RU2632474C2 - Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты - Google Patents
Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632474C2 RU2632474C2 RU2016110931A RU2016110931A RU2632474C2 RU 2632474 C2 RU2632474 C2 RU 2632474C2 RU 2016110931 A RU2016110931 A RU 2016110931A RU 2016110931 A RU2016110931 A RU 2016110931A RU 2632474 C2 RU2632474 C2 RU 2632474C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- tape
- current
- manufacturing
- htsc
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K55/00—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к электрическим машинам перспективных аэрокосмических электроэнергетических установок с обмотками, работающими при криогенных (сверхнизких) температурах, и предназначено для использования при изготовлении обмоток электрических машин и магнитов из токопроводящей ленты, в частности из высокотемпературной сверхпроводящей ленты второго поколения (ВТСП-2). Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты, заключающийся в намотке на оправку токопроводящей ленты, причем в процессе намотки при постоянном натяжении токопроводящей ленты на прямолинейных участках каждый виток прижимают к сердечнику полюса прижимающими элементами; ленту непосредственно наматывают на сердечник полюса без склейки между собой витков обмотки; при использовании ВТСП-2 ленты ее спаи и переход из слоя в слой располагают на прямолинейной части обмотки. Техническим результатом использования является более простой и дешевый процесс изготовления обмоток из токопроводящей ленты без склейки с обеспечением плотной намотки изделия, а также удешевление процесса. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к электрическим машинам перспективных аэрокосмических электроэнергетических установок с обмотками, работающими при криогенных (сверхнизких) температурах, и предназначено для использования при изготовлении обмоток электрических машин и магнитов из токопроводящей ленты, в частности из высокотемпературной сверхпроводящей ленты второго поколения (ВТСП-2).
Известны способы изготовления обмотки из токопроводящей ленты, в частности ВТСП-2 ленты, приведенные в заявке на изобретение №: 2011138457, авторов Чубраева Л.И., Шишлаков В.Ф., Андреев Е.Н., Орлов А.Р., Турубанов М.А. Способ изготовления рейстрековой катушки из ленточного сверхпроводника, опубл. 27 марта 2013; в патенте авторов Wolfgang Nick, Marijn Pieter Oomen. Publication date: 2013-07-04. Patent application number: 20130172196; а также в работах «Degradation of the performance of a YBCO-coated conductor double pancake coil due to epoxy impregnation». T. Takematsu, R. Hua, T. Takao, Y. Yanagisawa, H. Nakagome, D. Uglietti, T. Kiyoshi, M. Takahashi, H. Maeda. articleinfo Physica С journal homepage: www.elsevier.com/locate/physc. Available online 17 June 2010 p 675 и «Manufacturing and test of 2G-HTS coils for rotating machines: Challenges, conductor requirements, realization». Marijn Oomen, Werner Herkert, Dietmar Bayer, Peter Kummeth, Wolfgang Nick, Tabea Arndt. articleinfo Physica С journal homepage: www.elsevier.com/locate/physc. Available online 28 April 2012 p. 112.
Общими недостатками приведенных способов являются уменьшение токонесущей способности ВТСП-2 ленты после склейки, необходимость изготовления дополнительной оснастки для пропитки компаундом, усложнение изготовления и невозможность ремонта обмотки.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по использованию, технической сущности и достигаемому техническому результату является способ, приведенный в заявке авторов Чубраева Л.И., Шишлаков В.Ф., Андреев Е.Н., Орлов А.Р., Турубанов М.А. Способ изготовления рейстрековой катушки из ленточного сверхпроводника. Заявка на изобретение №: 2011138457, опубл. 27 марта 2013. Он и принят за прототип изобретения, заключающийся в намотке на оправку обмотки из сверхпроводниковой ленты прямоугольного сечения. При этом перед намоткой сверхпроводниковую ленту в области половины ее длины укладывают в пазовой части рейстрековой катушки под углом к нижней плоскости оправки, образуя переход между нижним и верхним слоем рейстрековой катушки, и производят намотку витков сверхпроводниковой ленты в противоположных направлениях, определенных положением концов сверхпроводниковой ленты. По завершении намотки витков сверхпроводниковой ленты катушку пропитывают компаундом. К недостаткам прототипа относится низкая и неконтролируемая плотность намотки на прямолинейных частях рейстрековой обмотки и уменьшение токонесущей способности ВТСП-2 ленты после склейки.
