СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
METHOD TO MANUFACTURE WINDINGS OF ELECTRIC MACHINES

Изобретение относится к электротехнической отрасли, а именно к способу изготовления обмоток электрических машин постоянного тока тягового электродвигателя.
Известны способы изготовления электрических машин, заключающиеся в нанесении на обмотки изоляционных лент, преимущественно слюдосодержащих, укладке обмотки в пазы статора или закреплении обмотки на полюсах и пропитки связующим под вакуумом и последующем давлении, отверждением связующего при нагревании. Также известен способ изготовления обмотки электрической машины, включающий нанесение на обмотку электроизоляционного материала, преимущественно слюдяного, содержащего ускоритель полимеризации пропиточного компаунда, монтаж обмотки на сердечнике и пропитка ее в компаунде, отличающейся тем, что с целью повышения теплопроводности от обмотки к сердечнику и повышения ее эксплуатационной надежности, компаунд в зазоре между обмоткой и сердечником отверждают во время нахождения обмотки в пропиточном автоклаве при температуре, обеспечивающей отверждение компаунда в первую очередь в зазоре, а затем в материале изоляции, например, путем предварительного нагревания обмотки вместе с сердечником [Алесандров Н.В., Трубачев С.Г., Огоньков В.Г. и др. Способ изготовления обмотки электрической машины. А.С. 365007 (СССР). БИ №5. 1973].
Однако при изготовлении систем изоляции повышенной нагревостойкости эта технология имеет существенный недостаток. При пропитке обмоток эпоксидными компаундами класса нагревостойкости F усилие выпрессовки катушек тяговых электродвигателей НБ-418 и ТЛ-2К для магистральных электровозов с полюсов при 155°C составляет более 10 т. Системы изоляции класса нагревостойкости Н, пропитанные кремнийорганическими лаками или полиэфиримидными компаундами характеризуются в 5 и 3 раза соответственно меньшими усилиями выпрессовки. Приведенная выше технология неприемлема в системах электрической изоляции класса нагревостойкости Н, поскольку в процессе эксплуатации двигатель подвергается высоким динамическим нагрузкам при различных температурах. Вследствие этого катушки сползают с полюсов и это приводит к повреждению изоляции обмоток. Механическое закрепление обмоток на полюсах с помощью крепежных планок существенно снижает теплопередачу и приводит к снижению мощности электродвигателя.
Целью настоящего изобретения является разработка конструкции обмоток электрических машин класса нагревостойкости Н с повышенным усилием выпрессовки.
Сущность изобретения заключается в следующем. На полюсную катушку наносят слюдосодержащую ленту, пропитанную полиэфиримидным компаундом класса нагревостойкости Н, катушку надевают на полюс, предварительно изолированный электроизоляционным материалом. Моноблок разогревают до температуры, обеспечивающей миграцию компаунда внутрь изоляции, помешают в пропиточный автоклав и пропитывают компаундом класса нагревостойкости F под вакуумом и давлением. Моноблок после стекания излишков компаунда помещают в термостат и отверждают при температуре, обеспечивающей одновременное отверждение компаунда в ленте и пропиточного компаунда в обмотке. Основная изоляция, подвергающаяся максимальным тепловым нагрузкам, соответствует классу нагревостойкости Н. Зазор между катушкой и полюсом пропитан компаундом класса нагревостойкости F, который обладает высокими механической прочностью, теплопроводностью и теплостойкостью вплоть до температуры класса нагревостойкости Н.
Усилия выпрессовки обмоток по известным и предлагаемому способу представлены в следующих примерах:
Способ изготовления обмотки
Усилие выпрессовки, т
Конструкция обмотки
Известный способ изготовления обмоток класса нагревостойкости F
≥10
Обмотку изолируют сухими слюдинитовыми лентами и пропитывают эпоксидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 160°C в течение 24 ч
Известный способ изготовления обмоток класса нагревостойкости Н
<3
Обмотку изолируют сухими слюдинитовыми лентами и пропитывают полиэфиримидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 180°C в течение 8-10 ч
Предлагаемый способ изготовления обмоток класса нагревостойкости Н
≥9
Обмотку изолируют пропитанными полиэфиримидным компаундом слюдинитовыми лентами и пропитывают эпоксидным компаундом под вакуумом и давлением, отверждают при 180°C в течение 8-10 ч