RU2026594C1

RU2026594C1 - Stator of high-voltage electric machine

Info

Publication number: RU2026594C1
Application number: SU5065744/07A
Authority: RU
Inventors: А.И. Горнинг; В.А. Коровкин; В.В. Гусев; В.Н. Мелешенко
Original assignee: Арендное предприятие научно-исследовательский институт "Сибэлектротяжмаш"
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: electric machine engineering. SUBSTANCE: stator of high-voltage electric machine has core of magnetic circuit 1 in which slots rigid template coils 2 are located. Coils have insulation 4 made of dry glass-and-mica belts and outer semiconducting coat 6 impregnated and baked in epoxy compound after laying. Insulation box 5 is placed between semiconductor coat and insulation. Thickness of box is chosen from condition

, where B is clear dimension of slot, mm; b is dimension of conductive part of coil over width with allowance for turn insulation, mm; 4 is parameter taking into account application of belt with 1/2 overlapping, n is number of layers of body insulation; δ_b is thickness of belt, mm; ε is summary thickness of conductive coat, mm. EFFECT: facilitated manufacture, enhanced operational characteristics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в производстве крупных электрических машин с изоляцией "Монолит-4". The invention relates to electrical engineering and can be used in the manufacture of large electrical machines with insulation "Monolith-4".

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату - прототипом - является статор высоковольтной электрической машины, содержащий сердечник магнитопровода, в пазах которого располагаются жесткие шаблонные катушки, имеющие корпусную изоляцию из сухих стеклослюдинитовых лент, наружного полупроводящего покрытия, пропитанные и запеченные после укладки в эпоксидном компаунде. The closest in technical essence and the achieved result - a prototype - is the stator of a high-voltage electric machine containing a magnetic core, in the grooves of which are rigid patterned coils having housing insulation from dry glass-mica tapes, an external semi-conductive coating, impregnated and baked after laying in an epoxy compound.

Недостатком подобной конструкции является пониженное качество изоляции, объясняющееся тем, что, с целью плотного облегания и закрепления полупроводящего покрытия 6, выполняемого из "простынки", слои корпусной изоляции 4 перед укладкой катушек в пазы сердечника магнитопровода 1 подвергаются опрессовке-запечке с тем расчетом, чтобы термоусадочная лента 7 плотно притянула полупроводящую "простынку" к корпусной изоляции. В результате данной операции слои корпусной изоляции очень плотно прижимаются к боковым сторонам витков 3 катушки и вдавливаются в радиусные углубления 8, образующиеся в местах соприкосновения витков, в результате чего происходит смятие и разрушение слюдяного барьера, снижается исходная электрическая прочность корпусной изоляции (см. фиг.1, 2). Кроме того, в процессе укладки катушек в результате трения о неровности поверхностей паза происходит повреждение нитей термоусадочной ленты, смещение ее от первоначального положения, смятие с образованием местных утолщений, затрудняющих процесс укладки и приводящих к дополнительным местным повреждениям слюдяного барьера. The disadvantage of this design is the reduced quality of insulation, due to the fact that, with the aim of tightly fitting and fixing the semiconducting coating 6 made of a “sheet”, the layers of casing insulation 4 are pressed and baked before laying the coils in the grooves of the core of the magnetic circuit 1 so that shrink tape 7 tightly pulled the semi-conductive "sheet" to the housing insulation. As a result of this operation, the layers of casing insulation are pressed very tightly to the sides of the coils 3 of the coil and pressed into the radial recesses 8 formed at the points of contact of the coils, as a result of which the mica barrier is crushed and destroyed, the initial electric strength of the casing insulation is reduced (see Fig. 12). In addition, during the laying of the coils as a result of friction about the unevenness of the groove surfaces, the shrink tape is damaged, it shifts from its original position, wrinkled with the formation of local thickenings that impede the laying process and lead to additional local damage to the mica barrier.

