CH321278A - Aus Einzelleitern zusammengesetzter Nutleiter mit Isolierhülse für elektrische Maschinen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

  Aus Einzelleitern zusammengesetzter     Nutleiter    mit     Isolierhülse    für elektrische Maschinen  und Verfahren zu seiner Herstellung    Bei elektrischen Maschinen, deren     Nut-          leiter        'gegenÜber    dein Eisen eine höhere     Span-          nun.g    aufweisen, ist.

   gewöhnlich der gesamte,       aus   <B>E</B>     inzelleitern    zusammengesetzte     Nutleiter          voii    einer     Igolierhülse    umgeben, die beispiels  weise derart hergestellt wird,     dass        auf    den       Nutleiter    zunächst     Glimmerpapier    (Papier,  auf dein     Glimnierblättehen    oder Schuppen       tititer    Verwendung von     Schell#aek    aufgeklebt  sind)

       in    einer genügenden Anzahl von Lagen       aufgewiekelt    wird     und        dass    dann dieses     Glim-          inerpa,pier    durch     Umbügeln    unter Anwendung  von Wärme und Druck     züi        ein-er    starren Hüls e       verfestigt    wird-, die dann mit dem Leiter in  die     :

  %,Tuten    eingebracht wird.     Auf    diese Weise  worden insbesondere die rechteckigen     Quer-          t.    aufweisenden.     Wicklungseleinente        bzw.          sehnit     die     we-en    der     Stroinverdrängung    aus     ver-          C   <B>M</B>  drillten Einzelleitern zusammengesetzten Git  terleiter elektrischer Maschinen gegenüber  dem Eisen isoliert.     Fig.   <B>1</B> der Zeichnung zeigt.

    eine derartige Anordnung, wobei der     insge-          ,.amte        Nutleiter    aus ebenfalls rechteckigen       Einzelleitern,   <B>1</B> zusammengesetzt ist und von  einer in der geschilderten Weise hergestellten       Isolierhülse    2 aus     G'limmerpapier        unigeben    ist.  



  Es zeigt sieh     nun,        dass    es nicht möglich  ist, die Isolierhülse überall dauernd zum.  satten Anliegen an die     Aussenfläehen    der       Nutleite.r        züi    bringen;

   es entstehen vielmehr       m#it.    Luft gefüllte Hohlräume<B>3</B> und     #4    (über-    trieben dargestellt) an den äussern Seiten  flächen des     Nutleiters-    Diese Erscheinung  hat     zur    Folge,     dass        die    durch     die    Spannung  zwischen den     Nutleitern    und der     Nutwand     hervorgerufene elektrische     Feldstärke    nicht  nur im Innern der     Igolierhülse    2 vorhanden  ist, sondern auch in den Lufträumen<B>3</B> und 4.

    Bei genügender Höhe der Feldstärke ent  stehen in diesen Lufträumen daher     Glimment,-          ladungen,    die für die Lebensdauer des     Nut-          stabes    und seiner Isolierung höchst nachteilig  sind. Man     muss    die Einzelleiter des Nut-     bzw.     Gitterleiters zur Vermeidung von Schwingun  gen miteinander fest verbinden.

   Dies geschieht  dadurch,     dass    die Einzelleiter zunächst in  einen     aushärtbaren    Lack oder Harz, wie       Bakelite,    eingebracht werden, worauf der<B>ge-</B>  samte     Nutstab    unter Anwendung von Wärme  und Druck zu einem festen Körper     zusammen-          ,gebacken    wird. Stellen sich nun im Betrieb  die geschilderten     Gxlimmentladungen    ein, so  hat dies eine chemische Veränderung der in  den Räumen<B>3</B> und 4 vorhandenen Luft zur  Folge, da sich Stickstoffoxyd und einatomiger  Sauerstoff bilden.

