Вводное устройство электрических машин Советский патент 1988 года по МПК H02K5/22 

(Л

со

С5

ел

СП

Q}l/l.f

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении, в электромонтажном производстве и при эксплуа-

тации электрических машин и аппаратов как при их изготовлении, так и при присоединении к этим машинам и аппаратам внешних подводов.

Цель изобретения - повьшение на- дежности и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг. 1 изображено предлагаемое вводное устройство при снятой крьшке с выводными проводами, соединенными в звезду (); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (с присоединенным внешним подводом и с установленной на место крышкой); на фиг. 3 - вводное устройство при снятой крышке с вывод ными проводами, соединенными в треугольник (и); на фиг. 4 - пример соединения обмоток в звезду для случая выполнения планки с резьбовыми отверстиями, с присоединенной жи- лой провода, оконцованной в кольцо (без кабельного наконечника), закрытой диэлектрической оболочкой; на фиг. 5 - вариант соединения обмоток в звезду для случая выполнения планки с прижимами на фиг. 6 - вид Б на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 8 - вариант устройства с выводными проводами машины, соединенными в треугольник (д); на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 8;

на фиг. 10 - зажим с токоведущей планкой, снабженной выступом с присоединенным наконечником подвода и выводными проводами машины, соеди- ненными в треугольник, вид сбоку;; на фиг. 11 - вводное устройство при снятой крышке, в котором выводные провода соединены в звезду (А), к зажимам присоединен внешний подвод, вид сверху, на фиг. 12 - то же, но на панели установлены зажимы, показанные на фиг. 10, а внешний подвод не присоединен.

Вводное устройство (фиг. 1 и 2) состоит из корпуса 1, крышки 2, вводного отверстия (патрубка) 3, доски 4 выводов с зажимами 5, расположенными по вершинам равнобедренного треугольника. На доске выводов 4 в про- странстве между вводньм отверстием 3 и зажимами 5 расположена токоподво- дяш,ая планка 6 для соединения обмото в звезду присоединением концов С6,

С5, С4. Начала С1, С2, СЗ и концы С4, С5, Сб выводных проводов 7 проходят через отверстия 8 в доске выводов 4, при этом эти отверстия расположены приблизительно посередине отрезков между соответствующим зажимом 5 и отверстием в планке 6. Обмотки статора соединены в звезду (через выводные провода 7) (фиг. 1). Внешний подвод 9, проходяш 1Й через вводной патрубок 3, своей изолированной жилой 10 с кабельным наконечником 11 присоединен к зажиму 5, содержащему шпильку, а также пружиннук шайбу 12 и гайку 13 (фиг, 2). Соединение обмоток статора произведено в треугольник, для чего к зажимам 5, кроме постоянно присоединенных вьшодных проводов С1, С2, СЗ, присоединены концы этих проводов соответственно С6, С4, С5 (фиг. 3). Планка в этом случае не используется. Планка 6 имеет резьбовые отверстия 14 (на фиг.З из отверстия 14 условно удален один болт 15), в которые на резьбе заходят болты 15, прижимающие через прз инные шайбы 16 или тарельчатые кабельные наконечники 17 (фиг. 1 и 2) или через фасонные шайбы 18 жилы 19 (фиг. 4), оконцованные в кольцо, т.е. не имеющие кабельных наконечников. С учетом того, что на зажим 5 (фиг, 2), имеющий контактньш прилив, надевается еще один (при А ) или два (при i ) кабельных наконечника, болты 15, как правило, не касаются изолированной жилы 10 подвода 9.Касание изолированной частью жилы 10 открытых то- коведущих частей или корпуса устройства не запрещено нормами, однако, на практике имелись случаи, когда изоляция жилы 10 имела микротрещины (от преждевременного старения изоляции) в

