2/Провода с волокнистой и эмаль-волокнистой изоляцией,

Наиболее широкое применение находят провода с эмалевой изо­ляцией. По сравнению с волокнистой изоляцией эмалевая изоляция имеет меньшую толщину, что позволяет повысить коэффициент запол­нения паза медью на 5-7процентов и повысить эквивалентный коэф­фициент теплопроводности обмоток. Эмалевая изоляция имеет также более высокую электрическую прочность и влагостойкость» Провода с эмалевой изоляцией более технологичны, особенно при автомати­зированной намотке обмоток.

Дяя систем изоляции класса нагревостойкости А применяются провода марок ПЭВ-1;, ПЭВ-2.Они изолированы лаком ВЛ-931 /на поливинилацеталевой основе/ и имеют температурный индекс /ТИ/ 105СНазванные марки проводов различаются толщиной изоляции, Провод марки ПЭВ-1 имеет уменьшенную толщину изоляции. Различ­ной толщиной изоляции этих проводов объясняется и различие ря­да физико-механических характеристик их. Пробивное напряжение, стойкость к тепловому удару, эластичность изоляции проводов мар­ки ПЭВ-2 несколько выше, чем проводов марки ПЭВ-1, В целом изо­ляция этих проводовоблагает высокой механической прочностью. устойчива к действию тепловых ударов, влагостойка но недоста­точно устойчива к действию органических растворителей и ряда дуугих химически: активных веществ.

Широкое распространение получили провода марки ПЭТВ -про­вода эмалированные теплостойкиевысокопрочные с изоляцией на ос­нове полиэфиров. Они имеют ТИ 130°С, Выпускаются несколько ма­рок этих проводов: ПЭТВ-939 /изоляция на основе полиэфирного лака 939/._ПЭТВ-943 /лак 943,ПЭТВ- /лак фирмы "Теребак"/, ПЭТВ-ТС /изоляция из расплава смолы/. Для механизированной на­мотки обмоток выпускают провода марки ПЭТВМ. которые отличают­ся от проводов ПЭТВ несколько большей толщиной эмали. К недо­статкам проводов ПЭТВ оросятся, пониженная /по сравнению с про-

водами ПЭВ/,стойкость к тепловому удару, а также снидение нагревостойкости и химосаойкости /к воздействию растворителей/ при, растяжении проводов. Особенно сильно это снижение наблюдается при растяжении провода на 10и более процентов.

Широкое применение находят также провода марки ПЭТ-155, ПЭТ-Й /для механизированной намотки обмоток/, ПЭФ-155, ПЭФ-155к. Эти марки проводов имеют ТИ 155°С. Провода марок ПЭТ эмалируются пояиэфиримидным лаком. Изоляция их имеет такую же толщину, что и изоляция проводов ПЭТВ, а также близкие ей электрические и ме­ханические характеристики. По сравнению с проводами ПЭТВ лгровда ПЭТ-155 обладают большей стойкостью к тепловым ударам и боль­шей стойкостью к воздействию растворителей.

Провода марок ПЭФ-155 и ПЭФ-155к изолируются высокопрочным лаком на полиэфирпиануратимидной основе, являются фреоностойкими и предназначены для механизированной намотки обмоток электро­двигателей компрессоров и бытовых холодильников,

Более нагревостойкими являются эмалированные провода мар­ки ПЭТ-200. Они эмалируются полиамидимидным лаком и имеют ТИ 200°С. Эти провода по сравнению с проводами марки ПТЭ-155 имеют пониженную стойкость к растяжению и худшую адгезию эмалевой пленки к меди. Последний фактор является причиной трудного обес­печения совместимости этого провода с пропиточными составами.

Провода, эмалируемые лаками на полимидной основе, обеспе­чивают ТИ их изоляции 220°С. Такие провода в вашей стране выпус­каются двух марок - ПЭТимид и ПНЭТимид, У проводов марки ПНЭТимид медная проволока покрыта никелем для защиты ее от окисления и это позволяет использовать этот провод для изготовления обмоток, рабочая температура которых достигает 300°С /при ограниченном сроке службы/, изоляция проводов ПЭТимид и ПНЭТимид отличается хорошей эластичностью и высокой стойкостью к тепловым ударам, устойчива к действию растворителей и агрессивных сред, "устойчи­ва к воздействию радиации. Недостаток - пониженная механическая прочность.

Из группы проводов с волокнистой и эмаль-волокнистой изо­ляцией в настоящее время для изготовления обмоток электрических

машин применяются, в основном, обмоточные провода со стеклово-локнистой пряжей, которая характеризуется высокой нагревостойкостью и короностойкостью. Общим недостатком обмоточных прово­дов с волокнистой изоляцией является большая толщина изоляции. Изоляция этих проводов имеет также низкую электрическую проч­ность ввиду того, что при испытании происходит пробой воздуш­ных промежутков между волокнами. В связи с этим обмотки, выпол­ненные проводами с волокнистой изоляцией, требуют качественной пропитки пропиточными составами. После пропитки, заполнения всех пустот, электрическая прочность значительно повышается и, как показывает опыт эксплуатации, такие провода обеспечивают достаточную надежность витковой изоляции как в низковольтных, так и в высоковольтных обмотках. Нагревостойкость, влагостой­кость, химостойкость систем витковой изоляции при применении проводов со стекловолокнистой изоляцией определяются видом при­меняемых пропиточных составов.

Наиболее важными параметрами обмоточных проводов являются нагревостойкость изоляции, пробивное напряжение изоляции, ад-гезия эмаль пленок к меди провода, стойкость к тепловым ударам, механическая прочность изоляции, стойкость к растигиваицим усилиям /изгибам/, жесткость /упругость/ провода, совместимость о пропиточными составами и стойкость к растворителям пропиточ­ных лаков. Эти параметры оцениваются стандартными испытаниями, оговоренными в Государственных и отраслевых стандартах и публи­кациях МЭК. Значения названных параметров изоляции проводов, гарантируемые изготовителями проводов, приводятся в Государст­венных и отраслевых стандартах, а также в литературе .

Необходимо заметить, что действительные значения парамет­ров изоляции проводов могут отличаться от значений, оговоренных в стандартах. Поэтому в электроизоляционных лабораториях потре­бителей проводов и научных учрежденияхрегудярно проводятся ис­пытания для оценки действительных значений характеристик иэоляции проводов.

повысить коэффициент заполнения пазов медью,

Все большее применение находят прямоугольные провода с эмалевой изоляцией марок ПЭТВП и ПЭТП-155, заменяющие провода со стекловолокнистой изоляцией. Прямоугольные провода имеют за­кругленные края, что очень важно для сохранения изоляции на уг­лах.

В настоящее время освоены в производстве эмалированные провода с полиамидной изоляцией, рассчитанные для продолжитель­ной работы при t= 220°С.

Для изготовления коротко замкнутых роторов применяются алю­миний марок А5, А6, А7. Для КЗ роторов используют также медные и латунные прутки разного профиля.

Техника безопасности в обмоточных цехах

В обмоточных цехах работы производятся вручную и на меха­низмах с использованием различных изоляционных материалов и ла­ков. При пайке применяются припои и флюсы. Помещения обмоточных цехов должны иметь общую и местную вытяжную вентиляцию для удаления выделяющихся газов и пыли. Освещение должно соответст­вовать установленным нормам.

При работе на обмоточных станках необходимо соблюдать такие же правила т.б. и производственной санитарии, как для станочников холодной обработки металлов.

При работе со стеклолентами и изоляцией, имеющей в качест­ве растворителя вредные вещества, необходимо соблюдать меры лич­ной гигиены: применять специальные мази для защиты рук. Прини­мать пищу на рабочих местах запрещается.

Ванны для пропитки должны иметь боковые отсосы для полного удаления выделяющихся газов и паров. Разведение лаков должно производиться в специальных помещениях.

Якорные обмотки микро двигателей постоянного тока

Длина лобовых частей шаблонных обмоток якоря растет с уменьшением диаметра и увеличением шага обмотки. Если бы микро­машины мощностью в десятки и сотни ватт выполняли с шаблонными

обмотками, то длина лобовых частей превышала бы длину якоря. Это связано с увеличением длины машины, расхода меди и потерь в обмотке.

Кроме того, в быстроходных машинах лобовые части шаблон­ных обмоток было бы очень трудно защитить от деформаций, выз­ванных воздействием центробежных сил. Поэтому обмотки якорей таких машин наматывают проводом непосредственно в пазы якоря. Такие обмотки /их,еще иногда называют ручными/ имеют преимущест­ва перед шаблонными обмотками:

I.Значительно меньшую длину витка, а следовательно, мень­ший вылет лобовых частей.

2.Возможность механизации укладки обмотки в пазы.

3.Уменьшение потерь в меди.

Все процессы выполнения ручных обмоток, за исключением сое­динения выводов обмотки с коллектором, механизированы в значи­тельно большей степени, чем шаблонных.

Основные операции по производству обмоток микродвигателеи

• I.Изолировка паза, торцов пакета и вала.

• 2.Укладка обмотки в пазы.

• 3.Пайка схемы.

• 4.Увязка и изолировка лобовых частей.

• 5.Пропитка и сушка.

• б.Испытание.

Рис. 1,стр. 30 ,Якори изолированные: а/непрерывной лен­той;

б/ пазовыми коробочками.

При узких зубцах применяется способ изолирования непрерыв­ной лентой. При широких .зубцах для экономии материала используют изолирование пазов пазовыми коробочками.

Рис. 2, стр.30. схема работы станка для изолировки паза:

I -пуансон; 2 -прижим.

Рис. 3 ,стр.30 .Изолировка якоря: I -изолировочные шайбы;

2 -лента или трубочка.

В настоящее время применяется изоляция эпоксидным компаундом-

изоляция в псевдоожиженном слое.

Рио. 4 ,стр.30 .Схема напыления изоляции в вихревом аппарате. Режим напыления следующий:

В качестве изоляции используется порошок ЭП49А. Ротор по­догревается до t=200°С и вносится в псевдоожиженный слой на3-4сек» Затем приt= 170-200°С в течение 5часов идет процесс затвердевания изоляции. Метод вихревого напыления целесообразен при массовом производстве.

Работа.Внизу ванны имеется решетка, через которую поступа­ет газ. В эту ванну насыпается порошок до высоты. Но когда пода­ется газ -порошок поднимается.

Укладка обмотки в пазы

Схемы обмоток якорей микродвигателе и имеют некоторые особеннос­ти по сравнению со схемами катушечных обмоток. В таких обмот­ках первые витки кладутся на дно паза обеими сторонами. Следую­щие витки занимают нижний и верхний слои паза и последние витки обеими сторонами лежат в верхнем слое. Вследствие этого лобо­вые части обмотки располагаются на торцах якоря несимметрично, что приводит к смещению центра тяжести якоря в сторону располо­жения лобовых частей последних витков обмотки.

Существуют два типа схем обмоток якоря микромашин:

простаярис.5а , стр.30 и"в елочку"б.

/Рассказать по рис.-5 какие части витков в нижнем и верх­нем слоях./.

Простая обмотка наматывается в два слоя. В пазах 1-4, 2-5, З-6 все витки лежат на дне паза.

При переходе обмотки в пазы 4-7,провода в пазу 4попадут в верхний слой, а в пазу 7 -в нижний. В пазах 5-1и 7-3витки ло­жатся в верхний слой.

Обмотка "в. елочку" применяется для уменьшения не симметрии расположения лобовых частей. Такая обмотка в пазу располагается уже не в два, а в 4слоя. Намотка производится с шагом вправо и влево.

При намотке "в елочку" несимметрия в лобовых частях сохра­няется, но в меньшей степени, чем в простой обмотке.

В процессе намотки при переходе из паза в паз оставляют петли рис. 6 ,стр.30 ,которые будут соединены с пластинами кол­лектора. Конец обмотки из паза 7скручивают с началом обмотки из паза Iи они также образуют петлю. Таким образом вся обмот­ка ведется непрерывным проводом.

При намотке "в елочку" нельзя соединять петли с пластинами коллектора. После намотки их надо разрезать и выводы отдельных катушек соединить в порядке их расположения на якоре.

Станки для обмотки якорей

Для намотки провода в пазы якоря применяют полуавтоматичес­кие станки различных типов. Выбор типа станка определяется разме­рами якоря, диаметром обмоточного провода, схемой обмотки и числом

полюсов.

Для работы на обмоточных станках требуются провода с повы­шенной прочностью изоляции.

Несмотря на большое разнообразие конструкций обмоточных станков для якорей, их можно разделить на следующие типы:

1.Станки с вращением якоря при обмотке вокруг оси, перпен­дикулярной оси вала /рис. 7" ,стр30 /.

2.С-жнки с неподвижным якорем, в котором провод вводится в пазы вращающимся водилом /рис.8 ,стр. 30 /•

3.Станки челночного типа, в которых челнок с проводом дви­жется возвратно-поступательно вдоль паза, а якорь после каждого шага обмотки то в одну, то в другую сторону /рис. 9 ,стр.30/.

4.Станки, в которыхякорьсовершает возвратно-поступатель­ные движения и повороты на величину шага обмотки, а провод пода­ется через отверстие специальной иглы, которая периодически поднимается и опускается.

После намотки производят распайку схемы, якорь увязывают рис. 10,стр.30/,и изолируют лобовые части, пропитывают, сушат "и испытывают.

Новые типы якорных обмоток микро двигателей

Для изолировки пазов и укладки в них обмоток приходится строить сложные -полуавтоматические станки, которые тем не менее не в состоянии полностью устранить ручной труд. Так, например, вкладывают выводные концы катушек в коллекторные пластины, про­веряют схемы и паяют соединения в этих якорях вручную. Гораздо большего экономического эффекта можно добиться, перестраивая конструкцию якоря, а иногда и всей машины.

