1Г. -до другого замка; (l1 -до сердечника; l2-до отверстия

в лапе; (l3-расстояние между отверстиями в лапах,

Главными размерами также являются: ,h -высота оси вращения;

Г -диаметр замков.

ПОДШИПНИКОВЫЕ ЩИТЫ

Подшипниковые щиты –соединит деталь между статором и рото­ром. По назначению их можно разделить на два вида: подшипниковые щиты для Э.М. на лапах, служащие только соединительной деталью;

фланцевые подшипниковые щиты для Э.М. без лап, которые служат и для установки Э.М. на исполнительном механизме, такие подшип­никовые щиты в отличие от обычных имеют присоединительный фланец.

Заготовки подшипниковых щитов получают методом литья из чугуна и алюминиевых сплавов и из стали -для ЭМ. постоянного тока»

От жесткости, качества изготовления и точности взаимного расположения поверхностей щита зависит долговечность работы под­шипников. В связи с этим к подшипниковым щитам предъявляются определенные требования: замковая поверхность, кот.щит сопряга­ется со станиной и отверстие под подшипник должны быть концент­ричными, т.е. иметь общую ось, а торцевая поверхность замка -перпендикулярна оси. Эти требования необходимы для обеспечения равномерного задора -между статором и ротором и предотвращения переноса подшипников.

Чтобы отверстие под подшипник и замовая поверхность щита были соосны, их обрабатывают с одного установа.

На рис.20, стр,1б показаны основные размеры и правильная

их простановка.

стояки подшипников

Сборка крупных Э.М. с подшипниковыми щитами становится затруднительной* Поэтому подшипниковые щиты применяется для машин диаметром не более Iм. Более крупные машины выполняют на стояковых подшипниках. Стояковые подшипники /рис >23,стр.16/ делают с разъемными головками и втулками подшипника или вкладышами, Стояки подшипников устанавливают на фундаментной плите вмес­те с лапами станины.

ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ

В подшипниках скольжения основной деталью являются вклады­ши, внутренняя поверхность которых залита антифрикционным спла­вом -боббитом марок Б-83, Б-16, 83,16 •- %олова.

Сложность процесса заливки состоит в том, что боббит не прилипает к стенкам вкладышей, которые отливают из чугуна или стали» Поэтому для механического скрепления боббитовой заливки в стенках вкладышей протачивают канавки трапецеидального сече­ния. Заливка производится статическим или центробежным способом,

ШТАМПОВАННЫЕ ДЕТАЛИ

Под холодной штамповкой понимают штамповку без предвари­тельного нагрева заготовки при температуре окружающей среды, Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку с сортового металла и листовую штамповку листового материала. Основ­ными разновидностями холодной объемной штамповки являются холодное выдавливание, холодная высадка и объемная формовка.

Холодная штамповка является прогрессивным технологическим процессом, ее преимущества в технологическом отношении: возмож­ность получить деталь сложной формы; возможность создавать проч­ные и жесткие, но легкие конструкции; возможность получать де­тали с высокой точностью без последующей механической обработ­ки; возможность получения деталей со стабильными размерами. К преимуществам в экономическом отношении относятся: высокая

производительность процесса; экономичное использование матери­ала; низкая стоимость деталей,

Способы холодной штамповки часто оказываются более эконо­мичными не только по сравнению с литьем» и горячей штамповкой, . но и по сравнению с точением, сверлением и фрезерованием

При применении холодного выдавливания коэффициент исполь­зования металла составляет 98вместо 30-50при механической обработке. Замена литых и кованых деталей холодноштампованными дает значительные преимущества: снижение массы деталей на 25-50;

уменьшение расхода металла на 30-70,снижение трудоемкости на50-80Снижение отходов обусловлено тем, что холодноштампованные заготовки по форме и размерам приближается к готовым изделиям в большей степени, чем заготовки, полученные из слитков или проката ковкой и горячей штамповкой. Технологические процессы штамповки постоянно совершенствуются, толщина штампуемого мате­риала увеличивается. Например, вырубку можно производить из материала толщиной до 25мм, пробивку отверстий в материале тол­щиной до 35мм, а холодную гибку производить с материалом тол­щиной до 100мм.

При производстве Э.М. для изготовления сердечников магннтопроводов наибольшее применение находит холодная штамповка листо­вой и рулонной электротехнической стали.

Холоднокатанная сталь более технологична, чем горячекатанная, имеет меньшую разнотолщинность и меньшую шероховатость поверхности, меньший допуск по толщине. У стали нормальной точ­ности прокатки = 0,5мм допуск равен 10,04мм, а повышенной точности 10,03мм,

Значительные технологические преимущества имеет рулонная холоднокатанная не легированная сталь» При штамповке листов маг-нитопроводов увеличивается стойкость штампов, повышается произ­водительность и экономится металл,

РАСКРОЙ ЛИСТОВ

Металлургические заводы электротехническую тонколистовую сталь поставляют в виде рулонов, листов и резаной ленты. Например,

по ГОСТ 21427.2-75эл.технич.сталь ( = 0,5мм поставляется в рулонах шириной 500, 530, 600, 670, 750, 860и 1000мм или в .листах или в виде лент шириной от 90до 500мм.

Ширина лент, рулонов и листов эл.техн.стали взаимосвязана с наружными диаметрами статоров и якорей»

Для получения минимальных отходов листы сердечников штампу­ют из лент или рулонов определенной ширины. Для штамповки дета­лей из листов требуется предварительная подготовка -резка лис­тов на полосы соответствующих размеров. Наилучшим вариантом раскроя является тот, при котором лист на полосы раскраивается без остатка.

О степени использования листа судят

по коэфф. использования листа Ки -отношению общей пло­щади вырубленных деталей к пло­щади листа:

Ки = F*N/ab

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛ. ТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ

Необходимо стремиться к увеличению коэффициента использо­вания листа, т.е. к экономии металла. Коэффициент использования листа Ки можно увеличить:

I/за счет вырубки деталей в шахматном порядке;

2/ штамповки листов сердечников из ленты или рулона;

З/ использования наружных отходов, например для изготовления двиг.вентиляторов, сти­ральных машин и т.д. в целом ширпотреба;

4/ Изменения формы листов статора с

круглой на квадратную /рис»4, стр,17/,

С целью повышения производительности

труда широко исполь­зуется автоматизация

и механизация процессов, применяются

роботы.

Один из них представлен на рис.5,_стр.17.Рабочим органом яв­ляются присоски 4,кот. подают к штампу лист железа.

Штамповка производится на кривошипно-шатунных прессах, рис.6,стр.17,обеспечивающих: наибольшее усилие при наименьшей

скорости.

.ТИПЫ ШТАМПОВ

Для получения деталей методом штамповки применяют штампы различной конструкции. Наибольшее распространение при изготов­лении Э.М, имеют штампы: вырубные -для получения деталей из полосы или листа;пробивные, -для пробивки в детали отверстий различной конфигурации;гибочные -для превращения плоской за­готовки в изогнутую деталь.

По характеру выполнения операций штампы делят на простые и комбинированные. Простыми штампами выполняется одна штамповоч­ная операция, напр. вырубка кружка, пробивка отверстия. Комби­нированными штампами выполняют две или несколько технологически различных операций.