месте ее касания токоведушдх частей или корпуса и под дополнительным воздействием влаги в указанных местах касания жилы 10 происходили короткие замыкания (и жила отгорала), Для по- вьш1ения надежности работы жил подвода, заведенных во вводное устройство, в ответственных электроустановках планку 6 целесообразно закрыть диэлектрической оболочкой 20 (фиг, 4), Оболочка 20 к доске 4 выводов может крепиться с помощью винтов (болтов) или специальными замками-зажимами (не показано), Для случаев, когда жилы выводных проводов 7 не оконцованы

кабельными наконечниками, планка 6 для соединения обмоток в звезду (фиг. 1-4) может быть выполнена с отверстиями, в которых установлены прижимы 21 (фиг. 5-7). В этом случае, из устройства удаляются: фасонные шайбы, а также технологические операции по дополнительно снятию с жилы изоляции, чтобы хватило длины голой жилы для образования кольца, операции по образованию колец, операции по надеванию фасонных шайб.Для стабилизации контактного давления и предотвращения отвинчивания прижимов 21 от воздействия вибрации (характерной для электрических машин), прижимы фиксируются контргайками 22, например, через пружинные шайбы 23 (или через тарельчатые пружины). Для создания лучшего контакта гнездовой зажим может содержать плавающую пластинку 24. Гнездовой зажим также може закрываться диэлектрической оболочко 20 (аналогичному тому, как показано на фиг. 4).

Планка 6 к доске выводов 4 может крепиться приливами, замоноличенными при формовании доски выводов, но могут быть закреплены шпильками или болтами (винтами) с нарз жной стороны доски выводов 4, так и с ее внутренней стороны.

В случаях, когда общий выводной провод 7 каждой фазы расш;еплен, например, на два секционированных провода, под болт 15 (фиг. 1 и 2) заводятся по два кабельных наконечника 17, расположенных оппозитно, или по два кольца (фиг. 4), или в каждое гнездо (фиг. 5-7) заводят по две жилы. В этих случаях предпочтительнее гнездовой зажим по условиям уменьшения трудозатрат на разделку жил 7 и формировании контактного соединения.

Когда используются прижимы 21 целесообразно придать планке 6 форму многоугольника состоящего из условных трапеций abef и трапеции cdef с общим условным основанием fc (фиг.6) При этом, ibcd, которые приблизительно равны 90 (фиг. 6). Такая форма целесообразна по той причине, что сторона зажима cd (фиг. 6 и 3) обращена к своему зажиму С1 (фиг. 3), сторона ed обращена к своему зажиму С2, сторона ef обращена к своему зажиму СЗ. Излишек металла beg (фиг. 6) срезан для экономии ме

652504

талла и места внутри вводного устройства.

В предлагаемом решении из констg рукции устройства исключаются перемычки для соединения обмоток в звезду или треугольник, так как Л и обеспечиваются, как указано выше и на фиг. 1 и 3 (без перемычек) ,

10 Устройство (фиг. 8-10) состоит из съемного присоединительного болта 25 в комплекте с прз жинной шайбой 26 или с тарельчатой пружиной (не показано), шайбой 27 и токоведущей планки 28,

15 неподвижно закрепленной на диэлектрической панели 29, например, запрессовкой.

Панель 29 с соответствуюш;им количеством зажимов закреплена либо в

20 корпусе 30 вводного устройства, либо непосредственно на корпусе электрической машины. В тех случаях, когда планка 28 выполнена из твердых марок металлов, например из стали, меди,

25 твердых алюминиевых сплавов и подобных металлов, в самой планке предусмотрена резьба под присоединительный болт 25, (фиг. 9). Однако, при-изготовлении планки 28 из мягкого метал35

40

30 ла, например, из алюминия, в ней предусматривается отверстие без резьбы для прохода через него присоединительного болта 25, а соосно с указан- ным отверстием и болтом под планкой

28располагают вторую планку с резьбовым отверстием под болт 25, при этом планка может быть в виде гайки. Эта планка-гайка может быть в панели

29закреплена неподвижно, например запрессована, как планка 28 (фиг. 9), но может быть и сьемной, установленной, например, в свое гнездо. В этом варианте контактное давление создает головка болта 25 (с крепежом 26 и 27)

g и планка-гайка, которые токоведущую зажимную часть кабельного наконечника 31 прижимают к токоведущей планке 28 (не показан).