Основная задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке более простого и дешевого процесса изготовления обмоток из токопроводящей ленты без склейки с обеспечением при этом плотной намотки изделия, в исключении изгиба мест пайки этой ленты, в создании возможности демонтажа обмотки и использования токопроводящей ленты для повторной намотки в связи с ее высокой стоимостью.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты, заключающийся в намотке на оправку токопроводящей ленты, реализуется при постоянном натяжении токопроводящей ленты, когда на прямолинейных участках каждый виток прижимают к сердечнику полюса прижимающими элементами. При этом ленту непосредственно наматывают на сердечник полюса без склейки между собой витков обмотки.
При намотке на прямолинейной части рейстрековой обмотки образуется неплотная структура, так как радиальная составляющая силы натяжения ленты на прямолинейных участках обмотки очень мала. При намотке также необходимо контролировать геометрические размеры обмотки в сжатом состоянии, чтобы обеспечить заданную конструкцией ширину. Все вышесказанное можно обеспечить поджимом витков в процессе намотки. Кроме того, установлено, что для ВТСП-2 ленты длина переходного участка между слоями должна быть не менее 4-кратной ширины ВТСП-2 ленты для подавления режущего напряжения в переходном участке между слоями, предотвращая тем самым уменьшение токонесущей способности ленты, вызванной такой деформацией (среза).
На фиг. 1 показана оснастка для изготовления обмоток, содержащая сердечник полюса 1, планку прижимную 2, винты 3.
Технический результат заявляемого способа изготовления обмотки достигается тем, что токопроводящая лента наматывается непосредственно на сердечник полюса электрической машины 1 (фиг. 1) в приспособлении, обеспечивающем поджим каждого витка планками 2 на прямолинейной части обмотки. В начале намотки первого витка лента прижимается к сердечнику планкой 2, чтобы исключить ее смещение. Процесс происходит при постоянном натяжении ленты, обеспечиваемом специальной электромагнитной муфтой. В процессе намотки попеременно прижата планкой 2 то одна, то другая сторона витка и только в момент перехода ленты с одной стороны на другую прижаты обе стороны одновременно.
Эти же планки фиксируют виток на оправке, если требуется его соединение пайкой со следующим куском ленты. Спаи ВТСП-2 ленты располагают на прямолинейной части обмотки, что позволяет избежать уменьшения токонесущей способности паяного соединения, связанного с его изгибом. Переходной участок между слоями также располагается на прямолинейном участке рейстрековой обмотки, при этом его длина обычно составляет более 4-кратной ширины ВТСП-2 ленты.
В процессе изготовления витки обмотки не склеиваются, ее выводные концы закрепляются на обмотке. Способ позволяет избежать уменьшения токонесущей способности обмотки, связанного со склейкой, обеспечить плотную намотку обмотки, упрощает и удешевляет ее изготовление, позволяет в случае необходимости размотать ВТСП-2 ленту и использовать ее для повторной намотки, что актуально, учитывая высокую стоимость этой ленты.
По мнению авторов, совокупность существенных признаков рассматриваемого изобретения необходима и достаточна для достижения заявляемого технического результата.
Claims (7)
1. Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты, заключающийся в намотке на оправку обмотки из токопроводящей ленты, отличающийся тем, что в процессе намотки при постоянном натяжении токопроводящей ленты на прямолинейных участках каждый виток прижимают к сердечнику полюса прижимающими элементами.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ленту наматывают непосредственно на сердечник полюса без склейки между собой витков обмотки.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве токопроводящей ленты используется сверхпроводящая лента.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве токопроводящей ленты используется высокотемпературная сверхпроводящая лента.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве токопроводящей ленты используется высокотемпературная сверхпроводящая лента второго поколения (ВТСП-2).
