книги / Проектирование электрических машин

Сталь

прокатную

выпускают в

чугунных и стальных и могут изго­

широком сортаменте. В основном в

тавливаться

более

прогрессивными

электромашиностроении

применяют

способами.

Недостаток деталей из

круглую, листовую, шестигранную и

алюминия — ненадежность

резьбы,

квадратную сталь.

что

вызывает

необходимость арми­

Сталь круглую (ГОСТ 2590-71 и

рования

втулками.

Ал2 — алюми­

7417-75) применяют для изготовле­

ниево-кремнистый сплав, применя­

ния валов, втулок, шестерен и дру­

ется для изготовления деталей слож­

гих деталей.

(ГОСТ

ной формы. Ал9 — сплав с добавкой

Сталь

шестигранную

магния,

применяется

для

изготов­

8560-78)

применяют для

изготовле­

ления деталей сложной формы и

ния деталей,

имеющих

шестигран­

требующих высокой герметичности.

ную часть:

болтов,

гаек и других

Ал 11 — алюмиииево-кремнисто-цин-

деталей. Крупные болты изготавли­

ковый сплав, применяется для изго­

вают из круглой стали с высадкой

товления

крупных деталей

сложной

шестигранной головки.

формы,

несущих

большие статиче­

Сталь квадратная (ГОСТ 2591-

ские нагрузки. Детали из этих спла­

71 м 8559-75) идет па изготовление

вов отличаются в кокиль, под дав­

стержней, пальцев щеткодержателей

лением и в земляные формы.

и других деталей.

Литые сплавы

с

содержанием

Сталь листовую (ГОСТ 19903-74

меди — латуни применяются для от­

и 19904-74)

применяют для изготов­

ливки

щеткодержателей и других

ления листов полюсов машин посто­

токоведущих

деталей.

ЛС59-1Л —

янного и переменного тока,

фунда­

латунь

свинцовистая.

ЛС80-ЗЛ —

ментных плит, стояков подшипников

латунь

кремнистая.

Отливаются

и многих других деталей

(диффузо­

центробежным

способом и по вы­

ров, распорок, скоб и т. п.).

плавляемым моделям.

Жесть

белую

холоднокатаную

В электромашиностроении нахо­

горячего лужения и ленточную тол­

дит

большое

применение сортовой

щиной 0,18—0,5 мм, покрытую с обе­

прокат

цветных металлов.

Это ла­

их сторон слоем олова, применяют

тунь

Л62 и латунь

свинцовистая

при изготовлении

бандажей,

скре­

ЛС59-1. Поставляются в виде про­

пок, табличек. Она хорошо штампу­

волоки, лент, листов и прутков круг­

ется и устойчива против коррозии.

лого, квадратного

и шестигранного

Углеродистую стальную холодно­

сечения. Применяются

для

изготов­

тянутую

проволоку

применяют

для

ления

детален

ковкой,

штамповкой

изготовления

пружин

щеткодержа­

и механической обработкой.

телей, запоров крышек и других де­

Бронзу

БрОЦС — оловяннсто-

талей.

цннково-свимцовую применяют для

Проволоку

стальную

луженую

деталей,

работающих

на

трение

бандажную выпускают немагнитной

(втулки,

вкладыши, червячные ко­

(класс Н) и магнитной (класс М).

леса).

БКА, БК2, Б-89, Б-83,

Применяют для изготовления банда­

Баббиты

жей обмоток

асинхронных двигате­

Б-16, Б-6, БН и ВГ применяют для

лей и двигателей постоянного тока.

заливки втулок, сегментов п вкла­

Диаметр проволоки 0,5; 0,6; 0,8; 1,0;

дышей

подшипников

скольжения

1,2; 1,5; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0 мм.

В качестве конструкционных ма­

Из цветных металлов в качестве

териалов

в электрических

машинах

конструкционных

материалов

наи­

достаточно

широко

применяются

большее

применение

в электрома­

пластмассы.

Из

термореактнвных

шиностроении

находят

алюминий и

пластмасс изготовляют колодки за­

его сплавы с медыо и оловом.

сплавы

жимов, изоляционные втулки н дру­

Алюминиевые

литые

гие

детали.

