Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Технология и оборудование производства электрических машин

Изготовление сердечников магнитопроводов - Технология и оборудование производства электрических машин

Оглавление
Технология и оборудование производства электрических машин
Характеристика и особенности технологии электромашиностроения
Структура электромашиностроительного завода
Производственный и технологический процессы
Основы проектирования технологических процессов
Припуски на обработку
О базировании деталей
Типизация технологических процессов, нормирование
Механическая обработка деталей
Обработка станин
Обработка подшипниковых щитов
Обработка деталей коллектора электрических машин постоянного тока
Определение экономической эффективности выбранного варианта механической обработки
Штамповка деталей электрических машин
Усилие резания при вырубке и пробивке деталей
Типы штампов
Зазоры между матрицей и пуансоном
Стойкость штампов
Оборудование, применяемое для штамповки листов сердечников
Штамповка листов сердечников
Автоматизация процесса штамповки
Механизация транспортировки отходов и готовых листов
Вопросы техники безопасности в штамповочных цехах
Изготовление сердечников магнитопроводов
Ориентирование листов сердечников по шпоночной канавке и шихтовочному знаку
Шихтовка сердечников роторов, якорей, статоров
Прессовка и обработка пазов сердечников
Сборка сердечников
Типы коллекторов
Изготовление коллекторных пластин
Изготовление коллекторных прокладок
Изготовление миканитовых манжет
Основные операции сборки и обработки коллекторов
Изготовление коллекторов на пластмассе
Контроль коллекторов
Сборка контактных колец
Общие вопросы обмоточно-изоляционного производства
Заготовительные работы при изготовлении обмоток
Типы обмоток и область применения
Изготовление одновитковых катушек якоря
Изготовление многовитковых катушек якоря
Изготовление шаблонных катушек статора и стержней ротора
Намотка всыпных катушек
Типы катушек полюсов
Изготовление катушек полюсов из круглого и прямоугольного изолированных проводов
Изготовление катушек из голого медного провода, наматываемого плашмя
Изготовление катушек из голого медного провода, наматываемого на ребро
Изготовление катушек  с изоляцией «монолит»
Изолирование катушек
Изолирование пазов сердечников
Подготовка сердечника к укладке катушек якоря
Бандажировка якоря
Отделка якоря
Укладка и соединение катушек роторов и статоров
Укладка и соединение всыпных обмоток статоров и роторов
Укладка и соединение стержневой обмотки ротора
Типы короткозамкнутых обмоток и их изготовление
Заливка короткозамкнутых роторов алюминием
Влияние различных способов заливки на качество короткозамкнутых роторов
Провода обмоток микромашин
Подготовка сердечников к укладке обмоток микромашин
Укладка обмоток якорей микромашин
Пропитка и сушка обмоток
Сушка обмоток
Пропиточно-сушильные отделения для обмоток
Механизация и автоматизация пропиточно-сушильных работ
Техника безопасности и противопожарная техника при пропитке и сушке обмоток
Пайка и сварка соединений в обмотках
Пайка соединений в обмотках мягкими припоями
Пайка соединений в обмотках твердыми припоями
Сварка и лужение соединений в обмотках
Контроль и испытание обмоток
Испытание обмоток аппаратами СМ-1
Сборка электрических машин
Балансировка роторов
Монтаж подшипников
Общая сборка электрических машин переменного тока
Общая сборка электрических машин постоянного тока
Окраска и сушка деталей и собранных электрических машин
Испытания электрических машин
Проверка установочно-присоединительных размеров
Станции для испытания электрических машин
Вопросы техники безопасности при испытании электрических машин

ГЛАВА v
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЕРДЕЧНИКОВ МАГНИТОПРОВОДОВ § 5-1. Типы сердечников
Сердечник электрической машины является частью магнитной цепи, на периферии которого располагается обмотка.
Назначение сердечника в машине определило его конструкцию и технологию изготовления.
Пакеты сердечников изготовляются из специальной электротехнической стали, обладающей благодаря присадке кремния невысокими удельными потерями. С целью уменьшения потерь на вихревые токи пакеты сердечников статоров, роторов и якорей набираются из отдельных, изолированных между собой, листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, а главных полюсов — из машиноподелочной стали Ст. 2 толщиной 1,5—2 мм.
Технологию изготовления сердечников необходимо строить таким образом, чтобы в процессе обработки и сборки не ухудшались их магнитные свойства и был получен монолитный пакет сердечника, в котором не должна подвергаться повреждениям изоляция обмоток как при ее укладке, так и в процессе эксплуатации электрической машины.
На рис. 5-1 показаны конструкции сердечников электродвигателей переменного и постоянного тока.
Сердечник статора электродвигателя единой серии (рис. 5-1, а) состоит из пакета отдельно набранных листов 1 л 2, скрепленных скобами 3, и нажимных шайб 4.
В крановых электродвигателях пакет сердечника статора шихтуется непосредственно в станину, в которой после опрессовки на гидропрессе запирается кольцевыми шпонками (рис. 5-1, б).
Пакеты сердечников фазных роторов и якорей машин постоянного тока собираются непосредственно на вал (рис. 5-1, в).
Сердечники главных полюсов небольших размеров скрепляются несколькими заклепками. Но такого крепления для пакетов сердечников большой длины оказывается недостаточно, так как пакет получается нежестким, вследствие чего поверхность полюса получается не прямолинейной, а винтовой.
Для придания сердечнику главного полюса необходимой жесткости, исключающей образование спирали, в пакет сердечника запрессовывается металлический стержень (рис. 5-1, г). В стержне предусмотрены отверстия с резьбой для крепления полюса к остову.
При изготовлении сердечников особое внимание должно быть обращено на качество поверхности пазов пакетов, в которые укладывается обмотка.
Заусенцы и отдельные выступающие листы в пазу могут послужить причиной повреждения и пробоя изоляции обмоток.
Особенно опасным местом для повреждения изоляции проводников обмоток, как показывает анализ причин брака, является выход из паза пакетов статоров, роторов и якорей. В первую очередь это относится к всыпным обмоткам.
В процессе укладки обмоток в местах перехода пазовой части в лобовую, т. е. на выходе из паза, проводники катушки обмотки перегибаются и при наличии острых кромок паза может произойти повреждение изоляции. Острые кромки паза могут повредить изоляцию и в процессе эксплуатации (из-за возможных перемещений обмотки в пазу в результате вибрации, тряски, действия центробежных сил и температурных изменений). Нарушение изоляции обмотки может произойти также за счет перемещений листов железа в процессе работы машины в результате неплотной спрессовки пакета или большого распушения зубцов крайних листов.
Распушение листов показано схематически на рис. 5-2.
Для предохранения обмотки от повреждения вследствие указанных причин принимаются следующие конструктивно-технологические меры.
После опрессовки пакетов листов гидравлическим прессом их сжатое состояние обеспечивается запорными скобами 3 (см. рис. 5-1, а) или кольцевыми шпонками 2 (см. рис. 5-1, 6) у пакетов статоров и нажимными шайбами 3 и 7 у пакетов роторов и якорей (см. рис. 5-1, в).
Нажимные шайбы удерживаются на валу за счет натяга прессовой посадки.
Для уменьшения величины распушения листов с торцов пакета устанавливаются несколько (четыре — пять) листов толщиной по 1 мм и применяется ступенчатая опрессовка пакета.

