 1 с прямоугольными вырезами 10 и 11 вводят через окно 5 катушки 2 с ее выпуклой стороны и укладывают его на вогнутой поверхности, закрывая одну внутреннюю сторону окна участком пластины между прямоугольными вырезами 10 и 11. Далее, обертывая катушку пластиной, пропускают створки 6 через окно 5, закрывая ими внутренние более короткие стороны окна, и укладывают на выпуклой стороне катушки. Продолжая обертывать катушку пластиной, шторку 9 пропускают через окно со стороны выпуклой поверхности, вкладывая ее конец между катушкой и пластиной на вогнутой поверхности. При этом закрывается другая внутренняя сторона окна катушки, а параллельные полосы 7 и 8 пластины прижимают к выпуклой поверхности катушки. В результате между изоляционной пластиной 1 и внешним радиусом катушки 2 образуются пустотелые зоны 14, как это показано на фиг. 4. Изоляцию в образовавшихся пустотелых зонах, где находятся концы параллельных полос 7 и 8, поочередно размещают на матрице и в двух местах просекают пуансоном ≈ на 4/5 периметра отверстия. При этом образуется клапан, отогнутый на 90^o относительно поверхности изоляционной пластины (фиг. 6). При снятии с матрицы клапан еще более отгибается, удерживаемый ею, и образует замок, предохраняющий изоляционную пластину от саморазворачивания при распружинивании пластины. Затем катушку надевают на стержень (не показан), сечение которого равно площади окна катушки, пропитывают электроизоляционным лаком, сушат, в результате чего катушка с изоляционной пластиной образует монолит, готовый к монтажу с корпусом электромашины.

Группа изобретений, одно из которых представляет собой устройство, а другое - способ его применения, относится к электромашиностроению и касается конструкции электрических стартеров, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания. Существо изобретения заключается в том, что изоляционная пластина для изолирования катушек возбуждения электрических машин, выполненная в виде прямоугольника с окном, соответствующим окну катушки возбуждения, и створками, имеет на одной стороне параллельные полосы, между которыми имеется шторка с перегибом у основания. Ширина полос равна ширине уложенных витков катушки, а длина - малой стороне окна катушки плюс ширина уложенных витков катушки. На другой стороне пластины выполнены прямоугольные вырезы, ширина которых равна толщине катушки, а глубина - ширине уложенных витков катушки. Для изолирования катушки возбуждения изоляционной пластиной заявляемой конструкции конец изоляционной пластины вводят через окно катушки с выпуклой ее стороны и укладывают его на вогнутой поверхности, закрывая одну внутреннюю сторону окна участком пластины между двумя прямоугольными вырезами. Продолжая обертывать катушку пластиной, пропускают ее створки через окно, закрывая ими внутренние более короткие стороны окна и укладывая на выпуклой стороне катушки. После этого пропускают шторку через окно со стороны выпуклой поверхности катушки, размещая ее конец между катушкой и пластиной на вогнутой поверхности и закрывая другую внутреннюю сторону окна катушки, а параллельные полосы пластины прижимают к выпуклой поверхности катушки. При этом между изоляционной пластиной и внешним радиусом катушки в местах расположения концов параллельных полос пластины образуются пустотелые зоны, изоляцию в которых поочередно просекают пуансоном с образованием замков в виде отогнутых клапанов, предохраняющих пластину от саморазворачивания. 2 с. п. ф-лы, 6 ил.

1. Изоляционная пластина для изолирования катушек возбуждения электрических машин, выполненная в виде прямоугольника с окном, соответствующим окну катушки возбуждения, в котором имеются створки, отличающаяся тем, что на одной стороне пластины выполнены параллельные полосы, между которыми имеется шторка с перегибом у основания, причем ширина полос равна ширине уложенных витков катушки, а длина малой стороне окна катушки плюс ширина уложенных витков катушки, а на другой стороне пластины выполнены прямоугольные вырезы, ширина которых равна толщине катушки, а глубина ширине уложенных витков катушки. 2. Способ изолирования катушек возбуждения электрических машин, содержащих не менее двух витков токоведущего провода, при котором на витки накладывают пластину, изолирующую их от сопрягаемых корпуса и полюса, пропитывают лаком и сушат, создавая единый конструктивный элемент, отличающийся тем, что конец изоляционной пластины вводят через окно катушки с выпуклой стороны и укладывают его на вогнутой поверхности, закрывая одну внутреннюю сторону окна участком пластины между двумя прямоугольными вырезами, после этого, обертывая катушку пластиной, пропускают ее створки через окно, закрывая ими внутренние более короткие стороны окна и укладывая на выпуклой стороне катушки, затем пропускают шторку через окно со стороны выпуклой поверхности катушки, размещая ее конец между катушкой и пластиной на вогнутой поверхности и закрывая другую внутреннюю сторону окна катушки, а параллельные полосы пластины прижимают к выпуклой поверхности катушки, после чего изоляцию в образовавшихся пустотелых окнах между изоляционной пластиной и внешним радиусом катушки в местах расположения концов параллельных полос пластины поочередно просекают пуансоном, образуя замки в виде отогнутых клапанов, предохраняющие пластину от саморазворачивания.