СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Российский патент 2014 года по МПК H02K15/12 

Изобретение относится к электротехнической отрасли, а именно к способу изготовления обмоток электрических машин постоянного тока тягового электродвигателя.

Известны способы изготовления электрических машин, заключающиеся в нанесении на обмотки изоляционных лент, преимущественно слюдосодержащих, укладке обмотки в пазы статора или закреплении обмотки на полюсах и пропитки связующим под вакуумом и последующем давлении, отверждением связующего при нагревании. Также известен способ изготовления обмотки электрической машины, включающий нанесение на обмотку электроизоляционного материала, преимущественно слюдяного, содержащего ускоритель полимеризации пропиточного компаунда, монтаж обмотки на сердечнике и пропитка ее в компаунде, отличающейся тем, что с целью повышения теплопроводности от обмотки к сердечнику и повышения ее эксплуатационной надежности, компаунд в зазоре между обмоткой и сердечником отверждают во время нахождения обмотки в пропиточном автоклаве при температуре, обеспечивающей отверждение компаунда в первую очередь в зазоре, а затем в материале изоляции, например, путем предварительного нагревания обмотки вместе с сердечником [Алесандров Н.В., Трубачев С.Г., Огоньков В.Г. и др. Способ изготовления обмотки электрической машины. А.С. 365007 (СССР). БИ №5. 1973].

Однако при изготовлении систем изоляции повышенной нагревостойкости эта технология имеет существенный недостаток. При пропитке обмоток эпоксидными компаундами класса нагревостойкости F усилие выпрессовки катушек тяговых электродвигателей НБ-418 и ТЛ-2К для магистральных электровозов с полюсов при 155°C составляет более 10 т. Системы изоляции класса нагревостойкости Н, пропитанные кремнийорганическими лаками или полиэфиримидными компаундами характеризуются в 5 и 3 раза соответственно меньшими усилиями выпрессовки. Приведенная выше технология неприемлема в системах электрической изоляции класса нагревостойкости Н, поскольку в процессе эксплуатации двигатель подвергается высоким динамическим нагрузкам при различных температурах. Вследствие этого катушки сползают с полюсов и это приводит к повреждению изоляции обмоток. Механическое закрепление обмоток на полюсах с помощью крепежных планок существенно снижает теплопередачу и приводит к снижению мощности электродвигателя.

Целью настоящего изобретения является разработка конструкции обмоток электрических машин класса нагревостойкости Н с повышенным усилием выпрессовки.

Сущность изобретения заключается в следующем. На полюсную катушку наносят слюдосодержащую ленту, пропитанную полиэфиримидным компаундом класса нагревостойкости Н, катушку надевают на полюс, предварительно изолированный электроизоляционным материалом. Моноблок разогревают до температуры, обеспечивающей миграцию компаунда внутрь изоляции, помешают в пропиточный автоклав и пропитывают компаундом класса нагревостойкости F под вакуумом и давлением. Моноблок после стекания излишков компаунда помещают в термостат и отверждают при температуре, обеспечивающей одновременное отверждение компаунда в ленте и пропиточного компаунда в обмотке. Основная изоляция, подвергающаяся максимальным тепловым нагрузкам, соответствует классу нагревостойкости Н. Зазор между катушкой и полюсом пропитан компаундом класса нагревостойкости F, который обладает высокими механической прочностью, теплопроводностью и теплостойкостью вплоть до температуры класса нагревостойкости Н.

Усилия выпрессовки обмоток по известным и предлагаемому способу представлены в следующих примерах:

Способ изготовления обмотки Усилие выпрессовки, т Конструкция обмотки Известный способ изготовления обмоток класса нагревостойкости F ≥10 Обмотку изолируют сухими слюдинитовыми лентами и пропитывают эпоксидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 160°C в течение 24 ч Известный способ изготовления обмоток класса нагревостойкости Н <3 Обмотку изолируют сухими слюдинитовыми лентами и пропитывают полиэфиримидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 180°C в течение 8-10 ч Предлагаемый способ изготовления обмоток класса нагревостойкости Н ≥9 Обмотку изолируют пропитанными полиэфиримидным компаундом слюдинитовыми лентами и пропитывают эпоксидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 180°C в течение 8-10 ч

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления электрических машин, и касается к способа изготовления обмоток электрических машин постоянного тока тягового электродвигателя. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в обеспечении повышенного усилия выпрессовки обмоток электрических машин класса нагревостойкости Н. Указанный технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому способу изготовления обмоток электрической машины осуществляют нанесение на обмотку электроизоляционного материала, пропитанного нагревостойким связующим, монтаж обмотки на сердечник, разогрев и пропитку под вакуумом и давлением, причем основную изоляцию обмотки предварительно пропитывают полиэфиримидным компаундом класса нагревостойкости Н, а пропитку моноблока осуществляют эпоксидным компаундом класса нагревостойкости F с последующим отверждением. В частности, при осуществлении способа на полюсную катушку наносят слюдосодержащую ленту, пропитанную полиэфиримидным компаундом класса нагревостойкости Н, катушку надевают на полюс, предварительно изолированный электроизоляционным материалом. Моноблок разогревают до температуры, обеспечивающей миграцию компаунда внутрь изоляции, помещают в пропиточный автоклав и пропитывают компаундом класса нагревостойкости F под вакуумом и давлением. После стекания излишков компаунда моноблок помещают в термостат и отверждают при температуре, обеспечивающей одновременное отверждение компаунда в ленте и пропиточного компаунда в обмотке. Основная изоляция, подвергающаяся максимальным тепловым нагрузкам, соответствует классу нагревостойкости Н. Зазор между катушкой и полюсом пропитан компаундом класса нагревостойкости F, который обладает высокими механической прочностью, теплопроводностью и теплостойкостью вплоть до температуры класса нагревостойкости Н.

Способ изготовления обмоток электрической машины, включающий нанесение на обмотку электроизоляционного материала, пропитанного нагревостойким связующим, монтаж обмотки на сердечник, разогрев и пропитка под вакуумом и давлением, отличающийся тем, что основную изоляцию обмотки предварительно пропитывают полиэфиримидным компаундом класса нагревостойкости Н, а пропитку моноблока осуществляют эпоксидным компаундом класса нагревостойкости F с последующим отверждением.