Комбинированные штампы бывают совмещенного действия, в которых изготовление детали производится за один ход пресса с концентрированно расположенными пуансонами при неизменном поло­жении заготовки и последовательного действия, в котором детали изготовляют за несколько переходов под различными пуансонами при последовательном перемещении заготовки.

Простые пробивные штампы -к ним относятся штампы для пробивки осевого отверстия под вал электродвигателя и пазовый /рис.8, стр. 17 /.Эти штампы самые простые по конструкции и дешевы в изготовлении.

Комбинированные /компаундные/,штампы совмещенного, действия. Такими штампами за один двойной ход пресса выполняют несколько штамповочных операций. Например, при изготовлении листов якоря или ротора пробивают отверстия под вал, вентиляционные отвер­стия и пазы, вырубают наружный контур /рис. 8,стр. 17/, рис12.

Производство таких штампов для листов сердечников является

наиболее дорогим и трудоемким. Но комбинированные .штампы более производительны, чем пазовые и обеспечивают высокую точность штампуемых деталей.

Комбинированные штампы_ последовательного действия/рис•9, стр. 17/. Готовая деталь при штамповке комбинированными штампа­ми последовательного действия получается за несколько переходов, выполняемых последовательно по мере продвижения полосы на вели­чину, называемую шагом. В связи с этим указанные штампы часто называют шаговыми,

В этих штампах удаление отходов и готовых деталей осущест­вляется автоматически. Пресс-автоматы при этом могут работать с большим числом ходов в минуту. Штампы конструктивно просты, что делает их менее трудоемкими в изготовлении.

_ЗАЗОРЫ МЕЖДУ МАТРИЦЕЙ И ПУАНСОНОМ. СРОК СЛУЖБЫ ШТАМПА

Разность между рабочими размерами, матрицы и пуансона назы­вают зазором. Величина зазора влияет на качество поверхности штампуемых деталей, стойкость штампов и расход энергии при штам­повке. Величину зазора нельзя устанавливать произвольно. При вырубке деталей из толстого материала штампом с малым зазором *скольжения, идущие от кромок пуансона, не совпадают с поверх­ностями скольжения, возникающими у кромок матрицы. При большом зазоре поверхность среза получается с рваными заусенцами, обра­зующимися вследствие затягивания и обрыва металла в зазоре. Величину зазора 2обычно принимают в процентах от толщины штам­пуемого материала.

При штамповке деталей из электротехнической стали величина зазора принимается равной 3-6от толщины листа.

В процессе штамповки рабочие части штампа изнашиваются, их ревущие кромки постоянно закругляются, теряя режущие свойства. Особенно интенсивно срабатывается матрица.

При работе затупившимся штампом на поверхности штампуемой детали появляется заусенец, величина которого растет вместе с

затупленном режущих кромок матрицы. При появлении заусенцев, высота которых превышает допустимую норму /0,05-0,08мм/ следует снять штамп и отправить его на переточку. Кроме измерения вы­соты заусенцев следует проверить размеры наружного и внутренне­го диаметров,а также несоосность наружного и внутреннего диа­метров.

Способность штампа штамповать детали по заданным размерам и без заусенцев или с заусенцами, высота которых не, превышает допустимую норму, называется стойкостью штампа. Стойкость штам­па определяется количеством отштампованных деталей. Между пере­точками штампы, у которых режущие части изготовлены из инструмен­тальной стали, делают 604100тыс. ударов, а штампы, у которых ре­жущие части изготовлены из твердого сплава, делают 700«-900 тыс. ударов.

Стойкость штампов зависит от многих факторов: качества штам­па, качества и состояния штампуемого материала, конфигурации де­тали и т.д. Можно считать стойкость совмещенных /компаундных/ штампов равной 500*900тыс. ударов. Стойкость последовательных штампов не менее 45 млн. ударов. Для штампов, имеющих режущие части, изготовленные из твердого сплава, стойкость определена не менее 50млн.ударов.

Можно увеличить срок службы штампов и повысить качество вы­рубок при принудительной заточке. Смысл принудительной заточки заключается в том, что штамп снимается на заточку несколько рань­ше, чем должен появиться недопустимый заусенец. При заточке штампа снимается слой металла меньше, чем при его переточке при износе, т.к. затупление штампа /образование заусенца/ происходит лавинообразно. Принудительная заточка требует высокой организа­ции производства и культуры труда.

УСИЛЮ ВЫРУБКИ

Рис.7.стр. 17

В процессе резания металла штампами характер деформации тот же, что и при срезе и состоит из трех стадий:

а/ упругих деформаций, когда напряжение в металле не превы­шает предела упругости;

б/ пластических деформаций, при которых происходит сильный изгиб и растяжение волокон штампуемого металла,

в/ скалывания, в течение которого образуются микро- и макротрещины, распространяющиеся на внутренние слои металла»

Характер поверхности зависит от относительной величины зазора и механических свойств материала. При вырубке и пробивке затрачивается значительное усилие, величина кот. зависит от дли­ны среза, толщины и механических свойств металла, величины за­зора и состояния режущих кромок штампа.

Усилие вырубки необходимо знать для правильного выбора пресса» Номинальное усилие вырубки определяется по формуле:

Рв= РК +Рс .

где Р. -требуемое расчетное усилие вырубки;

К –коэфф . учитывающий влияние неравномерности толщины

материала, затупления режущих кромок штампа К =1,31,6;

Рс -усилие сжатия прижимного /съемного/ устройства.

Требуемое расчетное усилие вырубки в штампах с параллель­ными режущими кромками:

Р = рsср

а со окошенными кромками: Р =рsсрh

где:Р -периметр вырубаемого контура;

s -толщина штампуемого материала;

ср -сопротивление материала срезу;

h -коэфф., зависящий от наклона кромок и равный 0,2-0,6.

Усилия сжатия прижимного /съемного/ устройства следует принимать Рс= /0,050,1/Р. После расчета требуемого усилия вырубки выбирают пресс,при этом номинальное усилие пресса Рном должно быть больше усилия вырубки.

.ОБОРУДОВАНИЕ. ПРИМЕНЯЕМОЕ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ЛИСТОВ СЕРДЕЧНИКОВ

В штампованных цехах для изготовления деталей электродви­гателей методом холодной штамповки применяют механические кри-

вошипные прессы /рис.б стр. 17/,В кривошипных прессах движе­ние рабочим органом передается от эл.двигателя при помощи меха­нический передачи. Для преобразования вращательного движения вала двигателя в возвратно-поступательное ползуна используют кривошипно-шатунный механизм.

Принцип работы крив о тошно-шатунного пресса заключается в следующем /рис,бстр. 17/.От электродвигателя Iчерез зубчатую передачу вращение передается маховому колесу 2.Вращение криво­шипному валу 4от маховика передается через муфту 3.Муфта вклю­чается через систему передач при нажатии на педаль 8,При работе пресса с одиночными ударами после каждого хода пресс автомати­чески выключается.

