Способ изготовления стержней обмоток электрических машин Советский патент 1985 года по МПК H02K15/12 

Изобретение относится к технологии изготовления обмоток электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен способ изготовления стержневых обмоток крупных электрических машин, включающий укладку изолированных стержней в устройство, выполненное в в.иде герметически закрытой камеры, содержащей основание с установленными на нем дугообразными перегородками для крепления пазовых и лобовых частей, вакуумирование и пропитку изоляции стержней компаундом под давлением кПа, создаваемым внутри камеры, и слив компаунда из камеры после пропитки 1.

Недостатками этого способа являются сложность технологического процесса, высокая трудоемкость изготовления самой камеры, большие ее габариты и соответственно увеличенный расход пропиточного компаунда, а также относительно низкое качество изоляции из-за слива компаунда после пропитки.

Известен также способ изготовления изоляции, при котором стержни обмоток электрических машин устанавливают в герметичную форму, стенки которой выполнены из материала, допускающего упругие деформации, и заполняют ее расплавленным легко плавким составом, например синтетическим церезином, затем состав отверждают и через штуцер производят вакуумирование изоляции. Компенсацию усадки церезина при его остывании производят жидкостью давлением до 300 кПа на внешние стороны стенок формы 2.

Однако наличие промежуточного легкоплавкого состава и его дополнительная обработка для проведения пропитки, а также необходимость извлечения изделия из формы для проведения термообработки стержней усложняют технологический процесс, а диффузия легкоплавкого состава в слои изоляции и низкое избыточное давление не позволяют получить высококачественную изоляцию стержней.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ изготовления стержней, включающий укладку стержней в устройство, представляющее жесткий пакет, загрузку пакета в котел или в специальную емкость для вакуумирования, пропитки термореактивным компаундом под давлением и последуюшей термообработки изоляции в специальных обогреваемых печах 3.

Недостатками известного способа являются сложность технологического процесса и относительно низкое качество изоляции изза слива компаунда после пропитки.

Цель изобретения - повышение качества изоляции обмотки и упрощение технологии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления стержней обмоток электрических машин, при котором стержни, собранные в жесткий пакет, устанавливают в герметичную камеру, осуществляют вакуумирование, заполнение термореактивным компаундом, пропитку и термообработку, используют камеру с боковыми стенками, выполненными из материала, допускающего упругие деформации, пакет устанавливают в камеру узкими сторонами стержней к указанным стенкам и с зазором, обеспечивающим достаточное количество компаунда для пропитки изоляции и возможность свободного размещения пакета в

5 камере, после заполнения камеры компаундом размещают ее в автоклаве, подают в автоклав опрессовывающую жидкость под давлением 1500-2500 кПа, с одновременным нагревом ее до температуры, необходимой для пропитки и запечки, выдерживают параметры до окончания запечки стержней, после чего в,той же камере проводят термообработку.

На фиг. 1 изображен автоклав с установленными в нем камерами для пропитки изоляции стержней обмотки; на фиг. 2 - камера для пропитки стержней петлевой обмотки; на фиг. 3 - то же, со снятой крышкой; на фиг. 4 - камера для пропитки стержней волновой обмотки; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 2;

0 на фиг. 7 - установка для наполнения камер пропиточным компаундом.

Способ изготовления стержней обмотки осуществляется следующим образом.

Стержни 1 обмотки, изолированные непропитанными стеклослюдинитовыми лентами, предварительно собирают вертикально один над другим, в два параллельных ряда, в жесткий пакет 2 с закрепленными лобовыми частями. Для лучщей пропитки изоляции и упрощения конструкции камеры для пропитки, в зависимости от габаритов и массы стержней, в пакет одновременно собирают 10-14 стержней.

Собранный пакет стержней устанавливают вертикально в камеру 3 при петлевой обмотке или камеру 4 при волновой обмотке. Камеры 3 и 4 состоят из корпуса 5 и съемной крышки 6, которая герметически уплотняется резиновым шнуром 7. Продольные стенки 8 камеры 3 и 4 выполнены из тонколистового материала, допускающего упругие деформации, а остальные стенки - из толстолистового материала, придающие камере жесткость, и обеспечивают герметичность при внешнем давлении жидкости до 2500 кПа на стенки камеры. Такое исполнение камеры обеспечивает многоразовое ее использование.

