DE1172767B

DE1172767B - Magnetic slot lock for electrical machines

Info

Publication number: DE1172767B
Application number: DES85186A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Heinz Keuth; Dipl-Ing Dr Ernst Massar
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-05-11
Filing date: 1963-05-11
Publication date: 1964-06-25

Description

Magnetischer Nutenverschluß für elektrische Maschinen Bei elektrischen Maschinen mit nicht geschlossenen Nuten treten während des Anlaufes und insbesondere beim Reversieren Relativbewegungen der Zähne des Blechpaketes auf, die durch den Einfluß der Feldkräfte bedingt sind. Diese Relativbewegungen sind die Ursache, daß magnetische Verschlußkeile in den bisher bekannten Ausführungen nur eine kurze Lebensdauer haben und im Laufe der Zeit aus der Nut herausfallen oder herausbröckeln, wobei die Gefahr besteht, daß die Maschine erheblich beschädigt wird. Ist der Nutverschlußkeil vollständig aus magnetisch leitfähigen Stoffen aufgebaut, dann besteht der weitere Nachteil, daß er für den Streufluß eine meist unerwünscht gute Brücke darstellt. Man hat daher schon vorgeschlagen, eine Zone aus magnetisch nichtleitendem Metallpulver in die Mitte des im übrigen magnetisch leitfähigen Keiles einzubauen und durch Wahl und Dichte der gesinterten Teile eine gewisse Plastizität des Verschlußkeiles herbeizuführen. Der Keil wird von oben in die Nut eingelegt und durch Pressen oder Schlagen so verformt, daß er sich unter elastischer Spannung gegen die Nutwand anlegt. Die auf diese Weise erzielbare Elastizität ist aber nur gering und gewährleistet keinen sicheren Schutz gegen die genannten Wirkungen der Relativbewegungen der Zähne.Magnetic slot lock for electrical machines For electrical Machines with not closed slots occur during startup and in particular when reversing relative movements of the teeth of the laminated core caused by the Influence of the field forces are conditional. These relative movements are the cause that magnetic locking wedges in the previously known designs only have a short service life and fall out of the groove or crumble out over time, whereby there is a risk of serious damage to the machine. Is the slot wedge Completely made up of magnetically conductive materials, then there is another Disadvantage that it represents a mostly undesirably good bridge for the leakage flux. It has therefore already been proposed to create a zone made of magnetically non-conductive metal powder to be installed in the middle of the otherwise magnetically conductive wedge and by choice and density of the sintered parts to bring about a certain plasticity of the locking wedge. The wedge is inserted into the groove from above and deformed by pressing or hitting so that it that it rests against the groove wall under elastic tension. That way achievable elasticity is only slight and does not guarantee reliable protection against the mentioned effects of the relative movements of the teeth.

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Sie bezieht sich auf einen Nutenverschlußkeil für elektrische Maschinen mit in Querrichtung abwechselnden Zonen aus magnetisch leitfähigen und magnetisch nicht leitfähigen Stoffen. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Teil, der eine dieser Zonen bildet, an einer Zahnkopfflanke angeklebt, und ist der Stoff der magnetisch nicht leitfähigen Zone bzw. der nicht leitfähigen Zonen so elastisch, daß er innerhalb seiner Elastizitätsgrenzen die betriebsmäßigen Schwankungen des Abstandes der am Keil anliegenden Zahnkopfflanken aufnehmen kann.The invention overcomes these difficulties. She relates to a slot wedge for electrical machines with alternating in the transverse direction Zones made of magnetically conductive and magnetically non-conductive materials. According to the invention at least one part that forms one of these zones is glued to a tooth tip flank, and is the substance of the magnetically non-conductive zone or the non-conductive zone Zones so elastic that it is operational within its elastic limits Can absorb fluctuations in the distance between the tooth tip flanks resting on the wedge.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 to 3 of the Drawing shown.