Управление прессом предусматривает работу его на самоходе. Это необходимо при штамповке деталей с автоматической подачей заготовок в штамп. Широко применяемые подающие механизмы в виде клещевой или валковой подачи состояли из подающих и тянущих вал­ков с приводом от системы шестерен и кулисного механизма. Нали­чие -больших люфтов не обеспечивало необходимой точности подачи, которая находилась в пределах +0,1мм и таким образом увеличи­вало расход материала» Переход на высокие скорости штамповки вызвал появление новых типов подающих устройств. Примером подоб­ного устройства является устройство типа "Ферг^й^ ".

Устройство является безынерционным и представляет собой червячное соединение.. Червяк и звездочка с подшипниками находятся в постоянном беззазорном зацеплении. Червяк рав­номерно вращается от эксцентрикового

вала пресса и делает один оборот за один цикл движения ползуна пресса. При повороте червяка сцепляющаяся с ним звездочка повора­чивается, при этом ведущий валок подачи, соединенный с валом звездочки, также поворачивается и перемещает ленту на один шаг. Точность подачи при использовании устройства "Фергюсон "дости­гает +0,025мм.

Штамповка на прессе типа "Бакинец" совмещенными штампами. _

Прессы типа "Бакинец", разработанные Бакинским отделением ВНИТ-электромаш предназначены для штамповки из полосы или рулона шириной

до 500мм листов статора и ротора с использованием совмещенных

штампов. Пресс .двухэтажный. Штамповка производится двумя совме-

щенными компаундными штампами расположенными

один над другим. Материал подается в верхний штамп Iи произ­водится вырубка статорного листа и заготовки ротора. Статорный лист сбрасывается с пуансона в момент полного открытия штампа, падает на лоток 2и по нему транс­портируется на отапелирующую оправку. Заготовка ротора падает в ловитель 3,а оттуда в нижний штамп 4,где производится штам­повка роторного листа. Готовый лист ротора по лотку 5поступает на стапепирующую оправку» Работа верхнего штампа, ловителя и нижнего штампа синхронизирована. При штамповке из рулона пресс снабжается разматывающим устройством, а при штамповке из полосы подача осуществляется блоком вакуумных присосов. Штампы и полосы продуваются и смазываются, а вертикальное рас­положение штампа исключает засорение режущих частей» Произво­дительность пресса достигает 25ты с. комплектов листов в смену»

Штамповка по системе "Танден" сущность штамповки по сис­теме "Тандев" сводится к тому, что штамповка производится на двух последовательно работающих прессах с двумя штампами . С помощью сельсинного устройства оба пресса работают синхронно с минимальной разницей скоростей в пределах одного хода, С

размотчика Iчерез направляющее устройство лента поступает на пресс 3,где в двухпозиционном штампе вырубается лист ротора. На первой стадии вырубаются пазы ро­тора, вентиляционные отверстия и отверстия под вал. На второй

позиции обсекается наружный диаметр листа ротора и он удаляется из зоны штамповки. Между прессами - вторая компенсационная петля.

В прессе 4за два удара вырубается лист статора. Фиксация рулона происходит ловителями штампа на 4технологических отверстия. Отходы материала после выхода из второго пресса измельчаются для удобства транспортировки и пакетирования.

Система "Тандем" позволяет обеспечить автоматическую после­довательную штамповку листов магнитопроводов диаметром до 630мм. При этом упрощается эксплуатация и изготовление штампов, каждый штамп затачивается отдельно, в то время как в многопозиционном штампе затачивается вся рабочая поверхность. Отпадает необходи­мость в прессах большой мощности, обеспечивается равномерная загрузка прессов,

Штамповка на пазовых прессах.Заготовками при штамповке слу­жат круглые листы /рис.10,стр. 18/ , в котор, выпггамповано цент­ральное отверстие со шпоночным пазом. Пазовый пресс /рис.10/ вырубает пазы в круглом листе /рис.II,стр18/,который установ­лен на столе 3/рис.10/. Базой при установке листа служит цент­ральное отверстие и шпоночный паз. Стол после удара штампа по­ворачивается на одно пазовое деление. После пробивки всех пазов пресс останавливается.

Для повышения производительности пресс снабжают устройством для автоматической установки и зажима заготовки, снятия ее после окончания цикла и установки готовой детали на оправку для стапелировання. Такая автоматизация превращает пресс в пресс-авто­мат. Стопа заготовок устанавливается на оправку поворотной плиты I.Крестовина 4с захва­тами подает лист на пресс 2, на котором вырубаются пазы. Стапелирование готовых листов производится на оправку пово­ротной плиты 3.

Преимущества пресс-автоматов; простая и дешевая конструкция. пресс-штампов, значительно меньшие габариты и стоимость обору­дования, малое время переналадки при смене вырубаемых листов. Эти преимущества приобретают большое значение при мелкосерийном

производстве и штамповке листов магнитопроводов большого

диаметра.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКЕ

При несоблюдении ТБ может привести к травмам. Для обеспе­чения безопасности работ необходимо предусмотреть: муфту-тормоз, фрикционного типа, ограждение межштамповочного пространства, выносные пульты управления, двухручное включение, исключающее перекрытие кнопок механическим способом, ограждение, не допускаю­щее случайного нажатия на педаль.

Необходимо предусматривать конструкцию штампа, обеспе­чивающего невозможность доступа рук в зону штамповки.

Опасна -операция ручной укладки заготовок и удаление го­товой детали из-за возможности пореза. Пути борьбы -автомати­зация производства и конструирование систем управления и рабо­ты "на дурака".

СБОРКА МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Требования к сердечникам

Магнитная система ЭМ служит для проведения магнитного по­тока по замкнутому контуру. Пакеты сердечников изготавливают из специальной эл.техн.стали, обладающей благодаря присадке крем­ния невысокими удельными потерями. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, пакеты сердечников статоров, роторов и якорей набирают из отдельных, изолированных между собой листов эл.техн. стали. Сердечники роторов АМ можно изготавливать из конструкцион­ной стали, т.к. частота перемагничивания в них мала и составляет 1-3Гц. Однако их наготавливают из электротехнической стали. Это делается для экономии металла. Целесообразно штамповать листы ротора из крупного отхода, который получается при штамповке листов статора.

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 при укладке и эксплуатации Ж. На рис.1, стр.20 показана кон­струкция сердечника статора, эл,двигателя переменного тока. Сер­дечник статора состоит из пакета отдельно набранных листов, скреп­ленных по наружному диаметру шестью скобами, которые усилием пригибаются к дну специально для них выштампованного паза в радиальном направлении и загибаются с обоих торцов пакета. В двигателях единой серии 4А пакет скрепляется по наружному диа­метру шестью продольными сварочными швами, не выступающими за наружный диаметр пакета. Сварка выполняется неплавящимся электро­дом в среде аргона.

При изготовлении сердечников особое внимание должно быть обращено на качество поверхности пазов пакетов, в которые укла­дывают обмотки. Заусенцы и отдельные выступающие листы в пазу могут послужить причиной повреждения и пробоя изоляции обмоток. Основные требования, которые предъявляются к сердечникам , наби­раемым из листов, следующие:

минимальное смещение листов относительно друг друга,

хорошая изоляция между листами /для сердечников, проводящих

переменный магнитный поток/, высокая плотность сердечника, вы­сокий коэффициент заполнения сердечника сталью,

надежное скрепление листов между собой, с корпусом или валом.

