DE2150163A1 - Vorrichtung zur Befestigung der Wicklungen elektrischer Maschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Befestigung der Wicklungen elektrischer MaschinenInfo
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Description
DE/u/C Dr. MüMsr-Po·^ · Dr. Manltz · Dr. Deufet /j* 9 / 4 0
■da Alfin^-19? DipL-lng.FinoiCiVvi-.!:!D;p!.-ing.GrämkoW '*■* C 7 ] O
'7. OKT. 1971
UNELEC
14, rue ae la Baume, PARIS (8), Prankreich
14, rue ae la Baume, PARIS (8), Prankreich
VORRICHTUNG ZUR BEFESTIGUNG DER WICKLUNGEN ELEKTRISCHER MSCHINEN
Die Erfindung betrifft die Befestigung der Wicklungen
von umlaufenden elektrischen Maschinen.
Bei elektrischen Stromerzeugern und grossen Elektromotoren nüssen in der Regel die ausserhalb des magnetischen
Kreises gelegenen Wicklungsteile befestigt werden, damit sie insbesondere den elektromagnetischen Kräften beim Anlassen,
Zusammenschalten oder bei Kurzschlüssen standhalten.
Bei den gegenwärtig verwendeten Befestigungsvorrichtungen werden oft am Ausgang des Magnet-Stromkreises kammf'drmig ausgebildete
Isolierteile angebracht, zwischen deren Zähne die Enden von geraden Wicklungsteilen eingreifen. Diese Kämme
dienen dem Zweck, ein Verbiegen oder Zusammenpressen zu vermeiden, das am Ausgang des MagnetStromkreises der Wicklung
auftreten und für die Durchschlagfestigkeit des Isoliermantels
der Wicklungen gefährlich sein kann:. Da diese Kämme in der
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Regel mit dem MagnetStromkreis mittels Schrauben.fest verbunden
sind, verhindern sie, dass die Wicklung infolge der auf die Enden der Wicklung wirkenden elektromagnetischen Kräfte
verdreht wird.
Die Nachteile dieser Kämme sind beträchtlich. Aufgrund des verwendeten Materials und insbesondere der Feinbearbeitung,
die sie erfordern, ist ihr Selbstkostenpreis sehr hoch. Ausserdem können sie im allgemeinen nicht unmittelbar
am Ende des Magnetstromkreises befestigt werden, so dass die geraden Teile der Wicklung verlängert und der Platzbedarf für
die Maschine vergr'össert werden muss.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Befestigung der Wicklungen von umlaufenden elektrischen
Maschinen am Ausgang des MagnetStromkreises, die diese Nachteile
nicht aufweist. Diese Vorrichtung, die in der Nähe jeden Endes des Magnetstromkreises mehrere voneinander getrennt angeordnete
Radialkeile aufweist, welche jeweils zwischen zwei geraden, auf dem Kreisumfang benachbarten Teilen der Wicklung
angebracht sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Keile in axial angeordnete, auf dem MagnetStromkreis
befestigte Führungsteile eingreifen.
Die Vorrichtung ist bedeutend weniger kostspielig als
Vorrichtungen, in denen die genannten Kämme verwendet werden.
Sie erfordert im übrigen keine komplizierte und genaue Bearbeitung und wird mit nur sehr wenig Isoliermaterial ohne jeden
Verlust hergestellt.
2CS81 7/n&/. 1
Bei den axialverlaufenden FUhrungsteilen kann es sich
insbesondere um Nuten handeln, die auf dem Innenumfang der Klemmplatten des Magnetstromkreises vorgesehen sind, um auf
diesen Klemmplatten befestigte Metallteile oder aber um Stifte, die auf dem MagnetStromkreis selbst oder auf den Klemmplatten
des Magnetstromkreises befestigt sind und die Fuhrungskeile
durchsetzen.
Die Keile werden vorteilhafterweise auf den Teilen,
die mit den axialen FUhrungsteilen in Verbindung stehen, mit einem hafthemmenden Mittel versehen.
V/eitere Vorteile der erfindungsgemässen Vorrichtung
und Merkmale ihrer Anwendung enthält die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen.