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что спаи ВТСП-2 ленты и ее переход из слоя в слой располагают на прямолинейной части обмотки.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве прижимающих элементов используются съемные планки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110931A RU2632474C2 (ru) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110931A RU2632474C2 (ru) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016110931A RU2016110931A (ru) | 2017-09-28 |
| RU2632474C2 true RU2632474C2 (ru) | 2017-10-05 |
Family
ID=60040714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110931A RU2632474C2 (ru) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2632474C2 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801124A (en) * | 1996-08-30 | 1998-09-01 | American Superconductor Corporation | Laminated superconducting ceramic composite conductors |
| RU2120174C1 (ru) * | 1991-09-13 | 1998-10-10 | Фэреди Энерджи Фаундейшн, Инк. | Способ изготовления обмотки возбуждения электродвигателя или генератора |
| US20020170166A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Laskaris Evangelos Trifon | High temperature superconducting racetrack coil |
| US20040069526A1 (en) * | 1998-03-18 | 2004-04-15 | Darmann Francis Anthony | Superconducting tapes |
| RU2284601C1 (ru) * | 2005-03-17 | 2006-09-27 | Сергей Васильевич Иванов | Способ намотки высокочастотного силового трансформатора |
| RU2551136C1 (ru) * | 2013-12-25 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Способ изготовления электротехнической катушки |
-
2016
- 2016-03-24 RU RU2016110931A patent/RU2632474C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2120174C1 (ru) * | 1991-09-13 | 1998-10-10 | Фэреди Энерджи Фаундейшн, Инк. | Способ изготовления обмотки возбуждения электродвигателя или генератора |
| US5801124A (en) * | 1996-08-30 | 1998-09-01 | American Superconductor Corporation | Laminated superconducting ceramic composite conductors |
| US20040069526A1 (en) * | 1998-03-18 | 2004-04-15 | Darmann Francis Anthony | Superconducting tapes |
| US20020170166A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Laskaris Evangelos Trifon | High temperature superconducting racetrack coil |
| RU2284601C1 (ru) * | 2005-03-17 | 2006-09-27 | Сергей Васильевич Иванов | Способ намотки высокочастотного силового трансформатора |
| RU2551136C1 (ru) * | 2013-12-25 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Способ изготовления электротехнической катушки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016110931A (ru) | 2017-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9601257B2 (en) | Wind-on core manufacturing method for split core configurations | |
| US20090278647A1 (en) | Inductive devices and methods of making the same | |
| CN102694433B (zh) | 旋转电机的电枢绕组 | |
| JP4917524B2 (ja) | 超電導線材および超電導線材の製造方法 | |
| US20140285056A1 (en) | Wound member for manufacturing coil, coil, rotating electrical machine, and method for manufacturing coil | |
| JP5274983B2 (ja) | 超電導コイル装置 | |
| RU2632474C2 (ru) | Способ изготовления рейстрековой обмотки из токопроводящей ленты | |
| US10510484B2 (en) | Forming an electrical coil device by cutting a strip conductor winding into at least two partial coils | |
| KR101454455B1 (ko) | 공동권선 구조의 초전도 더블 팬케이크 코일 보빈 | |
| CN103440953A (zh) | 一种超导波荡器磁体 | |
| CN114792593B (zh) | 一种基于矩形超导叠片的超导磁体及组装方法 | |
| KR101505851B1 (ko) | 더블 팬케이크형 영구전류모드 마그넷 제조 방법 | |
| Miura et al. | Current Sharing Among Transposed Three-Parallel REBa 2 Cu 3 O y Tapes in Single-Phase Armature Coils | |
| Walker et al. | Performance of coils wound from long lengths of surface-coated, reacted, BSCCO-12212 conductor | |
| US3330978A (en) | Coil end support assembly | |
| KR101753614B1 (ko) | 무접합 고온초전도 솔레노이드 자석 및 그 제조방법 | |
| KR20210138861A (ko) | 초전도선재 고속 권선장치 및 이를 이용한 초전도선재 고속 권선방법 | |
| US2404129A (en) | Electrical winding | |
| GB1110192A (en) | Improved coil and spool and an improved method of making a coil | |
| GB1072093A (en) | Power cryotron | |
| US2407391A (en) | Method of making three-phase transformers | |
| Hirayama et al. | Experimental manufacture and performance evaluation of linear switched reluctance motor with HTS excitation windings | |
| CN214281165U (zh) | 大功率长铁芯定子绕线装置 | |
| JP2840721B2 (ja) | 鞍型コイルの巻線方法 | |
| Janowski et al. | Equalizing current in the windings of 2G HTS transformer with parallel tapes transposed with clusters of transpositioners |