ГЛАВА XI
УКЛАДКА ОБМОТКИ ЯКОРЯ
§ 52. ПОДГОТОВКА ЯКОРЯ К УКЛАДКЕ ОБМОТКИ
Якорь (рис. 136) поступает на обмоточный участок в собранном (кроме обмотки) виде, т. е. с напрессованными на вал 6 сердечником 4, коллектором 1 и обмоткодержателями 3 и 5. Перед укладкой обмотки 2 следует установить якорь на стойки, проверить его сердечник и коллектор. Особое внимание нужно обратить на состояние внутренней поверхности пазов, на которой не должно быть выcтупающих кромок листов стали и заусенцев. Обнаруженные дефекты необходимо устранить. Коллектор необходимо проверить на отсутствие замыканий между коллекторными пластинами. Для этой цели используют контрольную лампу: подсоединяют ее щупы поочередно к каждой паре соседних коллекторных пластин. После окончания осмотра и устранения обнаруженных неисправностей внутреннюю поверхность пазов якоря и обмоткодержатели покрывают слоем быстро высыхающего лака. Когда лак подсохнет, приступают к изолированию обмоткодержателей.
Обмоткодержатель со стороны коллектора имеет цилиндрическую поверхность. Его изолируют двумя-тремя слоями гибкого нарезанного полосами материала (миканита, стекломиканита), нагревостойкость которого соответствует классу нагревостойкости изоляции обмотки. Для закрепления полос предварительно на щеткодержатель наматывают несколько витков стеклянной ленты и, продолжая ее намотку, подкладывают под витки полосы изоляционного материала. Сверху изоляцию закрепляют той же лентой, намотанной во всю ширину обмоткодержателя.
Наружная поверхность обмоткодержателя, находящегося с противоположной от коллектора стороны, имеет небольшой конус для лучшего размещения лобовых частей обмоток.
Рис. 136. Якорь машины постоянного тока
Его изолируют следующим образом. Обмоткодержатель обертывают полосой, вырезанной из стеклянного полотна, ширина которого в два раза больше, чем ширина обмоткодержателя. Полосу закрепляют от сползания бандажом, который наматывают так, чтобы он прижал стеклоткань ко дну канавки на обмоткодержателе. После этого укладывают узкие полосы листового изоляционного материала и прижимают их стеклянной лентой по всему периметру обмоткодержателя. Полосы накладывают внахлест. Если используются широкие полосы гибкого миканита или стекломиканита, то на стороне, соприкасающейся со стороной обмоткодержателя с меньшим диаметром, необходимо сделать поперечные надрезы, иначе изоляция соберется складками и может поломаться. Ленту, закрепляющую слои миканита, не обрезают. Под нее заворачивают свисающие края стеклянного полотна и, продолжая намотку, закрепляют его снаружи витками ленты.
Число слоев изоляции обмоткодержателей задается в чертеже, наружная поверхность изолированных обмоткодеpжателeй должна находиться на уровне дна пазов якоря. Если это нарушено, то обмотчик должен выяснить причину и устранить неправильность. Укладывать обмотку в такой якорь нельзя, так как это может привести к излому изоляции катушек в местах их выхода из пазов.
После изолирования обмоткодержателей приступают к разметке якоря.
§ 53. ПОРЯДОК РАЗМЕТКИ ЯКОРЯ ПОД УКЛАДКУ ОБМОТКИ
Положение пластин коллектора относительно пазов якоря определяется при разработке конструкции машины. При сборке якоря оно фиксируется взаимным расположением шпоночных канавок сердечника якоря и коллектора. Укладку обмотки якоря надо начинать со строго определенного паза, а не с произвольно выбранного, как в статорах и роторах машин переменного тока, иначе щетки придется смещать с предназначенного для них места вдоль окружности коллектора.
Признаками, по которым определяется первый паз, являются либо совпадение его оси симметрии с серединой одной из коллекторных пластин, либо совпадение оси паза с изоляцией между коллекторными пластинами. Один из этих признаков, чаще первый, указывается в технической документации. В ней же дается номер коллекторной пластины, соответствующий первому пазу, например, против первого паза находится двенадцатая пластина коллектора.
Первый паз обмотчик вначале определяет приближенно — «на глаз», после чего правильность выбора необходимо проверить с помощью шаблона (рис. 137). Шаблон состоит из стоек 2 и 4, призмы 1, стержня 5 и передвижной чертилки 3.
Рис. 137. Шаблон для разметки якоря
Он выполнен так, что середина его стержня, острие чертилки и ось призмы на стойке находятся в одной плоскости. Для проверки правильности выбора первого паза стойку шаблона устанавливают призмой на вал якоря, стержень вставляют в намеченный паз, а чертилку опускают до соприкосновения с поверхностью коллектора. Если в чертеже задано, например, что ось симметрии первого паза должна находиться против изоляции между коллекторными пластинами и первый паз выйран правильно, то чертилка должна попасть на изоляцию между коллекторными пластинами. Если этого не произошло и чертилка касается поверхности коллекторной пластины1, то стержень шаблона переставляют в следующий паз и снова проверяют совпадение оси паза и изоляции между пластинами.