U IIID O K O

применяются

(ГОСТ 2685-75) применяют для из­

опрессованные

дэталн

(щеточные

готовления

корпусов,

подшипнико­

пальцы, траверсы

и другие

детали),

вых щитов, вентиляторов и других

Возможности

применения

пласт­

деталей электрических машин. Д ета­

масс в электромашиностроении да­

ли из алюминиевого

литья

легче

леко еще не исчерпаны.

3-1. ВИДЫ КОНСТРУКТИВНОГО

большие ударные нагрузки на об­

ИСПОЛНЕНИЯ ОБМОТОК МАШИН

мотку.

Поэтому

всыпная

обмотка

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

применяется в машинах мощностью

до 100 кВт при номинальном напря­

По

своей

конструкции

обмотки

жении до 660 В.

машин

переменного

тока

разделя­

Обмотки из полужестких и жест­

ются на всыпные из мягких катушек,

ких катушек.

В

машинах

мощно­

обмотки из полужестких и жестких

стью более 100 кВт для придания

катушек и стержневые обмотки ста­

катушкам

большей

механической

торов крупных машин и фазных ро­

прочности их выполняют из прямо­

торов асинхронных двигателей.

угольного обмоточного провода. Ка­

Всыпная

обмотка укладывается

тушки

наматывают

на фигурных

в полузакрытые пазы, имеющие уз­

шаблонах и уже до укладки в пазы

кий шлиц, через который поочеред­

придают

им

окончательную

форму.

но каждый из проводников катушки

После

укладки

лобовые

части со­

опускают («всыпают») в паз (отсю­

седних

катушек

связывают

между

да и название обмотки).

собой, а при больших вылетах лобо­

При машинной укладке в зависи­

вых частей закрепляют к бандаж ­

мости от типа обмоточных станков

ным кольцам

(см. гл. 9).

каждый

из витков

обмотки

либо

Упорядоченное расположение ло­

укладывают

непосредственно

в паз

бовых

частей катушек позволяет со­

без предварительной намотки заго­

здать с помощью различных прокла­

товок,

либо

наматывают заготовки

док и бандажей

жесткую

систему,

нескольких катушек, а затем втяги­

выдерживающую

большие

ударные

вают их с торца машины в нужные

механические

нагрузки.

При

этом

пазы. Эти операции осуществляются

обеспечивается

возможность

прохо­

на автоматических или полуавтома­

да охлаждающего воздуха

между

тических обмоточных станках.

лобовыми

частями

соседних

кату­

Наибольший

диаметр

провода,

шек, что существенно улучшает ус­

применяемый для всыпных обмоток,

ловия охлаждения по сравнению со

не превышает 1,80 мм, так как про­

всыпной обмоткой. При высоких но­

вода

большего

диаметра

имеют

минальных напряжениях

(3

кВ и

слишком большую жесткость и пло­

выше) или в машинах специальных

хо уплотняются в пазах во время ук­

исполнений

(влагостойком,

химо-

ладки. Нужное сечение эффективно­

стойком, тропическом и др.)

при лю­

го проводника

обеспечивается вы­

бых напряжениях

катушки

имеют

полнением обмотки

из

нескольких

непрерывную или гильзовую

изоля­

элементарных проводников.

цию и

укладываются

в

открытые

При проектировании

машин для

прямоугольные пазы. Такую

обмот­

уменьшения

необходимого

числа

ку называют

обмоткой

из жестких

элементарных проводников выбира­

катушек. Катушки наматываются из

ют обмотку с несколькими парал­

прямоугольных

проводов,

площадь

лельными ветвями.

сечения которых не превышает 17—

Конструкция

изоляции

всыпной

20 мм2, так как при больших сече­

обмотки

(многослойная

изоляция

ниях в проводниках обмотки значи­

паза)

не

обеспечивает

электриче­

тельно увеличиваются потери от ви­

ской прочности

при

напряжениях

хревых токов.

выше 660 В, а малая механическая

Чтобы

уменьшить

влияние эф­

прочность катушек, особенно их ло­

фекта вытеснения тока на равномер­

бовых частей, не позволяет приме­

ность распределения плотности тока

нять всыпную обмотку в машинах

в каждом из проводников, их распо­

мощностью более 100 кВт, так как

лагают

в

пазу

плашмя,

широкой

при динамических процессах броски

стороной

сечения

параллельно дну

тока в таких

машинах

вызывают

паза. Если требуемое сечение витка

раций пазов

электрических

машин,

ние по высоте между пазовыми час­

заполненных проводниками

обмот­

тями катушек верхнего

и

нижнего

ки. В каждом из них условно пока­

слоев с целью компенсировать утол­

зано расположение изоляции в пазу.

