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Befestigung der Wickelköpfe dynamoelektrischer Maschinen Die Erfindung
bezieht sich auf die Befestigung der Wickelköpfe dynamoelektrischer Maschinen.
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Bei dynamoelektrischen Maschinen und insbesondere solchen hoher Leistung
treten zeitweise starke Stromstöße auf, die zwischen den Wickelköpfen benachbarter
Wicklungen kräftige Magnetfelder erzeugen, wodurch beträchtliche Anziehungs- oder
Abstoßungskräfte auf die Wickelköpfe übertragen werden. So können beispielsweise
die Anlaßströme ungefähr das 5- bis 7fache der bei normaler Vollast der Maschine
fließenden Ströme ausmachen. Infolgedessen müssen Mittel zur Aufhängung der Wickelköpfe
vorgesehen werden, um diese festzulegen und zu verstärken. Im übrigen können außerdem
noch mechanische, Vibrationen auftreten, die unerwünschte Bewegungen der Wickelköpfe
verursachen und ihre Verstärkung notwendig machen.
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Bei den üblichen Wicklungsverfahren findet Baumwollfaserschnur Verwendung,
welche, um die Wickelköpfe gewickelt, in Schlingen gelegt bzw. verknotet wird, um
die Wickelköpfe zusammenzuhalten. Eine wirksame Aufhängung der Wickelköpfe hängt
dabei von der Geschicklichkeit des Arbeiters bei der Bildung der Knoten und der
Anordnung derselben ab. Wenn bei einer derartigen Aufhängung ein einziger Knoten
fehlerhaft ist oder eine einzige Litze der Schnur bricht, so lockert sich die ganze
Aufhängung, wodurch die den Wickelköpfen gegebene Verstärkung eine merkliche Verminderung
erfährt.
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Beim Bau von Elektromotoren ist es zweckmäßig, Wicklungen mit einer
Vielzahl von Windungen aus Draht von dünnem Durchmesser zu verwenden, statt Draht
von großem Querschnitt zu benutzen. Wicklungen aus dünnem Draht sind leichter herzustellen,
so daß sie geringere Herstellungskosten verursachen. Bisher konnten bei dynamoelektrischen
Maschinen, deren Läufer einen großen Durchmesser haben, insbesondere bei hohen Drehzahlen
Wicklungen aus dünnem Draht nicht angewendet werden, da es kein einwandfreies Verfahren
gab, um die aus dünnem Draht gefertigten Wicklungen gegen die Wirkungen der Zentrifugalkraft
zu sichern.
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Zur Unterstützung der Wickelköpfe großer Läufer von dynamoelektrischen
Maschinen hat man in den von dem inneren Umfang des Läufers und der Welle begrenzten
Raum einen isolierten Haltering aus Stahl eingesetzt. Die Wickelköpfe des Läufers
wurden mit diesem Ring mit Hilfe von Baumwollschnur verbunden, die an einer Anzahl
von Umfangsstellen um den Haltering und die Wickelköpfe der Wicklung herumgeschlungen
wurde. Jede Schlinge wurde für sich verknotet und festgelegt, um sie gegen Verletzungen
zu sichern und zu verhindern, daß sie unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft die
Teile der Wickelköpfe radial nach außen zu verlagern trachtet, von einem Abschnitt
eines Wickelkopfes auf einen arider; n rutscht. Ein solcher Haltering, der verhindern
soll, daß sich die Wickelköpfe unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial nach
außen verlagern, nimmt einen wesentlichen Teil des Raumes zwischen dem inneren Umfang
der Wickelköpfe und der Welle ein, wodurch er die Luftmenge beschränkt, welche durch
diesen Raum zum Zwecke der Kühlung der Läuferwickelköpfe und des Läuferkernes hindurchströmen
kann. Allerdings ist bekannt, daß bei einigen großen Maschinen die Wickelköpfe in
zwei Lagen angeordnet werden, wobei die Leiter der äußeren Lage einen bestimmten
Abstand voneinander haben, so daß sie Kühlkanäle bilden. Gleichzeitig wird auf der
Läuferwelle ein Ventilator angebracht, um die Kühlluft umzuwälzen. Obwohl diese
Anordnung eine gute Wirkung zeigt, führt sie doch zu einem ziemlich komplizierten
Aufbau, der in der Herstellung teuer ist.
