ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С КОРОТКИМ ВЫЛЕТОМ ЛОБОВЫХ ЧАСТЕЙ Российский патент 2007 года по МПК H02K3/12 H02K3/04 

Описание патента на изобретение RU2310965C2

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических машин, и может быть применено при проектировании и конструировании электрических машин, имеющих стержневые обмотки.

На данный момент существует ряд конструкций двухслойных стержневых обмоток электрических машин. Известна двухслойная обмотка, выполненная из проводников прямоугольного сечения, состоящая из активных прямолинейных пазовых частей и сопряженных с ними изогнутых с наличием переходной петли лобовых частей [1].

Недостаток такой обмотки заключается в большом вылете лобовых частей, большой трудоемкости ее изготовления и недостаточной надежности катушек из-за возможности повреждения витковой изоляции при растяжке заготовки катушки (лодочки) на растяжном станке.

Также известна катушка жесткой двухслойной обмотки, выполненная из проводников прямоугольного сечения, состоящая ив активных прямолинейных пазовых частей и сопряженных с ними лобовых частей, изогнутых по эвольвенте [2]. У обмотки, состоящей из таких катушек, также большой вылет лобовых частей, а изгиб их по эвольвенте представляет значительные технологические сложности.

Известна другая катушка двухслойной обмотки, выполненная из провода прямоугольного сечения, имеющая изогнутую по овально-винтовой линии лобовую часть со средней линией, расположенной по спирали на поверхности, образованной вращением вокруг продольной оси машины овала, большая ось которого составляет с продольной осью машины острый угол, а поперечное сечение катушки плавно повернуто в лобовой части вокруг средней линии на угол, равный сумме 180 и центрального угла между пазами, занимаемыми катушкой [3].

Изготовление такой катушки является трудоемким процессом из-за необходимости поворота поперечного сечения заготовки (лодочки) в лобовой части вокруг средней линии на угол, равный сумме 180 и центрального угла между пазами, занимаемыми катушкой. Для этого необходимо специальное устройство, а поворот поперечного сечения катушки на такой большой угол ведет к деформации и повреждению витковой изоляции в лобовой части, расслоению витков из-за изменения радиусов изгибов и сопряжений, что снижает надежность обмотки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является обмотка по авторскому свидетельству [4]. В этой обмотке катушка жесткой двухслойной обмотки электрической машины представляет собой совокупность n-витков провода прямоугольного сечения и имеет прямолинейные пазовые части и изогнутые по овально-винтовой линии лобовые части. Последние, в свою очередь, имеют верхние и нижние ветви, сопряженные с пазовыми частями и между собой дугами окружностей. При этом в лобовой части имеет место поворот каждого витка вокруг средней линии витка, внешнего в поперечном сечении катушки. Совокупность повернутых вокруг средней линии внешнего витка всех остальных витков образует поперечное сечение катушки, плавно повернутое в лобовой части на 180 градусов.

В катушке такой конструкции для образования лобовых частей необходим шаблон специальной формы, а кроме этого вылет лобовых частей не сокращается.

Цель изобретения - сокращение вылета ледовой части обмотки, упрощение технологии формовки лобовых частей, снижение повреждаемости изоляции и повышение надежности обмотки.

Указанная цель достигается в результате того, что стержни при переходе от активной части 1 к лобовой 2 при выходе из пазов 3 изгибаются в плоскости, перпендикулярной оси вращения, вдоль радиусов по направлению к наружному диаметру сердечника статора (обмотка статора) или к оси вращения (для обмотки фазного ротора).

На фиг.1 показан переход стержня из вертикально расположенных проводников в лобовую часть под стержнем, находящимся в соседнем пазу; на фиг.2 - переход в лобовую часть катушки стержня с горизонтально расположенными проводниками; на фиг.3 показаны лобовые части одной катушечной группы; на фиг.4 - взаимное расположение лобовых частей фаз; на фиг.5 дано взаимное расположение стержней обмотки в зоне лобовых частей.

Каждый стержень обмотки 1, выходя из паза 3 на некотором расстоянии от торца сердечника 4 статора (ротора), определяемом по классу напряжения, дважды сгибается по линии, проходящей под углом в 45 градусов к оси стержня вдоль его широкой стороны. Благодаря тому что стержень сгибается по своей широкой стороне, вероятность повреждения изоляции стержней обмотки существенно ниже, чем при изгибе стержней на ребро, как это происходит в катушках обычной конструкции при переходе от верхнего стержня к нижнему. После второго изгиба стержень находится в плоскости, перпендикулярной оси вращения, и располагается вдоль радиальной линии. При этом расстояние между линиями сгиба выбирается таким образом, чтобы после двух изгибов стержень проходил под стержнем, расположенным в соседнем пазу. После этого стержень изгибается плашмя либо по дуге окружности, либо по прямой и образует лобовую часть обмотки 2. Затем после двух таких же изгибов, идущих в обратном порядке, стержень переходит в соответствующий шагу обмотки паз. Для стержней, проводники в которых находятся в горизонтальном положении, лобовая часть формируется уже после двух изгибов.

Лобовые части стержней, лежащих в соседних пазах и образующих одну катушечную группу, располагаются друг под другом.

Лобовые части катушек разных фаз смещены друг относительно друга вдоль оси вращения на необходимую по условиям электрической прочности величину. Стержни катушек, лежащих в одном пазу и принадлежащих одной фазе, изгибаются в противоположные стороны в следующей последовательности: сначала нижний, затем верхний.

Таким образом, по сравнению с известными конструкциями стержневых обмоток, предлагаемая конструкция обмотки дает минимальный вылет лобовых частей обмотки, позволяет значительно упростить технологию их формовки и повысить надежность обмотки за счет снижения повреждаемости ее изоляции.

