3 Лабораторна робота 3-т технологія виконання статорних обмоток

3.1 Мета роботи

Вивчити основні технологічні операції по виготовленню та укладці різних типів статорних обмоток в пази осердя статора. Скласти маршрутну карту технологічного процесу укладки одного типу статорної обмотки.

3.1.1 Теоретичні відомості

Обмотки статорів залежно від форми паза, напруги й потужності електричної машини можуть виконуватися такими способами:

1. Укладання секцій (котушок) по одному провіднику через проріз паза. Паз статора напівзакритий. Обмотка може бути двошаровою або одношаровою. Цей спосіб виконання широко розповсюджений для машин малої й середньої потужностей для напруги до 500 В. Обмотки можуть називатися: «всыпною», « шаблонно-розсипною», обмотки з «м'якими» секціями. Така обмотка допускає механізацію укладання за допомогою спеціальних обмотувальних верстатів.

2. Протягування проводу через пази. Обмотка застосовувалася для напруги до 6 000 В при закритих або напівзакритих пазах. Протяжний спосіб укладання обмотки досить трудомісткий, причому надійність ізоляції обмотки для напруги 3000—6000 В нижче, ніж у шаблонової. Тому цей спосіб витісняється всыпною і шаблоновою обмотками.

3. Протягання ізольованих стрижнів у пази (закриті або напівзакриті) з наступною пайкою з'єднань між стрижнями. Цей спосіб виконання шинної обмотки широко розповсюджений для роторів асинхронних двигунів. Ізоляція пазової частини стрижнів повинна бути досить гарної якості, щоб вона не була ушкоджена при протяганні стрижнів у пази.

4. Укладання готових секцій у відкриті пази. Обмотка застосовується для потужних машин при напрузі 500-3000-6 000 В і вище. Попереднє виготовлення котушок дозволяє одержати високоякісну ізоляцію. Обмотка може бути двошаровою і одношаровою й зветься «шаблоновою».

3.1.2 Всипна обмотка

Ізоляція паза статора й натискних шайб показана на рис. 3.1 і 3.2.

Пазова ізоляція (коробочка) для машин нормального виконання з ізоляцією класу А виготовляється із двох шарів, электрокартона товщиною 0.1-0.3 мм, склеєних ізоляційним лаком, із прокладеної між ними лакотканиною товщиною 0.1-0.2 мм. Для напруг до 24 В коробочка складається з одного шару электрокартона товщиною 0.2-0.3 мм.

Рисунок 3.1 - Укладання всипної обмотки в пази

Застосування для виготовлення коробочки плів-коэлектрокартона дозволяє зменшити товщину пазової ізоляції, а заміна внутрішнього шару электрокартона синтетичною плівкою (лавсан) дозволяє істотно збільшити механічну міцність пазової ізоляції й підняти її нагревостойкость до класу Е. Для машин з підвищеною вологостійкістю, а також для машин з ізоляцією класів В, F, Н пазова ізоляція виконується зі стеклолакоткани й міканіту.

Місце виходу коробочки з паза є надзвичайно відповідальною частиною ізоляції, що перешкоджає ушкодженню ізоляції обмотки при распушении зубців. Для посилення цієї частини ізоляції в деяких конструкціях електричних машин передбачається розширення паза із краю осердя із закладкою U-подібної кобочки з электрокартона (рис. 3.2). Більшу роль при цьому грають також ізоляція крайніх листів активної сталі й ізоляція шайби.

Рисунок 3.2 - Ізоляція натискної шайби.

Для укладання підготовляються котушки (секції), намотані на шаблоні. Для зменшення кількості пайок і з'єднань на статорі на шаблоні намотують відразу число котушок, що доводиться на полюсну групу. Намотані на шаблоні котушки зв'язують стрічкою й надалі не ізолюють. На вивідні кінці надягають ізолюючу панчоху. Тому для більшості машин може застосовуватися універсальний шаблон (рис. 3.3).

Якщо провід секції має великий перетин, то для створення секції потрібної форми при намотуванні на шаблони або при укладці стає скрутним. У цьому випадку секцію намотують на шаблонах у формі «човника» з наступною розтяжкою.

