Меню сайта

загрузка...

Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Обмотока машин постоянного и переменного тока

Стержневая обмотка

При больших токах сечения проводников секций получаются настолько большими, что выполнение катушек путем намотки на шаблоне и в особенности выгиб

  Головки

представляют большие

затруднения. В этих случаях секции обмотки изготавливаются из отдельных стержней, называемых полусекциями. Полусекции соединяются между собой хомутиками и пропаиваются. Это соединение соответствует головке в катушечной обмотке.

Обмотки, выполняемые таким образом, называются стержневыми.

Иногда обмотки, состоящие из проводников большого сечения прямоугольной формы, называют стержневыми и в тех случаях, когда они изготовляются целой секцией и имеют головку такую же, как в катушечной обмотке.

Стержни полусекций волновой и петлевой обмоток показаны на рис. 4-10 и 4-11. Они изготовляются путем выгиба на специальном шаблоне. Соединение полусекций хомутиками и запайка производятся после укладки в пазы якоря.

Ступенчатые обмотки выполняются в виде стержневых из отдельных полусекций.

Изоляция обмоток якоря

Изоляция обмоток якорей машин постоянного тока может выполняться по классу А или В (см. гл. 3). Нормальные машины изолируются по классу А. При этом в основном используется хлопчатобумажная пряжа или лента.

В тех случаях, когда к машине предъявляются повышенные требования в отношении надежости, прибегают к более высокому классу изоляции. Так, например, для машин, работающих в сырых помещениях, в шахтах, на судах и т. п., применяют так называемую противосыростную изоляцию. Для особо ответственных крупных машин, применяют изоляцию класса В, Г или Н, т. е. более теплостойкую.

Изоляция обмоток якоря подразделяется следующим образом:

а)             изоляция проводников;

б)            изоляция между витками;

в)             изоляция катушечных сторон в пазу;

г)             изоляция лобовых частей.

По качеству изоляция может быть трех видов:

а)             нормальная изоляция;

б)            влагостойкая изоляция;

в)             теплостойкая изоляция.

Изоляция креплений обмотки будет рассмотрена отдельно.

  Изоляция проводников

Для изготовления якорных обмоток применяют либо неизолированные (голые) проводники, либо проводники, изолированные одним или двумя слоями хлопчатобумажной пряжи или другими

видами изоляции. В случае применения голой меди проводники покрываются одним слоем микаленты, шириной 12—15 мм и толщиной 0,13 мм. Лента накладывается по всей длине витка как в пазовых, так и в лобовых частях, причем витки ее перекрывают друг друга на половину ширины ленты, т. е. вполнахлестки, как показано на рис. 4-12. Благодаря чему получается непрерывный слой изоляции без просветов на стыках между витками ленты. При этом односторонняя толщина изоляции равна двум толщинам ленты.

б.             Изоляция между витками

В нормальных машинах, напряжением до 500 в, изоляция проводников якоря является вполне достаточной для того, чтобы выдержать те небольшие напряжения, которые существуют между витками одной секции. Обычно напряжение между коллекторными пластинами не превышает 35—40 в. Оно является суммой напряжений между отдельными витками. Например, пусть напряжение между витками секции равно 10 в, а число витков в секции равно трем. Тогда напряжение между двумя соседними коллекторными пластинами равно 3 • 10 = 30 в.

Как видно из приведенного примера, напряжение между витками секции равно части напряжения между коллекторными пластинами, которое и само невелико.

Что касается напряжения между проводниками, лежащими в одном пазу и в одном и том же слое, но принадлежащими разным секциям, то оно равно полному напряжению между коллекторными пластинами. Однако в нормальных машинах и здесь обычно ограничиваются изоляцией самих проводников, не прибегая к добавочной изоляции между витками.

напряжения между коллекторными пластинами. Проводники 4, 5 и 6 принадлежат другой секции. Напряжение между проводниками 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 равно полному напряжению между соседними пластинами коллектора.