Задача состоит в том, чтобы сохранить плотное прилегание слоев корпусной изоляции друг к другу и к боковым сторонам катушек, ликвидировав при этом смятие и разрушение слюдяного барьера и, тем самым, повысить качество изготовления статоров высоковольтных электрических машин. The task is to maintain a tight fit of the layers of casing insulation to each other and to the sides of the coils, eliminating the crushing and destruction of the mica barrier and, thereby, improve the manufacturing quality of the stators of high-voltage electric machines.

Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.

В статоре высоковольтной электрической машины, содержащем сердечник магнитопровода, в пазах которого располагаются жесткие шаблонные катушки, имеющие корпусную изоляцию из сухих стеклослюдинитовых лент, наружное полупроводящее покрытие, пропитанные и запеченные после укладки в эпоксидном компаунде, между полупроводящим покрытием и корпусной изоляцией расположена изоляционная коробка, при этом ее толщина выбирается из условия:

1 -

100 % ≥ 20 % где В - размер паза "в свету", мм,
b - размер токоведущей части катушки по ширине, мм,
4 - параметр, учитывающий наложение ленты в 1/2 нахлеста, о.е.In the stator of a high-voltage electric machine containing the core of the magnetic circuit, in the grooves of which are rigid patterned coils having case insulation of dry glass-mica tapes, an external semiconductive coating, impregnated and baked after laying in an epoxy compound, an insulating box is located between the semiconductive coating and the housing insulation, this its thickness is selected from the condition:

1 -

100% ≥ 20% where B is the groove size "in the clear", mm,
b - the size of the current-carrying part of the coil in width, mm,
4 - parameter taking into account the overlap of the tape in 1/2 overlap, p.u.

n - число слоев корпусной изоляции, шт,
δ_л - толщина ленты, мм,
ε - суммарная толщина полупроводящего покрытия, мм.n is the number of layers of case insulation, pcs,
δ _l - tape thickness, mm,
ε is the total thickness of the semiconducting coating, mm

Наличие между полупроводящим покрытием и корпусной изоляцией изоляционной коробочки позволяет отказаться от операции опрессовки-запечки, выполняемой с целью формообразования полупроводящего покрытия и удержания его термоусадочной лентой, при этом исключается вдавливание слоев корпусной изоляции в радиусные углубления в местах соприкосновения витков и, тем самым, повреждение слюдяного барьера. The presence of an insulating box between the semiconducting coating and the case insulation allows one to abandon the crimping-baking operation, which is carried out with the aim of forming the semiconducting coating and holding it with heat-shrink tape, while excluding the case insulation layers from being pressed into the radial recesses at the contact points of the coils and, thereby, mica damage the barrier.

Наличие изоляционной коробочки, толщина стенок которой относительно размера паза "в свету", толщины корпусной изоляции, ширины токоведущей части катушки выбрана таким образом, что обеспечивается "натяг" ≥ 20%, что позволяет создать плотное прилегание слоев корпусной изоляции друг к другу и к боковым сторонам витков катушек без повреждения слюдяного барьера, так как при укладке катушек данной конструкции в пазы сердечника результирующее усилие, воздействующее на слои изоляции, направлено под углом к боковой поверхности катушки, в результате чего, по мере укладки катушки в паз происходит постепенное разглаживание естественных (неизбежных при изолировании прямоугольных изделий) неплотностей боковых поверхностей в сторону и верхней узкой грани катушки с одновременным уплотнением слоев корпусной изоляции. The presence of an insulating box, the wall thickness of which is relative to the groove size "in the clear", the thickness of the housing insulation, the width of the current-carrying part of the coil is chosen in such a way that a tightness of ≥ 20% is ensured, which allows a tight fit of the layers of housing insulation to each other and to the side to the sides of the coil turns without damaging the mica barrier, since when laying the coils of this design in the core grooves, the resulting force acting on the insulation layers is directed at an angle to the side surface of the coil, as a result That is, as the coil is placed in the groove, the natural (inevitable during isolation of rectangular products) leaks of the side surfaces to the side and the upper narrow edge of the coil are gradually smoothed out while the layers of casing insulation are compacted.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет исключить повреждение слюдяного барьера корпусной изоляции в процессе ее изготовления и укладки, и тем самым повысить качество изготовления статоров высоковольтных электрических машин. Thus, the present invention eliminates damage to the mica barrier of the casing insulation during its manufacture and installation, and thereby improve the manufacturing quality of the stators of high-voltage electric machines.