Fig. 1 und 2 zeigen ein bekanntes kammartig ausgebildetes Befestigungssystem. Fig. 1 ist ein teilweiser Axialschnitt
des Ständers einer elektrischen Maschine, in der ein Kamm veranschaulicht ist, und Fig. 2 ist ein Schnitt entsprechend
der Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt beispielsweise im Schnitt senkrecht zur Achse verschiedene in einer Klemmplatte des Magnetstromkreises
eingesetzte Keile.
Fig. 4 ist ein teilweiser Axialschnitt des Ständers einer elektrischen Maschine, der den Einbau eines Keils veranschaulicht
.
Fig. 5 und 6 zeigen jeweils im Schnitt senkrecht zur
Achse bzw. im Axialschnitt die Befestigung der Keile mittels U-f'ormiger Teile. ,
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Fig. 7 und 8 zeigen ebenfalls im Schnitt senkrecht zur Achse bzw. im Axialschnitt die Befestigung der Keile durch
Stifte.
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 das Ende eines den Magnetstromkreis des Ständers bildenden Blechpakets bezeichnet, und
2 bezeichnet einen Teil der geraden Teile der Wicklung am Ausgang des MagnetStromkreises. Das Blechpaket 1 wird von
Klemmplatten wie dem Ring 3 zusammengehalten. Auf dem Klemmring 3 ist mit Hilfe von Schrauben 4 ein Kamm 5 aus Isoliermaterial
befestigt, zwischen dessen Zähnen 6 die geraden Teile
2 der Wicklung eingesetzt sind. Der Kamm 5 befindet sich in einer Entfernung vom Blechpaket 1, die gleich der Dicke des
Klemmrings 3 ist. Der Kamm 5 muss mit einer Präzision bearbeitet werden, die für das Ausstanzen der Bleche des Magnetstromkreises
gilt.
Im Beispiel der Fig. 3 sind Isolierkeile 8 zwischen den geraden Teilen 2 der Wicklung vorgesehen, d.h. am Ausgang
des Magnetstromkreises 1. Die Keile 8 greifen in den Klemmring
3 ein. In Fig. 4 sind sie unmittelbar an den MagnetStromkreis
1 angelegt, sie können jedoch auch in einer bestimmten Entfernung vom Magnetstromkreis, beispielsweise 10 mm über diesem
angebracht werden, um die Belüftung zu erleichtern. Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, die Keile in einer bestimmten,
relativ grossen Entfernung vom Magnetstromkreis vorzusehen;
der beste Abstand kann daher gewählt werden, bzw. können die Keile unmittelbar am Magnetstromkreis angelegt
werden.
20981 7/084 1
Die Keile 8 sind konisch ausgeführt, um den Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden geraden Teilen der
Wicklung zu berücksichtigen.
Bei dem für die Keile verwendeten Material handelt es sich vorzugsweise um einen Schichtstoff auf der Grundlage von
Papier, Holz, Gewebe bzw. Glasfasergewebe, der mit natürlichem oder künstlichem Harz wie Phenolharz, Kresolharz, Melamin,
Polyester, Epoxydharz oder Silikon entsprechend der zu erreichenden Betriebstemperatur verarbeitet ist.
Die Abmessungen der Keile richten sich nach den Abmessungen der Wicklung und der Stellung der Klemmringe 3. Was
ihre Breite in Axialrichtung der Maschine anbetrifft, ist es vorteilhaft, einen Wert zu wählen, der mindestens zwei Drittel
der Radialh'dhe eines geraden Teils der Wicklung entspricht.
Vorteilhafterweise werden die Keile mit einem Klebstoff in flüssiger oder Pastenform angebracht,-um einen guten
Halt zu gewährleisten und ggf. das Spiel der Montageteile auszugleichen.
Es ist von Vorteil, die Keile vor ihrer Anbringung mit einer Verkleidung aus einem Stoff zu umgeben, der sich
zusammenpressen lässt und ggf. mit einem Kunstharz oder einem wärmehärtenden Klebstoff imprägniert wurde. Diese Verkleidung
kann insbesondere aus einem Gewebe, einer Matte oder Filz aus einem synthetischen Material oder Glasfasern bestehen.