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Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Aufhängung für
die Wickelköpfe einer Wicklung, die leicht herzustellen ist und die Wickelköpfe
zuverlässig und dauerhaft gegen Bewegungen sichert, indem man einen starren Träger
bildet, der die Wickelköpfe ständig festhält und eine sich selbst festziehende Klemme
darstellt.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit Harz
imprägnierten Gespinstes zurii
Binden der Wickelköpfe, welches biegsam
und im wesentlichen schmiegsam ist, verhältnismäßig lange Zeit gelagert werden und
zu einem Aufhängüngselement von hoher Zug-, Druck- und Biegungsfestigkeit gemacht
werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird ein lose gefertigtes Gespinst aus fortlaufenden
Fäden von im wesentlichen parallelen Glasfasern mit einem wärmehärtenden harz -artigen
Material imprägniert, welches die Zwischenräume des Gespinstes ausfüllt und einen
Oberflächenüberzug der Fasern des Gespinstes liefert. Das Gespinst wird dann getrocknet,
um die in dem Imprägnierungsmittel enthaltenden Lösungsmittel zu verdampfen. Das
Gespinst befindet sich daraufhin in einem schmiegsamen und nicht klebrigen Zustand,
in welchem es für eine spätere Verwendung ohne Änderung seiner Eigenschaften gestapelt
werden kann. Um den äußeren Umfang der Wickelköpfe werden verschiedene . einander
überlappende Windungen des Gespinstes herumgewickelt, so daß ein Verstärkungsring
entsteht, welcher genau dem Umriß des äußeren Umfanges der Wickelköpfe entspricht.
Zusätzlich dazu wird eine Mehrzahl von Schlingen des Gespinstes wie eine Bandage
durch die Wickelköpfe gebunden, um den Verstärkungsring und die äußeren Lagen der
Wickelköpfe zu umschließen und jeden Wickelkopf mit dem Verstärkungsring zu verbinden.
Es ist nicht notwendig, jede Schlinge zu verknoten, um eine Halterung für die Wickelköpfe
zu schaffen. Nach dem Backen hält das mit Harz imprägnierte Gespinst zusammen, und
es schrumpft zu einem starren, sich selbst zusammenziehenden Träger für die Halterung
der Wickelköpfe.
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Eine abgeänderte Ausführung der Erfindung bezieht sich auf die Verwendung
eines an sich bekannten isolierten Eisenringes an Stelle eines aus mehreren Gespinstlagen
gebildeten Trägerringes.
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Bei der Anwendung der Erfindung zur Halterung der Läuferwickelköpfe
kann das Gespinst mit häufigen Zwischenräumen um die Wickelköpfe herumgeschlungen
werden, so daß es eine fortlaufende Spirale bildet, die die verschiedenen Teile
der Wickelköpfe dicht zusammenhält. Es ist auch hierbei nicht notwendig, die verschiedenen
Windungen des Gespinstes zu verknoten oder anderweitig zu verschlingen. Nach dem
Härten des wärmehärtenden Härzes in dem Gespinst ergibt sich eine fortlaufende starre
Trägerspirale für die Wickelköpfe. Diese Spirale hat im wesentlichen die Festigkeit
von Eisen und hält die verhältnismäßig biegsamen Wickelköpfe gegen die Wirkung der
Zentrifugalkraft starr zusammen. Bei dieser Ausführungsform wird eine Mehrzahl von
überlappenden Windungen des Gespinstes um den äußeren Umfang der Läuferwickelköpfe
herumgewickelt, so daß man eine keglige Hülle erhält und eine zusätzliche Halterung
für die Wickelköpfe gebildet wird. Diese Hülle bildet mit den Spiralwindungen einen
zusammenhängenden Verband, welcher die Wickelköpfe sichert und eine höhere Umfangsgeschwindigkeit
des Läufers zuläßt. Auch wird durch diesen Verband die Verwendung von Wicklungen
aus dünnem Draht ermöglicht. Abgesehen von ihrer Aufgabe, die Wickelköpfe zu haltern,
stellt die Hülle auch eine Prallfläche dar, wodurch die Kühlluft zwischen die benachbarten
Wicklungen nahe dem Läuferkern gerichtet wird. Auf diese Weise können höhere Ströme
durch die Wicklungen fließen, ohne daß eine Überhitzung des Motors zu befürchten
wäre.