   Bei gleichzeitigem Zutritt  von     Wfflerdampf    kommt es dann zur     Bil-          dun,-    von Salpetersäure. Diese Salpetersäure  zersetzt nun     dass,        Bakeliteharz    zwischen den  Einzelleitern des Gitterstabes, so     dass    es zer  mürbt wird und     die    Einzelstäbe nicht mehr  fest miteinander verbunden sind. Bei Strom-           belastung    des     Gritterleiters    langen dann die  Einzelstäbe infolge der     elektrodynamischen     Kräfte an     za    schwingen und werden lose.

    -Nach einiger Zeit wird dann auch die um  gebene     Isolierhülse    (2) durch diese     Schwin-          gingen    zermürbt, was schliesslich den     elektri-          sehen    Durchschlag hervorruft-.  



  Um den geschilderten Nachteil zu vermei  den, hat man bereits vorgeschlagen, auf den  aus Einzelleitern zusammengesetzten     Nutleiter     die     Glimmerpapierhülse    nicht. unmittelbar       auf-zuwickeln,    sondern unter Zwischenschal  tung reiner leitenden     Sehicht,    die in leitender  Verbindung mit den     Nutstäben    steht, so     dass     sieh innerhalb dieser leitenden Schicht eine  elektrische Feldstärke     bzw.    eine     Glimment-          ladung    nicht ausbilden kann.

   Die praktischen  Erfahrungen haben jedoch gezeigt,     dass    eine  derartige Anordnung noch verschiedene Nach  teile aufweist. Beispielsweise ist ein     gafes    An  liegen dieser leitenden Schicht an die Innen  seite der Isolierhülse und damit die     Vermei-          dang    von Luftzwischenräumen nicht immer  zu erreichen.  



  Bei dem     Nutleiter    nach der Erfindung  werden     zur    Vermeidung von     Glimmentladun-          gen    zwischen dem     Nutleiter    und der den     mit-          leiter    umgebenden     Iso-Iierhülsse    zwei minde  stens halbleitende Schichten zwischen der  Isolierhülse und den     Natleitern    angeordnet,  von denen die eine Schicht.

   sich an die     Nut-          leiter        ansehmiegt    und mit diesen leitend ver  bunden ist, während die zweite Schicht- sieh  an die Innenwand der Isolierhülse anschmiegt  und mit der ersten Schicht in leitender Be  rührung steht. Zwischen den beiden Schichten  kann dann ohne weiteres ein durch     die    Her  stellung des Stabes bedingter     Laftzwischen-          raum    vorhanden sein, da in diesem Raum eine  elektrische Feldstärke     unddamit    eine     Glinun-          entladung    -nicht auftreten kann.

   Die     Erf        in-          dang    bezieht sieh insbesondere auf     Nutleiter          eljektriseher        Ma#sehinen,    die aus     Einzell.eitern     zusammengesetzt, sind und dabei zur Vermin  derung der Verluste einen     Gitterstableiter    bil  den.

   Bei dein     Nutleiter    nach     Fig.   <B>1</B> der Zeich  nung sind also die Einzelleiter, die in der  geschilderten Weise mit Hilfe der Bakelite-         zwischensehichten   <B>5</B> miteinander fest     verbun-          den    sind, an den     Aussenfläe.hen    des Gesamt  stabes noch von einer leitenden Schicht<B>6</B>       um,geben,    die:

   sich an die     Aussenfliiehen    gut       ansehmiegt    und die in leitender Berührung  mit den Stäben<B>1</B> steht.     Aasserdem    ist an  der Innenwand der Isolierhülse 2 eine zweite  leitende oder     halbl,eitende    Schicht.<B>7</B> allge  bracht, die sieh an diese Innenwand     gTit        an-          sehmiegt.    Da beide Schichten, insbesondere  <B>g</B>  an den Ecken des     Reehteekquerschnittes,    mit  einander in leitender     Berührun,-    stehen, wird  dadurch die Feldfreiheit der Zwischenräume<B>3</B>  und 4 erzwungen.  