На фиг. 8 и 10 показаны зажимы, имеющие токоведущую планку 28 с тремя отверстиями, из которых через одно отверстие соответствующим присоединительным болтом 25 закрепляется кабельный након.ечник 31 жилы 32 внешнего подвода 33 (фиг. 11), а через два других отверстия в планке присоединяют к последней кабельные наконечники 34 выводных проводов 35 электрической машины. В электродвигателях

50

55

переменного тока на напряжение до 1 кВ при одиночном подводе при необходимости соединения выводных проводов в А или U целесообразно предусматривать зажимы, у которых в планке 28 предусмотрено именно три отверстия. При соединении обмоток машины в ь два выводных провода 35 определенной фазы (фиг. 8 и 10) присоединяют к планке 28 зажима той же фазы. При соединении обмоток машины в Л на планке 28 (фиг. 11 и 12) каждого зажима остается присоединенным один выводной провод, а второй провод этой же фазы присоединяют к то- коведущей планке 28, специально предусмотренной на панели для Л . Планка 36 может быть одинаковой с планкой 28, но может отличаться по размерам и конструкции.

В электрических машинах постоянного тока на планке 28 одного полюса может быть всего два отверстия: одно - для выводного провода машины, а второе - для жилы внешнего подвода, но может быть и больше отверстий

В электрических машинах переменного тока с большими номинальными

частью наконечника и планкой 28 получается пространство, в котором располагаются головки болта 25 с

шайбами 26 и 27 и наконечники выводных проводов. При соединении обмоток в к планке 28 присоединяют по два наконечника 34 (фиг. 10 и 12 - пунктир) , а при соединении обмоток в Л

на планке 28 остаются присоединенными начала обмоток, например С1, С2, СЗ, а концы обмоток, например С4, С5, С6 присоединяют к планке 36 (фиг. 12).

На фиг. 12 показано расположение зажимов на панели 29 вводного устройства, планка 28 со своими отверстиями для присоединения выводных проводов расположена в пространстве

вводного устройства, предусмотренного для расположения в нем кабельных наконечников и жил подвода. Это пространство больше никак не используется, поэтому условно может быть названо мертвым пространством.

В этом случае, ни панель зажимов, ни корпус вводного устройства увеличивать в ширину не требуется, т.е. при прочих равных условиях конструк

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьшение надежности и снижение трудоемкости изготовления. Вводное устройство содержит корпус 1 и крышку. На доске 4 выводов расположена токопроводящая планка 6, имеющая резьбовые отверстия для закрепления кабельного наконечника 17. Планка может быть выполнена с выступом. Изобретение позволяет снизить металлоемкость конструкдии. 3 з.п. ф-лы,12ил.

токами, когда внешний подвод состоит, 30 ция зажимов, показанная на фиг. 10 и например, из четырех параллельных кабелей, а выгодные провода расщеплены и на панель зажимов выведено, например, двенадцать проводов (вместо обычных шести - в трехфазных машинах) , на планке 28 каждой фазы будет предусмотрено по восемь отверстий и т.д.

Планки 28 могут быть на панели зажимов расположены так, как показано на фиг. 11. При этом контактные соединения хорошо рассредоточены, удобно производится переключение с Д на Л переключением трех проводов 35 с планки 28 на планку 36. Однако, для соблюдения нормированных воздушных зазоров и путей утечек между открытыми токоведущими частями соседних зажимов разных фаз панель зажимов и корпус вводного устройства должны быть увеличены по ширине (при прочих равных условиях). Во избежание указанного увеличения панели и корпуса вводного устройства планку зажима выполняют с выступом 37, как правило, за одно целое с планкой 28 (фиг. 10) так, что после присоединения к выступу кабельного наконечника жилы подвода между хвостовой

их расположение на панели, как указано на фиг. 12, приводит к уменьшению размеров материалоемкости и трудозатрат на изготовление вводного

35 устройства, хотя сам зажим, у которого планка 28 имеет выступ 37 (фиг. 10), сложнее чем зажим с планкой 28 без выступа.

