Способ укладки обмоток беспазового статора и устройство для его реализации Советский патент 1981 года по МПК H02K15/06 

Изобретение относится к электричес ким машинам; а именно к трехстенным электрическим машинам с намагниченным ротором и беспазовым статором без магнитопровода, и может быть исполь. зовано при сборке статора указанных машин. Известен способ и устройство для укладки обмоток беспазовых злектрических машин. Способ состоит в предва рительном изготовлении катушек обмот 1КИ, установке катушек на поверхности статора через заданные углы и последующей их фиксации. Устройство содержит приспособление для фиксации статора и блок для измерения угла поворота статора при укладке катушек Недостаток - малая точность укладки катушек. Известен также способ укладки обмоток безпазового статора электрической машины, заключающийся в последова тельной установке катушек обмоток на поверхности статора через заданные углы и последующей их фиксации. Устройство для реализации способа содержит неподвижное основание и блок для измерения угла поворота статора 4 Недостаток известного - малая точность выставки пространственного сдвига электрических осей двух последовательно расположенных катушек. Это влечет за собой в трехстепенной электрической машине появление паразитных уводящих моментов, действующих в направлении, перпендикулярном вращению, и как следствие, уменьшение точности выходных характеристик приборов, в которых эти машины используются, например в гироскопии - увеличение дрейфа и снижение точности гироприбора. Цель изобретения - повышение точности укладки обмотки. Для этого предварительно создают вращающееся магнитное поле, про3дольная осв которого совпадает с продольной осью статора, размещают вблизи поверхности статора измерител ную базовую катзппку, продольную ось которой выставляют перпендикулярно оси вращения поля, а между операциями установки и фиксации каждой катушки статора измеряют фазовый сдвиг ЭДС установленной катушки статора относительно ЭДС базовой катушки, смещают катушку относительно поверхности статора до получения иинимального фазового сдвига, после «iero разворачивают статор вокруг продольной оси на угол .сдвига следующей катушки. Устройство для реализации способа снабжено намагниченным ротором с приводом, подвижным основанием с поворотной платформой, базовой катушко и измерителем сдвига фаз, один из входов которого подключен к базовой катушке, а другой - к устанавливаемой катушке статора, причем ось базовой катушки выставлена перпендикулярно оси вращения платформы, а оси вращения ротора и платформы расположены в плоскости поворота подвижного основания, при этом блок измерения угла поворота расположен на подвижном основании. На фиг.1 изображен общий вид устройства для реализации способа;на фи 2- платформа с угломерной шкалой. Усфройство состоит из неподвижного основания 1, на котором расположены намагниченный ротор 2 с приводом 3, и подвижного основания 4 с базовой катушкой 5, которое может поворачиваться вокруг оси 0-0. На основании 4 расположена поворотная платформа 6, на которой уста навливается статор 7. Ось вращения ротора 2 в исходном положении совпа дает с осью вращения 0 платформ 6, а ось базовой катушки перпендикулярна оси платформы 6 . На по воротной платформе 6 нанесена угломерная шкала 8 , а на основании 4 нанесена риска 9 , лежащая в плоскости осей катушки 5 и платфо мы б. Риска 9 и шкала 8 предназначе ны для отсчета угда поворота платф мы 6 . При сборке статора 7 устройство ботает следующим образом. Нулевая отметка угломерной шкалы И совмещается с риской 9 катушки 5,. выводные концы которой подключаются 4 к входу блока измерения сдвига фаз. На платформу 6 устанавливается основание статора 7, на которое накладывается устанавливаемая катушка статора так, чтобы ее ось была перпендикулррна оси платформы 6. Выводные концы устанавливаемой катушки подключаются на другой вход блока измерения сдвига фаз, Намагниченный ротор 2 приводится во вращение и создает вращающееся магнитное поле. Поворотом катзтпки статора на основании статора 7 вокруг оси вращения платфортл 6 добиваются нулевого фазового сдЁига между сигналами базовой 5 и устанавливаемой катушками. После этого катушку фиксируют на основании статора 7. Положение установленной катушки отмечают риской на основании статора 7, которая лежит в плоскости риски базовой. 