Вначале пакет спрессовывается полным расчетным давлением, при этом давление пресса передается пакету через технологическую оправку, которая перекрывает и зубцы листов, затем уменьшенной величиной давления насаживается нажимная шайба и пакет допрессовывается.
Применение с торцов пакета утолщенных крайних листов требует дополнительных штампов для их изготовления, распушение же при этом полностью не устраняется.
Для устранения распушения листов следует с торцов пакета установить несколько склеенных листов, вырубленных тем же штампом, что и остальные листы пакета. Монолитный пакет можно получить, склеив листы всего пакета. Однако этот процесс требует дополнительных затрат, поэтому склеенные сердечники применяются в ответственных машинах небольших габаритов.

Магнитные сердечники
Рис. 5-1. Магнитные сердечники:

а — статора асинхронного двигателя единой серии; б — статора асинхронного кранового сердечника; 5 — грузовой винт; 7 — шпонка; в — якоря электродвигателя постоянного 5 — листы якорные; г — главного полюса: 1 — полюсный лист; 2 — крайний


электродвигателя: 1 — станина; 2 — кольцевая шпонка; з, 6 — крайние листы; 4 — листы тока: 1 — вал, 2 — коллектор; з и 7 — шайбы нажимные; 4, 6 — пакет крайних листов; лист полюса; 3 — заклепка полюсная; 4 — полюсный лист; 5 — стержень
Как указывалось выше, острые кромки пакета представляют собой большую опасность для обмотки, поэтому на выходе из паза
Распушение листов сердечника ротора
Рис. 5-2. Распушение листов сердечника ротора:
l0 — длина сердечника по длине паза; I — длина распушенного сердечника
листов запиливаются напильником или в пакете склеенных крайних листов при его изготовлении снимается пологая фаска.

§ 5-2. Отжиг листов сердечников

При штамповке листов сердечников вследствие пластической деформации структура металла вдоль периметра вырубки изменяется. В результате искажения кристаллической решетки поверхностные слои металла упрочняются. Это явление называется наклепом. Наклеп значительно ухудшает магнитные свойства железа сердечников — увеличиваются удельные потери и напряженность магнитного поля.
Ухудшение магнитных свойств в зависимости от ширины зубцов может составлять от 10 --- 15% до 200-500% и будет большим у зубцов, имеющих наименьшую ширину.
Восстановление магнитных свойств сердечников с наклепанными листами может быть произведено путем термической обработки — отжига в печах с защитной атмосферой.

§ 5-3. Изолирование листов сердечников

Изоляцией листов сердечников служит обычно лаковая пленка бакелитового или масляноглифталевого лака № 202, наносимая на их боковые поверхности в специальных лакировальных машинах.
Изолировка листов может быть также достигнута за счет оксидной пленки, получаемой в результате процесса оксидации листов.
Не подвергаются изолировке листы сердечников фазных роторов электродвигателей небольшой мощности, так как величина потерь в пакетах сердечника незначительна вследствие пониженной частоты изменений магнитного потока.
Листы железа короткозамкнутых роторов можно изолировать только оксидной пленкой, потому что лаковая пленка выгорает при заливке пакета алюминием.
При изолировке листов лаком суммарная толщина лаковой пленки с обеих сторон при одноразовом покрытии должна быть 0,013— 0,015 мм, а при двухразовом — 0,026—0,03 мм.
Лакированные листы контролируют внешним осмотром. Лаковая пленка у них должна быть сухой, твердой и не давать отлипа.



 
« Технологические процессы пропитки, сушки и лакировки обмоток   Технология монтажа взрывозащищенных электродвигателей »
электрические сети