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Beispielsweisse Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigen
die Zeichnungen, und zwar ist Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Ständers
für eine dynamoelektrische Maschine gemäß der Erfindung, Fig.2 eine schaubildliche
Teilschnittansicht der Wickelköpfe des Ständers nach Fig. 1, Fig.3 eine schaubildliche
Teilschnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, Fig.4 eine
schaubildliche Teilansicht des inneren Umfanges der Wickelköpfe des Ständers, woraus
das Zusammenbinden benachbarter Wickelköpfe gemäß der Erfindung ersichtlich ist,
Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht des Läufers für dynamoelektrische Maschinen gemäß
der Erfindung und Fig. 6 eine in größerem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht durch
die Ausführung nach Fig. 5, woraus die durch die Erfindung verbesserte Kühlwirkung
erkennbar ist.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Ständer für eine dynamoelektrische
Maschine mit einem Gestell 1, welches einen Kern 2 aus magnetischem Material umschließt.
Der magnetische Kern 2 ist mit Wicklungsnuten 3 versehen, in welche in Form gebogene
Wicklungen mit Wickelköpfen 4 eingelegt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform
hat jede der Wicklungen eine Wicklungsseite 5 am Boden der Wicklungsnut 3 und eine
Wicklungsseite 6 in dem der Ständerbohrung zugekehrten oberen Teil einer ander-en
Wicklungsnut 3.
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Eine Anzahl von Leitern 7 dient der Verbindung der Ständerwicklungen
mit der Stromquelle.
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Die nachfolgend beschriebene Anordnung ist kennzeichnend für eine
Ausführungsform der Erfindung. Sie wird am besten aus Fig. 2 verständlich.
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Die Wicklungsseiten 5 der äußeren Lage sind voneinander durch Keile
8 aus Isoliermaterial getrennt. Diese heile 8 sind mit ihrem äußeren, am Umfang
liegenden Ende so gestaltet, daß sie einen Kanal 9 bilden, in welchem ein Haltering
10 angeordnet ist. Der Kanal 9 dient dazu, die Keile 8 nach dem Zusammenhau infolge
ihrer Verklemmung mit dem Ring 10 in Stellung zu halten.