Der Vorteil der Verwendung einer derartigen Verkleidung besteht darin, dass Isolierteile, beispielsweise aus einem
Schichtstoff, benutzt werden können, deren ungefähre Abmessungen,
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beispielsweise Standardabmessungen der im Handel erhältlichen
Platten, eine Oberflächenbearbeitung überflüssig machen, wobei der zusammenpressbare Stoff das vorhandene Spiel ausgleicht.
Derartige Keile können nach Fig. 3 aus einem einzigen
Stück oder aus zwei Radialteilen bestehen. In der Pig. ist mit 1 ein Magnetstromkreis und mit 3 die Klemmplatte bezeichnet;
mit 2 sind die geraden, im Schnitt gezeigten Wicklungsteile und mit 8 ein Isolierkeil bezeichnet, der aus einem Innenteil
9 aus Schichtstoff besteht, das von einer zusammenpressbaren Verkleidung 10 umgeben ist. Mit 11 ist ein ähnlicher Keil bezeichnet,
der jedoch aus zwei radialen Teilen besteht, von
denen jedes mit einer Verkleidung 10 umgeben ist. Der Vorteil des zweiteiligen Keils besteht darin, dass die Anbringung
während des WicklungsVorgangs erleichtert wird. Bei diesen
Wicklungstypen wird die obere Ebene der geraden Teile in der Regel zuerst und die untere Ebene danach angebracht.
Je nach der Bearbeitung, die die Wicklung erfährt, wird die aus zusammenpressbarem Stoff bestehende Verkleidung
zunächst imprägniert oder auch nicht. Wenn die Wicklung keine Imprägnierung oder beispielsweise nur eine Polymerisation erfährt, ist es vorteilhaft, eine Verkleidung aus einem vorimprägnierten
Stoff zu verwenden, der bei Umgebungstemperatur oder bei einer höheren Temperatur polymerisierbar ist, beispielsweise
ein Polyesterharz, ein Kunstharz bzw. einen Epoxidklebstoff.
Sofern jedoch die Wicklung imprägniert wird, ist
es wirtschaftlicher, eine nichtimprägnierte Verkleidung zu verwenden,
wobei das zur Imprägnierung verwendete Kunstharz als
Füll- und Klebstoff dient.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt die Verkeilung derart, dass ein
ebenso starres Ganzes wie bei der Verwendung eines Kammes aus Isolierstoff entsteht.
Die Anzahl der Nuten 12 des Klemmrings, in die die Keile 8 eingreifen, sowie ihre Tiefe und Länge werden so gewählt,
dass eine ausreichende Festigkeit in bezug auf die Scherfestigkeit der Keile gewährleistet ist. In der Regel werden
mindestens 6 bis 10 Nuten vorgesehen, die symmetrisch auf dem Umfang der Klemmringe verteilt sind.
Die Nuten 12 sind in Achsrichtung der Zähne des Magnetstromkreises ausgespart, und an dieser Stelle wird ein
Keil gr'dsserer Länge, wie links in der Fig. 3 mit 8 bezeichnet,
verwendet, wenn der Keil konisch ausgeführt ist, um vorhandene Zwischenräume auszufüllen, oder ein Keil entsprechend der Mitte
der Fig., wenn der aus einem Teil bestehende Keil von einer zusammenpressbaren Verkeidung 10 umgeben ist, oder es wird ein
Keil, wie rechts in der Fig. 3 mit 11 bezeichnet, verwendet, wenn der Keil von einer zusammenpressbaren Verkleidung 10 umgeben
ist und aus zwei Teilen besteht.
Fig. 4 veranschaulicht im Axialschnitt die Montage eines Keils 0 ohne Isolierstoffverkleidung in der Nute 12 der
Isolierplatte 3· Daraus geht hervor, dass zur Anbringung des Keils 8 in bezug auf den Magnetstromkreis 1 der Zwischenraum
13 beliebig gewählt werden kann. Nach der Anbringung der Wicklung und sämtlicher Keile wird eine vollkommen einwandfreie
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und mit dem Magnet Stromkreis und dem Isolierkamm formschlüssige
Befestigung der Wicklungen gewährleistet.