Изоляция катушечных сторон в пазу

Все секции, принадлежащие одной катушке (или полусекции при стержневой обмотке), изолируются общей изоляцией от стенок паза. Эта изоляция сообщает катушке не только электрическую прочность, но и механически связывает отдельные секции между собой.

Толщина пазовой изоляции определяется напряжением машины. Обычно применяют одну и ту же толщину для всех напряжений до 500 в.

Эта изоляция состоит из двух слоев микафолия или синтофо-лия толщиной 0,15—0,18 мм. Она выступает с обеих сторон стали якоря, включая нажимные пальцы, на 8—10 мм. Микафолий или синтофолий накладываются вперекрой.

Для предохранения основной изоляции от механических повреждений поверх нее накладывается вперекрой один слой лакированной телефонной бумаги толщиной 0,07 мм.

Как известно, сталь якоря набирается из отдельных листов ? выштампованными пазами. Поэтому поверхность паза не получается абсолютно гладкой. Отдельные листы сдвинуты относительно друг друга на 0,1—0,2 мм. Для того чтобы образующиеся таким образом выступы (гребенки) не повредили изоляции катушек, в паз закладывается гильза из электрокартона толщиной 0,15—0,2 мм.

На рис. 4-13 изображен разрез паза с нормальной изоляцией. Между сторонами отдельных катушек прокладывается полоска из электрокартона толщиной около 1 мм в зависимости от свободного пространства по высоте паза. Такая же полоска закладывается под клин, удерживающий обмотку в пазу; она предохраняет изоляцию от повреждений при забивании клина.

Изоляция лобовых частей катушки

Лобовые части катушки непосредственно не соприкасаются со сталью якоря, поэтому изоляция их по сравнению с пазовыми частями делается облегченной. Благодаря этому улучшается также их охлаждение, ибо изоляционные материалы являются плохими проводниками тепла.

В нормальных машинах лобовые части катушек изолируются одним слоем тафтяной ленты толщиной 0,18 мм впол-нахлестки. Кроме того, для большей механической прочности места выхода катушки из паза и переход от пазовой изоляции к лобовой покрываются дополнительным слоем этой же ленты.

Между отдельными слоями обмоток в лобовой части прокладываются полоски электрокартона толщиной от 3 до 10 мм и более в зависимости от формы головки и расстояния между слоями обмотки.

На рис. 4-14 показан разрез катушки в лобовой части, а на рис. 4-15 видна прокладка между слоями обмотки в этой же части. Изоляция обмоткодержателей, на которые опираются лобовые части, будет описана ниже.

При всыпной обмотке изоляция ее производится способом, отличающимся от вышеописанного, так как секции обмотки вкладываются в паз неизолированными. В этом случае изоляция пазов якоря производится до укладки обмотки.

В виду того, что при всыпной обмотке лобовые части ее соприкасаются с торцовыми частями тела якоря, последние изолируют посредством дисков электротехнического картона. Диски эти обычно вырубаются тем же штампом, что и сталь якоря. Крепление дисков вместе со сталью якоря на валу осуществляется с помощью упорных стальных шайб. Якорь с установленными изолирующими дисками показан на рис. 4-16.

Изоляция паза для машин небольшого напряжения (13—24 в) обычно состоит из одного слоя электрокартона толщиной 0,1 — 0,2 мм. При напряжении 110—220 в, кроме электрокартона, кладется один слой лакоткани.

Для повышения стойкости изоляции обмоток и защиты ее от проникновения влаги при применении бумажных изоляционных материалов, а также при всыпных обмотках необходимо производить их пропитку лаками.

Влагостойкая изоляция

Для машин, предназначенных работать в сырых помещениях, применяется специальная, так называемая влагостойкая изоляция, т. е. входящие в ее состав материалы должны быть мало гигроскопичными С этой же целью изолированные катушки покрываются специальными лаками. Хотя лаков, не пропускающих влагу, нет, но все же они замедляют проникновение ее в изоляцию. В разобранной выше нормальной изоляции наиболее гигроскопичным является электрокартон. Поэтому при влагостойкой изоляции электрокартон должен быть заменен другими материалами.

Лучшие результаты достигаются при применении миканита, микафолия и тому подобных материалов, изготовленных из слюды. Полученная таким образом изоляция, хотя и является усиленной

по сравнению с нормальной, все же не может быть названа влагостойкой, если ее не покрыть водонепроницаемыми лаками, так как влага может проникнуть в зазоры между слоями изоляции.

Влагостойкость хорошо достигается при многократной пропитке катушек с применением вакуумного процесса. В результате пропитки воздушные прослойки между слоями изоляции заполняются лаками, и тем самым катушка предохраняется от проникновения влаги.

Изоляция класса В

К изоляции ответственных машин, работающих в тяжелых условиях (например, прокатные и судовые электродвигатели и т. п.), предъявляются требования повышенной надежности.

Им отвечает изоляция класса В, допускающая температуру нагрева 120°. Как известно, к изоляции класса В относятся материалы, в основном состоящие из неорганических веществ и содержащие вещества органического происхождения в небольших количествах, причем они служат либо защитным покровом для основной изоляции (например, батист), либо связующим материалом (например, лак, входящий в состав миканита, микаленты и т. п.). На рис. 4-17 в качестве примера показаны сечения катушки, в пазовой и лобовой частях имеющие теплостойкую изоляцию. Как видно из рисунка, проводники секций (стержни) изолиро-


ваныповсей длине микалентой, покрытой слоем батистовой ленты, наложенной впритык. Батистовая лента предохраняет микаленту от повреждений, а также скрепляет ее витки между собой. Все секции одной катушки покрыты общей изоляцией также из мика-ленты, которая сверху предохранена слоем миткалевой ленты. Поверх последней накладывается один слой электрокартона (только в пазовой части).

Описанная изоляция одинакова по всей длине катушки как в лобовой, так и в пазовой части и носит название непрерывной. Она обладает большой надежностью, так как в ней отсутствует наиболее легко уязвимый стык между изоляцией пазовой и лобовой частей.

При напряжениях до 250 в в лобовой части общую изоляцию катушки можно делать из лакированной ткани вместо микаленты.

Теплостойкая изоляция класса Н на кремнийорганических лаках

Когда машины проектируются с высоким использованием материалов, максимально уменьшаются их габариты и вес, температура

перегрева обмоток не сохраняется на уровне, допустимом для изоляции класса В.

В этих случаях находит применение изоляция из препаратов слюды и стекла на кремнийорганических лаках, допускающая температуру нагрева в наиболее нагретой точке 180° С. К таким материалам относятся стекломикалента марки С2ЛФК (по ТУОИИ 503-057-54) на кремнийорганическом лаке, применяемая в качестве основной изоляции, и миканит прокладочный нагревостой-кий марки ПФ2КА. Промазка слоев изоляции производится лаком ЭФ5 (по ВТУ МХП № 2300-56), пропитка изоляции производится лаком ЭФ-3 (по ВТУ МХП № 2300-56).

На рис. 4-18 в качестве примера показаны сечения катушки в пазовой и лобовых частях, имеющей теплостойкую изоляцию на кремнийорганических лаках. Катушка в этом примере намотана из провода марки ПСДК со стеклянной изоляцией.

Указанная на рис. 4-18 изоляция может применяться на напряжении до 500 в при окружной скорости якоря ниже 60 м/сек — с двумя слоями стек ломика ленты, выше 60 м/сек — с тремя слоями стекломикаленты. Для машин меньшей окружной скорости три слоя стекломикаленты рекомендуются на напряжения от 500 до 1 000 е.

В случае, если применяется голый провод, последний изолируется одним слоем стекломикаленты вполнахлестки.