После того как первый паз найден, его отмечают на торце якоря насечками и, руководствуясь указаниями в чертеже, отсчитывают от чертилки нужное число коллекторные пластин, определяя первую коллекторную пластину. Ее также помечают обычно керном в торце пластины. Основная разметка якоря на этом может быть закончена: в первый паз будет уложена нижняя сторона первой катушки обмотки, а выводной конец ее средней (или крайней) секции должен быть соединен с первой пластиной коллектора. Выводные концы других секций первой катушки вкладываются в прорези петушков соседних (или следующих за первой по ходу укладки, если с первой пластиной соединена крайняя секция) коллекторные пластин. Все остальные катушки укладываются в последующие пазы, а выводные концы их секций устанавливаются последовательно в прорези следующих по порядку коллекторные пластин.
Однако до приобретения навыка укладки обмотки якоря рекомендуется пронумеровать все пазы якоря, например, мелом или краской на торце якоря и коллекторные пластины, с тем чтобы по ходу укладки обмотки периодически проверять правильность соблюдения шагов обмотки по пазам и по коллектору.
В тех случаях, когда в технической документации нужные для разметки данные отсутствуют, обмотчику приходится самому определять и первый паз, и первую коллекторную пластину, исходя только из данных схемы обмотки. Такое положение часто встречается, например, во время ремонта якоря, когда старая обмотка демонтирована, а якорь при этом не размечен.
Существует несколько способов разметки якоря.
Наиболее удобно производить разметку как петлевой, так и волновой обмотки от оси симметрии первого паза, в который закладывается нижняя сторона первой катушки. Этот паз определяют, руководствуясь следующим правилом. Если из двух чисел, характеризующих данную обмотку, uп (число сторон секций в пазу) и у2 (второй частичный шаг обмотки по элементарным пазам) одно четное, а другое нечетное, то за первый принимают паз, ось симметрии которого совпадает с осью симметрии одной из пластин коллектора. Если же оба эти числа (uп и у2) четные или оба нечетные, то за первый принимают паз, ось симметрии которого совпадает с изоляцией между коллекторными пластинами — миканитовой прокладкой. Выбранный паз отмечают с обеих сторон краской или засечками керном на торце якоря, так же отмечают коллекторную пластину. После этого рассчитывают, к какой коллекторной пластине должны быть присоединены выводы секций катушки, сторона которой укладывается в первый паз. Расстояние этой коллекторной пластины до оси первого паза удобнее выражать в целых коллекторных делениях. Расчет проводят для одной из секций, входящих в первую катушку. Если число секционных сторон в пазу нечетное, то расчет ведут для средней секции, если четное, то для секции, сторона которой занимает ближайшее положение справа от оси паза. В тех случаях, когда ось паза совпадает с коллекторной пластиной при нечетном числе uп и четном шаге у2, между осью первого паза и коллекторной пластиной, к которой должен быть присоединен вывод средней секции, должно находиться у2/2 целых коллекторных пластин. Коллекторная пластина, совпадающая с осью паза, в это число не входит.
Для петлевой обмотки отсчет ведут в направлении укладки катушек в пазы якоря (в направлении к верхней стороне первой катушки), а для волновых обмоток — в противоположном направлении.
При четном числе uп и нечетном шаге у2 между осью первого паза и коллекторной пластиной, к которой должен быть присоединен выводной конец секции, должно быть в петлевых обмотках, а в волновых обмотках целых коллекторных пластин.
Таблица 8. Разметка якоря
Когда ось паза совпадает с изоляцией между пластинами при нечетных числах uп и у2, между осью и соединенными с выводами пластинами и в петлевой и в волновой обмотках должно быть (у2 — 1)/2 целых коллекторных пластин, а при четных числах uп и у2 в петлевой обмотке 1/2 у2 — 1 и в волновой 1/2 у2 + 1 целых коллекторных пластин. Отсчет пластин, так же как и раньше, для петлевых и волновых обмоток производится в противоположных направлениях. Перечисленные выше случаи и соответствующие их формулы сведены в табл. 8, используя которую разберем пример разметки якоря для укладки петлевой и волновой обмоток.
Пример. Разметим якорь, у которого z = 35, 2р = 4,
К = 105, для укладки простой волновой обмотки с = 3. Шаги обмотки: шаг по коллектору
ук = (k+- 1)/р — (105 — 1)/2 = 52; частичные шаги у1 — 27, — 25; шаг по 27 пазам уz= у1/uп= 27/3= 9. Числа uп=3 и у2=25 — оба нечетные, следовательно, необходимо отыскать в якоре паз, ось которого наиболее точно совпадает с изоляцией между пластинами коллектора. В табл. 8 для uп и у2 нечетных находим, что расстояние между осью паза и коллекторной пластиной, с которой должен быть соединен начальный вывод средней секции в волновой обмотке, равно (У2 — 1)/2 — (25 — 1)/2 — 12. Отсчитываем от оси паза 12 пластин в направлении, противоположном укладке обмотки. К следующей пластине должен быть присоединен начальный вывод средней секции первого паза. Так как сторона секции занимает второе место справа в пазу, то ей удобно присвоить № 2 элементарного паза. Такой же номер присваиваем и коллекторной пластине, с которой соединяется начальный вывод этой секции. Конец секции должен быть соединен с пластиной, отстоящей от найденной на шаг по коллектору, т. е. с 2 +ук= 2+52 = 54-й.
Рис. 138. Практическая схема простой волновой обмотки якоря с Z= 35, uп= 3, К= 105
Отсчет ведем от пластины 2 в сторону первого паза, т. е. в направлении укладки. Выводы других секций, расположенных в пазу 1, должны быть соединены: первой секции — начало—с пластиной 1, конец — с пластин ой 53: третьей секции — с пластинами 3 и 55. Практическая схема обмотки этого якоря изображена на рис. 138.
