Изоляция якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока Российский патент 2023 года по МПК H02K3/34 H02K23/26 B61C9/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в изоляции якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока.

Уровень техники

Известна конструкция якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока (Грищенко А.В, Казаченко Е.В. Новые электрические машины локомотивов. Учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта. - М.: ГОУ Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - С.64, рисунок 1.35), которая состоит из пазовой части якоря, токопроводящей обмотки якоря, охватывающих ее витковой, корпусной, покровной изоляции. Наиболее повреждаемой частью изоляции является витковая, жестко соединенная с токоведущей частью обмотки якоря, из-за разности их коэффициентов линейного теплового расширения (например, коэффициент для слюдосодержащей витковой изоляции - 3⋅10^-6 °С^-1, коэффициент для медной токопроводящей обмотки - 16,6⋅10^-6 °С^-1), то есть их значения отличаются более чем в 5 раз. Повреждение витковой изоляции приводит к возникновению в ней токопроводящих мостиков, по которым происходит пробой электрической изоляции, что ведет к отказам тягового электродвигателя в эксплуатации.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции, позволяющей устранить возникновение пробоев изоляции, повысить долговечность и снизить стоимость изготовления якорной обмотки, что позволит увеличить надежность тягового электродвигателя постоянного тока локомотива в эксплуатации

Поставленная задача достигается тем, что токопроводящая часть якорной обмотки охвачена соосными полимерными термоусаживающимися оболочками. После чего выполняется последовательная термообработка конструкции потоком горячего воздуха, в результате чего достигается надежное соединение полученной изоляции с секцией обмотки якоря. При этом материал таких полимерных оболочек должен выбираться из условия адекватности коэффициента линейного теплового расширения внутренней оболочки коэффициенту линейного теплового расширения проводников якорной обмотки, а внешней оболочки - материалу пазовой части якоря.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана пазовая часть якорной обмотки.

На фиг. 1:

1 - пазовая часть якорной обмотки с токоведущей частью;

2 - витковой изоляцией;

3, 4 - внутренняя и наружная оболочки в сердечнике якоря;

5 - якорь;

6 - клин.

Осуществление изобретения

Работает конструкция следующим образом. При прохождении тока по токоведущей части обмотки якоря происходит ее нагрев и температурное удлинение (согласно закона Джоуля-Ленца). Вследствие того, что коэффициент линейного теплового расширения внутренней полимерной оболочки адекватен коэффициенту линейного расширения проводников токопроводящей части якорной обмотки, а внешней оболочки - материалу пазовой части якоря. При этом удлинения составляющих изоляционной конструкции будут адекватны по соответствующим контактирующим частям якоря.

Технико-экономическое преимущество описываемого решения в сравнении с известными состоит в том, что предлагаемая конструкция позволяет устранить возникновение пробоев изоляции, повысить долговечность и снизить стоимость изготовления якорной обмотки, что позволит увеличить надежность тягового электродвигателя постоянного тока локомотива в эксплуатации.

Изобретение относится к конструкции изоляции якорной обмотки тяговых электродвигателей постоянного тока. Якорь локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока содержит пазовую часть якоря, токопроводящую часть якорной обмотки и охватывающую ее витковую изоляцию. При этом токопроводящая часть якорной обмотки охвачена соосными цилиндрическими термоусаживающимися полимерными оболочками. Причем коэффициент линейного теплового расширения внутренней оболочки равен коэффициенту линейного расширения проводников токопроводящей части якорной обмотки, а внешней оболочки – материалу пазовой части якоря. Технический результат заключается в повышении долговечности изоляции якорной обмотки локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока. 1 ил.

Якорь локомотивного тягового электродвигателя постоянного тока, включающий пазовую часть якоря, токопроводящую часть якорной обмотки и охватывающую ее витковую изоляцию, отличающийся тем, что токопроводящая часть якорной обмотки охвачена соосными цилиндрическими термоусаживающимися полимерными оболочками, причем коэффициент линейного теплового расширения внутренней оболочки равен коэффициенту линейного расширения проводников токопроводящей части якорной обмотки, а внешней оболочки – материалу пазовой части якоря.