В связи с разработкой эпоксидных смол, обладающих после зат­вердевания большой механической прочностью, стало возможным не вкладывать проводники обмотки в пазы, а приклеивать их к гладкой поверхности якоря. Электродвигатель с таким якорем имеет малую инерцию и может с успехом применяться в схемах автоматического регулирования. При этом значительно упрощаются процессы изготов­ления сердечника якоря и особенно намотки /рис. 1,2,3,4.стр.31/

Эл.двигатель с беспазовым якорем имеет лучшие характеристи­ки, чем эл.двигатель обычной конструкции. Он может развивать вра­щающий момент при пуске, равный 10-ти кратному Мн. Эл.двигатель хорошо охлаждается благодаря теплоотдаче с поверхности якоря.

В последние годы широкое распространение получают электро­двигатели с печатными обмотками якоря. Такие двигатели можно сделать как с цилиндрическими, так и с плоскими якорями, но по­следние проще по конструкции и технологии/рис. 6,стр. 31 /,

Изготовление всыпных обмоток _статоров

Э.М. Мощностью до 60кВт изготовляются на напряжение до660В и имеют в пазу большое число витков. В этих машинах при­меняют круглый провод и полузакрытый паз. Пазовая изоляция в таком пазу устанавливается до начала укладки, а витковой изоля­цией служит изоляция провода.

В массовом и серийном производстве основные технологические процессы изоляционно-обмоточных работ механизированы.

Типовая технология включает в себя следующие операции:

изолировка пазов сердечника, намотка /собственно намотка и ук­ладка их в пазы/, заклинивание обмотки в пазах, прессование, осадка, формование и бандажирование лобовых частей, соединение схемы.

Втрехфазных ЭМ по конструктивным признакам различают одно и двухслойные обмотки. Односдойные обмотки, будучи техно­логичными, имеют один конструктивный недостаток: они всегда имеют диаметральный шаг. Поэтому их используют в машинах мощ­ностью до 10-15кВт.Односдойныеобмотки могут быть катушечны­ми, концентрическими и концентрическими вразвалку z = 24,m=3, 2р = 4.

Поскольку зона под каждым полюсом может иметь только целое число пазов, то при дробном "q "зоны фазы обмотки под различ­ными полюсами состоят из чисел пазов, отличающихся на единицу. Группы катушек с числами пазов, отличающимися на единицу, для каждой фазы должны быть распределены симметрично по окружности машины. Для обмотки с дробным "q"может быть построена звезда пазовых э.д.c,, имеющих Z/t- векторов, где t -наибольший общий делитель чисел пазовZи пар полюсов Р .Каждый вектор звезды представляет собой t совмещенных векторов пазовых э.д.с., индук­тируемых в tпазах, отстоящих друг от друга на расстоянии, рав­номZ/t.

Число параллельных ветвей обмотки с дробным " q "может быть

равным t.Отсюда следует, что в симметричной обмотке должно выполняться условие Z/mt = ц.ч.

Пример:

Начало фазы А расположено в пазу I

Начало фазы В -"- I + 2q.

Начало фазы С -"-- I + 4q

Они отличаются только длиной и геометрией лобовых частей. Концентрическая обмотка имеет меньше перекрещиваний катушек в лобовых частях по сравнению с катушечной, что снижает возможность витковых и фазных замыканий и этим повышает надежность обмотки. Длина лобовых частей у катушечной и концентрической обмоток прак­тически одинаковая. Наиболее экономичной является концентричес­кая обмотка вразвалку, т.к. имеет более короткие лобовые части по сравнению с другими обмотками. Объем меди при этом уменьшает­ся на 15-20,что улучшает технико-экономические показатели ма­шин.

Изолировка пазов сердечника

Наиболее распространенный способ изолировки пазов /как и в микромашинах/ сводится к изготовлению пазовых коробов и укладке их в пазы сердечников,

При механизированной изолировке пазов и последующей машин­ной укладке обмотки материал изоляции должен обладать рядом опре­деленных технологических свойств. Материал короба должен быть до­статочно упругим, чтобы плотно прилегать к стенкам паза и не сминаться при укладке обмотки. Вместе с тем он должен быть стой­ким к надрыву, продавливанию, расслоению и быть достаточно сколь­зким. Наиболее приемлемые полиэтилентерефталатные пленки ПЭТФ.

При укладке обмотки на короб действуют силы, которые могут его сместить вдоль паза. Для противодействия этим силам в коробе предусмотрены манжеты, упирающиеся кромками в торцы сердечника. Минимальная ширина манжеты определяется не столько необходимым разрядным промежутком, сколько минимальной шириной материала по бокам полосы, которая может заворачиваться в манжету без растрескивания и надрывов и сохранять целостность при укладке и формовке обмотки.

Ширина манжеты в зависимости от диаметра сердечника ко­леблется от 3до 4,5мм.

Также как и при изолировке пазов якоря микромашин, для изолировки пазов статора используют различные механизмы для изолирования пазов.

Намотка статоров совмещенным способом

Принцип намотки статоров совмещенным способом рис,9стр.32 состоит в том, что намотка осуществляется в результате возврат­но-поступательных и карательных движений проводоводителя I. При этом конец иглы внутри статорного сердечника описывает замк­нутую траекторию, приближенно копирующую форму витка. При колеба­тельном движении иглы провод набрасывается на шаблон 4,

Через проводоводитель и иглу пропущен провод 2одним кон­цом закрепленный на статоре. Два прямых участка траектории про­ходят строго вдоль пазов, в которых наматывается катушка. Совер­шая заданное число движений по этой траектории, игла наматывает катушку с соответствующим количеством витков. Затем автоматичес­ки меняется угол поворота проводоводителя и производится намот­ка второй катушки. Таким образом наматывается катушечная группа.

Особенностью данного способа намотки является то, что игла при продольном ходе движется внутри шлицев .За время укладки каждого витка она совершает два прохода в шлицах. При этом ши­рина шлица паза должна удовлетворять не только требованиям элек­тромагнитного расчета, но и технологическим требованиям машин­ной намотки. Игла должна иметь отверстие, достаточное для прохо­да провода, тлеть минимальный износ при трении о стенки паза и достаточную жесткость, чтобы выдержать изгибающие нагрузки при поворотах иглы.

При совмещенном способе намотки образование витков и ук­ладка их в пазы статора происходят одновременно. Для того, что­бы провод, находящийся в пазу, не мешал дальнейшей укладке, его необходимо отводить к дну паза. Отвод производят в лобовых час­тях, применяя шаблоны, крючки, рычаги и т.д.

В электротехнической промышленности используется ряд стан­ков для намотки совмещенным способом, разработанным ВНИИТэлектро-

маш. Станки позволяют наматывать сердечники с внутренним диамет­ром до 145мм и длиной до 160та.Скорость намотки 1400двойных ходов в минуту. После намотки статоры передаются на операцию заклинивания пазов•

Намотка статоров раздельным способом

Принцип раздельной намотки статоров состоит в том, что ка­тушечную группу наматывают на шаблон определенной формы, раскла­дывая проводники в ряд, а затем специальным устройством перено­сят катушечную группу на станок, который втягивает обмотку в пазы сердечника. После втягивания производится разжим лобовых частей.

Первоначально производится намотка катушки из одного двух, или нескольких параллельных проводов на шаблон. Причем эти опе­рации полностью механизированы.

Следующим этапом получения обмотки статора раздельным спо­собом является втягивание катушек /рис. 11,стр.32/.

Можно на втягивающую оправку перенести все катушки обмотки и втянуть их за один переход. Можно на втягивающую оправку пере­носить и втягивать обмотку по частям, за несколько переходов.

После втягивания определенного количества катушечных групп и для улучшения условий втягивания остальных катушечных групп, сердечник с катушками подается на отдельный станок для разжима лобовых частей обмотки.

При производстве большого количества однотипных машин ис­пользуются агрегатные станки /рис.12, стр.33/.

Мотовило наматывает на трехступенчатый шаблон три катушки /а/, которые затем переносятся на штыревую оправку /б/. Затем вторым мотовилом наматывается и переносится на штыревую оправ­ку вторая катушечная группа /г,д/. Т.о. наматывают столько ка­тушечных групп, сколько их предусмотрено технологическим процес­сом.

Затем на штыревую оправку одевают сердечник /е/ и произво­дят втягивание всех катушек одновременно /ж/. Сердечник с обмот­кой снимают со штыревой оправки и передают на разжим лобовых частей.

Заклинивание пазов статора, осадка и формование обмотки статора, обандажирование лобовых частей обмотки статора.

Изготовление и укладка обмоток из круглого провода ручным способом

Всыпные обмотки из круглого провода наматываются на намо­точных станках, оснащенных многоручьевыми намоточными шаблона­ми /рис.1,2,3, ,стр.32/. б/н

Затем после увязки и снятия с шаблонов катушечных групп зачищают от изоляции выводные концы.

Намотанные катушечные группы поступают на участок укладки, где их укладывают в пазы статора /рис. 4 ,стр. 32 /. /Рассказать об укладке Iи 2слойных обмоток/.

После укладки обмотки подбойкой уплотняют обмотку и за­ворачивают один, а затем второй край корпусной изоляции. Клин забивают поверх загнутых краев изоляции. Клин должен входить в паз туго и находиться в пазу плотно. При укладке секций между верхом и низом лобовой части прокладывают для изоляции простынки. При необходимости простынки бандажируют к секциям.

После укладки секций производят соединение и пайку схемы, припайку выводных кабелей и бандажировку лобовых частей /рис. 6, , стр. 32/.

Соединение схемы выполняют собственным проводом катушек в соответствии с требованиями чертежа. Провода обрезают на нужную длину и надевают на них изоляционные трубки.

Бандажирование выполняют шнуром, который протягивают между секциями проволочной иглой. Формовку лобовых частей осуществля­ют ударами молотка через фибровую или текстолитовую прокладку /рис. 7,стр. 32/.

Рис. 5,стр. 32 .Инструмент, используемый при ручной уклад­ке: а/стальная оправа; б/ фибровая клиновидная пластина; в/ про­волочный крючок; г, д/ колодочки; е/ специальный нож.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И УКЛАДКА ШАБЛОННЫХ ОБМОТОК ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПРОВОДА

О увеличением мощности машин уменьшается число эффективных проводов в пазу и увеличивается их сечение. При мощности машин более 60кВт получить необходимое сечение эффективного проводни­ка, соединив параллельно несколько круглых проводников, не пред­ставляется возможным. Обмотка, имеющая более б элементарных круг­лых проводов в одном эффективном проводнике, становится не техно­логичной, поэтому обмотку выполняют из прямоугольного провода.

Катушки изготавливают, наматывая провода равными рядами, что позволяет иметь надежную витковую изоляцию. Поэтому машины с обмотками из прямоугольного провода как правило, более надежны.

Внизковольтных электрических машинах /до 660В/ пазовую изоляцию устанавливают в сердечник до начала укладки катушек, а катушки не изолируют. Это позволяет разделить каждую катушкупо ширинена две полукатушки и укладывать в паз не всю катушку сразу, а каждую полукатушку отдельно. При этом паз делают полу­открытым, т.е. шлиц паза имеет ширину несколько большую, чем

ширина полукатушки. Электрические машины боль­шой мощности свыше 400кВт и напряжением свыше ЗкВ изготавливают с открытыми пазами, т.к. высокое напряжение предъявляет к корпус­ной изоляции ряд дополнительных требований:

изоляция должна быть короностойкой, иметь вы­сокий запас эл.прочности, иметь малые диэлек­трические потери. Этим требованиям удовлетво­ряет изоляция на основе слюды, которую накладывают на катушку до ее укладки в сердечник, поэтому укладку производят в открытый паз.

В последние годы в качестве изоляции используют не пропитан­ные ленты на основе слюдяных бумаг с последующей пропиткой кату­шек в эпоксидных компаундах. При этом применяют два способа изолировки сухой /монолит-2/ и мокрый /монолит-3/. При сухом способе катуш­ки после изолировки укладывают в сердечник и пропитывают вместе с ним, после чего производят запечку.

При мокром способе катушки после изолировки пропитывают и подсушивают. Подсушку производят по таким режимам, которые поз-

воляют подсушить до отлипа наружные слои изоляции, сохраняя влажными внутренние. Затем катушки укладывают в сердечник и запекают. Мокрый способ требует пропиточное оборудование неболь­ших габаритов по сравнению с сухим способом и позволяет получать более ремонтопригодные машины. При сухом способе обмотка получа­ется более монолитной. Изоляция этого типа имеет класс нагревостойкости В, высокую монолитность, лучшую теплопроводность и лучшие технико-экономические показатели.

Изготовление и укладка обмоток из прямоугольного провода трудно поддаются механизации. Механизированы только отдельные операции изготовления обмоток.

Изготовление и укладка обмоток из прямоугольного провода без корпусной изоляции

Многовитковая статорная катушка из прямоугольного провода /аналогично рис. 5,стр.34/ здесь якорная обмотка, В статорной обмотке выводы из середины лобовой части/ имеет пазовую часть и лобовую часть, состоящую из прямолинейного участка и головки. На лобовой части расположены 2выводных конца. Одна сторона па­зовой части катушки укладывается в низ паза статора, а вторая в верх паза. Катушка имеет достаточно сложную геометрическую фор­му.

При изготовлении катушки последовательно осуществляются сле­дующие операции: намотка лодочки, скрепление витков лодочки, прессовка лодочки, растяжка лодочки в катушку, рихтовка катушки, крепление и изоляция выводных концов и лобовых частей.

Намотку лодочки производят на станках /рис.1 стр.34/, на плоские шаблоны. Форма шаблона выбрана такой, что после намот­ки лодочки получаются сформованными места перегибов головок ка­тушки и подготовленными для дальнейших операций пазовые и лобо­вые части /рис. 1 стр.36/.

После окончания намотки через пазы в щеках перевязывают ло­дочку в нескольких местах.

После снятия с шаблона производят скрепление витков лавса­новой лентой. На лобовую часть каждой лодочки ленту наматывают вполнахлеста, а на пазовую -вразбежку. Выводные концы крепят

несколькими витками ленты особенно тщательно. После скрепления витков лентой лодочку опускают в лак МЛ-92, КО-916К/, а затем подсушивают в печи при t= 110-120°С. Лак, проникая между вит­ками, скрепляет их, и лодочка становится жестче. Лавсановая лента также пропитывается лаком и при сушке усаживаясь, стяги­вает витки.