Смещение листов относительно друг друга должно быть мини­мальным для того, чтобы не уменьшалась площадь паза. Размеры па­зов в собранных сердечниках получаются меньше, чем в штампован­ных системах /рис. 3,стр.с20/. Это объясняется сдвигами между листами вследствие зазоров между шпоночными канавками. листов и шпонками оправок, неточностями штамповки и заусенцами, которые при прессовке снимаются. Поэтому различают размеры паза в штампе и размеры паза в светуbщ,hщbn,hn, получающиеся в соб­ранных сердечниках. Разница между этими размерами составляет0,2-0,3мм в зависимости от диаметра листов, способа штамповки и качества сборки.

Сердечник должен быть плотным и монолитным. Он не должен перекашиваться при меж операционных транспортировках и при за­прессовке в корпус. Сердечник не должен иметь распушения зубцов, известное под названием "веер", которое может возникать при прес­совании /рис. 4,стр.20 /.Распушение зубцов понижает плотность прессовки , является причиной шумов и создает опасность прорезания изоляции катушек.

Коэффициент заполнения сердечника сталью зависит от толщи­ны электроизоляционного покрытия. Чем тоньше покрытие, тем выше коэффициент заполнения.

Технология сборки и скрепления сердечника зависит от конструкции машины, габаритов сердечника, толщины листов, последую­щих технологических операций. Наиболее технологичной с точки зрения последующих операций /укладки, пропитки, механической об­работки, сборки/ является сборка сердечников на оправку. Так, можно собирать сердечники с наружным диаметром до 500 мм.Сердеч­ники с большим диаметром при сборке на оправку получаются немоно­литными, поэтому их собирают, устанавливая листы непосредствен­но в корпус машины. В корпус машины помещают также сегменты при оборке сердечников из сегментов.

При прессовке сердечников необходимо правильно выбирать усилие прессования, т.к. чрезмерно большие усилия приводят к увеличению потерь, а недостаточные усилия не позволяют получить сердечник необходимой плотности.

С целью предупреждения образования веера зубцов после опрессовки пакетов листов гидравлическим прессом, их сжатое сос­тояние обеспечивается нажимными шайбами /рис4,стр.20/ и кольцевыми шпонками /рис. 2.,стр.20/. На крайних листах пакетов на зубцах устанавливают нажимные пальцы /рис. 16,

стр.18/.

Снятие заусенцев, лакировка и термообработка листов

При увеличенном зазоре между пуансоном и матрицей или при работе затупленными штампами по контуру вырубки образуются зау­сенцы /грат/.

При наличии в листах шихтовочных знаков заусенцы во всех листах направлены в одну сторону. Они замыкают соседние листы, что ведет к значительному увеличению потерь от вихревых токов. Неравномерность высоты заусенцев в разных зонах контура вырубки влияет на длину пакетов, что сказывается на коэффициенте запол­нения пакетов сталью и создает перекосы при прессовке.

На рис, 2.,стр.19 показана схема гратосъемочного станка, производительностью до 20000листов за смену при скорости станка0,2м/сек. Если будет слабо прижат круг к листу, то будет непол­ное снятие, а при сильном изгиба самого листа и повреждение зубц­ов.

На рис..1 ,стр. 19 изображена установка для снятия заусенцев и лакировки листов. Листы устанавливают на подъемный стол I и подающим устройством подаются в гратосъемное устройство, со­держащее абразивные валки 7.Листы должны подаваться заусенцем вниз. Абразивные круги снимают заусенец. Далее через транспортер8лист поступает в лакирующие валки 9.Валки изготавливают из резины, войлока и т.д. Сушка листов производится в сушильной пе­чи, имеющей три температурные зоны сушки :в первой зоне про­исходит испарение растворителя лака при нагреве листов до 450°С;

во второй зоне происходит выгорание растворителя при t= 600°С;

в третьей зоне -сушкалистов приt= 400°С .Затем на конвейере

в охлаждающей камере 24листы укладываются на оправку 22.

Качество листов проверяется выборочно визуальным осмот­ром. Изолируются листы масляно-канифольным лаком КФ-965. Растворителем лака является уайт-спирит, керосин. Толщина ла­ковой пленки при однократном покрытии 12-15мкм.

На рис. 3,стр. 19показано устройство для контроля со­противления лакового покрытия при регулируемом усилии прижимания.

На рис. 4,стр. 19-схема установки для нанесения покрытия

методом электрофореза, обеспечивающей равномерное покрытие при сложной конфигурации изделия.

При штамповке железа сердечников вследствие пластической деформации, структура металла вдоль периметра вырубки изменяется. В результате искажения кристаллической решетки поверхностные слои металла упрочняются. Это называют наклепом. Искажение крис­таллической решетки электротехнической стали происходит не толь­ко из-за штамповки. В АД серии 4А применяется холоднокатанная не легированная сталь, которая поставляется потребителю металлур­гическими заводами уже в наклепанном состоянии. Наклеп значи­тельно ухудшает магнитные свойства железа сердечников -увеличи­ваются удельные потери и напряженность магнитного поля. Восста­новить магнитные свойства сердечников с наклепанными листами можно путем термической обработки -отжига -в печах с защитной атмосферой.

Обычно процесс отжига совмещайся с другой термической опе­рацией -оксидацией -получением тонкой окисной пленки, служащей изоляцией между листами сердечника. Качественная окисная плен­ка в процессе оксидации образуется в том случае, если стальные листы имеют незагрязненную поверхность. С этой целью термичес­ким путем /обжигом/ с поверхности штамповок удаляют технологичес­кую смазку.

Итак, термообработка листов сердечников после штамповки состоит из трех операций: обжигаотжига иокисдации.Обжигпро­водится в специальных печах при^= 250°-400°. Для отжига и ок­сидации листы сердечников в определенном порядке в контейнерах помещают в специальные печи с нейтральной или восстановительной

атмосферой, в которой их нагревают до t= 720-750,почти до точки Кюри, выдерживают при этой температуре, затем вместе с печью в открытом контейнере охлаждают на воздухе»

Сборка сердечников статора и ротора на оправку

Если у одного и того же листа сердечника измерить ширину пазов и их расположение относительно друг друга, то можно убедить­ся, что они отличаются, хотя и на небольшую величину. Это проис­ходит потому, что при изготовлении штампа всегда неизбежны по­грешности. Но эти погрешности не окажут влияния на размер и ка­чество поверхности пазов сердечника, если собирать пакет из лис­тов сердечника, вырубленного одним и тем же штампом, и располагать их в таком же положении, как они штамповались.

Обычно, для этих целей на жестях делают шихтовочный знак в виде одной или двух выкружек у листов якоря и ротора /рис. 12.

стр 18/. '

Перед сборкой на вал листы сердечника должны быть сориен­тированы по шпоночной канавке и шихтовочному знаку. Если штам­повка производится на автоматических линиях, листы статора и ротора снимаются с пресса в ориентированном виде.

Ориентирование производится на несложных приспособлениях. Приспособление о вертикальной головкой для шихтовки листов

ротора имеет вращающуюся головку I,на которую набрасываются листы 2. Вращаясь с головкой, листы попадают шпо­ночным пазом нанеподвижнуюшпонку 3и опускаются на неподвижную оправку 4. Вращение на вращающуюся головку переда­ется с помощью АД /рис. 6,стр. 20 /.

Для—ориентирования листов может использоваться приспособ­ление с горизонтальной головкой. Валик Iвращаясь вращает листы 2 до тех пор ,пока шпоночный паз листа не попадает на валик. Попав на валик шпо­ночным пазом, лист останавливается. Каждый из описанных видов станков имеет свои достоинства и недостатки. Для ориен­тирования листов на станках с

вертикальной осью вращения требуется для каждого типа листов изготовлять свои оправки, на станках же с горизонтальной осью вращения ориентирование листов разных типов машин можно производить без переналадки, что очень удобно в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства. Однако станки с вертикальной осью более производительны, т.к. допускают большую частоту вращения листов при ориентировании, чем станки с горизонтальной осью вра­щения. При увеличении частоты вращения оправок в результате инерции листы иногда не задерживаются валом, а, проскальзывая, продолжают вращаться.

Ориентирование листов статора осуществляют на аналогичных приспособлениях, рис 7. стр 20 .

После ориентирования производят взвешивание листов сер­дечника на весах.

Для сборки сердечников роторов и якорей применяют специ­альные пневматические прессы /рис. 7 ,стр.20/. Листы железа пачками по 50-60шт. осаживаются на вал. После того, как высота собираемого пакета на валу достигнет 30-40тж. Для предотвращения смещения листов вокруг оси в 3-4пазах на равном расстоянии друг от друга вставляют пазовые направляющие калибры. Последующие листы при сборке центрируют не только по внутреннему диаметру, но и по пазам. Форма и размеры пазового калибра в поперечном сечении выполняются по форме и размерам паза "в свету".

Прессовка и скрепление сердечвиков

При шихтовке сердечников не удается получить монолитный пакет, т.к. усилия пневматического пресса для этого недостаточно, поэтому сердечники приходится спрессовывать на гидравлическом прессе /рис. .12,стр.21/ имеющем большее давление. На рисунке изображен гидропресс и схема опрессовки сердечника. На первый взгляд кажется, что чем большим давлением будет спрессован пакет, тем плотнее он будет. Однако после определенного усилия спрессовки плотность пакета увеличивается незначительно, но начинают возрастать удельные потери в стали. При большом давлении спрессовки повреждается изоляция главным образом за счет заусенцев, вследствие чего уменьшается переходное сопротивление, ухудшающее

магнитные свойства стали. Возрастание потерь после этого будет тем больше, чем больше величина давления при спрессовке.

Для того, чтобы иметь хорошо спрессованный пакет и не получить большого ухудшения магнитных свойств, применяют сту­пенчатую спрессовку.Сначала пакет железа спрессовывается под

'•.большим давлением и при этом достигается монолитность пакета, но могут ухудшиться магнитные свойства. Однако после снятия дав­ления эти свойства восстанавливаются. Затем, при насадке запи­рающей пакет детали, сердечник допрессовываете я под меньшим давлением, при этом магнитные свойства стали ухудшаются незначи­тельно. Величину давления при спрессовке и допрессовке опреде­ляют расчетом. Сила спрессовки и допрессовки зависит от длины пакета, площади листа и характера посадки листа железа на вал. В процессе спрессовки, когда пакет находится под давлением, его длину замеряют шаблоном или штангенциркулем. Для прохода измери­тельного инструмента в оправках должны быть предусмотрены вырезы.

Спрессованный сердечник статора скрепляется скобами или сваркой. Скрепление пакета сердечника статора было рассмотрено нами на прошлой лекции.

При скреплении сваркой сердечник передается на сварочный пост. Сварка производится в автоматическом цикле в среде аргона неплавящимиоя электродами» Свариваются одновременно все швы в спрессованном сердечнике. Давление снимается после остывания шва. На рис.10 стр. 21 показана установка для спрессовки и свар­ки пакетов статоров.

При сварке сердечников происходит их деформация. Деформа­ция сердечника имеет недопустимое значение при сварке без оправ­ки. При сварке на оправке деформация в сильной степени зависит от зазора между поверхностью оправки и внутреннего диаметра лис­тов. С уменьшением зазора деформация уменьшается. Скрепленные сердечники подаются на пресс,где выпрессовываются оправки, которые поступают на шихтовку следующих сердечников.

Другие способы скрепления сердечников, в частности склеи­ванием, рельефной сваркой, болтами, получили ограниченное распро­странение из-за большой трудоемкости и высокой стоимости в усло-

виях массового производства.

Склеиванием крепятся сердечники, предназначенные для высококачественных ЭМ из эл.техн.стали толщиной 0,1-0,3мм, край­ние сегменты статоров турбо и гидрогенераторов, а такие сердеч­ники специальных ЭМ с высокими требованиями к шумам, вибрации и надежности. При склеивании пользуются клеем БФР-2 или клеевым составом на основе эпоксидной смолы.

Обработка пазов сердечников

Размеры и качество поверхности пазов сердечников зависят от точности штамповки листов, выполнения технологического про­цесса сборки и состояния оснастки.

У сердечников, собранных из листов, вырубленных пазовым штампом, размеры пазов неодинаковые и поверхность их более шеро­ховатая, чем у сердечников, собранных из листов, полученных штам­повкой совмещенным штампом.

В производственных условиях в той или иной мере приходит­ся обрабатывать механически каждый паз сердечника. Перед обра­боткой илисты правят. Эта операция необходима для выравнивания пазов, т.к. отдельные листы могут иметь сдвиги зубцов. Для прав­ки сердечника ротор устанавливают шейками вала на специальные стойки, на которых они могут поворачиваться вокруг оси. Правят пазы ударами молотка по оправке, вставленной конусом в паз. Сп­равка представляет собой пластину с шириной, несколько большей ширины паза сердечника. Правке подвергается каждый паз сердеч­ника.

Наиболее распространенными способами обработки сердечников являются обработка пазов пазовыми напильниками и протягивание протяжками. Пазовые напильники в своем поперечном сечении имеют форму паза сердечника, для которого они предназначены, только несколько меньших размеров. Длина напильника на 150-200мм длин­нее пакета сердечника. При опиловке напильниками по периметру паза снимаются заусенцы и запиливаются отдельные выступающие листы. Размеры паза при этом не изменяются. Опиловка напильника­ми производится вручную и применяется для сердечников со всыпной обмоткой.

При укладке шаблонных катушек в открытые и полуоткрытые пазы сердечника пазы должны иметь чистую поверхность и доста­точно точные размеры. Для этого их обрабатывают протяжками на протяжных станках /рис.17 . стр 22 /.

Протяжка представляет собой

сложный и дорогостоящий ин-

струмент, изготавливаемый из

легированных инструментальных

сталей ,ХВГ или Р18.

Зубья протяжки делятся на режущие и калибрующие. Каждый последующий

зуб больше предшествующего на величину 0,05-0,08мы.

Калибрующие зубья по форме и разме­рам должны соответствовать форме и

размерам готового паза. Калибрующих зубьев бывает 4-5,При пе­реточках размер каждого зуба понимается. Т.о. после каждой пере­точки первый калибрующих зуб становится последним режущим. Раз­меры первого зуба определяются исходя из наименьшего возможного размера паза, полученного при шихтовке.

После протягивания /рис17,стр. 22./пазы сердечников име­ют ревную и гладкую поверхность и точные размеры.