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Bei der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Ausführungsform der Erfindung
besteht der Ring 10 aus einer Mehrzahl von Windungen aus einem biegsamen Gespinst,
welches mit einem wärmehärtenden, harzartigen Material imprägniert ist. Es wird
dies weiter unten näher beschrieben werden. Da das Gespinst in geschmeidigem oder
biegsamem Zustand aufgebracht wird, legt es sich eng dem Umriß des äußeren Umfanges
der Wickelköpfe an. Obwohl der Ring 10 aus einem einzigen aus Fasern bestehenden
Element gefertigt sein könnte, ist es zweckmäßig, ihn aus einer bestimmten Anzahl
von Windungen aus dein biegsamen Gespinst herzustellen, wobei die Windungsenden
in die Gespinstmasse eingeschlagen werden können, so daß man einen endlosen Ring
von der gewünschten Stärke und Festigkeit erhält. Ein zusätzlicher Vorteil dieser
Ausführung besteht darin, daß man bei einem Haltering 10 aus einer Mehrzahl von
Windungen nur eine Gespinstgröße benötigt, um die Erfindung auszuführen. Nachdem
der Haltering 10 auf die Ständerwickelköpfe aufgebracht ist, werden aus weiteren
Teilen des Gespinstes Schlingen 11 gefertigt, die um den Ring 10 und ein benachbartes
Paar der äußeren Wicklungsseiten 5 der Wickelköpfe herumlaufen. Obwohl grundsätzlich
eine beliebige Anzahl der äußeren Wicklungsseiten 5 von einer einzigen Schlinge
11 umfaßt werden könnte, so erhält man doch eine starrere Halterung, wenn die Schlinge
nur
zwei Wicklungsteile umfaßt. Die Schlingen 11 können in beliebiger Weise hergestellt
werden. Am zweckmäßigsten geschieht es unter Verwendung einer gebogenen Nadel, ähnlich
einer Polsterernadel. Zur Bildung der Schlingen 11 bedient man sich eines Gespinststückes
von passender Länge. Weitere Längen des Gespinstes werden zugegeben, indem man lediglich
das Ende des. letzten eingesetzten Bandes mit dem Anfang des neuen verknotet, bis
alle Wicklungsseiten 5 mit dem Ring 10 verbunden sind. Bemerkt sei, daß bei der
Bildung der Schlingen das Gespinst nur dann verknotet wird, wenn man die Enden aufeinanderfolgender
Stücke des Gespinstes 11 verbindet. Wird ein fortlaufendes Gespinststück verwendet,
aus dem alle Schlingen 11 hergestellt werden können, so kommt das Verknoten des
die Wickelköpfe tragenden Gespinstes offensichtlich ganz in Fortfall. Die durch
den Fortfall des Verknotens eingesparten Arbeitskosten sind ganz beträchtlich.
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Bemerkt sei, daß zusätzlich Teile des Gespinstes in Schlingen 12 um
die Wicklungszuleitungen 7 und die Leiter 13 der verschiedenen Wicklungen des Ständers
herumgelegt werden können. Die Schlingen 12 können in ähnlicher Weise geformt werden
wie die Schlingen 11.
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Durch das wärmehärtende harzartige Material, womit das Gespinst imprägniert
und dann beispielsweise durch etwa 1/2stündiges Backen bei 135° C gehärtet werden
kann, werden der Haltering 10 und die Schlingen 11 und 12 in starre Gebilde umgewandelt,
deren Festigkeit mit derjenigen von Eisen verglichen werden kann.
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In diesem endgültigen Zustand sind die überlappenden Windungen des
Gespinstes in dem Ring 10 miteinander verbunden, so daß ein starres Traggerüst gebildet
wird, das den Unregelmäßigkeiten des äußeren Umfanges der Wickelköpfe Rechnung trägt.
Zusätzlich. dazu sind die Schlingen 11 des Gespinstes mit dem Haltering 10 verbunden,
wodurch ein zusammenhängendes Traggerüst für die Wickelköpfe gebildet wird, das
die Wickelköpfe gegen Bewegungen in allen Rihtungen sichert. Infolge des hohen Schrumpf
koeffizienten des verwendeten Imprägnierungsmittels zieht sich der Ring 10 über
den Wickelköpfen selbsttätig fest, und die Schlingen. 11 klemmen die Wickelköpfe
während des Härteprozesses dicht auf den Ring 10.
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Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
an Stelle des Halteringes 10 nach Fig. 2 ein metallischer Haltering 10a vorgesehen
ist. Der Metallring 10a ist mit einem isolierenden Überzug versehen, um zu verhindern,
daß der Ring die Wickelköpfe 4 kurzschließt. Bei dieser Ausführungsform umhüllen
die Schlingen 11 des Gespinstes wiederum die äußeren Wicklungsseiten 5 der Wickelköpfe
und den Metallring 10a, um auf diese Weise die Wickelköpfe an dem Haltering festzulegen.
