УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ИЛИ ЕЕ ЧАСТИ

Полезная модель относится к устройствам для ремонта обмотки электрической машины и может быть использована для проведения ремонтных работ на предприятиях, цехах, занимающихся изготовлением и ремонтом электрических машин.
Для того чтобы удалить вышедшую из строя обмотку электрической машины необходимо ослабить сцепление между проводниками обмотки в пазу якоря, ротора или статора, т.е. нарушить цементирующую способность пропиточного лака, применяемого при изготовлении обмотки.
Известна установка для извлечения обмотки электрической машины, содержащее плиту, опирающуюся на основание через пружины, на плите установлен вибратор и зажимной механизм, предназначенный для закрепления в нем статора, электрический нагреватель и приспособление для захвата обмотки и извлечения ее из пазов (описание к авторскому свидетельству СССР №1415333, H02K 15/00, опубл. 07.08.1988). Известна установка для извлечения обмотки электрической машины, содержащая основание, на котором размещены механизм для закрепления статора, нагреватель расположенной в пазах электрической машины обмотки, подлежащей извлечению, выполненный в виде кольца из токопроводящего материала и источника постоянного тока, подключенного к приспособлению для захвата обмотки и извлечения ее из пазов, вибратор, выполненный в виде индуктора, соединенного с источником переменного тока (описание к патенту СССР №1801240, H02K 15/00, опубл. 07.03.1990). Недостатками известной установки для извлечения обмотки электрической машины является его сложность, обусловленная необходимостью создания трех режимов (этапов), а также наличием, по меньшей мере, двух источников питания. Кроме того, в результате низкочастотной вибрации происходит деформация пакетов статора, что приводит к ухудшению его магнитных свойств и потере прочности.
Наиболее близким решением является патент на полезную модель РФ №95436, в котором описана установка для извлечения обмотки электрической машины или ее части, содержащая основание, на котором размещены механизм для закрепления электрической машины или ее части, приспособление для захвата обмотки и извлечения ее из пазов, нагреватель расположенной в пазах электрической машины обмотки, подлежащей извлечению, выполнен в виде индуктора, подключенного к источнику токов высокой частоты.
Недостатком прототипа является громоздкость установки, потребность в использовании основания, что исключает ее портативность и возможность использования малыми ремонтными мастерскими.
Также особенностью прототипа является то, что при работе на данной установке стальные детали имеют температуру значительно меньшую, чем медь, они не подвергаются окислению, их свойства не ухудшаются, а в некоторых случаях улучшаются, если в процессе изготовления шихтованного магнитопровода при штамповке возникли заусенцы, приводящие к замыканию шихтованных листов в зубцовой зоне. Но улучшение улучшение магнитных свойств магнитопровода происходит только в некоторых случаях.
Это связано с тем, что форма используемого для нагрева индуктора стандартная.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью является устранение указанных недостатков, а именно, упрощение установки, уменьшение ее веса, габаритов, возможность использования ее в малых мастерских. Также техническим результатом является улучшение магнитных свойств магнитопровода за счет выгорания заусенцев и устранения наклепа, возникающего при штамповке по кромке реза, за счет отпуска металла при местном нагреве по контуру паза.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для извлечения обмотки электрической машины или ее части, содержащей приспособление для захвата обмотки и извлечения ее из пазов, нагреватель, выполненный в виде индуктора и подключенный к источнику токов высокой частоты, отличающаяся тем, что индуктор выполнен в виде спирали и таким образом, что магнитные силовые линии, создаваемые индуктором, направлены перпендикулярно шихтовке магнитопровода.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан принцип обрезки лобовых частей с одной стороны подлежащей удалению обмотки электрической машины.
На фиг. 2 представлена схема всех элементов установки по удалению сгоревшей обмотка статора электрической машины.
На Фиг. 3 показан процесс нагрева обмотки статора.
На Фиг. 4 показан процесс захвата обмотки.
На Фиг. 5 показан процесс извлечения обмотки.
Осуществление полезной модели
Полезная модель аналогично прототипу основана на том, что разные материалы медь (обмоточный провод) и сталь (магнитопровод) по-разному ведут себя в высокочастотном электромагнитном поле. Изолированные пластины магнитопровода препятствуют прохождению потока рассеяния, и весь поток замыкается через медь. Медь, обладая значительно меньшим активным сопротивлением, чем шихтованная электротехническая сталь при воздействии высокочастотного электромагнитного поля нагревается более интенсивно.