5 катушки на основании 4, Для установления последующей катушки платформу 6 вместе с основанием статора 7 разворачивают на заданный угол относительно риски катушки 5. Отсчет при этом ведется по шкале- 8. Как и в предьщущём случае, катушка устанавливается по минимуму фазового сдвига между ЭДС устанавливаемой и базовой 5 катушками. Таким образом устанавливаются все остальные катушки статора. Указанное устройство может рабо тать и S режиме контроля правиЛьности укладки следующим образом. На платформу 6 устанавливается готовый статор 7, содержащий обмотки для рал; з.гона и коррекции трехстепенной электромашины. Нулевая отметка шкалы 8 совмещается , с риской базовой 5 катушки, а риска на основании статора 7, отмечающая первоначально установленную катушку - с нулевой отметкой шкапы 8. Выводные концы базовой катушки 5 и катушки статора 7 подключаются к измерителю сдвига фаз. Намагниченный ротор 2 приводит во вращение. Поворотом штатформы 6 со статором 7 добиваются минимума фазового сдвига. Затем, не меняя положения статора 7 и платформы 6, к входу измерителя сдвига фаз подключают концы следуквцей обмотки статора 7 и поворотом платформы 6 снова добиваются нулевого сдвига фаз между ЭДС базовой и контролируемой обмотками. По углу между риской 9 базовой катушки 5 и нулевой отметкой шкалы 8 судят о правильности взаимно установки катушки статора 7. Аналогично проверяют правильность установки остальных катушек статора 7. Кроме указанной проверки, устройство позволяет контролировать напряжение ЭДС, наводимой в катуйках статора 7 от вращения ротора 2 при различных положениях последнего Для этого ротор 2 приводится во вращение и катушки поочередно подключаю ся к входу измерительного вольтметра. Различное положение ротора 2 относительно статора 7 достигается п воротом основания 4 вместе со статором 7 относительно неподвижного на необходимые углы. Использование предлагаемого изобретения позволит обеспечивать кавественное изготовление и контроль электромагнитных параметров статора трехстепенной электромашины с намагниченным ротором. Формула изобретения 1. Способ укладки обмоток беспазового статора преимущественно трехстепенной электрической машины, заключаюпщйся в последовательной устано вке катушек обмотки на поверхности статора через заданные углы и последующей их фиксации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности укладки обмотки, предва рительно создают вращанмцееся магнитное поле, продольная ось которого совладает с продольной осью статора размещают вблизи поверхности статора-.измерительную базовую катушку, пр дольную ось которой выставляют перпендикулярно оси вращения поля, а между операциями установки и фиксации каждой катушки статора измеряют фазовый сдвиг ЭДС, установленной катушки относительно ЭДС базовой катушки, смещают катушку относительно поверхности статора до получения минимального фазового сдвига, после чего разворачивают статор вокруг продольной оси на угол сдвига следующей катушки. 2. Устройство для укладки обмоток беспазового статора преимущественно трехстепенной электрической машины, содержащее неподвижное основание и блок для измерения угла поворота статора, отличающееся тем, что, устройство снабжено намагниченным ротором с приводом, подвижным основанием с поворотной платформой, базовой катушкой и измерителем сдвига фаз, один из входов которого подключен к базовой катушке, а другой - к устанавливаемой катушке статора, причем ось базовой катушки выставлена перпендикулярно оси вращения платформы, а оси вращения ротора и платформы расположены в плоскости поворота подвижного основания, при этом блок измерения угла поворота расположен на подвижном основании. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 12А73А4 , кл. Н 02 К 3/00, 1971. 2.Патент США 4019075 , кл. Н 02 К 23/30, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР № 486424, кл. Н 02 К 3/46, 1973. 4.Виноградов Н. В. Производство электрических машин.- М., Энергия, 1970, с. 166-167.