1-плита; 2-шпильки; 3-ролик (з дереза, фібри, металу)

Рисунок 3.3 - Універсальний шаблон

Перед укладкою намотані на шаблоні секції із проводом з волокнистою ізоляцією, для підвищення вологостійкості й склеювання ізоляції витків, просочують лаком. Укладання потрібно робити недосушеними секціями, тому що засохлий лак утворить задирки й позбавляє секцію еластичності. Остаточну просушку обмотки ведуть після закінчення ремонту.

Укладання секцій при двошаровій обмотці починають із закладки нижніх сторін у пази, що відповідають кроку секції. Якщо, наприклад, при 12 пазах на статорі крок секції дорівнює 6 (1-7), то спочатку укладають нижні сторони секції в пази 1, 2, 3, 4, 5, 6. Другі сторони цих секцій залишаються піднятими, тому що вони будуть у відповідних по кроку пазах верхніми й можуть бути покладені тільки після укладання всієї обмотки, тобто останніми. Секція, нижня сторона якої буде покладена в паз 7, верхньою стороною попадає в паз 1, у якому вже закладена нижня сторона. Тому ця секція й наступні за нею можуть бути покладені цілком (обидві сторони) із загинанням пазової ізоляції й заклинені (рис. 3.1,б). Лобові частини котушок різних фаз при укладанні відокремлюють одну від інший прокладками з лакоткани.

Щоб провода, закладені в паз, не перехрещувалися, їх розсовують пластинкою з фібри, якою проводять уздовж паза. Між нижньою й верхньою сторонами котушок у паз кладуть прокладку. Прокладка повинна бути трохи ширше паза й мати дугоподібний выгиб, яка після закладки верхньої сторони секції й розпрямлення прокладки забезпечує надійний поділ шарів. Після укладання всіх проводів край коробочки загинають, зверху кладуть прокладку й у паз забивають клин (рис. 3.1,б).

При виробництві обмотувальних робіт варто користуватися інструментом, зображеним на рис. 3.4, що забезпечує гарну якість обмотувальних робіт і швидке їхнє виконання. Фіброва пластина рис. 3.4,а служить для натягування й укладання в паз верхніх сторін секцій. Фібровий язик по рис.3.4,6, кінець якого проводиться уздовж покладених у паз провідників, служить для усунення перехрещувань їх. Сокирка з фібри по рис.3.4,в застосовується для осаджування проводів у пазу в процесі намотки. Зображений на рис.3.4,г ніж служить для швидкого підрізування країв пазової коробочки.Напрямна металева обойма зі сталевим вкладишем рис.3.4, д полегшує забивання клинів у пази, попереджаючи їхній злам. Для цієї мети, крім того, застосовується металевий зворотний клин рис.3.4,е, що вставляється із протилежної сторони. Вибивач по рис.3.4,ж полегшує витаскування клинів з пазів.

Крім того, обмотнику варто мати дротові гачки для протягування стрічки й пінцет зі сталевої смужки із загостреними краями для очищення ізоляції проводів.

Після укладання секцій до з'єднання їх між собою виробляються випробування ізоляції між витками й щодо корпуса. Потім робиться з'єднання секцій (тимчасове), після чого варто перевірити правильність з'єднання за допомогою компаса при живленні обмоток фаз по черзі невеликим струмом, наприклад від акумуляторів. Після ізолювання місць з'єднання статор надходить на просочення.

Статори малих машин до 1 кВт із двошаровою обмоткою обмотуються способом, відмінним від описаного вище. Перші секції обмотки цих статорів закладають відразу обома сторонами. Обмотка виконується заздалегідь намотаними секціями або безпосередньо вручну.

а-фіброва пластина; б-фібровий язик; в-сокирка; г-ніж; д-пристосування

для забиття клинів; е-зворотний клин; ж-вибивач

Рисунок 3.4 - Інструмент обмотувальника

Одношарова обмотка малих статорів з концентричними котушками, розповсюджена в малих однофазних двигунах, виконується часто по способі «мотка». Цей спосіб полягає в послідовному перекиданні й укладанні через проріз паза вроздріб довгої котушки (мотка), що містить необхідне число витків.