DE19722348C2

DE19722348C2 - Electrical machine in high temperature version

Info

Publication number: DE19722348C2
Application number: DE1997122348
Authority: DE
Inventors: Thomas Partzsch; Wolfgang Golbig; Germar Mueller; Matthias Partzsch; Holger Klotsche; Helmut Lehmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: DE19722348A1

Description

Die Erfindung betrifft rotierende elektrische Maschinen in Hochtemperaturausführung, die in Normalbetrieb eine Wicklungstemperatur von 220°C haben und eine Lebensdauer bei dieser Temperatur von über 20000 Stunden gewährleisten und bei einer Umgebungstemperatur von 400°C mindestens 3 Stunden betrieben werden können.The invention relates to rotating electrical machines in high temperature design, the in normal operation have a winding temperature of 220 ° C and a service life at guarantee this temperature of over 20,000 hours and at a Ambient temperature of 400 ° C can be operated for at least 3 hours.

Die internationale Norm für rotierende elektrische Maschinen IEC 34 -1 begrenzt die ausgeführten Wärmeklassen nach oben auf die Wärmeklasse H, der einen maximale Temperatur von 180°C entspricht. Auf Grund der üblicherweise eingesetzten Isolierstoffe, Lager und Schmierstoffe ist ein Dauerbetrieb oberhalb dieser Temperatur dann nicht möglich und es bleiben thermische Überbeanspruchungen von der Zeit und der Höhe her begrenzt. Diese Temperaturen werden mit Lackdrahtisolierungen und Kaptonmaterialien erreicht.The international standard for rotating electrical machines IEC 34-1 limits the executed heat classes up to heat class H, which is a maximum Temperature of 180 ° C corresponds. Because of the insulation materials commonly used, Bearings and lubricants are then not in continuous operation above this temperature possible and there remain thermal overloads in terms of time and height limited. These temperatures are with enamelled wire insulation and Kapton materials reached.

Aus der DE 23 42 070 C3 ist eine elektrische Maschine in Hochtemperaturausführung bekannt bei der in halboffene Nuten eines Blechpaketes eine Nutauskleidung aus einem glimmerhaltigen hochtemperaturfesten Flächenisolierstoff angeordnet ist. In die Nut ist eine Träufelwicklung aus Wickeldraht, der mit Glasfasergarn umsponnen ist, unter zusätzlicher Anordnung einer beigelegten PE-Folie eingelegt. Diese elektrische Maschine wird anschließen mit einer besonderen Tränkmasse bestehend aus Füllstoffen und Silikonharz getränkt und ausgehärtet. Solcherart Ausführungen von hochtemperaturfesten elektrischen Maschinen sind sehr kostenintensiv.From DE 23 42 070 C3 is an electrical machine in a high temperature version known in which a groove lining from a in half-open grooves of a laminated core mica-containing high-temperature-resistant surface insulating material is arranged. There is one in the groove Drip winding made of winding wire, which is wound with glass fiber yarn, with additional Arrangement of an enclosed PE film inserted. This electrical machine will connect with a special impregnating compound consisting of fillers and silicone resin soaked and cured. Such designs of high temperature resistant electrical Machines are very expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rotierende elektrische Maschine zu schaffen, deren thermische Überbeanspruchung zeitlich wesentlich vergrößert werden kann und/oder die bei wesentlich höheren Übertemperaturen als herkömmliche elektrische Maschinen betreibbar ist. The invention has for its object to a rotating electrical machine create, whose thermal overload can be significantly increased in time and / or at much higher overtemperature than conventional electrical Machines can be operated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch gelöst.According to the invention the object is achieved by the patent claim.