Die Verbindung der Keile mit dem Magnetstromkreis kann erfindungsgemäss auch auf andere Weise erfolgen. Sollen
beispielsweise die Keile in einem bestimmten Abstand vom Ende des Magnetstromkreises angebracht werden, so k'dnnen U-f'drmige
Metallteile auf der Klemmplatte angeschraubt oder angeschweisst werden, beispielsweise Teile 14 nach Fig. 5, wovon in Fig. 6
ein Schnitt entsprechend der Linie 6-6 gezeigt ist, oder Metallbrocke 15 entsprechend Fig. 5, deren Zwischenraum Platz
zum Einbau der Keile bietet.
Im Rahmen der Erfindung k'dnnen die Isolierkeile, die mit dem Magnetstromkreis fest verbunden sein müssen, ebenfalls
auf einem oder mehreren Axialstiften befestigt werden. Diese sind am Magnetstromkreis oder an den Klemmplatten befestigt,
beispielsweise Stifte 16 nach Fig. 7, von denen in Fig. 8 ein Schnitt entsprechend der Linie 8-8 veranschaulicht ist.
Da die Temperatur der Leiter und deren Ausdehnungskoeffizient h'dhere Werte haben als diejenigen des Magnetstromkreises,
müssen die Enden der geraden Teile der Wicklung in bezug auf den Magnetstromkreis verlängert werden. Bei der
erfindungsgemässen Vorrichtung kann diese Ausdehnung frei in Höhe der eingesetzten Keile erfolgen, die in einer Art axialer
Führung angeordnet sind, während bei einem Isolierkamm die Ausdehnung jeweils in H'dhe des geraden Teils erfolgt.
Wenn die Wicklung eine Imprägnierung nach ihrer Anbringung erfahren soll, genügt es, in H'dhe der Aussparungen
./. 209817/OiU 1
oder Durchführungen der Stifte eine Schicht aus beispielsweise einem hafthemmenden Mittel oder aber darauf einen dünnen, die
Haftung hemmenden Film, beispielsweise aus Zellulosetriazetat, Polyvinylfluorid, Tetrafluoräthylen oder einem eine ähnliche
chemische Struktur aufweisenden Stoff anzubringen, um ein axiales Verschieben der Stifte in bezug auf den Magnetstromkreis
zu gewährleisten. Diese hafthemmenden Mittel gewährleisten
die Wirksamkeit der Keile in bezug auf Drehung der Wicklung oder Biegungen bzw. Zusammenpressen von geraden Teilen
in bezug zum Ausgangsteil des Magnetstromkreises.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wurde zur Befestigung bei Stand er wie klungen von Generatoren bzw. elektrischen
Maschinen beschrieben; sie kann jedoch ebenfalls vorteilhafterweise
bei Läuferwicklungen sowie Ankern von Generatoren und elektrischen Maschinen verwendet werden«
-Patentansprüche-
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Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE1 · J Vorrichtung zur Befestigung der Wicklungen von umlaufenden elektrischen Maschinen am Ausgang des Magnetstromkreises, die in der Fähe jeden Endes des Magnetstromkreises mehrere voneinander getrennt angeordnete Radialkeile aufweist, welche jeweils zwischen zwei geraden, auf dem Kreisumfang benachbarten Teilen der Wicklung angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige Keile (18) in axial angeordnete Führungsteile (12) eingreifen, die auf dem MagnetStromkreis (1) befestigt sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Führungsteile als Nuten (12) ausgebildet sind, die auf dem Innenumfang der Klemmplatten (3) des Magnetstromkreises ausgespart sind.
- 3« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Führungsteile als Metallteile (H, 15) ausgebildet sind, die auf den Klemmplatten des Magnetstromkreises befestigt sind»
- 4· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Pührungsteile als Stifte (16) ausgebildet sind, die auf dem Magnetstromkreis oder den Klemmplatten (3) des Magnetstromkreises befestigt sind und die Führungskeile (8) durchsetzen»
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keile (8) mit einem hafthemmenden Mittel auf dem Teil versehen sind, der mit den axialen Pührungsteilen (12) in Berührung steht.2 0 9 R 1 7 / Π 8 L 1
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |