Конструкция и изоляция обмоток якорей

МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

Основным элементом якорных обмоток машин постоянного тока является секция, в которой может быть один или несколько витков. Выводные концы каждой секции соединены с пластинами коллектора. Несколько секций, пазовые стороны которых размещают в одном слое паза, имеют общую корпусную изоляцию и образуют катушку обмотки. Катушка обмотки якоря в отличие от катушки обмотки статора машины переменного тока имеет столько пар выводных кон­цов, сколько секций она имеет в своем составе (рис. 3.45).

В большинстве машин общего назначения мощностью до 30...40 кВт обмотки выполняют из круглого, а в машинах боль­шей мощности — из прямоугольного обмоточных проводов. Об­мотки из круглого провода укладывают в полузакрытые пазы (рис. 3.46, а). Плотность укладки проводников оценивается коэф­фициентом заполнения паза (см. § 3.4).

Пример исполнения изоляции обмоток из круглого провода приведен в табл. 3.18. Корпусная изоляция пазовой части катушек выполнена пазовым коробом из одного или двух слоев изоляцион­ного материала. Для повышения надежности короба в местах выхо­да его из пазов по торцам якоря он завернут в виде манжеты. Про­кладки между слоями обмотки в пазу выполнены из того же материала, что и короб. В лобовых частях секции и катушки допол­нительно не изолируют.

Рис. 3.45 Катушка обмотки якоря машины постоянного тока, состоящая из трех секций

Рис. 3.46 Поперечный разрез пазов якоря а – с обмоткой круглого провода; б – с обмоткой из прямоугольного провода; 1 – корпусная изоляция; 2 – проводники обмотки; 3 – прокладки между слоями обмотки; 4 – прокладки под клин; 5 – пазовый клин; 6 – проволочный бандаж; 7 – прокладка под бандаж; 8 – прокладка на дне паза

 

Таблица 3.18. Изоляция обмотки якоря двигателей постоянного тока (пазы овальные полузакрытые; обмотка двухслойная всыпная из круглого эмалированного провода; напряжение до 600 В)

 

Высота оси вращения h, мм	Позиция	Материал	Число слоев	Односторонняя Толщина изоляции, мм
Класс нагревостойкости	Толщина, мм
В	F и H
80-112		Изофлекс	Имидофлекс	0,35		0,35
	“	“	0,35		0,35
132-200		“	“	0,25		0,5
	“	“	0,25		0,5

 

Примечание. Прокладку между катушками в лобовых частях обмотки выполняют из изофлекса.

 

В табл. 3.19 показано исполнение изоляции обмоток якоря дви­гателей 4П100 и 4ПФ132. Обмотки рассчитаны на механизирован­ную укладку. Проводники закреплены в пазах пазовыми крышками, выполненными из того же материала, что и короб.

Таблица 3.19. Изоляция обмотки якоря двигателей серии 4П

(пазы полузакрытые, обмоточный провод ПЭТ-155; двигатели 4П

с h = 80...160 мм — рис. а; двигатели 4ПФ с h = 112...200 мм — ряс. б)

 

Рисунок	Позиция	Материал	Число слоев	Односторонняя толщина изоляции, мм
	Пленкокартон ПСК – А – 175		0,3
	То же		0,3
Продолжение табл. 3.19.
Рисунок	Позиция	Материал	Число слоев	Односторонняя толщина изоляции, мм
		Плекокартон ПСК – ЛП – 125		0,35
	То же		0,35
	“		0,35

В обмотке из прямоугольного провода проводники располага­ют своей широкой стороной параллельно боковой грани паза (рис. 3.46, б), причем проводники одной секции укладывают друг над другом, а пазовые стороны секций, составляющих одну ка­тушку, — в одном по высоте слое паза — в верхнем или в ниж­нем. Подобное расположение принято для выравнивания индук­тивного сопротивления секций, принадлежащих одной катушке, так как оно существенно зависит от размещения проводников по высоте паза.