Следующая операция, на которую поступает лодочка -прессов­ка. Прессовка необходима для выравнивания проводников, скрепле­ния их и придания лодочке монолитности. Прессовка осуществляется на прессе /рис. 3 ,стр. <36 /.Через каналы 3подается водяной пар, имеющийt=110 – 120С.После нагрева лодочек и размягчения лака цилиндрами Iи 2создают давление, сжимающее лодочки 4с4сторон. В сжатом состоянии лодочки должны выдерживаться 20мин. Затем лодочки охлаждают и снимают давление.

При нагреве лодочек лак размягчается и под давлением витки сближаются, выравниваются и уплотняются. Одновременно под воз­действием tлак .запекается. После прессовки лодочку растягивают и получают катушку. Растяжку выполняют на растяжном станке /рис7,стр.35/.Зажим лодочки и движения механизмов осуществляются пневматикой.

После растяжки катушки не имеют точных размеров, т.к. медный провод обладает значительной упругостью. Для придания оконча­тельной формы катушке ее формуют на макете /рис. 5 ,стр35/ Катушку вкладывают пазовыми частями в пазы 1и 2и зажимают с помощью пневмоцилиндра. Лобовые части рихтуют по желобкам 4 приспособления ударами молотка через фибровую прокладку.

После формовки катушку изолируют. Выводные концы изолируют до половины длины плеча лобовой части и бандажируют для того, чтобы не нарушать изоляцию при пайке схемы.

В таком виде катушки поступают на укладку в статор.

Изготовление и укладка обмоток из прямоугольного

провода с корпусной изоляцией

Многовитковая катушка с корпусной изоляцией по форме соот­ветствует катушке без корпусной изоляции, но не разделена на две полукатушки, т.к. на нее нанесена корпусная изоляция.

В качестве дополнительной витковой изоляции применяют стеклослюдинитовую или миканитовую ленту, кот. изолируют провод вполнахлеста.

Технология намотки лодочки, прессовка, растяжка и формов­ка катушки соответствуют технологии изготовления катушек без изоляции. При этом используется аналогичное оборудование.

Наложение корпусной изоляции является ответственной и тру­доемкой операцией, т.к. от нее зависит сохранение формы сечения обмоток. При изолировке и в особенности после компаундирования может возникнуть т.назыв. ромбичность сечения катушки.

Ромбичность возникает из-за того, что при растяжке лодочки медные проводники получают наклеп. При компаундировании

катушки нагреваются и медь отпускается, а витки стремятся сдвинуться. При уклад­ке катушек с ромбическим сечением усилия

почти целиком приходятся на острые углы, что приводит к повреж­дению изоляции.

Изоляцию накладывают вручную в 1/2нахлеста или машинным способом в 1/2или в 2/3нахлеста.

На изолировочных станках можно изолировать только прямоли­нейные участки катушки -пазовый участок и большую часть лобового. Поэтому до установки катушки на станок вручную изолируют головки катушек и часть лобовых частей /рис.4, стр. 36/.

Укладка обмоток. из прямоугольного провода без корпусной изоляции

Сердечник или корпус с сердечником машины устанавливают в кантователь. /Рассказать/.

Перед укладкой катушки в пазы производят изолировку пазов. На дно паза устанавливают прокладку для предохранения корпусной изоляции катушек при укладке и осадке. Затем устанавливают корпусную изоляцию. Укладывая в паз катушки осаживают их под­бойкой и молотком и устанавливают между­фазовую изоляцию. Затем укладывают катушки

3и 4и после загибки изоляции ставят прокладку под клин и забивают с торца клин.

В процессе укладки катушек в пазы производят правку лобо­вых частей. Для того, чтобы лобовые части обмотки в перекидных режимах не смещались, между ними устанавливают прокладки 7 /рис. 7 стр36/, кот. бандажируют к катушке.

Увязка производится так, что все катушки оказываются скреп­ленными между собой. При очень больших вылетах лобовых частей, для лучшего крепления обмотки лобовые части дополнительно бандажируются к кольцу 4,3.

После укладки производится соединение и пайка схемы и вывод­ных концов. Для этого сердечник с обмоткой располагают верти­кально, установив на специальные подставки.

Сборка схемы начинается с междукатушечных соединений. Сварку производят меднофосфорным припоем. Затем приступают к сборке меж­дугрупповых соединений.

Укладка, обмоток из прямоугольного провода с корпусной

изоляцией

Высоковольтные многовитковые катушки укладывают в открытые пазы. Перед укладкой устанавливают бандажные кольца с каждой стороны статора для крепления лобовых частей /рис.7а, стр.З6/. Для этого в нажимные плиты сердечника ввертывают изолированные шпильки 2к кот. ушками прикрепляют бандажные кольца.

Укладку катушек выполняют два обмотчика, стоящие у торцов статора. Последовательность укладки катушек в пазы такая же, как и при укладке низковольтных обмоток из прямоугольного провода.

При укладке первых катушек одну сторону катушки укладывают вниз паза, а вторую временно заводят вверх соответствующего паза. Это необходимо для того, чтобы катушка не теряла своей формы и не мешала укладке остальных катушек. После укладки остальных ка­тушек производят подъем катушек из верхней части паза, для того чтобы можно было уложить соответствующие катушки в его нижнюю часть. Для этого катушки нагревают, пропуская по ним постоянный ток. Подъем производится аккуратно, т.к. в перегибах, образующихся

при подъеме катушки, может нарушиться изоляция.

Для придания обмотке жесткости и создания равномерного зазора между катушками, в зазор между ними помещают дистанционные прокладки и увязывают их.

После укладки производят соединение и пайку схемы и вывод­ных кабелей. Эти операции выполняют так же, как и в машинах с обмоткой без корпусной изоляции.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБМОТОК ЯКОРЕЙ ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНОГО

ПРОВОДА

Намотка катушек.

Многовитковая катушка обмотки якоря /рис.5 ,стр. 34 /.име-

ет сложную пространственную форму с изгибом в различных плоскос­тях. Якорная катушка отличается от статорной тем, что имеет двой­ную головку со стороны лобовой части, не имеющей выводных концов. В статорной катушка один выводной конец выходит из внутренней части катушки и после укладки располагается между катушками. В статоре это не очень еда оно-, т.к. выводной конец из внутренней части катушки соединяется с выводным концом соседней катушки, выходящим с наружной части» В якоре выводные концы присоединяют­ся к коллекторным пластинам. Выводить провод из середины обмот­ки и перегибать его опасно, т.к. можно повредить изоляцию. Поэ­тому перекрещивание проводов перенесено на другую сторону катуш­ки. Катушка в месте перекрещивания имеет двойную толщину, но это не опасно, т.к. между головками может быть проложена изоля­ция. Головки катушек с этой стороны подвергаются менее сильным деформациям, чем головки со стороны коллектора.

Мотается катушка на шаблон /рис. 6, стр. 35/. Шаблон тлеет

два ручья. Для образования двойной головки имеется паз, обеспе­чивающий переход проводов катушки с одного ручья на другой.

Операции намотки схожи с операциями намотки на шаблон ста­торных катушек.

Изготовление одновитковых катушек

Технологический процесс изготовления одновитковых катушек /рис.2 ,стр.34/ включает в себя операции: правку и отрезку

провода, гибку головки, разводку лобовых частей, формовку верхней и нижней полукатушек.

Правка и отрезка проводов производятся на меде резательных станках. Гибку головки катушки выполняют на ребро в пневматичес­ких приспособлениях. Формовку полукатушек выполняют в две опера­ции на гибочных приспособлениях /рис. 3 ,стр.З4/ или вручную /рис.1,стр. 34/.

При диаметрах якоря свыше 500мм одновитковые катушки якор­ных обмоток получаются очень громоздкими, поэтому в крупных маши­нах применяют стержневые обмотки, состоящие из полукатушек /рис.9 стр.З5/.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ОБМОТОК РОТОРОВ

Типы коротко замкнутых обмоток. Характеристика процесса их изготовления

АД с к.з. обмоткой являются самыми распространенными. В двигателях до 400кВт к.з. обмотка изготавливается заливкой ро­тора алюминием, а в двигателях большей мощьности - из медных стержней с медными замыкающими кольцами. В последние годы в дви­гателях большой мощности делают обмотку из алюминиевых стержне» и алюминиевого коротко замыкающего кольца. Кольца приваривают к стержням аргонно-дуговой сваркой.

Заливка ротора алюминием является наиболее прогрессивным технологическим процессом. Заливка алюминия может быть выполнена при любой форме паза. Она обеспечивает хороший контакт между стержнями и кольцами. Вместе с кольцами отливают вентиляционные лопатки, которые являются теплоотводом для колец и стержней,

В двигателях с повышенным скольжением применяют алюминие­вые сплавы с большим удельным сопротивлением.

Технологический процесс заливки роторов Аlявляется слож­ным. В соединении стержней и колец имеются резкие переходы от тонких стержней к толстым кольцам. В местах резких переходов наб­людаются обрывы стержней в процессе остывания металла. Масса сердечника ротора в несколько раз больше массы Аlи для того, чтобы Аlнеравномерно распределился по всей форме паза, сердечник

необходимо нагревать до, 350-780°С. Нагрев сердечников усложня­ет и удорожает процесс заливки, В процессе остывания Аlдает усажу до 2.%.Длина роторных стержней уменьшается и сердечник дополнительно прессуется. Если перед заливкой сердечник был спрессован слишком сильно, стержень разорвется, а при слишком слабой прессовке сердечника рг? проникает между листами железа . и замыкает их.

Кроме того, слабая прессовка сердечника свидетельствует о низком коэффициенте заполнения сердечника сталью, что ухудшает характеристики машины. Сложность заливки заключается еще и в том, что расплавленный Аlактивно окисляется, а окисная пленка, обладая электроизоляционными свойствами, попадая в пазы и коль­ца, может привести к обрывам стержней, неполной заливке, обра­зованию трещин.

Специальными исследованиями было установлено, что вследствие широко применяемого одностороннего подвода расплава Аlв форму стержни затвердевают первыми, прерывая последовательное затвер­девание клетки ротора в направлении к питателю и обусловливая образование в заднем кольце повышенной усадочной пористости, раковин и недоливов. Наиболее сильно проявляется этот недоста­ток при литье роторов под давлением, поскольку использование в данном процессе неподогретых сердечников ускоряет затвердева­ние стержней.

Стержни ротора и коротко замыкающие кольца соприкасаются с металлом сердечника ротора. А от контактного переходного со­противления между сердечником ротора и Аlзависит К.П.Д. АД. Величина контактного сопротивления зависит от способа и режима заливки.

Наиболее производительным является заливка под давлением на спец.литейных машинах. Этим способом производят заливку ро­торов у 95Э.М. малой и средней мощности. Диаметры роторов, заливаемых под давлением достигают 200-250мм. При заливке рото­ров большего диаметра из-за значительного объема заливаемого металла трудно обеспечить требуемое качество обмотки ротора. В этих случаях используют способы заливки под низкам давлением:

статический, вибрационныйицентробежный.

Для роторов Э.М. большой мощности применяют обмотки с мед­ными стержнями и замыкающими кольцами. Пусковые обмотки в этом случае изготавливают из медных сплавов с повышенным сопротив­лением. Эти обмотки более трудоемки и менее наделены в эксплу­атации, особенно в тяжелых условиях работы с частыми пусками.

Технология заливки роторов под высоким давлением

Заливка роторов под высоким давлением производится тспец, литейных машинах. Заливке подвергаются сердечники роторов, соб­ранных на литейной оправке. Заливка выполняется в пресс-формах без предварительного нагрева сердечника ротора. Заливка без пред­варительного нагрева сердечника ротора позволяет сохранить технологический цикл и возможна только под высоким давлением успев остыть. Процесс заливки под давлением улучшает условия труда и позволяет располагать оборудование в общем технологичес­ком потоке.

Для роторов небольших диаметров наиболее производительна вер­тикальная заливка в многоместных пресс-формах, а более крупные роторы заливают в горизонтальном положении в одноместных пресс-формах.

Ротор Аlзапивают в такой последовательности:

Рис.3, стр. 31".Пакет ротора, зашихтованный на оправку, устанавли­вают в неподвижную часть формы. В камеру прессования 3заливают определенную порцию расплавленного алюминия. Давлением прессую­щего поршня 4 Аlутапливает подпружиненную пресс-пятку 2и из камеры прессования через мундштук Аlвпрыскивается в пакет сер­дечника.

С целью снижения пористости К.З. обмотки поршень заливочной машины движется с постоянным ускорением и камера заполняется жид­ким металлом плавно, без турбулентности.

Порцию жидкого металла оставляют в штампе под давлением до его затвердения /США/, что сводит к минимуму пористость материа­ла, присущую обычному литью под давлением.

На.рис. 4 ,стр.37 показана форма для заливки К.З. ротора под давлением.

При заливке роторов под давлением необходимо соблюдать режимы заливки -давление прессования, скорость впрыскивания и температуру Аl .При впрыскивании Аlсо скоростью до 100м/с воздух не успевает выйти из пресс-формы, возникают завихрения, вследствие чего в отливке образуются раковины и пористость, приводящие к снижению электропроводности обмотки и уменьшению механической прочности стержней.

Технология заливки роторов под низким давлением

При заливке роторов под низким давлением /рис. 6тр37./ форма заполняется Аlснизу, что способствует лучшему удалению воз­духа из нее. Аlподается из середины расплава, что исключает попа­дание в форму окислов с поверхности расплава. Процесс заливки осуществляется в следующем порядке. В тигель заливают жидкий № и тигель герметически закрывают. Набранный на оправку сердечник ротора предварительно нагрев.о.вт доt=400-500°С. После подачи пневмодавления из крана в тигель подается сжатый воздух и Аl по питателю поднимается вверх и заполняет форму. После заполне­ния формы давление увеличивают для питания отливки при ее зат­вердевании. Форма заполняется Аlза 3-5сек., а остывает под давлением 150-240сек.