До установки пакетов стержней внутреннюю полость камеры и устройство для сборки пакетов стержней смазывают синтетическим каучуком с толуолом, что исключает их склеивание. При установке пакета стержней в камеру обеспечивают зазор между ее стенками и пакетом, увеличивающийся от 0,00250,005 длины стержней у основания камеры до 0,005-0,01 длины стержней у крышки. Пакет располагают в камере таким образом, что стержни своими узкими сторонами обращены к упругим стенкам камеры. В верхней части камеры обеспечивается зазор тем, что над лобовыми частями устанавливают дополнительные элементы 9, например силуминовые, имеющие форму лобовых частей, и прикрепляют их винтами к крыщке 6. При этом объем компаунда, заполняющий свободный объем внутри камеры, обеспечивает качественную пропитку слоев изоляции при относительно небольшом . расходе компаунда, а также облегчается выемка стержней из камеры после запечки изоляции. Камеры 3 и 4 снабжены двумя щтуцерами - верхним 10, предназначенным для вакуумирования, и нижним 11 для наполнения камеры компаундом в Процессе пропитки изоляции. После установки камеру нагревают до температуры, обеспечивающей удаление летучих соединений из материала изоляции. Пропитку и запечку изоляции осу ществляют в автоклаве 12 с обогреваемой паровой рубашкой 13. Одновременно в автоклаве устанавливают несколько камер с уложенными в них пакетами стержней, подготовленными к пропитке. Затем нагревают камеры в автоклаве до 105-110°С. Через верхний щтуцер 10 при закрытом нижнем штуцере 11 осуществляют вакуумирование изоляции и последующее наполнение камеры 3 или 4 через штуцер 11 пропиточным компаундом. Для лучшего наполнения камер компаундом и пропитки изоляции стержней большой длины используют KON-пенсаторы 14 с резиновой мембраной Нх устанавливают на крыщке б и соелнняют со штуцерами 10 трубками 15 из вакуумной резины. Для ускорения процесс вакуумирования и наполнения камер компаундом выполняют поочередным подключением камер 3 через коллектор 16 к реактору 17, наполненному компаундом (фиг. 7). Контроль за полным наполнением камер компаундом осуществляют при помощи ловущки 18. Вакуумирование изоляции производят до полного наполнения камеры компаундом. Для исключения газовых включений во время наполнения камер компаундом, сначала наполняют компаундом часть объема камеры, например 1/3-1/4 объема, а после проверки вакуума производят полное наполнение. Пропитку и запечку изоляции стержней производят в автоклаве путем нагревания камеры со стержнями жидкостью до 105- 110°С с одновременным увеличением давления жидкости на стенки камеры до 1500- 2500 кПа, где больщая величина для изоляции класса на напряжение 15,75 кВ и выше. Затем, после окончания выпечки изоляции, камеру со стержнями вынимают из автоклава и помещают в печь, где осуществляют термообработку стержней при 130- 140°С и извлекают из камеры готовые изолированные стержни, что существенно упрощает технологический процесс. Изобретение позволяет повысить качество стержней обмоток на 15-20 /0 вследствие того, что полная полимеризация термореактивного компаунда осуществляется под давлением, что исключает образование пустот внутри изоляции. Одновременно существенно упрощается технологическая оснастка.

S ff

/

f/г. 2

Ч- 4- + + -h + +

m

±

d- +

Фиг. Вид A

Фаг.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, при котором стержни, собранные в жесткий пакет, устанавливают в герметичную камеру, осуществляют вакуумирование, заполнение термореактивным компаундом, пропитку и термообработку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изоляции стержней и упрощения технологии изготовления, используют камеру с боковыми стенками, выполненными из материала, допускающего упругие деформации, пакет устанавливают в камеру узкими сторонами стержней к указанным стенкам и с зазором, обеспечивающим достаточное количество компаунда для пропитки изоляции и возможность свободного размещения пакета в камере, после заполнения камеры компаундом размещают ее в автоклаве, подают в автоклав опрессовывающую жидкость под давлением 1500-2500 кПа, с одновременным нагревом ее до тем-пературы, необходимой для пропитки и запечки, выдерживают параметры до окончания запечки стержней, после чего в той же камере проводят термообработку. О5 00

4 + 4 t-b«Ф 1 Ч-+4-4-+ Ч- + +

Фиг.5

Ч- -H + + +-iФ -ЬЧ- , ., Г+4Э-Х3-Ke

Контур aвшo/fлaBa

/7 Фиг. 7 3