В технически обоснованных случаях

40 планка 28 может иметь одно отверстие, через которое болт 25 (фиг. 1) со своими шайбами к планке 28 с соответ- ствуюш;ей резьбой (или к закладной гайке, установленной ниже планки)

45 прижимает не только кабельный наконечник 31 жилы 32 внешнего подвода (фиг. 8), но и кабельный наконечник 34 (при Л ) или два кабельных наконечника 11 (при Д ), надетые под тот же болт 25. Под болт 25 наконечников 31 жил внешнего подвода может быть надето более одного, т.е. при подводе, состоящем из двух и более параллельных кабелей (не показаны).

Во всех случаях к зажиму под болт 25 может быть присоединена жила внешнего подвода без кабельного наконечника (фиг. 9 и 10), ас помощью скрут ки жилы в кольцо. При этом, вместо

50

55

ия зажимов, показанная на фиг. 10 и

х расположение на панели, как указано на фиг. 12, приводит к уменьшению размеров материалоемкости и труозатрат на изготовление вводного

устройства, хотя сам зажим, у которого планка 28 имеет выступ 37 (фиг. 10), сложнее чем зажим с планкой 28 без выступа.

В технически обоснованных случаях

планка 28 может иметь одно отверстие, через которое болт 25 (фиг. 1) со своими шайбами к планке 28 с соответ- ствуюш;ей резьбой (или к закладной гайке, установленной ниже планки)

прижимает не только кабельный наконечник 31 жилы 32 внешнего подвода (фиг. 8), но и кабельный наконечник 34 (при Л ) или два кабельных наконечника 11 (при Д ), надетые под тот же болт 25. Под болт 25 наконечников 31 жил внешнего подвода может быть надето более одного, т.е. при подводе, состоящем из двух и более параллельных кабелей (не показаны).

Во всех случаях к зажиму под болт 25 может быть присоединена жила внешнего подвода без кабельного наконечника (фиг. 9 и 10), ас помощью скрутки жилы в кольцо. При этом, вместо

13652508

плоской шайбы 27 будет предусмотрена соединений для случаев, когда под фасонная шайба-звездочка. При этом, один болт (гайку) заводится более

под болт может быть заведено и два (и более) кольца жил с таким же количеством шайб-звездочек.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

К каждому зажиму (фиг. 8-10) присоединяют выводные провода по нзгжной схеме, например в д (фиг. 8. 10. 12 - пунктир) или в X (фиг.11). Разделанные жилы, оконцованные кабельными наконечниками, разводят в плоскости, параллельной плоскости панели зажимов, до совпадения отверстия в кабельном наконечнике с отверстием в планке 28 зажима, затем в совмещенные отверстия вставляют болт 25 с шайбами 26 и 27 и закручивают этот болт, например, с помощью гаечного ключа с необходимым усилием. Аналогично присоединяют жилы подвода, оформленные в кольцо.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с известными обеспечивает следуюш 1е пр еимуще с тв а.

Во всех случаях как жилы подвода, так и выводные провода не дополнительно изгибать, как в известном, при надевании их на штыревой зажим, при этом не образуется вынужденно излишняя длина жилы, приводящая к недопустимому дополнительному излому жилы. Это существенно по- вьппает надежность системы подвод - вводное устройство - злектродвига- тель - технологический механизм. При эксплуатации электрических машин изоляция жил подвода, заведенных во вводное устройство, интенсивно стареет под воздействием излишнего тепла, исходящего от рабоодного элемента, входящего в соста контактного соединения (например, и более кабельных наконечника, зав денных под один болт).