При заполнении формы Аl- должен поступать сплошным ламинар­ным потоком для исключения захвата воздуха и образования в от­ливке газовых раковин. Литье под низким давлением дает наименьшую и более равномерную пористость по длине отливки по сравнению с другими способами литья, что увеличивает процент выхода годно­го литья и улучшает характеристики Э.М. Широкое использование метода сдерживается более низкой производительностью процесса и отсутствием специального оборудования.

Технология_заливки роторов статическим, вибрационным и центробежным способами

Статический способ заливки наиболее прост по выполнению и не требует дорогого оборудования и сложной оснастки. Собранный на оправку сердечник ротора /рис. ,стр. 37/ .нагревают доt = 400 -500°С, устанавливают на нижнюю часть пресс-формы,

кот. также нагревают. Заливку Аlпроизводят через летникову чашу приt=750-780°0. Воздух из пресс-формы выходит, поднимаясь навстречу Аl.Это вызывает пористость отливки. Статическое дав­ление создается Аl, находящимся в летнике.

Сущность вибрационного способа заливки заключается в том, что в процессе заливки и кристаллизации металла форме сообщает­ся колебательное движение /рис. 5стр.37/. С помощью вибрации можно устранить или значительно уменьшить наиболее распространен­ные дефекты отливки. Вибрация способствует выделению газов и не­металлических включений из расплава.

Сущность центобежного способа /рис.2,стр.37/ заключает­ся в том, что сердечник ротора вместе с формой в процессе залив­ки вращается вокруг вертикальной оси, а жидкий Аlзаливается через центральное отверстие. Центробежный способ заливки приводит к образованию скрытых усадочных раковин в нижнем замыкающем коль­це. В стержне ротора наблюдается неравномерная плотность метал­ла, которая увеличивается к периферии сердечника.

Оценка способов заливки роторов

Оценка любого технологического процесса должна производиться, исходя из технико-экономического критерия. Для заливки роторов dдо 250ммнаиболее распространен способ литья под высоким давле­нием. Этот способ наиболее производителен. Автоматизация процес­са заливки позволяет получить стабильное качество роторов.

Заливка роторов под низким давлением позволяет получить качество роторов выше, чем при любом другом способе. Оборудование, необходимое для заливки роторов под низким давле­нием, несложное и сравнительно дешево.

При статическом способе заливки качество .отливок самое низкое Наиболее характерные дефекты беличьей клетки -недоливы, ракови­ны, обрывы стержней. Образующаяся оксидная пленка при заливке.» статическим способом попадая в паз, может служить причиной разры­вов стержней.

Центробежный способ заливки неприемлем для массового произ­водства из-за высокой трудоемкости и большого объема ручных работ.

При вибрационном способа происходит хорошее уплотнение стерж-

ней. Особенно эффективен способ при заливке роторов с малым сечением пазов.

Оценить качество заливки роторов сложно. Поэтому о качест­ве залитых роторов судят по характерно тикам машины при ее испы­тании.

Ряд зарубежных фирм с целью сохранения чистоты и электро­проводности заливаемого алюминиевого сплава производит мойку роторов перед заливкой для удавления загрязнений и масел. сплав хранится и транспортируется в герметической пленочной упаковке, что предотвращает его насыщение примесями, имеющимися в воздухе /Н2/.Остывание от центра к периферии /Япония/.

Технология изготовления К.З роторов с обмоткой из медных иди латунных стержней

Тех.процесс изготовления роторов с обмоткой из медных и латунных стержней /рис.10,стр.З7/ включает с лед, операции: рез­ку стержней, снятие заходной фаски на стержнях, забивку стержней в пазы, гибку медных полос в кольца, сверление отверстий в коль­цах, установку колец на ротор, сварку стержней и колец ротора, В зависимости от профиля паза стержни могут быть круглой, прямо­угольной или фасонной формы. Заготовки стержней нарубают из прутков на прессе и при необходимости правят. К.З. кольца изго­товляют из медных полос гибкой на ребро в кольцо и последующей сваркой стыка. После сверления кольца с двух сторон каждого от­верстия снимают фаски. Фаски необходимы для удобства сборки и сварки кольца со стержнями. Сварку можно производить газовой горелкой или угольными электродами. В качестве припоя использу­ют медно-фосфоритный припой ПМФ.

При работе машины стержни нагреваются. Чтобы исключить из­гиб и обрыв стержней, их расчеканивают. Расчеканку производят на середине стержня. Для этого зубилом и молотком сминают края двух зубцов так, чтобы они защепили стержень. Будучи закрепленным посередине, стержень при нагрева удлиняется в обе стороны сер­дечника, что снижает вероятность его изгиба или обрыва.

Изготовление катушек полюсов

К обмоткам полюсов относятся сосредоточенные обмотки. Их можно разделить на обмотки из круглой прямоугольного изоли-

рованного проводов; обмотки из шины, наматываемой плашмя й^ обмотки из шины, наматываемой на ребро. По виду работы обмотки делятся на неподвижные и вращающиеся.

Действия центробежной силы на вращ. катушку вызывает ряд требований к ее конструкции и технологии.

Влияние центробежной силы сказывается в катушках из тон­кого круглого провода, кот. подвергаются при вращении деформа­циям, что приводит к замыканиям между витками. Надежная междувитковая изоляция получается только у шинных катушек, намотан­ных на ребро, у которых давление между витками значительно ниже по сравнению с другими обмотками.

Перед установкой в машину катушки пропитывают лаками или эпоксидными компаундами. Пропитку катушки в компаунде осуществляют вместе с сердечником полюса. При этом компаунд скрепляет ка­тушку с сердечником, повышая их надежность. При пропитке в эпоксидных компаундах систему изоляции называют монолит.

Технология изготовления катушек полюсов из круглого провода

Тех.процесс изготовления катушек состоит из операций намот­ки, изолировки, пропитки, сушки и контроля. Катушки можно наматывать

на намоточный шаблон /рис.3 ,стр.38 /,на каркас 1 или не­посредственно на изолир. полюс 2, Катушки наматываемые на шаблон, называются бескаркасными. Шаблон служит только для намотки.

Наибольшее применение находят бескаркасные катушки. Размеры шаблона для намотки бескаркасных катушек по ширине и длине долж­ны соответствовать размерам катушки с учетом припуска на изоля­цию и неплотности намотки. В ответственных машинах для достиже­ния монолитности витков при намотке ряды катушек промазывают клеющими лаками. Катушку с вставленными во внутреннее отверстие деревянными клиньями пропитывают лаком. После пропитки клинья выбивают из неостывшей катушки. На катушку накладывают слои наружной изоляции /рис.4 ,стр.38/ и повторяют пропитку. Заключи­тельными операциями являются: зачистка выводных концов, маркировка и контроль. Контроль катушек заключается в проверке габаритных размеров, активного сопротивления, количества витков, отсутствия междувитковых замыканий. Изогнутая катушка /рис.2,стр.38/.

Изготовление катушек полюсов из шинной меди

Намотка катушек полюсов из шинной меди может производиться плашмя и на ребро.

Катушки из шинной меди, намотанные плашмя могут быть одно или двухрядными /рис. 6, стр. 38 /.Двухрядная катушка /рис. 6/.

Витки такой катушки наматывают по спирали виток на виток б.

Производят намотку одного ряда. К отогнутому концу шины, кот. расположен внутри катушки, приваривают конец шины от бухты и вы­полняют намотку второго ряда. К первому и последнему виткам, кот. получаются при таком способе намотки снаружи приваривают вывод­ные скобы г. Изоляцией между витками служит асбестовая бумага. Изоляцией между рядами служит прокладка из твердого миканита, оклеенного с двух сторон асбестовой бумагой.

Намотка катушек производится на станках /рис. 8стр. 38 /. Станок для изолировки катушек /рис.4,стр.38/.

Намотка катушек из шинной меди на ребро производится на специальных станках, оснащенных приспособлениями, предохраняющими шину от скручивания. Намотка ведется на шаблон непрерывным спо­собом. Когда шина на бухте кончается, ее конец приваривают к началу шины следующей бухты. По окончании намотки спираль раз­резают на отдельные катушки.

При изгибе на ребро поперечное сечение шины из прямоуголь­ного становится трапецеидальным вследствие утолщения на внутрен­нем радиусе и утончения на наружном, а медь шины нагортовывается и становится твердой. Для снятия нагортовки катушки отжигают в печах при t=б00-700°С в течение 15-30мин. После отжига производят охлаждение катушки, погружая ее в воду, а затем на3-5мин. в 5%растворH2 SO4 для удаления окисной пленки. После этого катушку промывают и высушивают. Для устранения утолщений катушку подвергают прессовке на гидравлическом прессе, предварительно вложив между витками стальные плиты. Прессовку катушки производят на шаблоне /рис.,10,стр.34/.Прессовка производится на прессе. Производят правку внутренних сторон катушки, правку катушки по высоте, правку боковых сторон.

Следующая операция -изолировка катушки. Для этого катуш­ку на верстаке растягивают гармошкой и между витками вставляют

асбестовую изоляцию, предварительно нарезанную в форме прямо­угольника длиной и шириной большей, чем длина и ширина катушки. После термообработки излишки изоляции обрезают. После изолировки катушку пропитывают. После пропитки катушки окрашивают покровной эмалью.

Соединение проводов в обмотках

Для безаварийной работы эл.машин необходимо, чтобы все сое­динения были прочными и обеспечивали надежный контакт. Поэтому все соединения стремятся делать неразъемными. Разъемные соедине­ния делают только там, где по условиям сборки, монтажа или ремонта необходимо отсоединять токоведущие детали. К неразъем­ным соединениям (предъявляются след.требования: хорошая электро­проводность, механическая прочность, неокисляемость, отсутствие вредного влияния на изоляцию, дешевизна и технологичность.

В Э.М. применяют с лед.способы соединений: пайка, сварка электроконтактная, аргонно-дутовая, холодная.

Пайка припоями

Прочность и плотность соединения достигаются благодаря спо­собности припоя и основного металла взаиморастворяться и диффун­дировать. Припой должен обладать свойством смачивать соединены и металл и хорошо заполнять все зазоры между плоскостями деталей. Припои делятся на: мягкие -сtплавления ниже 300°С и твердые :

с t° плавления свыше б00°0.

Из мягких припоев наибольшее применение получили оловянисто-свинцовые, явл. сплавами олова и свинца.

Припои ПОС-30, ПОС-40, ПОС-60 различаются содержанием олова. Большое содержание олова улучшает жидко-текучесть и адгезию. Перед пайкой соединяемые поверхности очищают и облуживают. Пайку производят ручными паяльниками или в ваннах. Пайка оловянистыми припоями имеет ряд недостатков: место спайки обладает невысокой теплостойкостью, механической прочностью. Оловянистый припой до­рог и с годами его применение сокращается,

К твердым припоям относятся припои серебряные и меднофосфористые, обладающие более высокой механической прочностью и электри-

ческой проводимостью.

Из серебряных припоев применяют ПСр-15, содержащий 15% Аg , 80Си и 5%фосфора.tплавл =б35-800°C, ПОр-45; Аg -45

30Си,25%^ Zn, tплавл. =бб0-720°C. Из меднофосформсш припоев наибольшее распространение получил припой ПМФ-7: 93Си;

7-фосфора,-t плавления 705-730°С. Припой ПМФ-7 самофлюсувщийся и не требует при пайке флюса,

Холодная сварка /прессование/

Процесс холодной сварки заключается в том, что при большом давлении, создаваемом специальными клещами или прессами, соеди­няемые детали спрессовываются в однородное тело. Принцип холод­ной сварки используют главным образом при креплении кабельных наконечников на гибких многожильных кабелях, сращивании -кабелей, соединении и оконцеванни алюминиевых и медных проводов.

По сравнению с пайкой холодная сварка имеет ряд преимуществ:

повышается надежность крепления деталей, не требуются припои и флюсы, значительно снижается трудоемкость работы, исключается опасность повреждения изоляции проводов при нагревании.

Сварка

Пайка -как правило процесс трудоемкий. Более высокое, чем у меди, сопротивление припоев вызывает значительное переход­ное сопротивление, в результате чего мягкие припои иногда разру­шаются. Поэтому в электротехнической промышленности все чаще применяют сварку. Сварка повышает качество и надежность соедине­ния, значительно снижает ее себестоимость.

Наиболее прогрессивным методом является автоматическая свар­ка неплавящийся вольфрамовым электродом в среде аргона или гелия. Таким способом производят сварку концов обмоток якорей с петуш­ками коллектора и сварку алюминиевых обмоток К.З. роторов. При таком методе сварки в возбуждаемой дуге сконцентрирована большая энергия и высокая температура, достаточная для быстрого расплавления металла.

При сварке в среде гелия шов получается более чистым, одна­ко гелий дороже аргона примерно в 6,2раза.

При сварке выводных концов обмоток, концы катушек, подлежа­щие сварке, скручивают между собой. Затем к ним подводят конец от сварочного тр-ра, другой конец тр-ра соединяют с угольным электродом. При касании электродом торцов свариваемых проводов возникает эл.дуга, которая за доли секунды оплавляет концы про­водов, соединяя их в единое целое.

Передержка дуги может привести к пережогу металла. Соедине­ние становится хрупким. Сварку необходимо производить в защитных очках.

При газовой _сваркесоединение получается надежное. Соедине­ние расплавляется пламенем газовой горелки,tкот. ниже tдуги.

Пропитка и сушка обмоток

Б процессе изготовления и после укладки в пазы статоров, роторов и якорей обмотки пропитывают лаком или компаудном с пос­ледующей сушкой, при этом происходит заполнение лаком воздушных промежутков между проводниками и пазовой изоляцией и пор изоля­ции с последующей полимеризацией основы лака.

В результате пропитки и сушки улучшается теплопроводность обмоток за счет уменьшения воздушных прослоек между проводниками и стенками паза сердечника, а также повышается нагревостойкость, влагостойкость изоляции, особенно волокнистой из-за уменьшения гигроскопичности в результате заполнения пор и создания лаковой пленки, препятствующей проникновению влаги внутрь обмотки, повы­шается эл,прочность изоляции, т.к. эл.прочность пропиточных ма­териалов выше эл.прочности воздуха, находящегося между волокнами непропитанных материалов, механическая прочность изоляции, т.к. хорошо пропитанная обмотка имеет хорошо сцементированные витки, плотно сидящие в пазах сердечников.

