Способ пропитки обмотки статора электрической машины
Патент 1083297
Авторы
Классы МПК
Способ пропитки обмотки статора электрической машины
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПРОПИТКИ ОБМОТКИ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНБ1, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляют вращение камеры вокруг оси, проходящей вне статора, со стороны подвода пропиточного состава, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени пропитки и снижения энергетических затрат, статор размещают так, что его продольная ось и ось вращения расположены под углом одна к другой, при этом пропиточный состав подводят к той лобовой части обмотки, которая расположена выше другой ее части. (Л оо со ю со
„„Я0„„1О83297
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
g g Н 02 К 15/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491642/24-07 (22) 22.09.82 (46) 30.03.84. Бюл. № 12 (72) В. А. Бернштам, А. И. Никонов и Б. Н. Газалов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения
«ВНИИТэлектромаш» (53) 621.315 (088.8) (56) 1. Проспект фирмы ФРГ Ilasurit GmbH
und Geschaftsbereich, Dr Beck Ю С . ВК 0;
Beck 1nformationen, Juni, 1973 «Tranklacke, Eigenschaften und Anwendung».
2. Авторское свидетельство СССР № 775829, кл. Н 02 К 15/12, 1978. (54) (57) СПОСОБ ПРОПИТКИ ОБМОТКИ
СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляют вращение камеры вокруг оси, проходящей вне статора, со стороны подвода пропиточного состава, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени пропитки и снижения энергетических затрат, статор размещают так, что его продольная ось и ось вращения расположены под углом одна к другой, при этом пропиточный состав подводят к той лобовой части обмотки, которая расположена выше другой ее части.
1083297
25
Зо
Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к способам пропитки обмоток электрических машин, и может быть использовано, например, при изготовлении обмотанных статоров, роторов и т.п.
Известен способ пропитки обмотки статора электрической машины, включающий подвод пропиточного,состава к поверхности одной из лобовых частей обмотки и воздействие на него механических сил для проникновения состава в обмотку (1).
Однако с проникновением пропиточного состава в обмотку давление на него уменьшается, что вызывает необходимость повышать общее давление в камере, а для пропитки статоров с отношением длины статора к его наружному диаметру больше 1,5 применяют давление больше 4 атм. С проникновением пропиточного состава в обмотку давление в нем падает. Вследствие этого в обмотке могут образоваться зоны, не заполненные пропиточным составом. Все это усложняет пропитку и. не позволяет качественно пропитать обмотанные, статоры большой длины или с высокой плотностью укладки обмотки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ пропитки обмотки статора электрической машины, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляют вращение камеры вокруг оси, проходящей вне статора со стороны подвода пропиточного состава, а пропиточный состав подводят в направлении оси статора. Вращение вокруг указанной оси приводит к возникновению центробежных сил, действующих на каждый элемент объема пропиточного состава в направлении, параллельном оси статора, ускоряя вовлечение пропиточного состава в обмотку и способствуя заполнению воздушного пространства между витками, так как движение пропиточного состава происходит под действием не только капиллярных, но и центробежных сил (2} .
Однако пропитка обмотки статора указанным способом происходит недостаточно быстро, а увеличение скорости пропитки за счет повышения скорости вращения статора требует увеличения затрат энергии.
Цель изобретения — сокращение времени пропитки и снижение энергетических затрат.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пропитки обмотки статора электрической машины, при котором обмотанный статор помещают в камеру, закрывают внутреннюю поверхность статора, подводят пропиточный состав ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки и осуществляют..вращение камеры вокруг оси, проходящей вне статора, со стороны подвода пропиточного состава, статор размещают так, что его продольная ось и ось вращения расположены под углом одна к другой, при этом пропиточный состав подводят к той лобовой части обмотки, которая расположена выше другой ее части.
При этом пропиточный состав вовлекается в обмотку под действием силы F =
Q превышающей центробежную силу в раз. При установившемся режиме она уравновешивается силой вязкого
-трения, которая пропорциональна скорости движения пропиточного состава по обмотке статора. Учитывая, что скорость движения V и время пропитки Т находятся в обратно пропорциональной зависимости, получим следующее отношение времени пропитки в способе — прототипе ко времени пропитки в предлагаемом способе: где Я=рйн* — центробежная сила, действующая на единицу объема пропиточного состава при пропитке по способу — прототипу;
P=pq — удельный вес пропиточного состава;
p — плотность пропиточного состава;
Я -расстояние от оси вращения до статора;
-ускорение свободного падения.
На чертеже схематически показана пропитка обмотки статора по предлагаемому способу.
