Спосіб закупорювання обмотки в пазах електричної машини та пристрій для його реалізації

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке, изготовлении и ремонте асинхронных электродвигателей, Еще в начальной стадии изготовления асинхронных двигателей прочно укрепились полузакрытые пазы с всыпной обмоткой, не позволяющей оптимально - рядами располагать в пазах проводники в той последовательности, в которой производилась намотка на шаблонах катушечных групп. При распушивании катушек перед введением одиночных проводников через шлицы пазов неизбежны перекрещивания проводников в пазу, При крестах напряжение между проводниками может достигать недопустимых значений. Кроме того, в эксплуатации под воздействием вибрации происходит постепенное разрушение пленок пропиточного лака с последующим перетиранием в точках соприкосновения при крестах изоляции, с возникновением витковых замыканий. Кроме того, кресты препятствуют увеличению коэффициентов заполнения пазов. Технологический процесс изготовления при открытых пазах обмотки вне статоpa обеспечивает общее снижение трудоемкости ее изготовления по сравнению с всыпячием в полузакрытые пазы примерно в 2 раза, прежде всего за счет технологической автономности изготовления активных частей Именно применение открытых пазов позволяет повысить технический уровень обмоточно-изолировочных работ. При этом не снижаются характеристики двигателей при магнитном закрытии производительными средствами открытых пазов, что и является предметом данной заявки. Известен способ, а также устройство для капсулирования пазов статора с применением магнитодиэлектрических паст (МДП), например по авт.св. № 420055, 1970, содержащее цилиндрическую оправку с подачей вакуумированной МДП одновременно во все надпазовые шлицевые полости нагнетанием с вибрированием вакуумированной массы. Устройство узко специализированно для типоразмера и даже в массовом производстве практически неприменимо в связи с закупориванием пастой-премикс узких выпускных каналов при перерывах в действии, практически не поддающихся очистке. Известны и другие аналоги заявляемому изобретению, практически не использующиеся в массовом производстве, тем более непригодные в индивидуальном и мелкосерийном производстве по вышеуказанной причине. Прототипом принимается авт.св. СССР № 420055. Заявляется универсальное устройство, пригодное как для серийного производства, так и при ремонте в условиях эксплуатации. Если в прототипе раздаточные отверстия, число которых равно числу пазов, неподвижны относительно пазов и заполнение осуществляют продавливаиием массы вдоль шлицов, то в заявке осуществлено попазное заполнение пазов под напором в заданном направлении шлицов через раздаточное отверстие, непосредственно контактирующее с заполняемой полостью, практически при любой длине паза и габарите двигателя. При этом осуществим визуальный контроль качества укупорки псевдокипящей пастой-лремикс, а также предупредительные разборки с очисткой частей шприца от остатков пасты при бездействии устройства. Английское слово "premixed" означает "предварительно смешиваемое перед употреблением", Относительно быстрое снижение текучести и отверждение при перерывах в работе практически не обеспечивает стабильную работу известных аналогов, предусматривающих закрытие одновременно всех пазов продавливанием пасты. Согласно же заявке, виброшприц, поступательно двигаясь, заполняет "кипящей" пастой-премикс, обладающей малым гидравлическим сопротивлением, тончайшие щели, обеспечивая за счет особопрочной адгезии после термического отверждения омоноличивание обмотки с сердечником, что недостижимо и при забиваемых магнитных клиньях, расшатываемых вращающимся магнитным полем с контактной эрозией вплоть до разрушения. Устройство содержит шприц со сменным раздаточным щелевым отверстием, в нижней части которого по периметру выполнено уплотнение, не позволяющее растекаться МДПП по зубцам. Шприц укреплен на реактивном электромагнитном вибраторе, обмотка которого включена в сеть с частотой 50 герц. Вибратор подает на шприц ~100 униполярных импульсов в секунду. Он соединен с направляющим немагнитным роликом устройства, с помощью которого вручную продвигают при опущенном в шлиц паза отверстии шприца устройство по всей длине паза и строго ориентированно под давлением заполняют псевдоожиженной пастой полость. Этому способствует жидкотекучесть с небольшим гидравлическим сопротивлением пасты, зерна ферропорошка которой под воздействием вибрации интенсивно перемешиваются между собой, Визуально представляется, как будто бы имеет место кипение, однако достижение жидко-текучести МДПП вполне реально. Схема устройства приведена на чертеже, где показаны шприц 1, однотактный вибратор 2, направляющий и уплотняющий ролик 3, надпазовая полость 4, сторона 5 катушки, раздаточное отверстие б, запор 7 раздаточного отверстия, уплотнение 8 от растекания МДПП по зубцам. В отличие от прототипа (авт.св. № 420055, кл, Η 02 К 15/12) подача магнитоди-электрической пастыпремикс осуществлена не с поперечного сечения надпазовой полости, а с ее поверхности, не продавливается вдоль полости, а с минимальным гидравлическим сопротивлением под радиально к оси дсигателя направленной струей с соответствующим напором проникает в полость и прилегающие к ней пустоты между жестями и изоляцией катушки, предварительно осаженной роликом, с надежным визуальным контролем качества укупорхичі исключением при этом закупоривания приспособления пастой-премикс из-за несвоевременной очистки каналов и полости от МДПП, Особо существенна и достигаемая при попазной укупорке универсальность устройства, применимого для любых типоразмеров, с заменой только раздаточного отверстия в шприце. Более того, магнитное закрытие пазов является альтернативой полузакрытых пазов с крестовыми всыпными обмотками, что равносильно коренным преобразованиям в массовом электромашиностроении. Заявляется способ применения устройства для магнитной укупорки обмиток в пазах электрической машины. Пазовые клинья различных конструкций и способов преимущественно с торца забиваемых в надпазовые полости, с плотностью посадки, сохраняющейся во все время эксплуатации, описаны в параграфе 1.2 книги Жерве Г.К., "Обмотки электрических машин". Л., Энергоатомиздат, 1989. Описываемые Жерве Г.К. способы принимаются в качестве аналогов. Заявляемому способу прототип не находится. Наиболее близким аналогом является авт.св. N° 420055. Фактически имеют место процессы, близкие к литью под давлением в сочетании с вибрационным перемещением МДПП, которую отливают в надпазовой полости, не извлекают отливку, подвергают термическому отверждению, чем обеспечивают высокопрочную адгезию принявшей конфигурацию полости отливке укупорки с зубцами и катушкой обмотки. Сглаживание нарушений активной поверхности сердечника статора с применением магнитодиэлектриков, магнитных при малых потерях на вихревые токи благодаря большому удельному сопротивлению, одновременно с надежным креплением катушек в пазах, поясняется чертежом и осуществляется в такой последовательности операций: смешивают ферромагнитный порошок со смолой непосредственно перед укупоркой; заправляют шприц приготовленной МДПП; подключают к сети электровибратор 2 и придают МДПП жидкотекучесть; устанавливают устройство в начальной части надпазовой полости 4, одновременно осаживая роликом 3 катушку в пазах; открывают запор 7 и вручную с нажимом на поршень шприца и введенном в надпазовую полость 4 раздаточном отверстии 6 с плотно прижатым к зубцам сердечника уплотнением 8 литьем под давлением, совмещенным с вибротранспортировкой, заполняют даже тонкие несплошности, чем обеспечивают соответствующее очертанию поверхности прочное прилегание укупорки, исключающее ее расшатывание вращающимся магнитным полем; по окончании попазного заполнения МДПП всех пазов, выдержки на воздухе и термическом отверждении фактически создают пазовый клин, предельно хорошо подходящий к месту своей посадки, с гарантированной прочностью укупорки.