щение изоляции

в лобовых

частях,

По своим

функциям

изоляция

где она не может быть опрессована

обмоток подразделяется;на корпус­

при изготовлении катушек,

и

пре­

ную

(пазовую),

витковую

и

про­

дотвратить

возможность

взаимно­

водниковую.

го

касания

катушек

разных

фаз

Проводниковая изоляция 1 — это

при перекрещивании

лобовых

час­

изоляция обмоточного

провода.

тей.

конструкции изоляции

Витковая изоляция 2 может быть

Примеры

установлена

только в машинах

с

высоковольтных

машин

приведены

обмоткой из прямоугольного прово­

в табл. 3-1—3-4.

да. Обычно ее устанавливают лишь

Корпусную высоковольтную изо­

в высоковольтных машинах. В низ­

ляцию выполняют

гильзовой

или

ковольтных

машинах

нормального

непрерывной.

исполнения напряжение между вит­

Гильзовую изоляцию (табл. 3-1)

ками

небольшое

и роль

витковой

образуют путем намотки на прямо­

изоляции

выполняет

изоляция

об­

линейную

пазовую

часть

катушки

моточного

провода.

3

нескольких слоев

листового

мика­

Корпусную

изоляцию

накла­

фолия или стекломикафолия и по­

дывают либо

на катушки

обмотки

следующей его опрессовки и выпеч­

(непрерывная

или гильзовая

изоля­

ки. Лобовые

части

катушек

изоли­

ция, рис. 3-9,а,

в),

либо

устанав­

руют ленточным

материалом — ми-

ливают в пазы машины до укладки

калентой

или

стекломикалентой.

обмоток (низковольтные машины со

Микафолиевая изоляция

по

своим

всыпной

или

полужесткой

обмот­

свойствам

относится

к

термореак­

кой, рис. 3-9, б, г, д) .

машин

тивной, т. е. после выпечки и после­

В

пазах

электрических

дующего

охлаждения

она

приобре­

устанавливают

несколько

видов

тает большую механическую

проч­

прокладок

из

листового материала,

ность и не размягчается при повтор­

имеющих

различное

назначение.

ном нагревании. В зависимости от

Прокладки

4

на

дно пазов

(рис.

применяемых материалов и связую­

3-9, а—в)

несут

функцию

защиты

щих лаков гильзовая изоляция мо­

корпусной изоляции

от

механиче­

жет быть

выполнена

на

различные

ских

повреждений

при заклиновке,

классы нагревостойкости.

связанных

с

возможной

неровно­

Гильзовая изоляция имеет высо­

стью

дна

пазов. Прокладки 5 под

кое пробивное напряжение и широ­

клин (рис. 3-9) предназначены так­

ко применялась для изоляции ста­

же для механической защиты обмо­

торных

обмоток

высоковольтных

ток от возможных повреждений при

машин.

Основным ее недостатком

установке пазовых клиньев, и, кро­

является наличие слабого в элект­

ме того, с помощью этих прокладок,

рическом отношении

звена — места

меняя в определенных пределах их

стыка двух видов изоляции: гильзо­

толщину,

выбирают

допуск

на

вой на пазовой части и непрерыв­

укладку обмотки по высоте паза, до­

ной ленточной на лобовой. Этот

биваясь прочного закрепления кату­

участок

находится

непосредственно

шек в пазах.

6 между слоями

во

у выхода прямолинейной части ка­

Прокладки

тушек из пазов, т. е. в месте

наи­

всыпных и

полужестких

обмотках

большей напряженности

электриче­

(рис.

3-9, б, г)

создают

изоляцион­

ского поля (вблизи угла поверхно­

ную

прослойку

между

проводника­

сти магнитопровода). Этот же учас­

ми верхнего и нижнего слоев.

ток испытывает наибольшие дефор­

В обмотках с непрерывной или

мации как

при

укладке обмотки,

гильзовой

изоляцией

прокладки

так п при работе машины, так как

между слоями

(рис.

3-9, а, в)

несут

жесткость

лобовых частей

намного

другую функцию. Они обеспечивают

меньше,

чем

пазовых, заключенных

определенное

постоянное

расстоя­

в

изоляционную

гильзу.

Поэтому

4—326

49