На фиг. 1 изображен статор высоковольтной электрической машины предлагаемого в качестве прототипа; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг. 3 - статор высоковольтной электрической машины предлагаемого изобретения; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3. In FIG. 1 shows a stator of a high voltage electric machine proposed as a prototype; figure 2 is a view along arrow a in figure 1; in FIG. 3 - stator of a high voltage electric machine of the invention; in FIG. 4 is a view along arrow B in FIG. 3.

Статор высоковольтной электрической машины содержит сердечник магнитопровода 1, в пазах которого расположены катушки 2, состоящие из витков 3 токоведущей части, слоев корпусной изоляции 4 из сухих стеклослюдинитовых лент. Между катушкой и стенками паза магнитопровода расположены изоляционная коробочка 5 и полупроводящее покрытие 6. The stator of the high-voltage electric machine contains the core of the magnetic circuit 1, in the grooves of which are coils 2, consisting of turns 3 of the current-carrying part, layers of casing insulation 4 of dry glass mica tapes. Between the coil and the walls of the groove of the magnetic circuit there is an insulating box 5 and a semi-conductive coating 6.

Использование изоляционной коробочки, располагающейся между корпусной изоляцией и полупроводящим покрытием, позволяет укладку катушек, корпусная изоляция которых состоит из сухих стеклослюдинитовых лент, осуществлять с "натягом", достаточным для уплотнения слоев друг к другу и к виткам токоведущей части без вдавливания их в радиусные углубления, присутствующие в местах соприкосновения витков, сохраняя в конечном счете в целостности слюдяной барьер, повреждение которого происходило при закреплении полупроводящего покрытия к катушке с помощью термоусадочной ленты методом опрессовки-запечки пазовой части катушки. The use of an insulating box located between the housing insulation and the semi-conductive coating allows the laying of coils, the housing insulation of which consists of dry glass mica tapes, to be carried out with an “interference fit” sufficient to seal the layers to each other and to the turns of the current-carrying part without pressing them into the radial recesses, present at the contact points of the coils, ultimately maintaining the integrity of the mica barrier, the damage of which occurred when the semiconductor coating was fixed to the coil using heat-shrinkable tape by crimping-baking the groove part of the coil.

Эффективность от использования предлагаемого статора высоковольтных электрических машин заключается в повышении качества путем исключения повреждаемости слюдяного барьера слоев корпусной изоляции из сухих стеклослюдинитовых лент в процессе изготовления и укладки катушек в сердечник магнитопровода. The effectiveness of using the proposed stator of high-voltage electric machines is to improve the quality by eliminating the damage to the mica barrier of the layers of casing insulation from dry glass-mica tapes during the manufacturing and laying of coils in the core of the magnetic circuit.

Изобретение предполагается использовать в высоковольтных электрических машинах, содержащих жесткие шаблонные катушки с термореактивной изоляцией типа "Монолит-4". The invention is intended to be used in high-voltage electric machines containing rigid template coils with thermosetting insulation of the Monolith-4 type.

Claims

STATOR OF A HIGH-VOLTAGE ELECTRIC MACHINE, containing a core of a magnetic circuit, in the grooves of which are rigid patterned coils having casing insulation of dry glass mica tapes and an external semi-conductive coating, impregnated and baked after laying in an epoxy compound, characterized in that between the semi-conductive coating and the casing insulation box, while its thickness is selected from the condition

where B is the groove size "in the light", mm;
b - the size of the current-carrying part of the coil in width, taking into account the coil insulation, mm;
4 - parameter taking into account the overlap of the tape in 1/2 overlap;
n is the number of layers of shell insulation, pcs;
δ _l - tape thickness, mm;
ε is the total thickness of the semiconducting coating, mm