  Die leitende oder halbleitende Schicht kann  in verschiedener Weise hergestellt werden,  Man kann beispielsweise dafür einen leiten-,  den oder     halbleitend#en    Anstrich verwenden,  den man auf dem     Natstab        und    auf der     Innen-          8eite    der Isolierhülse anbringt, oder man ver  wendet.

   als Träger für die leitende oder halb  leitende     Schieht    Papier oder ein Gewebe<B>,</B>     in-          dein    man das Papier oder Gewebe mit einem  derartigen Anstrich versieht oder leitend oder       halb#leiten,d        imprägiiiert,.    Als -Material für     (lie     leitende oder halbleitende     Sehieht    eignet sieh  insbesondere Kohle- oder     Graphitpulver    oder,  auch     Silizium-Karbidpulver    oder auch ein  Metallpulver.

   Als besonders günstig hat sieh  die Verwendung eines     graphitierten    Papiers  als leitende Schicht erwiesen, bei dem das       (-Iraphitpulver    bei der     Herstellting    des     Pa-    i       piers        zwisehen    die Papierfasern eingebracht  wird.  



  Bei der Herstellung des     Nutleiters    kann  man folgendermassen vorgehen: Nachdem die  Einzelleiter<B>1</B> des Gitterstabes     zum    Stab     zii-    i       sammengefügt    -Lind dann in     Bakelitelack    ge  taucht wurden, wird zunächst der Stab mit  einer Lage von     Graphitpapier    allseitig     um-          wiekelt.    Das     Graphitpapier    ist auf beiden  Seiten leitend;

   es klebt an dem     Bakelitelaek   <B>5</B>  an, und hierauf wird der Stab     ineiner    Presse  unter Anwendung von Wärme und Druck  bezüglich des     Bakelitelackes    ausgehärtet. Da  dabei das     Graphitpapier    eng an den Stab       angepresst    wird, kommt es zu einem innigen<B>9</B>  <B>i kn</B>  .Anliegen des Papiers an den Stab, so     dass              Luftzwischenrä-Lune    zwischen dem Papier und       den    Leitern vermieden werden.

   Bei einem  Gitterstab wechseln bekanntlich die Einzel  leiter an den     Sehmalseiten    des     Reehteekquer-          sehnittes    ihre     Lace    von der einen auf die  andere Breitseite des     Reehtecks.    Dadurch ent  stehen hier Einbuchtungen.

   Um die Bildung  von Hohlräumen zwischen dem umgehenden       Graphitpapier    und dein Stab in diesen     Ein-          buehtungen    zu vermeiden, erweist es sieh     als          zweekmässig,        a-Li-f    den     Sehmalseiten    des     Stab-          quersehnittes    einen Kitt, z. B.     Graphitkitt,    an  zubringen,     der    eine gleichmässige     Oberfläeiie     der Schmalseiten herbeiführt. Über diesen Kitt  kommt dann erst die leitende Schicht aus       Graphitpapier.     



  Auf diesen so behandelten und     zusammen-          ,-ebaekenen        Nutleiter    wird dann,     zweekinässig.     in einer Lage, das     Eussere        Graphitpapier        auf-          ,-ewiekelt.    Dieses äussere     Graphitpapier    besitzt  nach innen     züi    eine leitende Oberfläche;

  <B>-s</B>  kommt also mit dem auf den Stab aufgebrach  ten innern     Graphitpapier    in leitende     Berüh-          run--.    Die Aussenseite dieses äussern     Graphit-          papiers    ist     hinge,-en    lackiert.

