Устройство для удаления обмотки с термопластичной изоляцией из статора электрической машины при ремонте Советский патент 1993 года по МПК H02K15/00 

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

Целью изобретения является сохранение технических характеристик статора.

Изобретение поясняется чертежом, где представлен общий вид устройства для удаления обмотки с термопластичной изоляцией из статора электрический машины при ремонте.

Устройство содержит механизм для зажима статора с обмоткой 1, в котором при помощи винта 2 зажимается статор 3 электрической машины с обмоткой 4, и оно смонтировано на плите 5, источник постоянного тока 6 подключен к нагреваемой обмотке 4 через кольцо 7, для извлечения обмотки 4 служит приспособление для захвата обмотки 8, а индуктор 9 размещен в расточке статора 3.

Устройство работает следующим образом,

В механизме 1 винтом 2 зажимают статор электрической машины 3, лобовые части обмотки 4 срезаются фрезой и закорачивают перемычкой в виде кольца 7 и подключением к источнику постоянного тока 6 через, приспособление для захвата обмотки 8 и кольцо 7 нагревают методом короткого замыкания непосредственно обмотку 4 до температуры, равной 3/4 температуры размягчения термопластичной изоляции, то есть до 135°С.

На этом первом этапе величина протекающего тока через обмотку 4 и время нагрева зависят от габаритов (мощности) электрической машины и устанавливаются экспериментальным путем.

Например, для статора асинхронного электродвигателя 4 А 100 S 4УЗ мощностью 3,0 кВт, имеющего в каждом пазу по 35 проводников диаметром 01,12 мм, температура 135°С на обмотке была достигнута черезб минут, при этом температура железа статора не превышала 100°С.

Далее режиму дальнейшего нагрева собственно обмотки 4 до температуры 170- 180°С добавляется режим вибраций обмотки 4, способствующий расшатыванию изо- ляции обмотки 4,

Для реализации второго этапа, продолжая пропускать электрический ток по обмотке 4 от источника постоянного тока 6 через приспособление для захвата обмотки 8 и кольцо 7 одновременно при помощи индуктора 9, создают переменное по направлению магнитное поле, которое воздействуя на обмотку 4 с током, вызывает в ней вынужденные колебания (вибрацию).

При подаче в обмотку индуктора 9 синусоидального переменного тока, вынужденные колебания обмотки 4 описываются следующим дифференциальным уравнени- ем

х + 2 /3 х + аЈ х f0 cos t) t,

где коэффициент затухания;

MO - собственная частота системы; to ™ Fo/m - (Fo - амплитуда вынуждающей силы,

ш- частота силы, определяется часто- той переменного тока, подаваемого в обмотку индуктора 9),

Амплитуда вынужденных колебаний, возникающих в обмотке 4 с током, под действием переменного по направлению маг- нитного поля создаваемого индуктором 9, равна:

а -

fo

V() + 4/32«

Зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты вынуждающей силы приводит к тому, что при некоторой определенной для данной системы частоте, амплитУД3 колебаний достигает максимального значения. Колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие вынуждающей силы при этой частоте, так как наступает явление резонанса.

Резонансную частоту можно определить как

«оь VuЈ -2Ј2

Так как для каждого конкретного статора 3 электродвигателя значения ш0 и ft различны, то получение режима резонанса в ходе расшатывания обмотки 4 достигается плавным изменением частоты переменного тока, подаваемого на индуктор 9.

Продолжительность второго этапа в зависимости от параметров статора 3 электродвигателя составляет от 5 до 15 минут, для статора 3 электродвигателя 4 А 100 S 4УЗ

составило 5 минут.

На последнем третьем этапе при достижении температуры обмотки 4 величины 180°С (температура размягчения), продолжая процесс вибрации (колебания), одновременно прикладывают вытягивающее усилие, направленное вдоль оси статора 3, через приспособление для захвата обмотки 8. Величина вытягивающего усилия зависит от габаритов (мощности) электрической машины и лежит в пределах 200 - 1000 Н. в

том числе для статора электродвигателя 4 А 100 S 4УЗ составила 350 Н. При этом обмотка 4 удаляется с пазов статора 3 электрической машины.

Изобретение по сравнению с прототи- пом позволяет сохранить технические характеристики статора, так как изменение частоты колебаний электромагнитного поля, создаваемого индуктором, можно добиться резонансного режима с собственной частотой колебаний обмотки, что позволяет интенсифицировать расшатывание изоляции обмотки, при этом вытягивающее усилие, нагрев и вибрация обмотки действуют вплоть до полного извлечения обмотки, ис- ключается недопустимый перегрев непосредственно сердечника статора, состоящего из листов электротехнической стали, не происходит вибрация корпуса статора, что исключает потери.

Формула изобретения

Устройство для удаления обмотки с термопластичной изоляцией из статора электрической машины при ремонте, содержащее плиту, на которой размещены механизм для зажима статора с обмоткой, приспособление для захвата обмотки, ее нагреватель и вибратор, отличающееся тем, что, с целью сохранения технических характеристик статора, нагреватель выполнен в виде кольца из токопроводящего материала, имеющего возможность закрепления на обмотке, и источника постоянного тока, а вибратор выполнен в виде индуктора, при этом источник постоянного тока соединен через кольцо с приспособлением для захвата обмотки, а индуктор выполнен.с возможностью установки его в расточке статора.

Использование: для ремонта электрических машин при сохранении технических характеристик статора. Сущность изобретения: в механизме 1 зажимают статор 3, срезают лобовые части обмотки 4 и подключают ее к источнику постоянного тока для нагрева до температуры 3/4 температуры размягчения термопластичной изоляции. При дальнейшем нагреве обмотки температуру увеличивают и добавляют режим вибрации для расшатывания изоляции обмотки 4. Продолжая пропускать ток по обмотке 4. одновременно при помощи индуктора 9 создают переменное по направлению магнитное поле, которое вызывает в обмотке вынужденные колебания. При достижении температуры обмотки, соответствующей температуре размягчения изоляции, и продолжая процесс вибрации, прикладывают вытягивающее усилие, направленное вдоль статора 3. При этом обм отка удаляется из пазов статора. 1 ил. ел С