Полюс ротора электрической машины и устройство для изготовления его обмотки возбуждения

 

Использование: в электромашиностроении. Сущность изобретения: для снижения трудоемкости изготовления и обеспечения требуемой поверхности охлаждения. Медная шина выполнена с наклонной кромкой, причем вершины наклонных участков направлены в сторону внешнего диаметра ротора. Устройство для намотки снабжено приспособлением, состоящим из приводного механизма содержащего электродвигатель с фрезерной головкой, и элементами регулирования положения головки. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам.

Известна конструкция полюса ротора, содержащая сердечник с обмоткой.

С целью улучшения охлаждения обмотки ее витки выполнены выступающими в зоне лобовых радиальных участков. Выступающие витки выполнены с чередованием, например, через два. Такое чередование значительно усложняет намотку витков катушки, наложение межвитковой изоляции и чистку после опрессовки и запечки катушки. Да и распорки, установленные между щетками и внутренним радиусом витков катушки, не распирают выступающие витки, так как они не касаются радиусного контура распорки.

Известно устройство для намотки полюсных катушек, содержащее электродвигатель, поворотное устройство, оправку, бухтодержатель.

Применение этого устройства ограничено из-за невозможности формировать (гнуть) катушки полюсов для мощных электрических машин, так как оно применимо для изготовления катушек из прямоугольного профиля шинной меди.

Наиболее близким к предложенному является полюс ротора электрической машины, содержащий сердечник, закрепленную на сердечнике винтообразную обмотки возбуждения из медной машины с межвитковой и корпусной изоляцией.

В данной конструкции с целью увеличения наружной поверхности охлаждения катушек их изготавливали из шинной меди с двусторонним скосом по внешнему контуру катушки.

Однако необходимо отметить сложность процесса изготовления такого профиля, наличие дорогостоящего оборудования и оснастки. Кроме того, медь такого профиля производится и поставляется кабельным заводом, т.е. относится к комплектующим изделиям, что не исключает возможность срыва поставок, приводящего к простою производства, на котором изготовляют, например, гидрогенераторы.

Наиболее близким к предложенному устройству для намотки является устройство для намотки полюсных катушек, содержащее электродвигатель, стол с закрепленным на нем шаблоном и зубчатые передачи.

Недостатком его является то, что оно приспособлено для намотки полюсных катушек только из имеющегося профиля шинной меди, т.е. нет возможности одновременно формировать профиль витка и форму катушки.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и обеспечение требуемой поверхности охлаждения обмотки полюсов.

Это достигается за счет того, что в полюсе ротора электрической машины, содержащем сердечник, на котором закреплена винтообразная обмотка возбуждения из медной шины, имеющей по крайней мере одну наклонную кромку, расположенную на внешней поверхности обмотки с вершиной, направленной в сторону внешнего диаметра ротора, и межвитковой и корпусной изоляцией, наклонная кромка выполнена на всю ширину паза.

Устройство для намотки катушки полюса, содержащее стол с закрепленным на нем шаблоном и привод его вращения, снабжено фрезерной головкой с приводным механизмом и элементами вертикального и горизонтального регулирования положения для выполнения наклонной кромки.

Новизна предложенного решения заключается в новой совокупности признаков.

Сущность предложенного решения заключается в том, что выполнение медной шины с наклонной кромкой на внешней поверхности катушки при сохранении необходимой площади наружной поверхности охлаждения катушек обеспечивает значительное упрощение формирования профиля этой поверхности, чем достигается снижение трудоемкости в целом. Расположение вершин наклонных участков в сторону внешнего диаметра ротора формирует плавную траекторию охлаждающего воздушного потока.

Кроме того, благодаря взаимодействию известных признаков с новыми устройство обеспечивает не только намотку катушки полюса, но и одновременное формирование профиля витка и формы катушки.

На фиг.1 изображен полюс ротора, общий вид; на фиг.2 и 3 - схема формовки и намотки его катушки.

Полюс ротора содержит сердечник 1, стяжные шпильки 2, демпферные стержни 3, верхнюю изоляционную шайбу 4, нижнюю изоляционную шайбу 5, упорную шайбу 9. Витки 6 катушки разделены межвитковой изоляцией 7 и изолированы от корпуса корпусной изоляцией 8.

При намотк на прямолинейном участке внешней боковой стороны за пределами закрепленной бухты шинной меди устанавливается съемная фрезерная головка 10 с приводным механизмом перед участком формирования витков 6 обмотки катушки. Фрезерная головка снимает необходимую часть на одной кромке, образуя необходимую площадь охлаждения, которая будет расположена под углом, например, 45^о, причем вершины наклонных участков направлены в сторону внешнего диаметра ротора.

Фрезерная головка соединена с электродвигателем 12 и может регулировать угол наклона посредством регулировочных элементов 13 в зависимости от обрабатываемого профиля меди. Взаиморасположение оправки 11, формируемых витков катушки и фрезерной головки 10 с приводом 12 изображено на фиг.2 с размещением на поворотной плите.

Формирование скоса на боковой внешней поверхности начинается с концевой части на прямолинейном участке витка после включения привода фрезерной головки. С целью исключения подъема витка при его формировании с боковой стороны оправки предусмотрен прижимающий фиксатор 14.

Формула изобретения

1. Полюс ротора электрической машины, содержащий сердечник, на котором закреплена винтообразная обмотка возбуждения из медной шины, имеющей по крайней мере одну наклонную кромку, расположенную на внешней поверхности обмотки с вершиной направленной в сторону внешнего диаметра ротора из межвитковой и корпусной изоляцией, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, наклонная кромка выполнена на всю ширину шины.

2. Устройство для изготовления обмотки возбуждения ротора электрической машины, содержащее стол с закрепленными на нем шаблоном и привод его вращения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования и поверхности охлаждения при намотке, оно снабжено фрезерной головкой с приводным механизмом и элементами вертикального и горизонтального регулирования ее положения для выполнения наклонной кромки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3