DE1155527B - Polspulen-Halterung und -Isolierung in elektrischen Maschinen mit ausgepraegten Polen - Google Patents

Description

• Polspulen-Halterung und -Isolierung in elektrischen Maschinen mit ausgeprägten Polen Das Befestigen der Polspule auf Polkörpem, die in elektrische Maschinen mit ausgeprägten Polen eingebaut worden sollen, ist bei einer bisher übli#chen Bauweise recht umständlich. Zwischen dem Polkörper und der Polspule müssen besondere Zwischenlagen vorgesehen werden, mittels derer die Spule in der gewünschten Lage vexschiebungsfrei gehalten wird. Neben dem großen Fortigungsaufwand ist an dieser bekannten Bauweise die schlechte Wärmeableitung aus der Polspule infolge schlechter Wärmeleitfähigkeit der Zwischenlagen nachteilig. Es sind auch schon elektrische Maschinen mit ausgeprägten Polen bekannt, bei denen der Polkörper und die Polspulen durch gemeinsames Umgießen mit Gießhatz zu einem festen Bauteil vereinigt worden. Im Rahmen ähnlicher Maßnahmen zur Festlegung der Polspulen ist es auch bekannt, gefüllte kalthärtende Epoxydharze zu verwenden. Im Falle starker Schlagbeansprachungen, wie sie bei mchtstationär, insbesondere ini Bahnbetrieb eingesetzten Maschinen auftreten, können sich Zerstörungen, und Ausfälle ergeben, weil die Haftungdes Gießharzes nicht ausreicht.
• Die Erfindung schafft hier Abhilfe und ermöglicht es, daßdie Maschinen sogar Schlagbeanspruchungen von 100 g (Erdbeschleunigung) noch aushalten, ohne daß der Zusammenhalt von Polkörper und, Polspulen gefährdet wird. Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Maschine mit ausgeprägten Polen, insbesondere zur nichtstationären Verwendung, bei welcher der Polkörper und die Polspule durch gemeinsames Vergießen mit einem gefüllten, insbesondere kalthärtenden Epoxydharz, zu einem festen Bauteil vereinigt sind mit dem Kennzeichen, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des gefüllten Epoxydharzes dem des Wirkungskupfers möglichst nahe kommt, und daß an den Seitenflächen des Polkörpers Längsrillen angeordnet sind, die beim gemeinsamen, die Polspule allseitig einschließenden Umgießen mit Epoxydharz gefüllt werden, und vorzugsweise auf der Länge des Polkörpers gegeneinander versetzt sind. Da das erfindungsgemäß verwendete gefüllte Epoxydharz ungefähr den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Kupfer der Polspule besitzt, ergeben sich innerhalb der fertigen Polspule keine Wärmespannungen, und eine Rißbildung innerhalb der Epoxydharz-Ummantelung der Polspule infolge, von Wärmespannungen ist mit Sicherheit ausgeschaltet.
• Desgleichen kommt eine weitere günstige Eigenschaft des erfindungsgemäß verwendeten Epoxydharzes, nämlich die Salzwassexbeständigkeit, bei einer Anwendung der Erfindung auf Bahnmotoren besonders vorteilhaft zur Geltung, weil diese Motoren infolge ihrer Anordnung unterhalb des Fahrzeugbodens in bestimmten Jahreszeiten durch das zur Verhinderung des Einfrierens von Weichen auf die Schienen gestreute Salz und das durch den anschließenden Schmelzvorgang entstandene Salzwasser bisher erheblich beschädigt worden sind. Durch die an den Seitenflächen des Polkörpers angeordneten Längsrillen ergibt sich beim Gießen -und Härten des Epoxydharzes eine sichere forinschlüssige Verbindung von Polspule und Polkern, so daß keine Verschiebungen in Richtung der Polachse auftreten. Die Längsrillen innerhalb der Seitenflächen des Polkörpers werden dabei vorzugsweise auf der Länge des Polkörpers gegenelnander versetzt, so daß der Eisenquerschnitt für den Magnetfluß auf der gesamten Pollänge nur um einen möglichst kleinen Betrag verringert wird.
• Zur Vereinfachung der Bearbeitung des Poles an der Fläche, die nach dem Verschrauben des Poles mit dem Joch an diesem Joch anliegt, kann es nach einem weiteren Erfindungsgedanken zweckmäßig sein, den Polkern um einen geringen Betrag höher zu machen als die Polspule, so daß lediglich der Polkern auf der Anlagefläche bearbeitet werden muß, während die Polsptle unbearbeitet bleibt.