Nachdem das wärmehärtende Harz, womit das Gespinst imprägniert ist, ausgehärtet
ist, bilden die einzelnen Schlingen 11 sich selbst festziehende Klammern, welche
die einzelnen Wickelköpfe 5 an dem Ring 10a festhalten.
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Eine zusätzliche Halterung der Wickelköpfe kann dadurch erzielt werden,
daß man den Ring 10a durch eine Anzahl von Schlingen 21 des Gespinstes mit dem Rahmen
1 verbindet, indem die Schlingen von dem Ring 10a zu Ösen 22 des Rahmens 1 führen.
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Es sei bemerkt, daß jede der Schlingen 11 eine kleine von selbst entstehende
und sich selbst zuziehende Klammer bildet. Für den Fall, daß eine der Schlingen
beschädigt wird oder aus irgendeinem Grund zerreißt, wird daher der Rest der Schlingen
dennoch die Wickelköpfe sicher festhalten. Im Gegen-Satz dazu würde bei den üblichen
Bandagierungsverfahren das Brechen des Gespinstes an irgendeiner Stehle ein Lockerwerden
des ganzen Halterungssystems für die Wickelköpfe zur Folge haben. Da jede der erfindungsgemäßen
Einzelschlingen 11, 12 und 21 starr ist und sich selbst festzieht, so liegt es auf
der Hand., daß ein Zerschneiden oder Brechen einer der Windungen den Rest der Halterung
nicht beeinträchtigt.
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Fig. 4 zeigt eine Teilansicht von Mitteln, welche eine zusätzliche
Halterung für die inneren Wicklungsseiten 6 abgeben. Die biegsamen, aus einem oder
mehreren Strängen des Gespinstes bestehenden Bänder (15) sind um zwei oder mehrere
benachbarte innere Wicklungsseiten 6 herumgeschlungen. Durch Anordnung einer Mehrzahl
solcher Schlingen am inneren Umfang der Wickelköpfe wird für die Wickelköpfe eine
zusätzliche Halterung geschaffen.
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Weiterhin kann das Gespinst nach der Erfindung dazu benutzt werden,
um die Leiter 13 gegeneinander zu haltern, wie dies bei 16 gezeigt ist. Hier ist
das Gespinst um jeden folgenden Leiter 13 herumgeschlungen und vor der Verbindung
mit dem nächstbenachbarten Leiter z. B. mit einem halben Schlag 17 gesichert. Nach
dem Härten des Imprägnierungsharzes bewirken die Schlingen 15 und 16 ein Zusammenklemmen
der benachbarten Leiter. Da das Material starr ist, vermag es sowohl Druck- als
auch Zugkräfte aufzunehmen. Somit werden benachbarte Leiter auch voneinander getrennt
gehalten.
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Fig.5 und 6 zeigen einen Teil eines Läufers für eine dynamoelektrische
Maschine mit Wicklungen aus einer Vielzahl von Windungen aus dünnem Spulendraht.
Die Ausführung ist in erster Linie für Maschinen von großer Leistung mit Läufern
von großem Durchmesser bestimmt, die mit hohen Drehzahlen umlaufen.
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Der allgemein mit 23 bezeichnete Läufer hat eine Welle 24, auf welcher
der magnetische Läuferkern 25 angeordnet ist. Der Kern 25 ist mit Wicklungsnuten
versehen, in welche Wicklungen 26 in üblicher Weise eingelegt sind. Die Wicklung
26 hat an jedem Ende des Läufers 23 Wickelköpfe 27. Zum Schutz gegen die Zentrifugalkraft
müssen diese Wickelköpfe fest gehaltert werden, zumal der für die Wicklung verwendete
dünne Draht sehr biegsam ist.