Обмотанный статор 1 помещается в камеру 2 с расположением его продольной оси 3 наклонно к оси вращения 4. Внутреннюю поверхность статора под ротор закрывают заглушкой 5. Камеру заполняют пропиточным составом 6 и подводят его ко всей поверхности одной из лобовых частей обмотки 7 так, чтобы покрыть ее полностью пропиточным составом. Пропиточный состав подают в обмотку вдоль оси 3 статора под действием механических сил: силы тяжести P и центробежной силы Q, возникающей во время его совместного вращения со статором. При этом ось статора наклонена к оси вращения под углом )3= агч tg -ф —.
Пример. Проводится пропитка обмотанного статора асинхронного электродвигателя серии 4А с высотой оси вращения 90 мм (тип 4А9014 со всыпной обмоткой).
Параметры статора: наружный диаметр (Д ) 149,0 мм, внутренний диаметр (Д я)
95,0 мм, длина пакета (3„) 100,0 мм, количество пазов (Z) 24, обмоточный провод
ПЭТВ МРТУ 2 — 43 — 12 — 61, ф 0,9 мм.
Перед пройиткой внутреннюю поверхность статора под ротор закрывают заглушкой 95,0 мм. Статор обмотанный (с заглуш1083297 2
30
= t+ 00968 = 1,05
ВНИИПИ Заказ 1770 48 Тираж 667 Подписное
Филиал ППП «Патент», т. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 кой помещают в камеру, представляющую собой трубу с внутренним диаметром (Д „)
149,0 мм и фиксируют с помощью винтов.
Трубу с двух сторон закрывают фланцами с отверстиями для подвода и слива пропиточного состава.
Трубу с фланцами, образующую пропиточную камеру, заполняют пропиточным лаком КП 34 ТУ ЭАБ.504 037 при 18 С.
Статор в камере закрепляется на столе карусельного станка модели М1508 так, что ось входного отверстия фланца совпадает с осью вращения стола, а ось статора наклонена к оси вращения под углом P = 84 .
Статор вращают со скоростью 90 об/мин в течение 26 с.. Вращение с такой скоростью при диаметре планшайбы 710 мм соответст- 15 вует трем g, где g — ускорение свободного падения. После термообработки обмотку статора препарируют. Непропитанных участков в обмотке не.обнаружено. Остатки лака, находившегося в камере, используются для го пропитки других статоров.
Пропитка статора по способу-прототипу, проводившаяся при тех же условиях, длилась 30 с. Таким образом, предлагаемый способ, не требуя увеличения материальных и энергетических затрат по сравнению со способом-прототипом, позволяет уменьшить вре- . мя пропитки (в рассматриваемом примере) в 1,05 — 1,15 раза. Полученные результаты совпадают с расчетом:
Это равносильно увеличению производительности пропиточной установки на р =5%, что при часовой производительности h =
120 шч, годовом фонде времени оборудования при двухсменной работе ф = 4015 ч и коэффициенте использования К„= 0,8 позволит дополнительно пропитать
П= Ифли 10po/ = 120 4015 ОЯ.0,05=19272 статора в год.
При сохранении времени пропитки таким же, как в способе-прототипе, предлагаемый способ позволяет снизить энергетические зат- 45 раты на пропитку. Если время пропитки по предлагаемому способу и способу-прототипу одинаково, то выполняется равенство сил, действующих на пропиточный состав при обоих способах где Я=рйи — центробежная сила, действующая на единицу объема пропиточного состава при пропитке по способу-прототипу;
Р =ь
=фЯсв -центробежная сила, действующая на единицу объема пропиточного состава при пропитке по предлагаемому способу;
Р2=P $ — удельный вес пропиточного состава; †плотнос пропиточного состава; и -угловая скорость вращения статора в способе-прототипе; ю2 -угловая скорость вращения статора в предлагаемом способе;
Я вЂ” расстояние от оси вращения до статора.
Отношение кинетических энергий вращения статора, а, следовательно, и энергетических затрат на пропитку в способе-прототипе и в предлагаемом способе равно отношению квадратов угловых скоростей вращения статоров в обоих случаях, которое получим, воспользовавшись равенством сил, приведенных выше:
9fi
Я
Таким образом, энергетические затраты т по предлагаемому способу в; р р раза меньше, чем по способу-прототипу.
Кроме того, предлагаемый способ позволяет по сравнению со способом-прототипом при сохранении временных параметров снизить мощность приводного двигателя N, а при сохранении временных и энергетических параметров — уменьшить габариты пропиточной установки, которые линейно зависят от радиуса R.
Первое видно из формулы з
W3
2 х (1 к цг ) ц 2 второе — из формулы
В этих формулах параметры с индексом 1 относятся к способу прототипу, а с индексом 2 — к предлагаемому способу.
Параметры без индексов одинаковы в обоих способах.
Предлагаемый способ пропитки обмотки статора, не требуя увеличения материальных и энергетических затрат, позволяет уменьшить на 5о/о время пропитки, т.е. увеличить производительность пропиточной установки.
Кроме того, предлагаемый способ при сохранении продолжительности пропитки позволяет снизить мощность приводного двигателя.