Источники информации

1. Каганов Л.М. Технология жестких статорных обмоток. М. - Л.: Энергия, 1965, с.12-16.

2. Видеман Г., Келленбергер В. Конструкции электрических машин. Л., Энергия, 1972, с.189, рис.7-20.

3. Авторское свидетельство СССР № 521633, кл. Н02K 3/04, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР № 1725319, кл. Н02K 3/04, 1987. - прототип.

Похожие патенты RU2310965C2

название год авторы номер документа
ЛОБОВАЯ ЧАСТЬ ОДНОВИТКОВОЙ КАТУШКИ ДВУХСЛОЙНЫХ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 1994
  • Бриц Виктор Алексеевич
  • Кухто Вадим Алексеевич
  • Спиридонов Михаил Николаевич
  • Хлебников Александр Николаевич
RU2123226C1
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2012
  • Грачев Павел Юрьевич
  • Горбачев Евгений Евгеньевич
RU2526835C2
ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2004
  • Грачев Павел Юрьевич
  • Сарапулов Федор Никитович
  • Ежова Елена Владимировна
RU2275729C1
Катушка жесткой двухслойной обмотки статора 1983
  • Шушпанников Борис Владимирович
SU1310949A1
Способ изготовления изолированных шаблонных катушек для электрических машин 1979
  • Неуберт Вилфрид
  • Штендер Иерген
SU1220062A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОДНОВИТКОВОЙ ЖЕСТКОЙ ШАБЛОННОЙ ПЕТЛЕВОЙ КАТУШКИ ДВУХСЛОЙНОЙ ОБМОТКИ СТАТОРА 2012
  • Черевацкий Леонид Матвеевич
  • Пономарев Александр Викторович
  • Вахрушева Марина Михайловна
RU2529012C2
ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2012
  • Грачев Павел Юрьевич
  • Горбачев Евгений Евгеньевич
RU2509402C1
Катушка жесткой двухслойной обмотки статора 1973
  • Кузнецов Борис Иванович
  • Левицкий Виктор Алексеевич
  • Антонов Михаил Васильевич
SU521633A1
Обмотка статора электрической машины и способ ее изготовления 1982
  • Матросов Михаил Федорович
  • Зиннер Владимир Адольфович
  • Коренцвит Филипп Рафаилович
  • Яшенкова Елена Кирилловна
SU1080239A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ОБМОТКИ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2008
  • Иванов Виктор Алексеевич
  • Гавриш Виктор Григорьевич
  • Юрьев Алексей Семенович
RU2369952C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 310 965 C2

Реферат патента 2007 года ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С КОРОТКИМ ВЫЛЕТОМ ЛОБОВЫХ ЧАСТЕЙ

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно - к обмоткам электрических машин. Сущность изобретения заключается в следующем. Обмотка электрической машины, состоящая из жестких катушек, выполнена из провода прямоугольного сечения и имеет пазовые и лобовые части. Причем, согласно изобретению, каждый стержень обмотки при переходе от пазовой части к лобовой и обратно дважды стержень сгибается по линии, приходящей под углом в 45 градусов к продольной оси широкой стороны стержня, а лобовые части катушек разных фаз обмотки размещаются друг за другом вдоль оси вращения машины и изгибаются по окружности. Технический результат от использования данного изобретения состоит в обеспечении минимально возможного вылета лобовых частей катушек обмотки благодаря их радиальному расположению, а также в упрощении технологии изготовления катушки и в снижении повреждаемости изоляции обмотки вследствие того, что изгиб стержней происходит по их широкой стороне. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 310 965 C2

Обмотка электрической машины, состоящая из жестких катушек, выполненная из провода прямоугольного сечения и имеющая пазовые и лобовые части, отличающаяся тем, что каждый стержень обмотки при переходе от пазовой части к лобовой и обратно дважды сгибается по линии, проходящей под углом в 45° к продольной оси широкой стороны стержня, а лобовые части катушек разных фаз обмотки размещаются друг за другом вдоль оси вращения машины и изгибаются по окружности.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2310965C2

Катушка жесткой двухслойной обмотки статора 1973
  • Кузнецов Борис Иванович
  • Левицкий Виктор Алексеевич
  • Антонов Михаил Васильевич
SU521633A1
Обмотка электрической машины 1989
  • Шкилько Григорий Яковлевич
SU1758776A1
Обмотка статора высоковольтной двухполюсной машины 1989
  • Горнинг Артур Иванович
  • Миропольский Михаил Абрамович
  • Коровкин Виктор Александрович
SU1721716A1
ЛОБОВАЯ ЧАСТЬ ОДНОВИТКОВОЙ КАТУШКИ ДВУХСЛОЙНЫХ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 1994
  • Бриц Виктор Алексеевич
  • Кухто Вадим Алексеевич
  • Спиридонов Михаил Николаевич
  • Хлебников Александр Николаевич
RU2123226C1
Катушка жесткой двухслойной обмотки статора 1983
  • Моисеева Варвара Степановна
  • Никулин Петр Алексеевич
SU1145411A1
Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1
DE 19602771 A1, 08.08.1996
КАГАНОВ Л.М
Технология жестких статорных обмоток
- М.-Л.: Энергия, 1965, с.12-16
ВИДЕМАН Г., КЕЛЛЕНБНРГЕР В
Конструкции электрических машин
- Л.: Энергия, 1972, с.189, рис.7-20.

RU 2 310 965 C2

Авторы

Лыткин Виктор Владимирович

Даты

2007-11-20Публикация

2003-04-02Подача