Что такое статор и почему его сложно намотать
Статор – неподвижная часть электродвигателя, вокруг которой вращается ротор. Внутри статора есть пазы, куда укладывают витки медной обмотки. Именно обмотка создает магнитное поле, которое заставляет двигатель работать. Намоточные работы – обязательный этап в производстве любого электрического двигателя. На многих предприятиях их до сих пор выполняют вручную, говорится в сообщении НГТУ.
Станок новосибирских инженеров предназначен для так называемых дробных зубцовых обмоток. В такой обмотке каждая катушка охватывает один зубец статора, что позволяет делать двигатели с большим числом полюсов при сравнительно небольшом диаметре. Это компактная и эффективная схема укладки провода, которую трудно воспроизвести вручную с нужной точностью.
Помимо плотности укладки, станок должен выдерживать коэффициент заполнения – долю объема паза, занятую проводом. Чем выше этот коэффициент, тем мощнее двигатель при тех же габаритах.
Чем новосибирский станок для намотки статора отличается от китайского
Доцент кафедры электромеханики факультета мехатроники и автоматизации НГТУ Георгий Вяльцев рассказал, что станок разрабатывали с нуля.
"Наши инженеры специализируются на разработке электрических машин, но обычно мы занимаемся только конструкторской документацией. В этот раз решили создать сам станок. Мы стремились создать конструкцию, отличную от китайского аналога, поэтому разработали патентно чистую конфигурацию и реализовали ее в опытном образце", – сказал Вяльцев.
Конструктивное отличие от китайского аналога состоит в том, что установленный в захвате статор вращается, наматывая обмотку на себя. Идея конструкции зарегистрирована и защищена как ноу-хау, говорится в сообщении НГТУ. Ноу-хау означает, что предприятие не раскрывает технические детали решения, но защищает его как коммерческую тайну – в отличие от патента, который публикует формулу изобретения.
Готовность прототипа составляет 80%, сообщает НГТУ. Предстоит доработать часть деталей, добиться заданной жесткости рамы, подобрать режимы работы, сделать настройку и обслуживание станка простыми и удобными. В дальнейшем проект может быть масштабирован в рамках программы импортозамещения.
Что известно о рынке станков для намотки
Сейчас рынок таких станков в России представлен китайскими образцами, в стране подобное оборудование не производят, говорится в сообщении НГТУ. Как отмечает ТАСС, импортозамещение в станкостроении – ключевой приоритет РФ на фоне санкций и разрыва поставок: государство стимулирует отрасль льготами и требованиями к локализации. Основные вызовы для отрасли – дефицит технологий, кадров и необходимость развития научно-технической базы.
По данным отраслевых изданий, китайские автоматические станки для намотки статоров стоят от 15 тыс. до 38 тыс. долларов и поставляются с готовыми алгоритмами под конкретные типы обмоток. В России выпускают станки для более простых обмоток – например, модель СНС за 213 тыс. рублей. Для дробных зубцовых обмоток отечественного оборудования до сих пор не было.
По данным Росстата за 2024 год, производство металлообрабатывающих станков в России выросло на 175% – до 7.700 единиц, но импорт составил 45.800 единиц, более 85% рынка, и более чем на три четверти он обеспечен поставками из Китая. К 2030 году государство ставит цель довести долю отечественной продукции на внутреннем рынке до 60%.
Если прототип доведут до серийного выпуска, он может закрыть узкое место в производстве двигателей: сейчас российским предприятиям для сложных обмоток приходится либо покупать китайское оборудование, либо полагаться на ручной труд. Пока станок не готов к серийному производству.