Число витков в секции обмотки из прямоугольного провода обычно не превышает одного-двух, реже — трех или четырех вит­ков. Одновитковые секции могут быть выполнены стержневыми, что облегчает их укладку в пазы, но делает необходимой дополните­льную операцию — пайку головок стержней друг с другом после укладки обмотки. Секции с двумя и с большим числом витков вы­полняют, если это позволяет место, с двойными головками, что об­легчает соединение выводов секций с пластинами коллектора и не­сколько уменьшает вылет лобовых частей катушек, а следовательно, и общую длину машины (рис. 3.47).

Обмотки из прямоугольного провода имеют гильзовую или не­прерывную изоляцию (табл. 3.20—3.22). В машинах на напряжение свыше 600 В дополнительно изолируют промежуточные (средние, через одну) секции в пазовых и лобовых частях.

Обмотку якоря закрепляют в пазах клиньями или бандажами. Для крепления обмоток из круглого провода пользуются только клиньями. Обмотку из прямоугольного провода в двигателях с вы­сотой оси вращения не более 315 мм большей частью крепят в пазовой части бандажами из стальной немагнитной проволоки или из нетканой стеклоленты.

 

 

Таблица 3.20. Изоляция обмотки машин постоянного тока

(пазы открытые, обмотки из прямоугольного провода,

h = 225…315 мм, напряжение 600 В)

 

 

 

Рис. 3.47. Секции обмотки в пазах якоря:

а – с одинарной головкой; б – с двойной головкой;

1 – пластина коллектора; 2 – выводные концы секции;

3 – сердечник якоря; 4 – головка секции

Рис. 3.48. Крепление обмотки якоря бандажами:

1 – бандажи на лобовых частях; 2 – бандажи на пазовой части;

3 – обмоткодержатели; 4 – коллекторная пластина

Бандажи располагают в кольцевых бандажных канавках сердечника якоря (рис. 3.48), которые образуются при шихтовке сердечника листами магнитопровода с меньшим диамет­ром. По длине якоря располагают несколько канавок; длина каждой из них 15...20 мм, а общая длина всех канавок на якоре обычно не превышает приблизительно 1/3 конструктивной длины сердечника якоря.

В двигателях с h > 315 мм пазовые части обмоток крепят клинья­ми из стеклотекстолита.

Лобовые части всех обмоток якоря крепят бандажами из нетка­ной стеклоленты, а в машинах больших габаритов и с большой час­тотой вращения — из стальной немагнитной проволоки.

 

 

Таблица 3.21. Изоляция обмотки якоря двигателей постоянного тока

(пазы прямоугольные открытые; обмотка двухслойная петлевая, волновая,

лягушачья разрезная из прямоугольного провода марки ПСД;

h = 350…500 мм; напряжение до 1000 В; класс нагревостойкости В)

 

Часть обмотки	Пози- ция	Материал	Число слоев	Двусторонняя толщина изоляции, мм
По ширине при числе Uп	По высо-те
Наименование, марка	Толщи-на, мм
Пазовая   Лобовая		Стекляная лента ЛЭС	0,1	1 впри -тык	0,2	0,2	0,4	0,4	0,8
	Лента стекло- слюдопластовая ЛИ-СК-ТТ	0,1	1 впри -тык	0,28	0,28	0,28	0,28	1,12
	Стеклослюдо- пластовая лента ЛИ-СКу-ТТ	0,14	1 впол- нахлеста	0,56	0,56	0,56	0,56	1,12
	Стеклянная лента ЛЭС	0,1	1 впри -тык	0,2	0,2	0,2	0,2	0,4
	Стеклолакоткань ЛСП-130/155			0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
	Стеклотекстолит СТ	0,5		-	-	-	-	0,5
	То же	0,5		-	-	-	-	0,5
	“	0,5		-	-	-	-	0,5
Допуск на укладку обмотки	-	-	0,3	0,3	0,3	0,5	0,5
Всего на паз (без витковой Изоляции и клина)	-	-	2,14	2,14	2,44	2,54	6,24
	Стеклянная лента ЛЭС	0,1	1 впри -тык	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4
	Стеклослюдо- пластовая лента ЛИ-СК-ТТ	0,14	1 впри -тык	0,28	0,28	0,28	0,28	0,56
	Стеклослюдо- пластовая лента ЛИ-СКу-ТТ	0,14	1 впол- нахлеста	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56
	Стеклянная лента ЛЭС     Разбухание изоляции от пропитки	0,1     -	1 впри –тык   -	0,2     0,3	0,2     0,3	0,2     0,4	0,2     0,5	0,2     0,3
Общая толщина иоляции кату- ши в лобовой чсти (без вит- ковой)	-	-	1,54	1,54	1,64	1,74	2,02