Для предохранения обмотки от повреждения на выходе из паза острые кромки паза скругляют напильником вручную.

На рис. 18,стр.22 показана установка для электрохимическо­го растворения поверхностных слоев сердечников роторов. Ротор установлен на роликовых подставках так, что зазор между наруж­ной поверхностью сердечника и медной шиной, уложенной на дне ванны составляет 5-10мм. Питание установки осуществляется от сварочного генератора постоянного тока. Ванна заполнена 5%раствором поваренной соли. При замыкании цепи тока происходит интен­сивное растворение поверхностного слоя зуба сердечника, располо­женного против медной шины, причем наиболее интенсивно растворя­ются острые грани и заусенцы.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЛЕКТОРОВ

Типы коллекторов и требования,, предъявляемые к ним

Коллектор представляет собой наиболее сложный и ответст­венный узел электрической машины. Это объясняется:!, конструк­цией кольца, составленного из большого количества медных пластин, чередующихся с изоляционными прокладками; 2.сложнышгеометри­ческими формами сопряжения металлических и изоляционных деталей;

3.силовыми явлениями, возникающими под действием центробежных сил и температурных изменений. Поскольку в процессе работы токо­съем или токоподвод к коллекторным пластинам осуществляется че­рез графитовые щетки, примыкающие к поверхности вращающегося кол­лектора, то для обеспечения хорошей коммутации биение коллекто­ра в готовой машине должно быть не более 0,03-0,04мм. При этом необходимо учесть, что биение самого коллектора составляет лишь0,007-0,01мм.

В технологическом процессе изготовления коллекторов необходимо .обеспечить монолитность конструкции и способность сохранять геометрическую форму в течение всего эксплуатационного периода.

Коллекторы ЭМ по конструкции и технологии изготовления мож­но разделить на след.основные типы: коллекторы со стальными втул­ками арочного типа /рис .1,стр.23/, коллекторы с бандажными коль-

цами /рис.З ,стр.23/, коллекторы на пластмассе /рис 29,стр.25/.

Каждый тип коллектора имеет большое количество разновидностей. Кроме того, коллекторы по расположению рабочих поверхностей делят на цилиндрические и торцовые /для спецмашин и микродвигателей/.

Рассмотрим арочный коллектор /рис./, стр.<?3/. Он состоит из коллекторных пластин, изоляционного цилиндра, изоляционных манжет, нажимного конуса, гайки. Коллекторные пластины изолиро­ваны между собой изоляционными прокладками.

Принцип действия арочного коллектора основан на том, что посредством усилий, создаваемых втулкой и нажимным конусом, плас­тины прижимаются к центру и между ними создается боковое давле­ние, которое называют арочным распором /рис.2 ,стр.23/. Это давление передается на коническую поверхность ласточкиных хвос­тов пластин через изоляционные манжеты.

Изготовление коллекторных пластин и прокладок

Коллекторные .пластины изготавливают из холоднотянутой меди специального трапецеидального профиля. Для большинства коллекторов применяют медь марки М1 /ГОСТ 859-78/, а для ско­ростных машин -кадмиевую медь /с содержанием Сd-1%/' уоблада­ющую большой механической прочностью и меньшим износом на исти­рание. Применяют также медь с присадками .серебра, циркония и др. В последнее время все большее распространение находят коллекторные пластины, спрессованые из медного порошка.

Электромашзаводы получают медь в виде полос длиной от 1,5до 3,5м. При отклонении размеров полос от ГОСТа форма кол­лектора искажается /рис. 6 ,стр.23 Поэтому для контроля раз­меров профиля используют предельные шаблоны /рис.5 .стр 23/. Размер полос не должен выступать выше верхнего среза шаблона и утопать за нижний срез. Правильность угла проверяется плотно­стью прилегания сторон профиля меди к сторонам шаблона. Допус­каемый просвет между стороной профиля и шаблоном определяется щупом.

Коллекторные пластины толщиной до 10мм чаще всего штампу­ют на эксцентриковых прессах /рис.8 ,стр.23/.После штамповки или резки пластины должны быть выправлены и опилены от заусенцев. Правку производят в штампе на прессе. При этом рабочие поверхнос­ти матрицы и пуансона имеют продольные выступы высотой 0,3мм через каждые 5мм /рис.10 ,стр. 23/. При ударе выступы рабо­чих частей штампа внедряются в пластину, растягивая верхний слой металла, и таким образом выправляют пластину.

Медные пластины коллектора изготавливаются с петушками /рис. 7а, стр. 23/ выполненными за одно целое с пластинами, или с отдельными петушками припаянными или приклепанными к пластине.. Применение коллекторных пластин с отдельными петушками позволяет экономить медь, однако такая конструкция менее прочная, чем с целыми петушками.

Припаивание петушков к коллекторным пластинам и фрезерова­ние шлица для вкладывания проводников обмотки производят в вып­равленных пластинах.

При штамповке пластин 30-40меди идет в отход. Более эко-

номным способом можно получать пластины прессованием их из металлопорошка. При этом использование материала достигает 95-98.

Коллекторные изоляционные прокладки изготавливают из кол­лекторного миканита, слюдинита , слюдопласта.Это хорошо спресо­ванные материалы с малым содержанием связующих /до 4/и с ма­лой усадкой при нагреве. Как правило, прокладки штампуют на кривошипных прессах. Изоляция является дорогим материалом, поэ­тому следует применять, по возможности, безотходную штамповку/рис.9 стр. 23 /.

Рис. 13 ,14 , 15 устройства для изготовления миканито-

вых манжет.

Изоляционные манжеты, изолирующие коллекторные пластины от стяжных конусов -весьма ответственная изоляционная деталь, требующая тщательной технологии изготовления. Изоляционные ман­жеты изготавливают из формовочного миканита, слюдинита, слюдопласта. Формовочные материалы для коллекторных манжет имеют более высокое содержание связующих /8-15/.

Основные операции сборки и обработки коллекторов

Технологический процесс сборки и обработки коллекторов состоит из след, операций: сборка пластин в кольцо, опрессовка, •выпечка, расточка ласточкина хвоста, сборка кольца на втулку, обработка рабочей поверхности, разгон, балансировка и контроль. После напрессовки коллектора на вал машины производят чистовую обработку наружного рабочего диаметра и продораживание,

Оборку коллекторных пластин в кольцо выполняют на сбороч­ном диске /рис.17,стр.24/.На торце диска в радиальном

'

направлении профреэерованы пазы, в кот. при оборке вставляются изоляционные прокладки. Число пазов в диске равно числу пластин коллктора. Сборка пластин в кольцо на диске удобна, т.к. не на­до вести счет пластинам и легко транспортировать весь комплект.

Коллектор собирают из нескольких сотен медных пластин и изоляционных прокладок. Даже сравнительно небольшие допуски на их изготовление вызывают значительные колебания диаметра коллек­тора. Для получения диаметра коллектора, заданного чертежом,

применяют сборку с предварительной калибровкой медных пластин и изоляционных прокладок.