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Das Gespinst 28 umgibt die Wickelköpfe der verschiedlenen Wicklungen
mit einer Mehrzahl von Schlingen 28a an Stellen, die über dem Umfang der Wickelköpfe
in kleinen Abständen verteilt sind. Man erhält so eine offene, im allgemeinen spiralförmige
Umhüllung, die dicht um die Wickelköpfe herumgeschlungen ist. Es ist zweckmäßig,
daß die Schlingen 28a der Spirale aus einem fortlaufenden Stück Gespinst 28 gebildet
werden, wobei nur die Bandenden miteinander verknüpft werden, so daß eine endlose
spiralförmige Umhüllung für die Wickelköpfe entsteht. Nachdem das Gespinst 28 um
die Wickelköpfe spiralförmig herumgelegt wurde und die verschiedenen Wickelköpfe
der verschiedenen Wicklungen miteinander in Verbindung gebracht sind, wird das Ganze
gebacken, wodurch das wärmehärtende Harz, womit das Gespinst imprägniert ist, eine
starre, von selbst entstehende spiralförmige Bewehrung bildet, die die verschiedenen
Wickelköpfe miteinander verbindet und eine gegenseitige Bewegung verhindert. Für
den beschriebenen Zweck sind hochpolymere
wärmehärtende Harze geeignet,
da Versuche ergeben haben, daß der hohe Schrumpfkoeffizient dieser Harze eine Verkürzung
des Gespinstes 28 während der Aushärtung hervorruft. Dadurch werden die Schlingen
auf den Wickelköpfen festgezogen, und die Halterung der tragenden spiralförmigen
Umhüllung wird wesentlich verbessert. Da eine Relativbewegung zwischen den Wickelköpfen
der verschiedenen Wicklungen verhindert ist, stützen sich die Wickelköpfe gegenseitig.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 5 und 6 ist eine
Mehrzahl von Umfangswindungen des Gespinstes 28b vorgesehen, welche einen in radialer
Richtung schmalen und in axialer Richtung verbreiterten Festlegeteil bilden, der
am besten aus Fig.6 ersichtlich ist und im wesentlichen alle Teile der Läuferwickelköpfe
hält. Die Wickelköpfe sind gegen die Welle hin zweckmäßig verjüngt, so daß die auf
den Gespinstwindungen 28b gebildete Umhüllung keglig ist. Auf diese Weise wird eine
wirksame Führung der Kühlluft erzielt, die durch die Wickelköpfe hindurchströmt.
Zusätzliche Schlingen 28c des Gespinstes umgeben die Wickelköpfe und die Umhüllung
28 b. Nach Erhitzung des Gespinstes und Aushärtung des darin enthaltenen Harzes
wird das Gespinst starr, und die Schlingen 28a werden zusammen mit der Umhüllung
28b und den Schlingen 28c miteinander zu einem zusammenhängenden Ganzen verbunden,
welches die Wickelköpfe gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft festhält.
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Es wurden Versuche angestellt, um die Sicherheit der Wickelkopfhalterung
nach Fig. 5 zu ermitteln. Bei einer auf 500 0/0 .gesteigerten Drehzahl war das tragende
Gebilde nach Fig. 5 noch unversehrt, und es zeigte keinerlei Beschädigung und Verformung
der Wickelköpfe oder des Gespinstes. Dagegen wurde bei Verwendung der früher benutzten
Baumwollschnur nur ein zufriedenstellendes Ergebniserzielt, wenn die Geschwindigkeit
auf annähernd 125 % der Nenndrehzahl beschränkt wurde.