Наружные поверхности обмоток после сушки окрашиваются пок­ровными эмалями и лаками. Образующаяся в результате этого твер­дая и гладкая пленка хорошо защищает изоляцию от влаги.

Для пропитки применяют лаки с растворителями, лаки без растворителей и компаунды.

Лаки с растворителями состоят из основы лака /50-55объема/-натуральных или синтетических смол и растворителей -легко

испаряющихся веществ /ксилол, толуол и т,д./ В лак добавляют пластификаторы для придания гибкости застывшей лаковой пленке и сиккативы для ускорения процессов отвердевания основы лака.

Масляно-битумные лакиБТ-980, БТ-987, БТ-988, БТ-998а изго­товляются на основе высыхающих растительных масел и битумов. Применяются для пропитки обмоток с изоляцией классов нагревостойкости А /Ю5°/ и Е /120°/. Эти лаки обладают высокими диэлектри­ческими свойствами, высокой влагостойкостью. Недостатком их является неудовлетворительная просыхаемость в толстых слоях, низкая нагревостойкость, низкая цементирующая способность, низ­кая маслостойкость, длительное время сушки. Главным недостатком масляно-битумных лаков является воздействие их растворителей на эмалевую пленку эмальпроводов обмоток. Поэтому для эмаль проводов перспективным является водоэмульсионный лак ПФЛ-88/жидкость белого или светло-желтого цвета/, растворителем которого являет­ся вода.

Масляно-алкидные лаки ГФ-95; МЛ-92; МГМ-8; ФЛ-98; ФА-97 -основой которых служит натуральная глифталевая смола, применяют для пропитки обмоток класса нагревостойкости В/130/ув том числе и для машин химостойкого и тропического исполнения. Пленки этих лаков обладают стойкостью к действию минеральных масел, дуго-стойкостью, длительное время сохраняют эластичность в процессе теплового старения. Лак ГФ-95 непросыхает в толстых слоях, имеет недостаточную цементирующую способность, низкую влагостойкость. Однако лак устойчив к действию минеральных масел и химических реагентов. Лак МЛ-92 образует влаго- и маслостойкие пленки с хо­рошими диэлектрическими свойствами. Он просыхает в толстом слое и обладает повышенной цементирующей способностью. Недостатком лака МЛ-92 является неустойчивость к плесневым грибкам. Лаки МЛ-92 и МГМ-8 применяют для пропитки обмоток машин общепромышлен­ного, влагостойкого, тропического и химостойкого исполнений. Лаки ФЛ-98 и ФА-97 -адкидно-фенольные. Отличаются высокой цемен­тирующей способностью, хорошей термоэластичностью, влаго- и тропикостойкостью. Недостатком лаков является повышенная текучесть в процессе сушки, что приводит к вытеканию лака из обмотки. Применяют для машин общепромышленного и тропического исполнений,

Лаки ПЭ-933 и ПЭ-993,. основа которых состоит из синтетических

полимерных веществ и смол имеют класс нагревостойкости С /155°/, Обладают высокой цементирующей способностью, влаго- и тропикостойкостью.

Кремний органические лаки КО-916К.КО-964, КО-964Н имеют

температурный индекс Н /180 /.Они являются влагостойкими, обла­дают высокими электрическими характеристиками, короностойкостью, Недостаток кремнийорганических лаков -пониженные значения адгезионных свойств, механической прочности, маслостойкости и химостойкости.

В последние годы разработаны нагревостойкие лаки на основе дифенилового эфира марок ДФ-971_и ПДФ-1, класса нагревостойки Н/180⁰/. Лаки по стойкости к циклическому изменению температуры, влагостойкости, химостойкости, цементирующей способности и меха­нической прочности превосходят кремнийорганические лаки. Предназ­начены для пропитки обмоток машин, подвергающихся воздействию агрессивных сред, растворителей, масел.

К этому же температурному индексу относятся лаки К-47и К-47кпригодные для пропитки обмоток влагостойкого, тропическо­го и химостойкого исполнений.

Лаки без растворителей на 100состоят из основы лака, поэ­тому более полное заполнение обмотки достигается быстрее, чем при применении лаков с растворителями. Лаки без растворителей КП, состоящие из полиэфирных смол с добавкой кремнийорганической смолы /лак КП-34/ или эпоксидной смолы /лак КП-103/ хорошо проти­востоят термоударам. Эти лаки становятся жидкотекучими и проникают внутрь обмоток при нагреве до 70-80°С, а при 150-1б0°С быстро отверждаются под действием катализатора -перекиси бензола, вводи­мого в состав лака до пропитки. При этом способе пропитки мало выделяется летучих веществ.

Недостатком лаков КП является склонность к растрескиванию в процессе теплового старения и большая объемная усадка при отверждении. Поэтому их не рекомендуется применять для крупногаба­ритных машин. Составы КП жесткие, поэтому они ускоряют тепловое старение изоляции эмалированных проводов.

Компаундами называют пропиточные составы, жидкие в нагретом состояниив момент их применения и твердеющие после охлаждения или

в результате происходящих в них хим.реакций. Компаунды, тверде­ющие при охлаждении, назыв.термопластичными. При повторном на­греве они снова размягчаются и при охлаждении твердеют. К ним относятся битумные, которые применялись для высоковольтных ма­шин и машин НН с усиленной влагостойкой изоляцией tразмягче­ния125-130°С.

Более распространены компаунды, затвердевающие в результа­те хим.процессов во время запечки при высокой t .Такие компа­унды наэыв.термореактивными, т.к. после запечки они не могут быть размягчены. Это компаунды на основе эпоксидной смолы. Они служат для пропитки изоляции типа "монолит". По нагревостойкости такая изоляция относится к классу Р.

П.о кровные лаки.Масляно-битумный покровный лак БТ-99 отли­чается от других лаков быстрой сушкой /при 20°C/. Пленка лака влагостойка, но не маслостойка и менее тверда по сравнению с плен­кой лака ВТ-982,применяемого для тех же целей,

Масляно-смоляной, масло- и водостойкий покровный лак КФ-95 отличается ускоренной печной сушкой. Продолжительность сушки 2ч при Ю5°С. Растворителем и разбавителем лака является смесь сольвент-нафта, уайт-спирита и бензина. Дак КФ-95 применяют также для пропитки обмоток, в том числе тяговых и крановых элек­трических машин.

Эмали...В ремонтной практике нередко обмотку электрической машины покрывают эмалью для повышения влаго- или маслостойкости обмотки. Для покрытия обмоток электрических машин общепромышленного назначения применяют разновидности эмалей ГФ-92.

Эмаль ГФ-92ХC/6.CВД/ -глифталемасляная серого цвета.воз­душной сушки изготовлена на основе масляно-глифталевого лака с введением сиккатива. Пигментами эмали являются литопон и пиро­люзит, а растворителями и разбавителями -ауйт-спирит, толуол или бензол.

Эмаль сушат при 20°С, после чего образуется гладкая блес­тящая эластичная маслостойкая и достаточно теплостойкая защит­ная пленка, которая хорошо держится на гладкой поверхности. Эмаль применяют только для неподвижных обмоток.

Эмаль ГФ-92ГС -глифталемасляная серого цвета печной суш­ки -изготовлена на основе масляно-глифталевого лака. Пигмен­тами эмали являются литопон и пиролюзит, а растворителями и разбавителями -смесь уайт-спирита и бензола или толуола. Кроме того, она более теплостойка, чем эмаль ГФ-92ХC.

Пленки эмали после сушки при 105°С становятся масло- и ду-гостойкими. Эмаль ГФ-92ГC применяют для защитного покрытия обмо­ток неподвижных и вращающихся электрических машин с целью полу­чения твердой, механически прочной электроизоляционной пленки, стойкой к действию минеральных масел и защищающей основную изо­ляцию от кратковременного воздействия электрической дуги и по­верхностных разрядов.

Эмаль ГФ-92ХК -глифталемасляная красного цвета воздушной сушки -изготовлена на основе глифталемасляного лака, пигмен­тированного железным суриком. В эмаль введен сиккатив. Разбави­телем эмали является смесь толуола и бутилацетата.

Пленка эмали -гладкая твердая без морщин, бензо-, масло-и дугостойкая. Эмаль применяют для покрытия лобовых частей об­мотки и изоляционных деталей электрических машин, выступающих частей манжет якорей и т.п. Cушат эмаль при комнатной темпера­туре .

В электроремонтных цехах небольших предприятий,где ремон­тируют малое количество электрических машин и нет возможности хранить пропиточные и покровные лаки различных марок и назна­чений, рекомендуется использовать лаки, обладающие известной универсальностью применения /стойкостью против воздействия вла­ги, масел и высокой температуры/. К таким лакам относятся МЛ-92, который сохнет в течение 30-50мин при 105°C, образуя лаковую пленку светло-коричневого цвета. Кроме того, он хорошо цементи­рует обмотку и повышает ее механическую прочность. Электричес­кая прочность лака при 20°C не менее 60кВ/мм. Лак МЛ-92 приме­няют для пропитки и покрытия обмоток электрических машин, дли­тельно работающих при Ю5-120°С, или при наличии в окружающей среде паров аммиака /например, в цехе аммиачных компрессоров, на животноводческих фермах и др./.

При пропитке лаками с растворителями пользуются след.мето-

дами: погружением в лакна стендах с нижней подачей лака; ваку-умно-нагнетательным.

Метод пропитки погружением в лак

Этот метод -наиболее распростраренный среди методов пропит­ки лаками, содержащими растворитель, как отдельных катушек, так и обмоток, уложенных в пазы сердечников, последние перед погруже­нием в лак нагревают доt= б0-70°C.

Режим пропитки зависит от назначения ЭМ, конструкции обмоток и типа лака. Пропитывают обмотки Iраз или несколько раз, а вре­мя выдержки обмотки в лаке колеблется от нескольких сек., до I часа. Время выдержки обмоток в лаке при первой пропитке значи­тельно больше, чем при последующих погружениях, так как при пер­вом погружении происходит основное заполнение пор и воздушных прослоек в изоляции.

При любой пропитке обмотка должна находиться в лаке до пре­кращения выделения пузырьков воздуха,

Для лучшего проникновения лака в обмотку у погруженных в бак с лаком изделий пазы сердечников должны быть расположены вертикально или под небольшим углом.

Во время пропитки обычно бывает сложно защищать концы валов, посадочные поверхности статоров и шайб якорей, поэтому сразу пос­ле пропитки лак с этих поверхностей удаляют, протирая посадоч­ные поверхности х/б салфетками, смоченными в растворителе.

В пропиточном отделении должен быть установлен жесткий кон­троль за составом и чистотой лака. Пропиточные ванны и котлы необходимо периодически очищать от остатков лака, а погружаемые в лак изделия перед пропиткой обязательно продувать чистым сжа­тым воздухом для удаления с них пыли и грязи. Ежедневно и после каждого разведения лака проверяют его вязкость, а через 2-3дня содержание основы лака.

При обычном методе пропитки на удаление растворителей в процессе сушки затрачивается 10-12ч. При этом большая часть лака вытекает из обмоток, вследствие чего изделия приходится пропитывать 2-3раза.

В ЧССР разработан процесс пропитки и последующей за ним сушки, заключающийся в том, что изделие, подлежащее пропитке, '.'нагревают до '" ,превышающей на 10-20°С 1кипения растворите­ля, а затем погружают на 10-12с в ванну с лаком, имеющейtцеха. у слоев лака, соприкасающихся с нагретым статором, резко снижается вязкость, в результате чего лак лучше проникает в пазы обмотки и большая часть растворителя из нее испаряется. Время сушки после пропитки для удаления оставляется, растворителем сокращается до 1-2ч. Густой в большей степени лак, чем при обыч­ной пропитке, меньше вытекает из обмотки при сушке и изделие мож­но пропитать Iраз.

Недостатки метода;целью операции является пропитка изоля­ции обмоток и пазов сердечника, в лак приходится погружать сер­дечник целиком. В результате чего увеличивается расход лака за счет покрытия им металлических деталей. Этот лак приходится с посадочных поверхностей смывать вручную.

После пропитки в течение 20-30мин. с изделий на поддоны стекает лак. Выделяемые в это время пары растворителей приводят к загазованности пропиточно-сушильных отделений. При определен­ной концентрации паров растворителей пропиточное отделение становится взрыво- и пожароопасным и вредным для здоровья. /Рис. 1 ,стр.40 ,рис. 4 ,стр. 40 +2 рис/

Метод пропитки. на стендах с нижней подачей лака

Изделия, подлежащие пропитке, устанавливают на спец.стенды. К стендам снизу подведен лакопровод, через который внутрь стато- , ра или в бачок для ротора подается пропиточный состав./Рис. 2стр.40/. При данном методе пропитки по сравнению с пропиткой по­гружением сокращается расход лака, т.к. он покрывает главным об­разом пропитываемые обмотки и излишне не расходуется, меньше заг­рязняется пропиточный состав, т.к. с наружной поверхностью ста­торов, кот. не всегда бывает чистой, лак не соприкасается.

Резкое уменьшение загазованности, отсутствие больших масс лака в открытых емкостях создает благоприятные условия для ра­боты в пропиточных отделениях и делает их менее опасными в по­жарном отношении.

Метод пропитки на стендах имеет и недостатки: меньшая произ-

водительность, чем при пропитке погружением, герметизация от­верстий в статоре для предохранения от вытекания лака при про­питке.

Метод вакуумно-нагнетательной пропитки

Пропитка катушек главных полюсов с параллельной обмоткой, имеющих большое количество витков, методом погружения затрудни­тельна. Поэтому такие катушки пропитываются вакуумно-нагнетатель-ным методом.

При этом методе пропитки компаундная масса, подаваемая в автоклав под давлением, спрессовывая катушку, хорошо заполняет промежутки между проводами и наружной изоляцией, а также поры изоляции. Хорошему проникновению компаунда в катушку способству­ет вакуумирование катушек перед подачей в автоклав компаунда, в результате чего из промежутков и пор изоляции удаляют воздух и влагу.