Калибровка заключается в следующем: комплект пластин, предназначенных для сборки коллектора, разбивают на несколько стопок с одинаковым кол-вом пластин. Пластины укладывают в

приспособлении друг на друга /рис. 16, стр.24 /.Спрессовав

стопку пластин на гидропрессе, не снимая давления, замеряют вы­соту каждой стопки. Меняя пластины стопок большей и меньшей вы­сот, добиваются сокращения разницы высоты между всеми стопками. Это делается для получения равномерного распределения пластин по толщине по всему першетру коллектора при сборке пластин в кольцо.

При сборке на диск поочередно устанавливают пластины и прокладки. Собранный в кольцо комплект пластин стягивают отож­женной стальной проволокой и производят прессовку.

Прессовка производится на гидропрессах в приспособлениях, Прессовка комплекта пластин нужна для придания ему цилиндричес­кой формы и получения монолитности за счет создания бокового давления между пластинами.

В процессе изготовления комплект пластин прессуют несколь­ко раз. Первый раз в холодном состоянии после сборки пластин в кольцо, второй раз -сразу после нагревания и выпечки, третий раз -после остывания до температуры окружающей среды.

Операция, прессовки выполняется следующим образом: рис. 18 стр.24. На кольцо пластин сверху надевают плашки 5,и накладывают запрос сов очное кольцо 4.После напрессования вручную запрессовочного кольца приспособление переворачивают и проверяют перпен­дикулярность пластин коллектора к запрессованному кольцу по угольнику /19/. Затем пластины коллектора запрессовываются на прессе рис.20,стр. 24 »

Количество плашек чаще всего равно б. Их получают из цилинл - рической заготовки, разрезанной под косым углом к торцу. Косой разрез предохраняет от попадания в зазор между плашками миканитовых прокладок при прессовке.

Выпечка производится в печи в течение 4-Ю ч. при t=1б0-200 С.

После выпечки выполняется операция расточки ласточкина хвоста для крепления комплекта пластин на втулке /рис. 21, стр. 24/

В зависимости от габаритов комплекта пластин расточку про­изводят на токарных или карусельных станках. Расточка выполняет­ся на пневматической консольной оправке.

Общую сборку коллекторапроизводят в след.последователь­ности: /рис. 23 ,стр. 24 /.На втулку Iнадевают манжету 3и изоляционный цилиндр 2.Затем надевают кольцо пластин 4,встав­ляют манжету б и нажимной конус и завертывают гайку 8.Затем коллектор устанавливают на гидропресс и под давлением подтяги­вают гайку до упора.

Для того, чтобы при работе коллектора не ослаблялось дав­ление на ласточкин хвост, коллектор нагревают и выдерживают некоторое время в печи при t= 160 –180С, а затем в горячем состоянии подтягивают гайку. Затем коллектор освобождают от прессовочного кольца и плашек и обтачивают по наружной поверх­ности.

Готовые коллекторы желательно подвергнуть динамической формовке для сохранения правильности формы коллектора в процес­се эксплуатации /рис. 27,стр. 25/.

При этом коллектор нагревают до 150-1бО°С, надевают на оправку е разгоняют 10-30мин со скоростью, равной 1,5Дном. Затем производят затяжку гайки.

Готовые коллекторы продораживают на специальных станках . /рис 28 .стр 25/.

Изготовление коллекторов на пластмассе

Большим недостатком коллекторов с металлическими нажимны­ми конусами и миканитовыми манжетами является деформация рабо­чей поверхности в процессе эксплуатации /выступание в радиаль­ном направлении отдельных или группы пластин/. Чтобы повысить эксплуатационную надежность и долговечность ЭМ, нужны более со­вершенные конструкции и новая технология их изготовления. К та­ким конструкциям относятся коллекторы на пластмассе. Коллекторы этого типа имеют значительно меньшую трудоемкость и себестоимость

по сравнению со сборными за счет отсутствия механической обра­ботки крепящих деталей и пластин /рис. 29 ,стр. 25/.

Коллекторы на нсущем пластмассоврм корпусе находят приме­нение в микромашинах ижшинах с небольшим диаметром рабочей части коллектора. Корпус коллектора рис.^Зй, выполнен целиком из пластмассы С бдо 40мм.

При больших диаметрах изготавливают колектары_с_центральной втулкой_ рис.29б .Крепежных выступов в форме "ласточкина хвоста" у пластин таких коллекторов может быть от одного до трех в зависимости от длины пластины коллектора. При большем количестве выступов пластины в корпусе удерживаются проч­нее, Прочность коллекторов на несущем пластмассовом корпусе це­ликом зависит от прочности пластмассы.

Коллекторы на несущем армированном корпусе рис. 29в приме­няют в более нагруженных машинах, т.к. прочность пластмассового корпуса бывает недостаточна. В таких коллекторах нагрузку от центробежной силы воспринимают вместе с пластмассой армирующие детали, механическая прочность котор. выше прочности пластмассы. Б качестве армирующих деталей применяют стальные кольца, отрезанные от трубы. Для предохранения от замыкания- армирующего коль­ца с медью и правильного расположения его в выточке "ласточкина хвоста" армирующее кольцо предварительно спрессовывается стекло­пластиком.

Коллекторы на пластмассе с несущим металлическим корпусом_ используется редко рис. 29г, т.к. являются как бы переходной конструкцией между обычными арочными коллекторами и коллекторами на пластмассе. У таких коллекторов основное усилие воспринимают стальные втулки, а пластмасса является связующим и изолирующим веществом.

Коллекторы, имеющие корпус из пластмассы, можно изготавли­вать из пластин, полученных разделением цельной заготовки.На _рис.31,стр^25 пока- зана заготовка, полученная методом холодного выдавливания. Аналогичная заготовка может быть получена прессов­кой металлопорошка. Заготовки спрессовывают пластмассой, а затем фрезеровкой разделяют коллекторные пластины рис.З0, стр.25 Коллекторы с пакетом пластин, изготовленных из кольца или полосы

рис 30б, стр.25, применяют в микромашинах с диаметром коллекторе до 40-50мм.

Коллекторы на пластмассе кроме достоинств обладают рядом недостатков, обусловленных свойствами применяемых пресс-матери­алов и особенностями конструкции. Пластмасса АГ-4, например, об­ладает резко выраженной анизотропией механической прочности. Это приводит к появлению высоких напряжений в пластмассе при изготовлении и эксплуатации, являясь причиной его разрушения. .

Контроль коллекторов

В процессе производства коллекторы испытывают на механи­ческую и эл.прочность, на отсутствие замыкания между медными пластинами. На мех.прочность коллектор проверяют в процессе операций разгона.

Испытание на эл.прочность производится переменным током f= 50Гц. •

Коллектор туго обвязывают по рабочей поверхности стальной проволокой, навитой в виде спирали. От испытательной установки один электрод присоединяется к стальной проволоке, закорачиваю­щей пластины, а другой -к втулке коллектора. При этом испыты­вается прочность миканитовых конусов и миканитового цилиндра. Коллектор выдерживают под U Iмин. ВеличинаUисп зависит от Uраб. Напр. для ЭМ с Uраб 400 -до 700 В. Uисп= 5кВ.