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Aus Fig. 6 geht besonders deutlich hervor, wie die Umfangswindungen,
die von dem Gespinst 28b gebildet werden, die Kühlwirkung auf die Wickelköpfe des
Läufers erhöhen. Es ist ersichtlich, daß das Überlappen der einzelnen Windungen
des Gespinstes von selbst eine Hülle auf der Außenseite der Wicklung ergibt und
den Luftstrom unter die Wicklung nach den Durchlässen hinleitet, wie in Fig. 6 durch
Pfeile angedeutet ist. Zu beachten ist ferner, daß, da die Hülle 28b die Luft durch
die offenen Wicklungsteile führt, die von dem Läuferkern vorstehenden Wickelköpfe
als Ventilatorschaufeln wirken, die Luft durch die Wicklungen saugen und dadurch
eine größere Wärmemenge von dem Läufer und seinen Wickelköpfen abführen. Da bei
der Anordnung nach der Erfindung das Erfordernis eines zwischen der Welle und dem
inneren Umfang der Wickelköpfe liegenden Halteringes fortfällt, ist der für den
Kühlluftstrom zur Verfügung stehende Querschnitt nahezu verdoppelt. Die kombinierte
Wirkung dieses erhöhten Querschnittes und der Hülle 28 b ergibt eine Läuferkonstruktion,
die auch unter hoher Belastung mit Sicherheit betriebsfähig ist.
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Durch den Fortfall des metallischen Halteringes innerhalb des inneren
Umfanges der Läuferendwindungen wird noch ein zweiter Vorteil erzielt.
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Wenn der Ring aus magnetischem Material besteht, so wird die Reaktanz
des Läufers infolge des den magnetischen Ring und die Wicklungen verbindenden Flusses
vergrößert. Wenn dies auch bei mit niedrigen elektrischen Läuferfrequenzen arbeitenden
Induktionsmotoren mit in gewöhnlicher Weise gewickeltem Läufer nichtwesentlich ist,
so kann diese verminderte Reaktanz doch dann bedeutsam werden, wenn die Läuferfrequenzen
hoch sind, wie dies bei Induktions-Frequenzwandlern der Fall sein kann.
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Es sei nun noch das Gespinst nach der Erfindung beschrieben. Das für
den in Rede stehenden Zweck geeignete Material soll schmiegsam, weich und nicht
klebrig sein, so daß es leicht auf die Wicklungen aufgebracht werden kann. Ferner
soll sich das Material über eine längere Zeit in weichem Zustand stapeln lassen.
Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, daß das imprägnierte Gespinst im Endzustand
starr ist und eine große Festigkeit aufweist. Die Fasern, aus welchen das Gespinst
besteht, müssen Oberflächen haben, an welchen das. Imprägnierungsmittel anhaftet,
so daß das Bindemittel nach dem Härten die Elemente der einzelnen Strähnen gegeneinander
in fester Stellung verankert. Das Imprägnierungsmittel soll ferner beim Härten eine
hohe Schrumpfung zeigen, so daß man eine Halterung erhält, die sich in eine sich
von selbst festziehende Klammer verwandelt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein lose aufgebauter, faseriger Gespinststrang aus fortlaufenden, im wesentlichen
parallelen Glasfäden verwendet. Ein solches Gebilde erfüllt die vorgenannten Forderungen
und ergibt die höchste Festigkeit des Endproduktes. Außerdem widersteht das Gebilde
hohen Temperaturen, und es ist korrosionsfest. Zweckmäßig ist der Gespinststrang
aus Glasfäden mit einem Durchmesser von etwa 0,1 mm gefertigt und enthält etwa sechzig
Fäden.
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Um die gewünschte Weichheit bzw. Biegsamkeit und die erforderliche
Oberflächenschmiegsamkeit des imprägnierten Gespinstes verbunden mit einer eine
Stapelung in biegsamem, weichem Zustand fürlängere Zeit ermöglichenden chemischen
Stabilität zu gewährleisten, findet als Imprägnierungszusammensetzung die Kombination
von einem hochpolymeren Stoff, wie z. B. von Polyvinylformal oder anderen Polyvinylalharzen,
mit einem wärmebeständigen, wärmehärtbaren Polyesterharz Verwendung. Unter einem
hochpolymeren Stoff ist ein harzartiges Material mit hohem Molekulargewicht zu verstehen,
welches sich im Endstadium der Polymerisation oder Kondensation befindet und beim
Vergießen aus der Lösung Produkte mit ausgezeichneter Zugfestigkeit und Zähigkeit
ergibt.