При монтаже и эксплуатации упро щается технологический процесс, по

10 присоединениям жил и проводов к за мам, так как не надо совмещать заж ные части кабельных наконечников м ду собой, не требуется излишних ус лий для стягивания контактных соед

15 нений, в которые входят несколько элементов, не требуется периодичес кое измерение щупом величины зазор между элементами контакта и дополн тельные подтяжки крепежа в указанн

20 контактных соединениях.

При монтаже и эксплуатации знач тельно упрощается переключение выв ных проводов со А на U и обратно, этом не требуется разбирать контак

25 ные соединения присоединенных жил подводов, так как контакты выводны проводов рассредоточены и независи При монтаже, наладке и эксплуат ции значительно упрощается работа

30 измерению изоляции обмоток и измерению сопротивления жил обмоток электрических машин по тем же причинам, что указано в предьщущем пу те.

35

Рассредоточение контактных соед нений вдоль планок и исключение из конструкции жестко закрепленных на панели штЕфевых выводов при монтаж 40 и эксплуатации сократило операцию закручиванию гаек по резьбе вдоль всей высоты каждого штыревого зажим

Исключение из конструкции жестк закрепленных на панели штыревых вы

тающей машины, поэтому особенно важ- 45 водов, имеющих значительную высоту.

но в процессе эксплуатации при отключениях жил от зажимов не изгибать их во избежание образования в изоляции микротрещин, приводящих к трещинам и коротким замыканиям.

Рассредоточение контактных соединений вдоль планок (с выступом), когда под каждый болт заведен один наконечник или кольцо, значительно повышает надежность зажимов и вводных устройство в целом.

Рассредоточение контактных соединений исключает работу по производству дорогостоящих испытаний контактных

одного элемента, входящего в состав контактного соединения (например, два и более кабельных наконечника, заведенных под один болт).

При монтаже и эксплуатации упрощается технологический процесс, по

0 присоединениям жил и проводов к зажимам, так как не надо совмещать зажимные части кабельных наконечников между собой, не требуется излишних усилий для стягивания контактных соеди-

5 нений, в которые входят несколько элементов, не требуется периодическое измерение щупом величины зазоров между элементами контакта и дополнительные подтяжки крепежа в указанных

0 контактных соединениях.

При монтаже и эксплуатации значительно упрощается переключение выводных проводов со А на U и обратно, при этом не требуется разбирать контакт5 ные соединения присоединенных жил подводов, так как контакты выводных проводов рассредоточены и независимы. При монтаже, наладке и эксплуатации значительно упрощается работа по

0 измерению изоляции обмоток и измерению сопротивления жил обмоток электрических машин по тем же причинам, что указано в предьщущем пункте.

5

Рассредоточение контактных соединений вдоль планок и исключение из конструкции жестко закрепленных на панели штЕфевых выводов при монтаже 0 и эксплуатации сократило операцию по закручиванию гаек по резьбе вдоль всей высоты каждого штыревого зажима.

Исключение из конструкции жестко закрепленных на панели штыревых вы0

в том числе для размещения на каждом штыревом вьтоде до трех и более гаек, значительно уменьшает высоту корпуса вводного устройства.

Когда для размещения зажима использовано мертвое пространство (фиг. 10 и 12) под наконечником и жилой подвода (по ширине предлагаемое устройство может быть соизмеримо е с известными), с учетом уменьшения высоты вводного устройства уменьшается металлоемкость вводного устройства, его масса, размеры и, соответственно, трудозатраты при изготовлении, т.е. повьшается технбло- гичность изготовления.

Формула изобретения

/7

фиг. 2

Фиг.З

.

Bads

21

в

Фиг.5

,3-д

фиг. 7

Фиг. 8

J J5

CPU г. 10

Язиг.11

Фиг. 12