Для испытания на отсутствие замыкания между медными плас­тинами одновременно подводят Писцу,двум смежным коллекторным пластинам.Uисп колеблется от толщины изоляционных прокладок.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОБМОТОЧНО-ИЗОЛЯЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Требования к. изоляционно-обмоточному производству

Технология производства обмоток имеет специфические осо­бенности, резко отличающие ее от технологии производства дру­гих деталей ЭМ. Трудоемкость обмоточных работ составляет 30-50 общей трудоемкости производства ЭМ, возрастая,, с увеличением на­пряжения и мощности машин.

1.Требования к изоляции: эл. и мех. прочность, теплостой­кость и теплопроводность.

2.Технологичность изготовления обмоток.

3.Желательно ремонтопригодность,

4.Автоматизация и механизация процессов.

5.Соблюдение техники безопасности в цехах в особенности покрасочных и пропитывающих.

6.Соблюдение технологии, применение инструмента, не повреж­дающего изоляцию.

Обмоточное производство включает изготовление собственно обмотки и укладку ее в пазы сердечников. Изготовление и уклад­ка обмоток из круглого провода в массовом и серийном производ­стве объединены, зачастую, в единый процесс и механизированы. При изготовлении обмоток из прямоугольного провода механизирова­ны только отдельные, .операции. Укладка обмоток производится практически вручную. /Рассказать о техн. операциях изготовления в сыпных обмоток и обмотках из жестких секорий/.

Технологический процесс изготовления катушек обмоток, нес­мотря на их большое конструктивное многообразие, имеет много общего. Укрупнен® его можно разделить на следующие группы опера­ций :

• заготовительные;

• намотка и формовка, в результате чего катушка придается соответствующая форма;

• изолировка;

• пропитка и сушка катушек;

• контроль и испытание катушек.

В обмоточво-изоляционных цехах, как правило, используют нестандартное оборудование: ручные и механизированные ножницы для резки изоляции, различные намоточные и формовочные станки, изолировочные головки, ванны и автоклавы для пропитки, печи для сушки катушек и т.д.

.Заготовительные .работы

К заготовительным работам, выполняемым отдельными участ­ками цеха, относятся резка изоляционных материалов, правка и резка проводов прямоугольного сечения, изготовление выводных концов.

Резка изоляции. Изоляционные материалы, применяемые при изготовлении ЭМ на электромашиностроительные, заводы поступают в листах и рулонах. Листовую изоляцию разрезают на заготовки требуемых размеров ручными или механизированными ножницами;

рулоны -на отдельные полосы роликовыми ножницами.

Правка и .резка проводов ..прямоугольного профиля

Одновитковые катушки якоря изготовляют из медных изолиро­ванных, а стержневые обмотки роторов -из медных неизолированных проводов прямоугольного профиля. Заготовками для таких об­моток служат прямые проводники соответствующей длины. Заводы поставляют кабель в бухтах. В зависимости от сечения проводов последние правят и режут на заготовки на медерезательных стан­ках различных конструкций.

Выводные концыстаторов и индукторов изготовляют из жест­кого кабеля. Марку кабеля выбирают в зависимости от класса на- . гревостойкости.

Намотка и формовка, врезультате чего катуке придается соответст -вующая форма/рассказать/

Изолирование катушек и пазов сердечников Изолирование катушек

Провода всех катушек ЭМ изолируют друг от друга внутрен­ней, или витковой, изоляцией. Большинство кадушек изготовляют

из изолированных проводов, уже имеющих витковую изоляцию. Неко­торые типы катушек якорей, .большинство катушек главных полюсов последовательного возбуждения и катушек дополнительных полюсов изготовляют из голых медных проводов прямоугольного сечения, В этом случае каждый провод изолируют в процессе изготовления катушек /рассказать/.

Кроме внутренней изоляции каждая .полюсная и шаблонная ка­тушки якоря и статора должны иметь наружную изоляцию, которая с одной стороны защищает витковую изоляцию проводников катушки от механического повреждения и служит основной изоляцией между ее проводниками и железом сердечника, с другой стороны -наружная изоляция позволяет катушке сохранить соответствующую форму при укладке катушки в пазы сердечника.

Изолируют катушки изоляционным материалом в виде ленты или простынки /широкой полосы/. Простынкой изолируются только пазо­вые. /прямолинейные/ участки катушек.

.Ленточную изоляцию накладывают как на прямоугольные, так и на криволинейные участки катушек. При наложении основного слоя, выполняющего роль электрической изоляции, каждый последующий виток ленты перекрывает предыдущий на 1/2или 1/3ширины ленты. Такой способ обматывания лентой называется изолировкой с нахлестом рис. 7 стр. 27

При наложении временной изоляции, напр. на лодочки /секции/, подвергаемые компаундированию/, один виток ленты может не перекры­вать другой, а ложиться рядом с ним без зазора. Этот способ обматывания называют изолировкой встык.

Проводники катушки для предохранения их от рассыпания в процессе межоперационной транспортировки или пропитки в лаке стягивают лентой, при этом один виток от другого накладывается на расстоянии. Такой способ обматывания называют наложением лен­ты вразбежку..

Как правило, процессы изолировки производятся вручную и лишь при крупносерийном производстве изолировка катушек одного типоразмера осуществляется на станках.

Изолирование пазов сердечников

Каждый паз сердечника независимо от того, какая в него будет уложена катушка -вcыпная /не имеющая наружной изоляции/ или шаблонная /с наружной изоляцией/ -должен быть изолирован, Пазовая изоляция защищает изоляцию катушек от повреждения о ше­роховатую поверхность паза, а также служит дополнительной элек­трической изоляцией катушек от пакета сердечника»

В качестве изоляции для пазов сердечников применяют пазо­вые короба из гибких изоляционных материалов, марка и количест­во слоев которых в коробе зависят от типа сердечника и класса нагревостойкости обмотки.

Пазовые короба статоров эл.двиг. серии 4А до 10кВт изго­товляют из полиэтилентерефталатной пленки ПЭТФ толщиной 0,180,25мм. Пазовые короба имеют вид коробочки и формуются из предварительно нарезанной изоляции в штампах на прессах или спе­циальных станках.

Сформированные таким образом короба укладывают в пазы сер­дечников вручную.

ВНИИТэлектромаш для изолирования пазов статоров АД серии 4А создал серию станков, на которых можно изолировать пакеты статоров со скоростью ~ 150пазов/мин. На рис. 4,стр.27 показа­ны технологическаяаи принципиальнаябсхемы полуавтомата для изолировки двухслойной изоляцией пазов статоров.

Проводниковые материалы, используемые, для обмоток ЭМ

Для обмоток ЭМ применяют обмоточные провода с волокнистой, эмалевой и комбинированной изоляцией. Сечения проводов: круглое, прямоугольное и фасонное.

Провода с волокнистой изоляцией постепенно вытесняются эмалированными проводами, т.к. изоляция последних имеет значи­тельно меньшую толщину, обладает большей теплопроводностью, меха­нической прочностью и влагостойкостью. Наиболее широкое примене­ние находят эмалированные провода круглого сечения марки ПЭТВ и ПЭТ-155. Скользкая гладкая поверхность эмалированных проводов об­легчает укладку всыпной обмотки в полузакрытые пазы, позволяет

ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА

Для изготовления обмоток электрических машин применяются медные изолированные провода. Их модно разделить в зависимости от характера изоляционного покрытия на две группы:

I/провода с эмалевой изоляцией;