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Die Verwendung eines hochpolymeren, festen Stoffes verleiht dem in
der Regel spröden wärmehärtbaren Harz Zähigkeit und ergibt infolgedessen ein Gespinst,
welches gegen während der Verwendung auftretende Stöße, Vibrationen und Biegebeanspruchungen
widerstandsfähig ist. Beispiele solcher hochpolymerer Stoffe sind Polyvinylalharze,
und insbesondere Polyvinylalharze, die mit Phenolaldehyd-Kondensationsprodukten
modifiziert wurden.
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Die folgende Imprägnierungszusammensetzung hat sich für die Erzielung
der gewünschten Ergebnisse als geeignet erwiesen. Sie besteht aus: 1. einem durch
Veresterting einer aus einem mehrwenigen Alkohol und einer α-ungesättigten
α-ß-Polycarbonsäure bestehenden Mischung erhaltenen polemerisierbaren ungesättigten
Alkydharz, z. B. Diäthy leiiglycol:maleat, 2. anderen damit mischpolymerisierbaren
Monomeren, z. B. Styrol oder Polnestern, welche mit dem vorstehend beschriebenen
ungesättigten Alkydharz verträglich sind und durch #'eresterung von Allylalkohol
mit einer mehrbasischen Säure, insbesondere
einer Polycarbonsäure
erhalten wurden, wie z. B. Diallylphthalat, wobei die unter 2 genannte Verbindung
in einer Menge von etwa 1 Gewichtsteil auf 1 bis 3 Gewichtsteile der Verbindung
von 1 zugesetzt wird, 3. einem Katalysator zur Beschleunigung der Mischpolymerisatiou
der unter 1 und 2 genannten Bestandteile, z. B. Benzoylperoxyd, 4. einem Polyvinylacetalharz,
insbesondere einem Polyvinylformalharz, und zwar in einer 15 bis 75 Gewichtsprozent
der Gesamtmenge von 1, 2 und 4 ent-. sprechenden Menge, 5. einem flüchtigen Lösungsmittel
für die Bestandteile von 1, 2 und 4, z. B. Äthylendichlorid, eine Mischung von Äthylalkohol
und 1-Nitropropan, eine Mischung von Äthylalkohol und Toluol usw. und 6. einem Hemmstoff
(Inhibitor), z. B. Chinon oder Hydrochinon in einer Menge von etwa 0,001 bis 0,01
Gewichtsprozent der unter 1 und 2 genannten Bestandteile. Die zu verwendende Lösungsmittelmenge
beträgt das 5- bis 20fache und vorzugsweise das 10fache des in der Zusammensetzung
enthaltenen Polyvinylformalharzes.
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Die Zusammensetzung eignet sich besonders gut zum Imprägnieren einer
sich selbst festziehenden Wicklungshalterung, da sie der Wicklungshalterung während
der Aushärtung einen räumlichen Schrumpfungskoeffizienten von 8% und einen linearen
Schrumpfungskoeffizienten von 2% verleiht.
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Obwohl das Gespinst auf jede beliebige Weise mit dieser Zusammensetzung
imprägniert werden kann, hat es sich doch als zweckmäßig erwiesen, das Gespinst
in ein die Imprägnierungszusammensetzung enthaltendes Bad zu tauchen.
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Nach dem Eintauchen des Gespinstes in die Imprägnierungszusammensetzung
wird dieses 1/2 bis 2 Stunden bei Raumtemperatur zur Verdampfung der Lösungsmittel
getrocknet, so daß das Gespinst schmiegsam und leicht zu handhaben ist. Es ist in
diesem Zustand unmittelbar gebrauchsfertig, kann jedoch gegebenenfalls auch länger
als 3 Monate gestapelt werden.