После пропитки в автоклаве снова создают вакуум. При этом происходит испарение более половины летучих веществ и повышает­ся вязкость лака. Лак становится настолько вязким, что практи­ческие не вытекает из обмотки после пропитки и при сушке. Исполь­зование вязкого лака и повышение его вязкости сразу после пропит­ки позволяет за одну пропитку внести в обмотку необходимое ко­личество лака. Поэтому при пропитке в вакууме и под давлением пропитку производят один раз. Особенно эффективен этот метод для многовитковых катушек.

Пропитка обмотки струйным способом

Сущность технологии пропитки струйным /или капельным/ способом заключается в следующем. Статор или якорь подключают к источнику эл.тока низкого U ,кот. производит нагрев обмотки.

Снагрева регулируется по заданной программе автоматически.

Р и с._ 5 стр. 4 0.В нагретую обмотку через сопло тонкой стру­ёй подается пропиточный состав. Статор или ротор находятся в нак­лонном положении и вращаются. Пропиточный состав подается на наружную и внутреннюю поверхности верхней лобовой части обмотки и вследствие наклонного положения пропитываемого изделия, а также

под воздействием капиллярных сил проникает через поры между проводниками обмотки в нижнюю лобовую часть. При соприкосновании состава с нагретой обмоткой вязкость его резко снижается, благо­даря чему он лучше проникает в обмотку. В процессе пропитки на­грев обмотки продолжается, однако tне повышается, из-за охлаж­дающего действия пропиточного состава.

По окончании пропитки статор или якорь поворачивается в го­ризонтальное положение и продолжает вращаться. При этом пропи­точный состав равномерно распределяется в лобовых частях. t обмотки повышается и происходит отвердение пропиточного состава.

Достоинства струйного метода: значительное сокращение дли­тельности пропитки и термообработки обмоток, отсутствие необхо­димости в зэдйсгке поверхностей пакетов от наплывов пропиточно­го -состава, малые потери пропиточного состава, хорошее заполне­ние области смолой, хорошую цементацию обмотки, небольшие площади, занимаемые оборудованием, снижение расхода электроэнер­гии.

Способ, ультразвуковой пропитки

Рис. 9,стр. 41.Берут двухкорпусную пропиточную ванну, разделенную перегородкой из фосфористой бронзы, играющей роль мембраны. Нижнее отделение заполняется водой, в нем помещают излуча­тели, питаемые током высокой f ,а в верхнем, с пропиточным ла­ком, подвешивают пропитываемые детали. Время пропитки - 2мин. Пропиточный лак проникает в мельчайшие поры и даже между листа­ми сердечника. Однако такое глубокое проникновение лака затруд­няет процесс сушки в обычных печах. Лучше всего сушить обмотки током.

Пропитка обмоток в эпоксидных компаундах

•Пропитке эпоксидными компаундами подвергаются обмотки высо­ковольтных Э.М., а также обмотки низковольтных Э.М., работающих в тяжелых условиях. На катушки обмоток нанесена корпусная изоля­ция в виде слюдинитовых лент. Пропитка должна обеспечить полное отсутствие воздуха в катушках и сохранение пропиточного состава, Это достигается тем, что пропитка ведется составами без раство­рителей, а подача состава в катушки производится при глубоком вакууме.

Для обеспечения этих условий необходимо спец.оборудование, состоящее из пропиточных котлов с подогревом, насосов для соз­дания глубокого вакуума, насосов для создания давления и другой аппаратуры. В качестве пропиточного состава применяется эпоксидный компаунд.

Технологический процесс пропитки сердечников с обмоткой и катушек в эпоксидном компаунде включает след,операции: сушку из­делия в печи при t= 110°С в течение З-б ч, вакуумирование из­делия в котле при 50Па течение 2-3часов при t=50-б0°C, подачу эпоксидного компаунда при вакууме, снятие вакуума и пода­чу давления 0,8.10Па в течение 2-3часов /давление создается азотом/, снятие давления и удаление компаунда.

После извлечения из котла сердечники с обмоткой запекаются при t=150-180°С в течение 16-24часов.

Оригинальный способ пропитки статоров,небольших габаритов предлагается в авторском свидетельстве НРБ .В ванну с полиэфир­ным компаундом опускаются лобовые части одной стороны и выдержи­вают в ней 10с. После вывода статора из ванны он поворачивает­ся на 180°и выдерживается в таком положении примерно 120с, чтобы состав проник в пазы. Затем статор поворачивают на 180° и вторично окунают те же лобовые части в ванну на 10с и, повер­нув на 180°,выдерживают 10с. Затем в такой же последователь­ности пропитывают вторую лобовую часть. Пропитанный таким обра­зом статор подвергают сушке.

В последние годы проводятся эксперименты,с использованием обмоточных проводов с самоклеящим покрытием..Разработаны покры­тия, относящиеся по нагревостойкости к классу Н» Общая толщина изоляции не больше, чем у проводов с двойным покрытием лака. Укладка обмоток с такими проводами может производился на имею­щемся оборудовании. После намотки непосредственно на намоточном станке обмотка подключается к источнику тока и производится за­печка лака. При запекании витки в пазу сжимаются и плотно при­легают к корпусной изоляции .освобождается верхняя часть паза и увеличивается индуктивность рассеяния. Лаком заполняются про­межутки между витками, улучшается теплоотдача обмотки и увеличи­вается срок службы /до 40/. В настоящее время этот процесс применяется для статоров электрических машин с высотой оси вра­щения до 160мм, для роторов универсальных машин / /.

Целесообразно при запекании производить опрессовку лобовых частей. Один из способов / /показан на рис. .Обмотанный стато» 3ставится на нижнюю полуформу 5и накрывается верхней I. В кольцевые камеры пресс-формы б и 8вложены манжеты 7из элас­тичного материала. Б камеры под давлением нагнетается жидкий уп­лотнитель, манжеты обжимают лобовые части 2и 4,придавая им требуемую форму. Нагрев лобовых частей производят, пропуская по обмотке ток. Спекание, по мнению ряда специалистов, является прогрессивным процессом и может заменить пропитку.

СБОРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Сборка -один из важных этапов в производстве любых ме­ханизмов. От качества еевыполнения зависит надежность работу изделия. Основные операции общей сборки машину заключаются в установке якоря или ротора на подшипниках внутри статора, сбор­ке подшипниковых узлов, щеточного аппарата и выводящих устрой­ств присоединения к сети.

К подготовительным операциям относится балансировка вра­щающихся частей.

БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ

В изготовленном роторе Э.М.вследствие неравномерного распределения масс центральная ось инерции, на которой располо­жен центр тяжести, редко совпадает с ось» вращения. Смещение оси инерции вызывается главным образом технологическими причи­нами. Например, детали ротора, получаемые литьем, могут иметь неодинаковую толщину стенок и ребер. Роторы, у которых главная центральная ось инерции не совпадает о осью вращения, назввают-ся неуравновешенными. Эта неуравновешенность складывается из суммы двух неуравновешенностей: статической и динамической.

При СТАТИЧЕСКОЙ неуравновешенности ось инерции располо­жена параллельно оси вращения и на ней лежит центр тяжести детали.

При ДИНАМИЧЕСКОЙ неуравновешенности центр тяжести детали расположен на оси вращения, однако каждая из половин ее являет­ся неуравновешенной и их центры тяжести лежат в одной плоско­сти по обе стороны от оси вращения на равных расстояниях.

При вращении' неуравновешенного ротора статическая неу­равновешенность вызывает центробежную силу, а динамическая -центробежной моцет от пары сил. Неуравновешенные центробежная сила и центробежный момент вызывают вибрацию эл.м., которая постепенно, разрушая подшипники, сокращает срок ихслужбы.

Для устранения вредного влияния нруравиовеаенности роторы

подвергают балансировке.

Выбор способа балансировки зависит от требуемой точности уравновешивания и возможности ее достижения на имеющемся обо­рудовании. Следует иметь в виду, что при динамической балансировке достигаются более высокие результата компенсации неу­равновешенности, чем при статической. Динамической балансиров­кой можно устранить как динамический, так и статический неба­ланс.

СТАТИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА

Наиболее распространенным методом статической балансировки является перекатывание ротора положенного шейками вала на горизонтальные стальные жнейки. Очевидно, что ротор будет на­ходиться в устойчивом равновесии, когда центр его тяжести будет в самой нижней точке. Будучи выведен из этого положения, он возвратиться к нему после нескольких перекатываний то в одну, то в другую сторону. Вели диаметры веек равные, то качания будут происходить с разными окружными скоростями, что снизит точ­ность балансировки. Для устранения этого при статической балан­сировке применяют кольцо, толщина которого равна разности ра­диусов шеек вала. Наружная поверхность кольца сферическая, что­бы обеспечить перекатывание его по линейке.

Для легких роторов (до 30кг) вместо линеек применяют тонкие, вращающиеся на шарикоподшипниках стальные диски, на кото­рые кладут шейки вала ротора. При хорошем состоянии подшипни­ков этот способ обеспечивает большую точность, чем перекатыва­ние ротора на линейках.

Более точной чем на призмах и дисках, является балансировка

на специальных весах. БалансируемиЙ ротор I устанавливают шейками вала на опоры рамы 2, которая может поворачиваться вок­руг своей оси на некоторый угол. Поворачивая балансируемый ро­тор, добиваются наибольшего показания индикатора 3. Такое по­казание индикатор будет иметь в том случае, когда центр тяжес­ти ротора будет расположен в наиболваем удалении от оси пово­рота рамы.(см. рис.) Добавлением к грузу 5 дополнительного гру­за-рамки 4 с делениями добиваются уравновешивания ротора, кото­рый определяют по стрелке индикатора в момент уравновешивания стрелка совмещается с нулевым делением.

Определив смещение центра тяжести ротора, к противополож­ной стороне прикрепляют Кадансированный груз. Величину груза подбирают опытным путем. Балансировочные грузы должны быть на­дежно закреплены во избежание обрыва под действием центробеж­ной силы. Прежде балансировку производили исключительно свин­цовыми грузами. Но при большой скорости свинцовый груз может деформироваться или даже оторваться от ротора. Поэтому в ма­шинах новых типов применяют балаисировочнм грузы I, которые согнуты из полосовой или квадратной стали и приварены к торцу ротора(рис. 7а). Для быстроходных мании с п=3000 об/мин, при­меняют грузы, нарезанные из стального кольца трапецивидного се­чения (рис. 7б). Каждый грузик 2 разрезан пополам и крепится винтом I, прижимающим обе половинки грузика к канавке, прото­ченной а нажимной шайбе ротора 3. Балансировку производят, пе­реданная эти грузики по окружности канавки. Балансировку можно производить и без грузиков, путем удаления части металла с той стороны ротора, в которую смещен центр его тяжести. Не следует балансировать ротор путем высверливания аллюминевого замыкаю­щего кольца. Заячей клетки. Ввиду малой плотности алюминия приходится удалять значительную часть его сечения» что нарушает симметрию обмотки.

ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА

Производят на специальных станках. Балансируем ротор о устанавливают на подпружиненную раму или опори станка и приводят

его во вращение. Несбалансированная масса ротора заставляет раму или опору станка колебаться. Эти колебания на балансировочных станках измеряют различными способами и по наибольшей величине отклонения определяют массу и точку крепления баланси­ровочных грузов на легкой стороне или место высверливания необходимого количества металла с тяжелой стороны.,

Колебания каждой из плоскостей ротора А или Б преобра­зуются в э.д.с. и после усиления поступают на гальванометр 7. С частотой колебания ротора через стробоскоп вспыхиваетнеоновая лампочка 10, которая высвечивает на шкале 9 положение ротора, где после остановки ротора закрепляют грузики.

СБОРКА МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

Можно выделить следующие основные операции общей сборки, являющиеся общими для большинства конструкций эл машин пере­менного тока: монтаж подшипников, ввод ротора в статор; запрессовка подшипниковых щитов станину, испытание, отделка после ис­пытания, окраска и сушка собранных машин.

ВВОД РОТОРА В СТАТОР. При сборке статор устанавливают го­ризонтально на лапах. Ввод ротора в статор небольших эл. мааин, когда ротор можно легко удержать одной рукой завыступающий конец вала, производится беа применения приспособлений. Более тяжелве ^роторы вводятся в статор с помощью поддерживающих приспособле-ний, придающих роторам устойчивое горизонтальное положение.

ЗАПРЕССОВКА ПОДШИПНИКОВ В СТАНИНУ . Это наиболее сло­жная и ответственная операция сборки э.м. Сложность ее заключае­тся в том, что заярессовывают одновременно два подшипниковых щита, которые в машинах о шариковыми подшипниками сопрягаются по двум поверхностям. Отверстия щитов сопрягаются с наружным кольцом подшипника» а замковая поверхность -со станиной.

При запревсовке щитов в станину, необходимо обеспечить сов­падение крепежных отверстий с соответствующими отверстиями вну­тренней крышки и станины. Соориентрованные щиты запрессовывают в станину с помощью двухсторонних пневматических или гидравли­ческих прессов, а крепящие их к станине болты завертывают болтовертами. В процессе запрессовки недопустимы перекосы щитов.

После запрессовки подшипниковых щитовв статину заполняют консистентной смазкой каиеры подшипников на 2/3объема и ла­биринтные канавки наружных крышек, затем подшипниковые щиты с каждой стороны машины закрывают наружными крышками. Затем скре­пляют крышки болтами*

Вперед испытанием насаживают на вал вентилятор ,уста­навливают и закрепляют кожух.

При сборке э.м.кроме приспособления для ввода ротора в ста-^ тор применяют пневмо- или электроболтоверты для завертывания болтов. В условиях массового производства при сборке машины на конвейерах пневмоболтоверти оснащают насадками.

СБОРКА ЭМ. ПОСТОЯННОГО ТОКА

Технологический процесс сборки эл. машин постоянного тока отличается от процесса сборки машин переменного тока. Машины с неразъемной станиной собираются в такой последовательности:

сначала подготавливает к сборке якорь, индуктор и подшипниковые щиты. Собственно сборка эм машин начинается с запрессовки в станину переднего щита (со стороны коллектора). Затем в ин­дуктор вводят якорь и запрессовывают задний щит» устанавливают комплект щеток и эл. двиг. передают на испытание. Завершающими операциями являются отделка и окраска эм.

