Сердечник и обмотка статора

Сердечник статора. Сердечник статора машин с h < 250мм набирают на центрирующую оправку вне станины из отштампованных листов стали, спрессовывают, потом без снятия давления проверяют длины в канавках,расположенных на наружной поверхности сердечника. Для сердечника статора применяют крепление стальными скобами, расположенными в канавках по наружной поверхности сердечника. При таких способах сборки выдерживаются необходимые внутрённий диаметр и форма сердечника без растачивания, снижаются потери в стали, уменьшается трудоемкость укладывания обмотки, выполнения соединений и пропитки.

При коробчатой станине сердечники статоров двигателей также изготовляют вне станины с обмоткой и укладывают при сборке двигателей в соответствующие заточки на внутренних ребрах полустанины. К собранному сердечнику приваривают по бокам стальные пластины, которыми сердечник опирается на края станины и крепится к ней болтами.

У машин с h> 250ммсердечник собирают набором листов непосредственно в станину; после опрессовки сердечник закрепляют в станине кольцевыми или поперечными шпонками.При таком способе сборки сердечника возникает необходимость расточки его по внутреннему диаметру.

Сердечники статоров двигателейс h < 250мм протачивают по наружному диаметру для улучшения теплового контакта со станиной. Обмотанный и пропитанный сердечник впрессовывают в станину, если станина не образуется путем обливки сердечника алюминиевыми сплавами.

У сердечников длиной более 300—350 мм радиальные вентиляционные каналы образуют с помощью двутавровых распорок, расположенныхрадиально на каждом зубце, с обеспечением их надежного закрепления приваркой к листам статора.

Обмотка статора. Однослойная обмотка статора распространена только у асинхронных двигателей относительно небольшой мощности с h < 160 мм, двухслойная обмотка статора — в больших асинхронных двигателях, а также в синхронных машинах. Для низковольтных машин (U < 660 В) с h < 280мм обычно применяют трапецеидальные полузакрытые пазы со всыпной обмоткой,в низковольтных машинах с большими значениями h— прямоугольные полуоткрытые,в высоковольтных — прямоугольные открытые пазы с жесткими формованными катушками.

У асинхронных двигателей с h = 50 ÷ 160 мм,выпускаемых в больших количествах,для всыпной обмотки статора используют автоматические станки, работа которыхболее эффективна при заполнении двигателей с однослойной концентрической обмоткой. При этом катушечные группы наматывают обычно раздельно, а затем статорообмоточный станок выполняет операцию втягивания катушек в пазы статора, заклинивает обмотку в пазах и формует лобовые части обмотки. Концентрические катушки изготовляют из круглых проводов соответствующего класса нагревостойкости изоляции, причем ширина шлица полузакрытого паза должна обеспечивать достаточную технологичность укладки обмотки.

Пазовые коробочки, нарезанные из однослойного рулонного материала, также формуют и укладывают в пазы станками автоматами. Вылет коробочек с каждой стороны сердечника составляет 4—7 мм, причем для повышения механической прочности торцов пазовых коробочек их края загибают на 180⁰.

Клинья выполняют из листового изоляционного материала, придавая им изгиб по форме верхней части паза. Из этого же материала изготовляют прокладки, укладываемые в лобовые части обмотки между головками катушек. Пайки соединений катушечных групп, образующих фазы обмотки, заключают в изоляционные трубки. Лобовые части обмотки с обеих сторон двигателя бандажируют на специальных станках стеклошнуром. Обмотанные статоры пропитывают.

Двухслойную всыпную обмотку статора из круглых проводов у машин с h > 180 мм изготовляют вручную или с механизированной укладкой катушек. Принципиальная конструкция изоляции обмотки этих машин такая же, как у асинхронных двигателей с h = 50 ÷ 160 мм, за исключением того, что между верхними и нижними слоями обмотки размещают коробчатые изоляционные прокладки. Вылеты коробочек с каждой стороны сердечника составляют 7—10 мм. Конструкция изоляции одно- и двухслойной всыпной обмотки статора приведена в приложении 27.

Двухслойную обмотку статора машин с h > 250 ÷ 280ммизготовляют из формованных полукатушек, укладываемых в прямоугольные полуоткрытые пазы. Провод обмотки — прямоугольный. Предварительно намотанной на шаблоне заготовке – «лодочке», состоящей из двух полукатушек, скрепленной обволакивающим компаундом, придают необходимую форму на растягивающем устройстве; затем полукатушки опрессовывают в пазовых частях и дополнительно скрепляют лакированной фенилоновой бумагой. Лобовые части полукатушек скрепляют в двух - трех местах бандажами из стеклоленты, а у крайних полукатушек фаз обмотки лобовые части дополнительно изолируют стеклолентой. Полукатушки укладывают поочередно через шлиц в полуоткрытые пазы.

Для обеспечения механической прочности обмотки при воздействии на нее значительных усилий, возникающих при прямом включении двигателя в сеть, а у генераторов при к. з., лобовые части обмотки крепят стеклошнуром к бандажным кольцам.Между лобовыми частями катушек располагают распорки из стеклотекстолита с последующим перевязыванием стеклошнуром в шахматном порядке. Торцы пазовых коробочек выступают из сердечника статора на 15—20 мм. Конструкция изоляции машин с полуоткрытыми пазами статора приведена в приложении 28.

У тихоходных двигателей с h = 280и 315 мм при 2р = 10 и 12 обычно применяют для повышения энергетических показателей трапецеидальные полузакрытые пазы с двухслойной всыпной обмоткой, хотя при этом надежность обмотки несколько снижается в сравнении с обмоткой из жестких формованных катушек в полуоткрытых пазах. Конструкция изоляции обмотки статора таких двигателей приведена в приложении 29.

Для пропитки обмоток статора рекомендуются следующие лаки и способы пропитки:

При использовании этих пропиточных лаков отпадает необходимость в применении покровных эмалей на лобовых частях обмоток.

Обмотку статора двигателей с h > 400ммна напряжение 6000 В выполняют двухслойной из жестких формованных катушек. Провод обмотки прямоугольный; намотанные из этого провода «лодочки» растягивают и опрессовывают, затем катушки изолируют и укладывают в прямоугольные открытые пазы. Крепление лобовых частей такое же, как у низковольтных двигателей с жесткими катушками. Для повышения надежности и улучшения теплопроводности изоляции обмотки статора в высоковольтных машинах целесообразно применение изоляции «Монолит» (см.§ 3-6). Конструкция изоляции обмотки статора двигателей на напряжение 6000 В приведена в приложении 30.