In die in der F i g. 1 nur zum Teil dargestellte offene Nut 1 des Ständers einer elektrischen Maschine ist der Verschluß 2 eingebracht, der sich aus den beiden Seitenteilen 3 und 4 und dem Mittelteil 5 zusammensetzt. Die beiden Seitenteile 3 und 4 sind in an sich bekannter Weise aus einem magnetisierbaren Pulver und einem thermisch beständigen härtbaren Kunststoff als Bindemittel hergestellt. Als Bindemittel wird vorzugsweise ein Kunststoff auf Epoxydharzbasis verwendet, der eine Temperaturbeständigkeit von wenigstens 130' C besitzt. Der Mittelteil 5 besteht aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, vorzugsweise Silicongummi, der so elastisch ist, daß er innerhalb seiner Elastizitätsgrenzen die betriebsmäßigen Schwankungen des Abstandes der am Keil anliegenden Zahnkopfflanken 6 und 7 aufnehmen kann. Die Seitenteile 3 und 4 sind auf einer biegsamen Leiste 8 aus Metall oder Kunststoff durch Verkleben befestigt. Als Klebemittel kann ein besonderer thermisch beständiger härtbarer Kleber oder das in den Seitenteilen 3 und 4 an sich vorhandene Bindemittel dienen. Die keilförmigen Teile 9 und 10 der Seitenteile 3 und 4 sind mit den Zahnkopfflanken an den Flächen 11 und 12 ebenfalls mittels eines härtbaren Bindemittels verklebt. Auch die Leiste 8 kann auf ihrer Unterseite an der Nutisolation 13 mittels eines Klebers befestigt sein.In the FIG. 1, only partially shown open groove 1 of the stator of an electrical machine, the closure 2 is introduced, which is composed of the two side parts 3 and 4 and the central part 5. The two side parts 3 and 4 are made in a manner known per se from a magnetizable powder and a thermally stable hardenable plastic as a binder. A plastic based on epoxy resin, which has a temperature resistance of at least 130 ° C., is preferably used as the binder. The middle part 5 consists of a temperature-resistant plastic, preferably silicone rubber, which is so elastic that it can absorb the operational fluctuations in the distance between the tooth tip flanks 6 and 7 resting on the wedge within its elasticity limits. The side parts 3 and 4 are attached to a flexible strip 8 made of metal or plastic by gluing. A special thermally stable hardenable adhesive or the binding agent present in the side parts 3 and 4 can serve as the adhesive. The wedge-shaped parts 9 and 10 of the side parts 3 and 4 are also glued to the tooth tip flanks on the surfaces 11 and 12 by means of a hardenable binder. The strip 8 can also be fastened on its underside to the slot insulation 13 by means of an adhesive.

Um den Verschluß in die Nut einzuführen, wird zunächst, entsprechend F i g. 2, die Fuge 14 zwischen den beiden Seitenteilen 3 und 4 frei gelassen und die mit den Seitenteilen 3 und 4 verklebte Leiste 8 gebogen. Vor dem Einbringen des Verschlusses werden die Zahnkopfflanken 6 und 7 mit einem härtbaren Kleber gut eingestrichen. In die aufgespreizte Fuge 14 wird eine ausreichende Menge des den Mittelteil s bildenden elastischen Kunststoffes gegeben. Die von den Seitenteilen 3 und 4 gebildeten Flanken der Fuge 14 können vorher mit einem die Haftung zwischen dem Kunststoff und den Seitenteilen verbessernden Klebemittel behandelt werden. Der Verschluß wird nach dem Einführen in die Nut durch radialen Druck in die endgültige Lage entsprechend F i g. 1 gebracht und gegebenenfalls durch eine Vorrichtung in dieser Lage festgehalten, bis die Klebestellen ausgehärtet sind.In order to introduce the closure into the groove, first, accordingly F i g. 2, the joint 14 between the two side parts 3 and 4 is left free and the bar 8 glued to the side parts 3 and 4 is bent. Before bringing in of the closure, the tooth tip flanks 6 and 7 are good with a hardenable adhesive streaked. In the expanded joint 14 is a sufficient amount of the Middle part s given forming elastic plastic. The ones from the side panels 3 and 4 formed flanks of the joint 14 can previously with a bond between the plastic and the side panels improving adhesive are treated. The closure is after insertion into the groove by radial pressure in the final Position according to FIG. 1 and possibly by a device in held in this position until the joints have hardened.

An Stelle einer zähflüssigen Paste kann in die Fuge 14 auch ein Streifen aus einem elastischen Kunststoff hoher Temperaturbeständigkeit eingebracht werden, nachdem vorher die von den Seitenteilen 3 und 4 gebildeten Flanken der Fuge mit dem gleichen Kleber eingestrichen wurden, mit dem die Zahnflanken 6 und 7 bestrichen werden.Instead of a viscous paste, a strip can also be inserted into the joint 14 Made of an elastic plastic with high temperature resistance will, after the flanks of the joint formed by the side parts 3 and 4 beforehand the same adhesive with which the tooth flanks 6 and 7 were coated will.

Bei kleinen Maschinen kann es vorteilhaft sein, die Einzelteile des Verschlusses zunächst nicht miteinander zu verbinden, sondern einzeln in die Nut einzuführen und erst in der Nut miteinander und mit den angrenzenden Zahnflanken zu verkleben.In the case of small machines, it can be advantageous to remove the individual parts of the Initially not to connect the lock with each other, but individually in the groove to be introduced and only in the groove with each other and with the adjacent tooth flanks to glue.

Die Fuge zwischen den beiden Längsteilen kann auch entsprechend F i g. 3 ausgebildet sein.The joint between the two longitudinal parts can also be made according to F i g. 3 be formed.

Dem elastischen Mittelteil s können Aushärtemittel vorzugsweise in einer solchen Weise zugegeben werden, daß zur Erleichterung des Einbringens des Verschlusses die Elastizität zunächst besonders hoch ist. Durch Wärmebehandlung wird die Aushärtung so weit getrieben, daß die Schicht zwar noch eine hinreichende Elastizität zur Aufnahme der Relativbewegungen der Zahnköpfe zu beiden Seiten besitzt, aber eine größere Festigkeit gegenüber dem Ausgangszustand aufweist, wodurch eine größere Sicherheit des Verschlußsitzes erzielt wird.Curing agents can preferably be incorporated into the elastic middle part be added in such a way that to facilitate the introduction of the Closure the elasticity is initially particularly high. By heat treatment the hardening is driven so far that the layer is still a sufficient one Has elasticity to absorb the relative movements of the tooth tips on both sides, but has a greater strength compared to the initial state, whereby a greater security of the locking seat is achieved.