Überraschenderweise wurde gefunden, das an sich bekannte technische Merkmale aus dem Bereich elektrischer Niederspannungsmaschinen unter Verwendung von Bauteilen elektrischer Niederspannungs-Asynchronmaschinen in der erfindungsgemäßen Kombination auch für elektrischer Maschinen, deren thermische Überbeanspruchung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik zeitlich verlängert und/oder höhere Werte ohne Zerstörung der elektrischen Maschine erreichen kann, einsetzbar sind.Surprisingly, it was found that the technical features known per se from the Field of low voltage electrical machines using components low-voltage electrical asynchronous machines in the invention Combination also for electrical machines, whose thermal overload compared to the previous state of the art, extended in time and / or higher values can be achieved without destroying the electrical machine.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Magnetkörper einer Niederspannungs-Asynchronmaschine mit halboffenen Nuten ist eine Runddraht-Träufelwicklung mit Zweischicht-Lackdraht, umbandelt mit 30% überlappten, hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit Glasseidengewebeträger, eingelegt. Die halboffenen Nuten sind mit einer Nutauskleidung aus glimmerhaltigen hochtemperaturfesten Flächenisolierstoff ausgekleidet. Die Schaltenden sind wie die Runddraht-Träufelwicklung mit dem gleichen hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit Glasseidengewebeträger mehrfach überlappt umbandelt. Als Phasenisolierung ist ein gleichartiger hochtemperaturfester Flächenisolierstoff auf Glimmerbasis, wie der als Nutauskleidung verwendete, angeordnet. Als Lager für die erfindungsgemäße elektrische Maschine in Hochtemperaturausführung sind thermisch stabilisierte Lager mit Stahlkäfig in der Lagerluftgruppe C4 eingesetzt. Dies ist erforderlich, um die Wärmewirkungen bei längerer thermischer Überlastung über einen langen Zeitraum zu kompensieren. Die Lagerschmierung wird mit Hilfe eines hochtemperaturfesten Fettes, welches Temperaturen bis 400°C ohne Verlust der Schmierwirkung ermöglicht, realisiert. Als Klemmenbrett wird ein Porzellan-Klemmenbrett verwendet, wobei die Ableitungen aus Kupferlitze mit einem hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit Glasseidengewebeträger 50% überlappt umbandelt ausgeführt sind. Die gesamte Maschine ist mit einem hochtemperaturfesten Silikonharz imprägniert.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the magnetic body of a low-voltage asynchronous machine with half-open grooves a round wire trickle winding with two-layer enamelled wire, banded with 30% overlapped, high-temperature-resistant fine mica tape with fiberglass fabric backing, inserted. The semi-open grooves have a groove lining made of mica high temperature resistant surface insulation lined. The switchers are like that Round wire trickle winding with the same high temperature resistant mica tape Glass fiber fabric carrier banded several times overlapped. As phase insulation is a Similar high-temperature-resistant surface insulating material based on mica, such as the Groove lining used, arranged. As a bearing for the electrical according to the invention High-temperature machines are thermally stabilized bearings with a steel cage in the internal clearance group C4. This is necessary to reduce the heat effects compensate for longer thermal overloads over a long period of time. The Bearing lubrication is carried out with the help of a high-temperature-resistant grease, which has temperatures up to 400 ° C without losing the lubricating effect. As a terminal board a porcelain clipboard is used, the leads made of copper braid with a high-temperature-resistant fine mica tape with a 50% overlap of fiberglass fabric banded are executed. The entire machine is with a high temperature resistant Impregnated silicone resin.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung dieser elektrischen Maschine kann diese bei einer Umgebungstemperatur von 400°C 3 Stunden lang betrieben werden.In an embodiment of this electrical machine according to the invention, it can be used in a Ambient temperature of 400 ° C for 3 hours.

Claims

1. Electrical machine in high temperature version with mica high temperature resistant surface insulating materials as phase insulation, the magnetic body and the passive components from conventional low-voltage Asynchronous machine components exist in half-open grooves of the laminated core Groove linings made of mica-containing high-temperature-resistant surface insulating materials are arranged in the slots a round wire trickle winding in lacquer or Bare wire version is inserted, this enamelled or bare wire with one or more high-temperature-resistant foil mica tapes are wrapped in one or more layers, the switching ends are overlapped several times with a high-temperature-resistant foil mica tape are banded, bearings of higher clearance groups are used, a high temperature resistant Fat is placed in the bearings, a porcelain clipboard is arranged and the electrical machine impregnated with a high temperature resistant resin impregnation is.