   Das     Aufwiekeln     des     Graphitpapiers    wird bis auf einen     Strei-          l'en        dLirehgeführt-.        Fig.    2 veranschaulicht mit  <B>8</B>     den    mit dem innern     Graphitpapier        umkleb-          ten        Nutleiter,    über den eine Lage<B>9</B> des äussern       (Iraphitpapiers    gewickelt ist.<B>10</B> ist der     nieht     mehr     auf,

  -ewiekelte    Streifen dieses     Grraphit-          papiers.    An diesen Streifen wird dann mit       Sehellaek    das     Glimmerpapier   <B>11</B>     angek-lebt     und     nunmehrdieses        Mikafolium    entsprechend  der gewünschten Stärke der     Isolierhülse        auf--          gewickelt.    Hierauf kommt der Stab in die       Bügelmasehine,    in der das     MikaTolium    unter  <B>C</B>  Anwendung von Wärme mit Hilfe von Druck  rollen     (Aufbügeln)

          und    mit Hilfe des     Sehel-          laehs    als Klebstoff     zu    einer starren Hülse  verfestigt wird. Da das an der     Innenfläehe     der     Isol#ierhülse        befindliehe        Graphitpapier     nach aussen zu einen     Laekanstrieh    aufweist,  so klebt sich beim Aufbügeln das     Graphite          papier    an die Innenwand der Isolierhülse fest  an,

   so     dass    auch hier     Luftzwisehenräume        zwi-          sehen    der Isolierhülse und dem äussern     Gra-          phitpapier    vermieden werden.

      Der     Nutleiter    hat auch den Vorteil,     dass     W     ärmedehnungen    zwischen dem     Nutstab    und  der Isolierhülse, keinen schädlichen     Einfl-Lb3     auf die Isolierhülse ausüben, da die beiden  leitenden     Schicht-en    eine leichte axiale Ver  schiebung zwischen     Nutleiter    und     Isolierhülse     ermöglichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Aus Einzelleitern zusammengesetzter Nut- leiter mit Isolierhillse für elektrische Maschi nen, geliennzeichnet durch zwei mindestens halbleitende Schichten zwischen der Isolier-, hülse undden Nutleitern, von denen die eine Schicht.

   sieh an die Nutleiter anschmiegt und mit diesen leitend verbunden ist, während die zweite Schicht sich an die Innenwand der Isolierhülse ansehmiegt und mit der ersten, Sehieht in leitender Bernrung steht, das Ganze zum Zwecke, Glimmentladungen zwi schen dem Nutleiter und der Isolierhülse zu. vermeiden.

   II. Verfahren zur Herstellung eines aus Einzelleitern zusammengesetzten Nutleiters mit Isolierhülsse nach Patentanspruch I, bei dem die Einzelleiter des Nutleiters unter Ver wendung eines aushärtbaren Kunststoffes un ter -);,#7ärm#e: und Druck miteinander, fest verbun den werden, dadurch gekennzeichnet" dass eine Trägerfolie für die innere leitende Schicht vor dem Aushärten :des Kunststoffes auf dem Nutleiter angebracht wird und mit diesem bei der Aushärtung unter Anwendung von Wärme und Druck verklebt wird.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Nutleiter na.ch Patentanspruch I, ge,- kennzeichnet, durch einen mindQstens halb leitenden Anstrich als Schicht. 2. Nutleiter nach Patentansprueh. <B>1,</B> da durch gekennzelehnet, dass als Schicht min destens halbleitend imprägniertes Papier dient. <B>3.</B> Nutleiter nach Patentansprueh I, da, durch gekennzeichnet, dass Papier als Träger Tür eine mindestens halbleitende Schicht dient.

   4. Nutleiter nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, :dass als Schicht min- destens halbleitend imprägniertes Gewebe dient.. <B>5.</B> Nütleiter nach Patentanspraeh. I, da durch gekennzeichnet-, dass Gewebe als Trä ger für eine mindestens halbleitende Schicht dient.

   <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, zür Verbindu-n- der auf eine Trä-erfolie ange brachten äussern leitenden Schicht mit der Innenwand der durch Aufbügeln von Glim- nierpapler auf den Stab hergestellten Isolier hülse, dadurch gekennzeichnet,

   dass auf den mit der innern leitenden Schicht atisgerüste- ten NLitstab die äussere leitende Schicht auf gewickelt und dann an diese Schicht das Glimmerpapier angeklebt Lind aufgewiekelt wird und dann die Verfestigungdes Glimmer- papiers durch Umbügeln unter Wärnie und Druck durchgeführt wird.