Die magnetisch nicht leitfähige Zone kann in der Mitte des Verschlusses oder seitlich angeordnet sein. Sie kann sich auch unmittelbar an eine der Zahnkopfflanken oder an beide Zahnkopfflanken anschließen, wenn nur ein magnetisch leitfähiger Längsteil an der anderen Zahnkopfflanke angeklebt ist bzw. wenn der magnetisch leitfähige Teil zwischen magnetisch nicht leitfähigen Teilen angeordnet ist. Die magnetisch nicht leitfähige Zone kann auch aus Luft bestehen, wobei beide Keilteile an den Zahnflanken angeklebt sind. Außerdem kann der magnetisch leitfähige Teil aus Blechlamellen zusammengesetzt sein. Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Der Verschluß gemäß der Erfindung kann die beträchtlichen Schwankungen der Nutbreite in Zahnkopfhöhe aufnehmen, wobei ein Lockerwerden in der Nut und eine Zerstörung des Verschlusses nicht zu befürchten ist. Werden die beiden Seitenteile auf einen elastischen Streifen aufgeklebt, dann ist ein einfaches Einbringen und Befestigen des Verschlusses ermöglicht. Außerdem ist die Querstreuung durch die Aufteilung des Verschlusses in magnetisch leitfähige und magnetisch nicht leitfähige Zonen erheblich verringert. Trotz der Unterteilung des Verschlusses ist seine Herstellung einfach.The magnetically non-conductive zone can be in the middle of the closure or be arranged laterally. It can also be applied directly to one of the tooth tip flanks or connect to both tooth tip flanks, if only one magnetically conductive longitudinal part is glued to the other tooth tip flank or if the magnetically conductive Part is arranged between magnetically non-conductive parts. The magnetic non-conductive zone can also consist of air, with both wedge parts on the Tooth flanks are glued. In addition, the magnetically conductive part can be made of sheet metal lamellas be composed. The invention offers the following advantages: The closure according to the invention, the considerable fluctuations in the groove width in the tooth tip height record, loosening the groove and destroying the lock is not to be feared. The two side parts are on an elastic strip glued on, then a simple introduction and fastening of the closure is made possible. In addition, the transverse scattering is magnetic due to the division of the closure conductive and magnetically non-conductive zones are significantly reduced. Despite the Subdivision of the fastener is easy to manufacture.

Claims

Claims: 1. Groove lock for electrical machines with in Transverse direction alternating zones of magnetically conductive and magnetically not conductive materials, characterized in that at least one part, one of these Zones forms, is glued to a tooth flank and that the substance of the magnetic non-conductive zone or the magnetically non-conductive zones so elastic is that he is within its elasticity limits the operational fluctuations the distance between the tooth tip flanks resting on the wedge.

2. Groove lock according to claim 1, characterized in that at least one magnetically conductive Part is glued to a tooth tip flank.

3. Groove lock according to claim 1, characterized characterized in that the magnetically non-conductive zone or zones by a temperature-resistant plastic, in particular silicone, is formed.

4. Groove lock according to claim 1 and 3, characterized in that the one with the magnetically conductive Part or parts of glued plastic are initially introduced in the viscous state and then hardened.

5. Groove lock according to claim 1 and 3, characterized in that that the glued to the magnetically conductive part or parts in the plastic solid state is introduced as a strip.

6. Groove lock according to claim 1 to 5, characterized in that the elastic plastic is provided with an additive is that the elasticity of the magnetically non-conductive part according to a special Treatment, e.g. B. a heat treatment, reduced.

7. Groove lock according to claim 1 to 6, characterized in that in the magnetically non-conductive part a T-shaped bar is introduced or this part itself becomes such a T-shaped Bar is shaped. B.

Groove lock according to Claims 1 to 7, characterized in that that two side parts resting on the tooth tip flanks are magnetically conductive Form parts of the closure and on the side facing the groove bottom on one Bar made of flexible material attached, in particular glued to the bar.

9. groove lock according to claim 1 to 8, characterized in that the flexible The bar is made of a temperature-resistant plastic.

10. Groove lock after Claim 1 to 9, characterized in that the flexible strip with the slot insulation is connected for example by gluing.

11. Groove lock according to claim 1 to 10, characterized in that the adhesive is a hardenable plastic, for example based on epoxy resin, which has a temperature resistance of at least 130 ° C.

12. Groove lock according to claim 1 to 11, characterized in that that the parts forming the magnetically conductive zones are formed in a known manner Iron powder and optionally a binder.

13. Groove lock according to Claim 1, 2 and 8, characterized in that the magnetically non-conductive Zone is formed by air.