 

Для обмоток якорей все более широко применяют корпус­ную изоляцию типа «монолит», состоящую из стеклослюдинитовых или слюдопластовых материалов на эпоксидных связующих. Эта изоляция помимо высокой электрической и механической прочности обладает очень хорошей адгезией. В обмотках с та­кой изоляцией в ряде случаев можно не устанавливать пазовых клиньев.

Недостатком изоляции типа «монолит» является сложность ре­монта обмотки, так как после запечки изоляции удалить обмотку из пазов крайне трудно.

 

Таблица 3.22. Изоляция обмотки якоря двигателя постоянного тока (пазы прямоугольные

открытые); обмотка двухслойная петлевая, волновая, лягушачья разрезная из прямоугольного провода марки ПСД (класс нагревостойкости F) и ПСДК (класс нагревостойкости H); h = 355…500 мм; напряжение до 1000 В

 

 

Часть обмотки	Пози- ция	Материал	Число слоев	Двусторонняя толщина изоляции, мм
Наименование, марка	Толщина, мм	По ширине при числе Uп	По высоте
Класс нагревостойкости	Класс нагревостойкости
F	H	F	H	F	H
Пазовая   Лобовая		Стеклянная лента ЛЭС	Полиамидная пленка ПМ	0,1	0,05	Полиамидная пленка ПМ	1 вполнахле- ста	0,2	0,2	0,4	0,4	0,8
	Фенилоновая бумага	0,05	1 впритык	0,1	0,1	0,1	0,1	0,4
	Пленка полиамидная ПМ	0,05	3 вполнахлеста	0,6	0,6	0,6	0,6	1,2
	Фенилоновая бумага	0,05	1 впритык	0,1	0,1	0,1	0,1	0,2
	Стеклянная лента ЛЭС	0,1	1 вполнахлеста	0,4	0,4	0,4	0,4	0,8
	Фенилоновая бумага	0,2		0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	Стеклотекстолит СТЭФ	СТК	0,5		-	-	-	-	0,5
	СТЭФ	СТК	0,5		-	-	-	-	0,5
	СТЭФ	СТК	0,5		-	-	-	-	0,5
Допуск на укладку обмотки	-	-	0,3	0,3	0,3	0,3	0,5
Всего на паз (без витковой изоляции и клина)	-	-	2,1	2,1	2,3	2,3	5,8
	Стеклянная лента ЛЭС	Полиамидная пленка ПМ	0,1	0,05	1 впритык	1 вполнахле- ста	0,2	0,2	0,4	0,4	0,4
	Фенилоновая бумага	0,05	1 впритык	0,1	0,1	0,1	0,1	0,2
	Пленка полиамидная ПМ	0,05	2 вполнахлеста	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	Фенилоновая бумага	0,05	1 впритык	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
	Лента стеклянная ЛЭС	0,1	1 вполнахлеста	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	Общая толщина изоляции катушки в лобовой части (без витковой)	-	-	1,2	1,2	1,4	1,4	1,5