Для запрессовки переднего подшипникового щита станину ус­танавливают в вертикальное положение, щит вставляют в индуктор, в станину ввертывают вручную болты. Затягиивая поочередно болты, расположенные диаметрально противоположно, щит запрессовывают в станину.

'Ввод якоря в индуктор и запрессовку заднего щита в станину можно производить как при вертикальном, так и при горизонталь­ном расположении индуктора.

При сборке машины в вертикальном положении якорь в индук­тор вводят с помощь» крана. Затягивая болты, крепящие щит к станине, запрессовывают подшипниковый щит в станину. При сборке машины в горизонтальном положении щит в станину не завертывают, а свободно вставляют, т.к перед этим горловину станины разогревают специальным индукционным нагревателем.

ОКРАСКА СУШКА ДЕТАЛЕЙ И ЭЛ. МАШИН

Для защиты деталей эл. машин от воздействия внешней среды, вызывающей коррозию, их поверхности покрывают различ­ными лакокрасочными материалами, образующими защитную пленку. У эд. машин окрашивают наружную поверхность ставил, поверхности кожуха вентилятора, пакеты ротора и другие детали. -

Нанесение покрытия. состоит из нескольких операций -подготовительных, включающих в себя очистку окрашиваемой поверхности, ее грунтовку, и при необходимости шпаклевкунанесение лакокра­сочных материалов_ и последующей сушки окрашенной поверхности,

В качестве лакокрасочных материалов для окраски эл.м.

применяют различные краски и эмали.

Высококачественное покрытие получают при нанесении на окрашиваемую поверхность двух трех слоев лака или эмали. В этом случае поверхность детали хорошо прокрашивается, а пленка, образующаяся после сушки, получается более прочной, чем при нанесении той же толщины за один раз. После каждой операции окрашиваемые поверхности сушат.

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ К ОКРАСКЕ. С поверхности, подлежа­щей окраске необходимо удалить продукты коррозии, пленки, мас­ла и другие загрязнения. Для лучшего сцепления лакокрасочного материала о металлом, окрашиваемая поверхность должна быть нес­колько шероховатой, а для получения хорошего внешнего вида, после окраски - ровной. В зависимости от характера и степени загрязнения поверхности применяют механический, химический и другие методы очистки.

К МЕХАНИЧЕСКИМ методом очисти: удаляют следы коррозии и плен­ки окислов. Самая простая и распространенная очистка поверхно­стей - ручным и механизированным инструментом с помощью металлических щеток, шкурки, наждачных камней. Более эффективным и производительным способом является очистка с помощью струи ме­таллической дроби.

К ХИМИЧЕСКИМ методам относят обезжиривание и травление.

Обезжиривание - процесс удаления жировых и масляных загрязнений органическими растворителями щелочных солей.

При травлении растворами кислот или кислотных солей с по­верхности обрабатываемых деталей удаляют окислы.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА деталей основана на действии пере­менных давлений, возникавших в жидкости под воздействием ультразвуковых колебаний. Эти давления возникают в результате собственно колебаний жидкости и в следствии кавитации. За счет

амплитуды колебаний давление жидкости нескольких атмосфер, этого бывает достаточно, для отрыва час­тиц загрязнений, слабо сцепленных с поверхностью детали.

Ультразвуковая очистка производится в специальных ваннах, наполненных моющими жидкостями. В дно ванны встраивают мембра­ны преобразователей соединенных с генератором УВЧ.

Принцип действия магнито-стрикционных преобразователей осно­ван на способности некоторых ферромагнитних материалов изменять

свои размеры, магнитное поле создается навитой на пакет прео­бразователя обмоткой, по которой протекает от генератора перемен­ный ток, В результате колебаний мембраны преобразователя в жид­кости возбуждаются УВЧ колебания. Сочетание действия ультразву­кового поля действием мощей жидкости в десятки рае уско­ряет процесс очистки деталей.

МЕТОДЫ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ следующие: пнев­матическое распыление, безвоздушное распыление под большим дав­лением с подогревом, окраска изделий в электрическом поле вы­сокого напряжения .

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РАСПЫЛЕНИЕ. При атом методе лакокрасочные С материалы дробятся сжатым воздухом и тонким сдоем наносятся на поверхность изделия. Это наиболее распространенный метод окраски. Окрашивают изделия в окрасочных камерах с водяной заве­сой. Камера имеет спереди открытый проем, через который окра­шивает, загружают и выгружают изделие.

Окрашиваемое изделие устанавливают на поворотный стол I. Для создания надлежащих санитарно-гигиенических условий камеры оборудовании системой вентиляции.

При пневмоническом распылении не вся краска попадает на изделие. Излишки ее оседают на решетке 2,а проникая за решет­ку, краска уносится водяной завесой в ванну 12.Водяная завеса создается струями вода, выходящими из форсунок.

Окрашивают изделия в камере с помощью специальных краско- распылителей, который рабочий держит в руке, направляя струю краски последовательно по всей поверхности изделия.

БЕЗВОЗДУШНОЕ РАСПЫЛЕНИЕ ПОД БОЛЬШИМ ДАВЛЕНИЕМ

С ПОДОГРЕВОМ.

При этом методе нагретый до 50-100°С лакокрасочный материал ^. под давлением 4-бМПа подают к соплу. При Вяйсодз из лев» вследствии большого перепада давления легколетучая часть растворителя, входящая в лакокрасочный материал, мгновенно испаряется, это сопровождается увеличением объемов а 1500-1800раз и дроблени­ем лакокрасочного материала.

Основные преимущества метода безвоздушного распыления пе­ред пневматическим, :

1.Сокращение расхода лакокрасочных материалов на 25-30 

за счет уменьшения потерь, уменьшение расхода растворителей;

2.Возможность окраски изделий вне окрасочных камер;

3.Сокращение продолжительности цикла окраски за счет уменьие-

ыения сдоев лакокрасочного материала;

4. Получение более равномерного по толщине покрытия и с хорошим блеском.

ОКРАСКА ИЗДЕЛИЙ В ЭЛ.ПОЛЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. Метод эл.окраски основан на способности частиц лакокрасочного материала получивших отрицательный заряд, двигаться по силовым линиям по­стоянного эл. поля.

К преимуществам метода эл. окраски относится уменьшение расхода лакокрасочного материала, резкое улучшение сан.-гиг. условий труда.

Недостатком метода является неполное окрашивание изделий сложной конструкции.

После окраски изделия сушат, чтобы подучить прочную пленку, хорошо сцепленную с материалом изделия. Сушка покрытии может быть естественной и искусственной Естественная сушка проходит на воздухе и применяется для изделий, покрытых лакокрасочными материалами, образующими пленку за счет удаления летучих раство­рителей .

Искусственной сушке при повышенной температуре в спец, пе­чах подвергают изделия, покрытые материалами, образуя пленку в результате ПОЛИМЕРИЗАЦИИ.

ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

Каждая электрическая машина, изготовленная предприятием

должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к ней стан­дартами или техническими условиями.

Общие технические требования на вращающиеся эл. машины постоянного и переменного тока без ограничения мощности, напря­жения и частоты устанавливает ГОСТ 183-74, допуски на установоч­ные и присоединительные размеры и методы проверки этих величин указаны 8 ГОСТ 8592-81. Для определения соответствия требова­ниям стандартов собранные эд. машины подвергаются техническому контролю и испытаниям.

Соответствие эл. машин требованиям стандартов достигается применением, прежде всего, материалов, соответствующих установ­ленным требованиями строгим соблюдением технологических процессов.

Окраска электрических машин

Детали электродвигателей изготовляют из чугуна, листовой стали и алюминиевых сплавов. Основной вид защиты их от коррозии -лакокрасочные покрытия на органических растворителях. Приме­няемые в настоящее время лакокрасочные материалы содержат до55 органических растворителей, которые безвозвратно теряют при формировании защитных пленок и загрязняют воздушный бассейн. Основной метод нанесения лакокрасочного материала -пневматичес­кое распыление, при котором непроизводительно расходуется не только органический растворитель, но и 50-55 лакокрасочного ма­териала в результате осуждения его в стенках окрасочных камер и вентиляционных устройств. Таким образом, на изделии остается25%завезенного на предприятие окрасочного материала.

Сложившиеся в настоящее время технология и организация ок­расочного производства имеют ряд существенных недостатков: заг­рязнение окружающей среды; взрыве- и пожар о опасность производст­ва; высокая трудоемкость окраски; значительные производственные площади и большие капиталовложения на оборудование для органи­зации технологического процесса; высокая энергоемкость оборудо­вания .

Проблема решается заменой традиционно применяемых лакокра­сочных материалов принципиально новыми композициями, не содер­жащими органические растворители и обладающими более высокими защитными свойствами. В связи со вступлением в силу Закона об охране окружающей среды, который, в частности, ограничивает выб­росы органических растворителей в атмосферу, будущее за порошковыми и водоразбавляемыми материалами. В табл.2приводится анализ структуры мирового /без СССР/ производства лакокрасочных мате­риалов и изменение ее до 1985г.

Лакокрасочная промышленность начала выпуск водоразбавляемой грунтовки марки ВМА-0220и водоразбавляемой эмали, маркиВМА-1232.Грунтовка изготовляется из не дефицитного сырья, она пожароопасна, но жаростойка. Температура вспышки 79,самовос­пламенения З68°С. Грунтовка до рабочей вязкости разбавляется водопроводной водой, наносится окунанием или пневматическим распылением. Рабочая вязкость по вискозиметру ВЗ-4 при окунании

27-39с, при пневмораспылении 23-25с. Окунание более экономично.

Подготовка поверхности детали перед нанесением грунтовки не изменяется: струйное обезжиривание с применением водных мо­ющих средств. Особенность грунтовки ЖЕ-0220 -возможность грунтовки влажных /но без капель/ деталей с температурой поверх­ности 80°С. Температура сушки грунтовки 145-155°0, время конвективной сушки, без учета времени на нагрев деталей, 30мин. При сушке грунтовки, нанесенной на чугунные детали пневмораопылителем, воздух, находящийся в порах чугуна, выходит через плен­ку, делая ее пористой, что снижает коррозионную стойкость. Кор­розионная стойкость покрытия грунтовки, нанесенной на стальные и алюминиевые детали, не зависит от метода нанесения /

Эмаль ВМА-1232 разбавляется и наносится так же, как и грунтовка. Температура сушки эмали 130°0 в течение 30мин. Водоразбавляемая эмаль может применяться как грунтовочное покрытие и в комплексе с другими грунтовками.

Выбор системы лакокрасочного покрытии производится исходя из условий работы электрических машин. Предусматривается одно-, двух- к трехслойное покрытие.

Внедрение новых материалов и технологии их нанесения поз­волит снизить в 2раза трудоемкость, в 1,5-2,0раза -энерге­тические и материальные затраты, в 1,5раза -потребность в производственных площадях и оборудовании, в 3раза сократить выбросы в атмосферу.

Применение порошковых красок решает проблему охраны воздуш­ного бассейна. Однослойное покрытие на их основе обладает высо­кими защитными свойствами в течение длительного срока службы /до 15лет/ и эстетично.

Фирма/Ansaldo/Италия/ производит окраску электрических машин эпоксидными порошковыми красками. Окраска подлежит дета­ли до сборки, и после сборки машины не окрашивают. Окраска про­изводится на линии фирмы /MonteИталия/. Детали на линии прохо­дят подготовку: обезжиривание, травление, промывку, сушку. На­пыление производится в электростатическом поле. После напыления порошок оплавляют при температуре 120и запечке при 180°С.

Качество покрытия высокое; большая механическая прочность, щелоче-кислотостойко, хорошие декоративные свойства /порошок мо­жет иметь практически любой цвет/. В отличие от жидких распы­ленных покрытий порошкообразное эпоксидное покрытие обеспечива­ет равномерный слой на оребренной поверхности корпуса,

Широкое применение порошковых красок сдерживается необхо­димостью разработки новых установок для их нанесения, высокой толщиной наносимого слоя /30-120 мкм/ и температурой оплавления порошка /1б0-180°0/, длительностью времени, необходимого для смены цвета краски.

Стоимость порошковой краски в ФРГ в 1,5раза ниже, чем жид­кой, что стимулирует ее применение. Широкому внедрению порошко­вой краски в СССР препятствует ее высокая цена /в 1,5раза доро­же водоразбавляемых красок/.

Основное внимание при контроле и испытаниях должно быть

обращено на проверку электрической прочности изоляции обмоток, петому что, как показывает опыт эксплуатации, подавляющее боль­шинство аварий эл. машины происходит из-за нарушения изоляции между витками обмотки и между обмоткой и корпусом.

ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ ЭМАЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ.

На электромашиностроительных заводах эмалированные прово­да идущие на изготовление обмоток, подвергаются: 1. физико-ме­ханическим; 2, электрическим испытаниям; 3. химическим испыта­ниям.

Физико-механические испытания эмалированных проводов сос­тоят в определении их геометрических размеров (ГОСТ 14340.1-89) Номинальный диаметр привода и максимальный диаметр эмалирован­ного провода определяют микрометрам не менее чем в трех местах на образце длиной 1м в двух взаимоперпендикулярных направлениях на каждом измеряемом участке.

Эластичность изоляции определяется по ГОСТ 14340.3-89. Про вода. диаметром менее 0,38 испытываются плавным растяжением образца провода на разрывной машине. Образец для испытания имеет расчетную длину 200 мм, растяжение производят со скорость не более ЗООмм/мин. При этом на эмалевой изоляции не должны появляться трещины или другие дефекты.

Эластичность изоляции проводов диаметром выше 0,38 мм определяет путем плотного навивания 10 витков провода вокруг гладкого цилиндрического стержня определенного диаметра, вели­чина которого указывается в стандартах на провода.

При навивании эмалевая пленка подвергается деформации, причем наиболее деформирующим местом будут верхняя я нижняя части поверхности эмалированного проводе.