• Will man jedoch zwecks besserer Raumausnutzung jeden freien Raum zwischen Polspule und Joch vermeiden, so kann die Höhe von Polkörper und Polspule gleich gewählt werden. Während bei normalen, lamellierten Polendie erwähnten Längsrillen lediglich in den Seitenflächen des Polkörpers angeordnet werden könnend kann es zur weiteren Verbesserung des Formschlusses zwischen Polspule und, Polkern bei massiven Polen bzw. bei Polen, die stärkere stirnseitige Endplatten haben, zweckmäßig sein, auch in den Stirnseiten entsprechend versetzte Rillen anzuordnen.
• Das gemeinsame Umgießen von Polspule und Polkörper erfolgt zweckmäßig unter Zuhilfenahm eines besonderen Fonnkastens, der entsprechendden späteren Außenflächen der Polspule ausgebildet ist und über die zu umgießende Polzone gestülpt wird.
• In den Fig. 1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß gestalteter Pole dargestellt.
• Fig. 1 gibt dabei den Querschnitt durch einen Pol wieder, der an einem ebenen Joch befestigt ist und dessen Polspule nicht andem Joch anliegt; Fig, 2 zeigt eine Polausbildung entsprechend Fig. 1 mit andem Joch anliegender Polspule; Fig. 3 zeigt einen Pol, der an einem gewölbten Joch befestigt ist und dessen Polspule an diesem Joch anliegt, und schließlich stellt Fig. 4 die erfindüngsgemäße Ausbildung eines Wendepoles, der an einem Joch befestigt ist, dar. Nach Fig. 1 ist der Polkern 1 in nicht näher dargestellter Weise mit dem ebenen Joch Z verschraubt und die Polspule 3 ist mit dem Polkern 1 durch den gemeinsamen Epoxydharzmante14 verbunden. Man erkennt in der Darstellung die Längsrillen 5 des Polkernesl, die vollständig mit Epoxydharz ausgefüllt sind und die gewünschte formschlüssige Verbindung ergeben. Die Längsrillen5 sind, wie ebenfalls dargestellt vrurde, auf der Länge, des Polkernes 1 gegeneinander versetzt, so,daß die Einschnürung des Durchtrittsquerschnittes für den Magnetfluß möglichst gering gehalten wird. Zwischen dem Joch Z und der oberen Fläche des Epoxydharzmantels 4 wurde ein gewisser Abstand eingehalten, so daß eine genaue Bearbeitung dieser oberen Fläche des Epoxydharzmantels 4 erspart wird.
• In Fig. 2 sind im wesentlichen die gleichen Verhältnisse wie in Fig. 1 dargestellt, abweichend von dem Pol nach Fig. 1 hegt jedoch hier der Epoxydharzmantel 4 an dem Joch 2 an.
• Der Polquerschnitt nach Fig. 3 zeigt die räumlichen Verhältnisse bei Verwendung eines gewölbten Joches 6 und eines erfindungsgemäß, die Polspule 7 mit dem Polkern, 8 verbindenden sowie die Polspule 7 isohe(renden Epoxydharzmantels 9, der mit seiner oberen Fläche nach der Verschraubung des Polkernes 8 mit dem Joch 6 an demselben anliegt.
• In Fig. 4 schließlich wird der Querschnitt durch einen erfindungsgemäß gestalteten Wendepol gezeigt. Da der Polschuh 10 desselben bedeutend kleiner ist als beispielsweise die Polschuhe 11 der Hauptpolie nach den Fig. 1 bis 3, wurden hier zur Verringerung der mechanischen Beanspruchung des Epoxydharzmantels 12 die Spulenhaltebleche 13, die vor oder nach dem gemeinsamen Umgießen der Polspule 14 und des Polkernes 15. eingelegt worden sind, mit umgossen.
• Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt zwar die Befestigung eines Wendepoles an einem ebenen Joch 2, es ist jedoch ohne weiteres möglich, entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 auch den Wendepol nach Fig. 4 in seiner Form sinngemäß einem gewölbten Joch 6 anzupassen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrische Maschine mit ausgeprägten Polen, insbesondere zur nichtstationären Verwendung, bei welcher der Polkörper und die Polspule durch gemeinsames Vergießen mit einem gefüllten, insbesondere kalthärtenden Epoxydharz, zu einem festen Bauteil vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des gefüllten Epoxydharzes dem des Wicklungskupfers möglichst nahe kommt, und daß an den Seitenflächen des Polkörpers Längsrillen angeordnet sind, die beim gemeinsamen, die Polspule allseitig einschließenden Umgießen mit Epoxydharz gefüllt werden, und vorzugsweise auf der Länge des Polkörpers gegeneinander versetzt sind.
2. 2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des Epoxydhar2mantels an dem Joch anliegt. 3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen Fläche des Epoxydharzmantels und der gegenüberliegenden Jochfläche ein gewisser Zwischenraum besteht.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1048 631; USA.-Patentschrift Nr. 2 780 742; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1726 881; Kunststoffe, 1953, S. 146.