Но в отличии от прототипа исключается тяжелое основание, механизм закрепления электродвигателя.
Перед обработкой корпуса электродвигателя (1) лобовые части его обмотки (2) с помощью специального устройства (3) обрезают с одной стороны.
После чего индуктор вводят внутрь электродвигателя (4) соосно с отклонением ±1.5 мм.
Спираль индуктора (5) в осевом направлении должна быть равномерно расположена относительно статора электродвигателя (4).
Регулировка положения редуктора (3) по высоте осуществляется либо вручную, либо посредством его подвешивания на тросе или подвижном штоке (9).
Когда спираль индуктора (5) вводится между обмоткой статора (2) электродвигателя (4), через силовой блок (8) с системой управления включают источник токов высокой частоты, в результате чего осуществляется прогрев обмотки статора (2) до температуры размягчения лака (200-250°C). Длительность прогрева составляет несколько минут. После окончания прогрева источник токов отключают, индуктор (5) извлекают из электродвигателя (4).
Поскольку при работе на данной установке стальные детали индуктора (5) имеют температуру значительно меньшую, чем медные обмотки статора (2), они не подвергаются окислению, их свойства не ухудшаются, а в некоторых случаях улучшаются, если в процессе изготовления шихтованного магнитопровода при штамповке возникли заусенцы и наклепы, приводящие к замыканию шихтованных листов в зубцовой зоне. Под воздействием ТВЧ эти замыкания устраняются, потери в стали уменьшаются.
Благодаря тому, что индуктор выполнен в виде спирали и таким образом, что магнитные силовые линии, создаваемые индуктором, направлены перпендикулярно шихтовке магнитопровода, та часть магнитного потока, которая идет по пазам статора, создает местный нагрев по периметру пазовой зоны вызываемый токами, которые наводятся в короткозамкнутом контуре, образованном заусенцами, создающими замыкание листов статора. Поскольку магнитные силовые линии, создаваемые индуктором, направлены перпендикулярно шихтовке магнитопровода, они фактически не заходят в железо и не нагревают его, а проходят в основном вдоль пазов статора по медным проводникам, нагревая их до требуемой температуры.
Одновременно улучшаются магнитные свойства магнитопровода за счет выгорания заусенцев и устранения наклепа, возникающего при штамповке по кромке реза, за счет отпуска металла при местном нагреве по контуру паза.
Простая и компактная конструкция устройства обеспечивает ее малый вес и возможность использования в малых ремонтных мастерских.
Использование установки позволяет улучшить магнитные свойства магнитопровода, конструктивные элементы и сам магнитопровод не теряют механических свойств. После нагрева обмотки (2) используют приспособление для захвата (6) и извлечения обмотки. Регулировка его раздвижных крюков по установленному упорному блоку производится упорной резьбовой втулкой (7), установленной на втором штоке гидроцилиндра раздвижки крюков. Регулировка захвата (6) по высоте осуществляется либо вручную, либо посредством его подвешивания на тросе или подвижном штоке (9). Осуществив захват обмотки (Фиг. 4) обмотка вытягивается из статора и остается на крюках захвата (Фиг. 5). После приведения крюков в сжатое состояние обмотка удаляется из рабочей зоны вручную. При неполном удалении обмотки статор поворачивают, и операции по захвату и вытягиванию обмотки повторяют.
Время одного цикла с разогревом обмотки составляет не более 15 мин.
Установка позволяет значительно снизить трудоемкость процесса удаления сгоревшей обмотки, не загрязняет окружающую среду, поскольку процесс прекращается на стадии размягчения обмотки и снижения цементирующей способности лака, а процесс извлечения обмоток происходит без паузы.
Расход электроэнергии минимален - длительность процесса нагрева 5-7 минут, поскольку, нагревается только медь (у аналога нагрев продолжается 4-6 часов).
Использование установки позволяет улучшить магнитные свойства магнитопровода, конструктивные элементы и сам магнитопровод не теряют механических свойств. После ремонта с использованием данной установки электрические машины не теряют своих первоначальных свойств, а в некоторых случаях показатели машины улучшаются.