Механическую прочность эмалевой изоляции определяет путем ее истирания стальной иглой диаметром 0,4 мм на скребковое при­боре игла движется под нагрузкой горизонтально и под прямым уг­лом к провожу. Игла касается поверхности провода, который про­чно держится между двумя зажимами и приводится в возвратно- по­ступательное движение. Длина иглы в одном направлении 10 мм. В момент истирания между иглой и проволокой образуется электри­ческий контакт, напряжение постоянного тока между иглой должно составлять 12В, так срабатывается реле 5 мА.

Число двойных ходов иглы до замыкания эл. цепи при разруше-ния изоляционного слоя характеризует механическую прочность покрытия.

Электрические методы испытаний состоят в определении про­бивного напряжения изоляции, в скрутке двух проводов. Напряже­ние переменного тока промышленной частоты.

Химические, методы испытаний проводятся с целью определе­ния химической стойкости изоляции.

После выдержки образцов провода в той или иной жидкости изоляция провода либо испытывается на механическую прочность истиранием или продавливанием.

КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ ОБМОТОК

Контролируют и испытывают обмотки с целью определения со­ответствия их чертежу и предупреждения попадания поврежденных обмоток на следующие операции изготовления

Контролируют и испытывают обмотки на следующих стадиях изготовления: I.В процессе и по окончании изготовления;

2.В процессе укладки в пазы и на готовом якоре;

3.По окончании сборки эм.

На первых стадиях производства предусмотрены более высо­кие испытательные напряжения, чем при последующих испытаниях. Это объясняется тем, что снять, например, одну катушку обмотки лег­че до пропитки якоря иди статора, чем после пропитки, а тем более после сборки машины.

У изготовленных обмоток проверяется соответствие геомет­рических размеров, прочность витковой изоляции и наружной изоляции по отношению ккорпусу, а также полярность и правильность маркировки выводов у полюсных катушек, активное сопротивление и количество витков.

Соответствие геометрических размеров катушек заданным по чертежу проверяют специальными предельными калибрами. Так при проверке толщины и высоты вязовой темкатушки калибр должен в явном месте пазовой части катушки легко надвигаться на нее.

Чтобы проверить расстояние и центральный угол между пазо-

выми частями статорной катушки применяют деревянные или алюминевые макеты в которые вкладывают пазовые части катушки. Для проверки полюс­ных катушек изготовляют специальные шаблону, им вдвигают во

внутреннее окно катушки.

В процессе укладки обмоток в пазы якоря и по окончании его из­готовления проводят следующие операции испытания и контроля:

1.После насадки коллектора на вал сердечника проверяют коллек-

тор на отсутствие замыкания между пластинами, на электрическую прочность его по отношению к корпусу;

2.После укладки обмоткив пазы сердечника испытывают на проч­ность изоляции относительно корпуса и между витками;

3.После пайки или сварки и обточки коллектора проверяют прави­льность соединений, отсутствие обрывов.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК машин постоянного и пере­менного тока проводят на достоянном токе, т.е. измеряет только активные сопротивления. Для измерения применяют измерительные мосты ,используют метод амперметра и вольтметра .

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК, уложенных в па­зы,по отношению к корпусу и между отдельными фазами производится мегаомметрами.Для низковольтных машин применяют мегаомметры напряжением 500 .У, а для машин с напряжением выше 1000У-на 1000и 2,5кВ.

Во время проведения измерений стрелка прибора не сразу останавливается в каким-то определенном положении.Сначала она показывает меньшее сопротивление, постепенно показания увеличи-вается и стрелка устанавливается на цифре, определяющей сопро­тивление изоляции обмотки относительно корпуса иди между фазами. Изменение показаний стрелки к установившемуся значению объясня­ете тем, что в первые моменты в изоляции возникают токи, прои­сходи зарядка своеобразного конденсатора, отладками которого являются проводники обмотки и сталь магнитопровод, а диэлектриом изоляция. Эти токи поведению уменьшаются и .после их прекращения остается так называемый сквозной ток утечки который и характеризует сопротивление изоляции.

Спустя минуту расчетное значение сопротивления изоляции

должно быть не ниже получаемого по формуле.

Измерив сопротивления через 15и 6О сек после начала намерений можно судить о степени увлажнения изоляции. При влажной изоляции

эти показания почти одинаковы.

Отношения R60/R15=Кабсорбции

По данным сопротивления изоляции нельзя судить о ее качестве т.к. сопротивление сухой изоляции будет высоким даже при нали­чии в ней слабых в электрическом отношении мест -трещин и т.д.

• КОНТРОЛЬ ОБМОТОК И ОБНАРУЖЕНИЕ ДЕФЕКТОВ

Для контроля и обнаружения дефектов в изоляции обмоток су­ществует много разновидностей электронных приборов. Рассмотрим принцип действия одного из них.

Аппарат ЕЛ-1 -нашел широкое применение на эдектромашзаво-дах.Он предназначен для

1.Обнаружения витковых замыканий и обрывов в обмотках,

2.Нахождение паза с короткозамкнутыми витками в обмотках статоров

3.Проверка правильности соединения обмоток концов фаз.

Аппарат ЕЛ состоит из нескольких блоков: импульсного ге-нератора, разверток по горизонтальной и вертикальной осям и эле­ктронно-лучевой трубки

Если к зажимам -прибора подключить обмотку и включить гене­ратор импульсов, то на экране ДТП будет видна траектория хода луча, имеющая ряд изгибов. Норма кривой будет зависеть от элек­трических параметров подключенной к зажимам обмотки. По виду и характеру одной кривой еще нельзя судить о правильности выполнен­ной обмотки, или целостности ее изоляции. Для этого к трем зажимам прибора подключают не один, а два элемента обмотки, которые должны быть одинаковы.

Генератор прибора подает импульсы поочередно то на нача­ло одной, то на начало другой фазы. На экране видны кривые от обоих импульсов. Если обе фазы одинаковы, то эти кривые сливают­ся. Если фазы отличается одна от другой» то на экране прибора, видны две кривые. Это и позволяет судить о наличии дефектов в одной из них.

КОНТРОЛЬ СТАТОРОВ

При контроле схемы соединения проверяется правильность соединения катушечных групп в фазе и маркировка начал и концов фаз.При проверке используется метод регистрации разницы напря­жений на фазах при встречном и согласном включении.

Например, фазы соединении в звезду. Бели на две из них подать переменное напряжение» то на третьей фазе» если проверя­емые обмотки, включены встречно напряжения не будет, следовате­льно маркировка начал и концов фаз выполнена правильно.При не­правильной маркировке фазы окажутся соединенными согласно и на третьей фазе обмотки возникает эдс, которую покажет индика­торное устройство.

ИСПЫТАНИЯ ЭМ. ПОСЛЕ СБОРКИ

Согласно ГОСТ 183-85испытания электрических машин разде­ляются на приемочные, контрольные, приемно-сдаточные, периоди­ческие и типовые.

ПРИЁМОЧНЫЕ - это контрольные испытания опытных образцов продукции, проводимые для решения вопроса о целесообразности производства этой продукции.

КОНТРОЛЬНЫЕ-это испытания объекта, проводимые для кон­троля его качества.

ПРИЕМНО-СДАТОЧНЫЕ -это контрольные испытания готовой про­дукции, по результатам которого принимается решение о ее пригод­ности к поставке. Испытаниям подвергается каждая эл. машина, выпускаемая предприятиями-изготовителями.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ-это контрольные испытания продукции про­водимые периодически в объемах и сроках установленных соответ­ствующей -документацией.

ТИПОВЫЕ -это контрольные испытания продукции, проводимые после внесения изменений в конструкцию, иди технологию изготов­ления для опенки эффективности и целесообразности внесенных изменений.

ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ПРИЕМНО –СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками: Измеряют сопротивление изо­ляции обмоток перед началом испытаний при температуре обмотки, равной температуре окружающей среда. Дня измерения сопротивления изоляции применяются мегаометры на 500В для эл. машин с номина­льным напряжением до 5ОО В включительно и мегаомметры на 1000В для машин UН500 В. По окончании измерения сопротивления изоляции ее необходимо разрядить электрически, соединив с защемленным корпусом машины. Продолжительность соединения с корпусом для машины с Рн до 1000 кВт не менее 15сек.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ И ПРАКТИЧЕСКИ ХОЛОДНОМ СОСТОЯНИИ.

Под практически холодным состоянием эл.машину понимает­ся температура любой ее части, отличающаяся от температуре окру­жающей среды не более чем на +-3°С.

Для измерения сопротивления пользуются одним из методов:

-вольтметра и амперметра;

-однородного моста (Уитстона) или двойного (Томсона);

-омметра логометрической системы;

Измеряют сопротивление непосредственно на выводах обмоток, а для замкнутых обмоток, не имеющих начала и конца (например обмоток якорей коллекторных машин постоянного тока),между точ­ками, доступными для присоединения измерительного устройства.

На машинах мощностью до 100 кВт измерение производится один раз. На машинах более 100 кВт измерения производят трижды, при измерении методом вольтметра и амперметра -при различных значениях тока, а при измерении мостом -каждый раз после нарушения равновесия моста.

ИСПЫТАНИЕ МАШИНЫ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ

Испытание проводится либо в режиме генератора, либо в режиме двигателя с целью определения прочности эл. машины при) аварийном повышении частоты вращения.

При испытании частоту вращения плавно плавно увеличива­ют до повышенной и выдерживают при ней в течении 2мин, аза­тем плавно понижают до полной остановки машины.

Превышение частоты вращения большинства ал.машин дости­гает 20наибольшей, указанной на табличке.

ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК НА ЭЛ . ПРОЧНОСТЬ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА МАШИНЫ , МЕЖДУ ОБМОТКАМИ И

ВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

Испытания изоляции обмоток эл. машин проводятся практи­чески синусоидным напряжением с частотой 50 Гц. Величина испы­тательного напряжения устанавливается ГОСТ 183-74 в зависимости

от вида мощности и напряжения машины и превышает напряжение в

несколько раз.

Испытательное напряжение должно прикладываться плавно или ступенями, не превышающими 5%его окончательного значения. Пол­ное испытательное напряжение выдерживают в течении 1 мин.

Выдержавшей испытание изоляции относительно корпуса машины и между обмотками считается такая обмотка у которой при ис­пытании не произошло пробоя изоляции или перекрытия ее сколь­зящими разрядами.

Эл. прочность витковой изоляции испытывается повышенным напряжением, при приложении которого, изоляция должна выдер­живать испытания в течении З мин. Испытания проводят в режиме холостого хода при повышении напряжения на 30%сверх номинального.

ПРОВЕРКА УСТАНОВОЧНЫХ И ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ размеров.

ГОСТ 8592-81для всех видов эл. машин общего и специаль­ного назначения (за исключением вертикальных машин большой мо­щности) устанавливает допуски на следующие установочные и при- соеденитедьные размеры: -высоту оси вращения;

-отверстия и их расположение а лапах для крепления эл.машин;

-выступающий конец вала;

-сопрягаемые размеры крепительного фланца,

-отверстия и их расположение на крепительном фланце,

Величины предельных отклонений от номинальных размеров

форм и расположения указанных установочных поверхностей зависят

от исполнения по точности, которую стандарт устанавливает три.нормальной, повышенной и высокой точности.

Проверку высота оси вращения вала "h" относительно опорной плоскости машины согласно ГОСТ 8592-81определяют от середины выступающего конца вала.

Проверка отверстий и их расположения в лапах для крепли -

ния эл.машины осуществляется с помощью калибр-пробки; комплек-сным калибром, базирующемся на конец вала. Стандарт допускает проверять координаты отверстий универсальным измерительным ин­струментом.

СТАНЦИИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭМ.

Контрольные испытания эл. машин производятся на испытате-льных станциях, которые выделяют в отдельные участки,

На стенде испытуемая машина соединяется с приводным двигателем при помощи эластичных муфт, карданных валов компенсирующих возможные перекосы осей валов машины.

Испытание эл. прочности изоляции обмоток высоким напряже­нием производится обычно на отдельном стенде, огороженном со всех сторон металлической сеткой, с соблюдением всех правил техники безопасности при работе на высоковольтных установках.

Кроме испытательных стендов и кабины для испытания на эл.

прочность изоляции высоким напряжением станции должна быть пли­та для проверки присоеденительных размеров, а также все необхо­димые испытательные приборы и инструменты.

Постоянный и переменный ток для испытания эд. машин пода­ется на испытательную станцию из машинного зала,расположенного в отдельном помещении рядом с испытательной станцией.

Ас.двигатели единой серии 4А наиболее массо­вой продукции эл.. машиностроения -с высотой оси вращения 71-16мм испытуют на комплексно-механизированных станциях карусе­льного и конвейерного типов конструкции ВЙИИТэлектромаша, имею­щих высокую производительность (250-400)тыс. эл. дв. в год и, высокой автоматизацией испытания.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ЭЛ. МАШИН

Основные требования инструкции по технике безопасности к устройству непитательных станций и работе на них следующие:

1.Испытательные станции должны соответствовать требованиям "Правил устройства электроустановок".

2.Распред. устройства и пульты управления должны быть выполнены

в защищенном исполнении.

3.На испытательной станции должен находиться полный комплект

эл.техн. установленного оборудования.

4.на видных местах необходимо вывесить производственные инстру­кции, плакаты и правила по оказанию первой помощи и тушению по­жара.

5.Испытательные станции должны иметь постоянные или временные ограждения, исключающие возможность случайного прикосновения к токоведущим частям.

6.Ограждения, корпуса эл. машин, оболочки пультов и стендов должны быть надежно заземлены.

7.Двери ограждений, открывающее элементы корпусов или оболочек, если при их открывании или снятии становится возможным доступ к то-коведущим частям, должны иметь блокировки.

8.Блокировки при открывании дверей должны полностью снимать напряжение с испытательногостенда при закрывании дверей на­пряжение может быть восстановлено лишь после повторного включе­ния пускового устройства.

9.Испытательные станции должны быть хорошо освещены.

10.Перед началом испытания ответственный руководитель или ис­полнитель работ должен проверить правильность сборки схем.

1