DE2358367C2 - Federelastische Verspannung zwischen Wicklung und Nutenkeil einer rotierenden elektrischen Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verspannung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Fixierung von Wicklungsstäben ist aus der DE-OS 21 65 727 bekannt. Dabei sind die Wicklungselemente einer rotierenden Maschine in Nuten eines aus einzelnen Eisenblechen bestehenden Blechpaketes eingelegt und mittels Isolierstoffkeilen gegen die einwirkenden mechanischen und elektromagnetischen Kräfte festgehalten, wobei in die Wicklungsnuten zur federelastischen Verspannung der Wicklung gewellte Blattfedern mit eingelegt sind.

Ferner ist aus der DE-OS 21 23 520 eine Nutkeilanordnung bekannt, bei welcher die Wicklungsnuten zur Peripherie des Blechpaketes zu eine konische ausgebildete Nut aufweisen und zwischen dem Wicklungsleiter und einem Nutkeil Wellfedern, ein Treibkeil und Beilagestreifen angeordnet sind. Die Keilflächen der Nutkeile verlaufen in bekannter Weise radial, wodurch ein Heraustreten der Wicklung verhindert werden kann. Zum Ausgleich des Radialspieles werden die federelastischen Beilagen verwendet.

Obwohl heute die Leiter solcher Wicklungen mit warmfesten Kunstharzisolierungen versehen sind und mittels Isolierstoffkeilen fest in die Nut eingepreßt werden, tritt im Laufe des Betriebes ein Nachlassen der Keilkraft auf. Der Grund dafür ist hauptsächlich darin zu suchen, daß die beim Einbau nicht genau ebenen Flächen sich im Laufe des Betriebes gegenseitig gut anpassen, was durch thermisch bedingte Dehnungen erleichtert wird, so daß dadurch ein scheinbarer Schwund der gesamten Nutfüllung auftritt. Durch die zunehmenden Maschinenleistungen werden die Ströme und damit die elektromagnetischen Kräfte immer größer, wodurch bei Nachlassen der Vorspannung die Wicklungsleiter in der Nut vibrieren können und dadurch die Leiterisolierung mechanisch beschädigt werden kann, was zu einem Erdschluß und somit zum Ausfall der Maschine führen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine federnde Verspannung zu schaffen, bei welcher das Einlegen von Federelementen zwischen die elektrischen Leiter und den Isolierstoffkeil einfach zu bewerkstelligen und ein gleichmäßiges Einlegen der Federelemente über die gesamte Nutlänge ohne besondere Werkzeuge möglich ist, sowie eine möglichst gleichmäßige Kraftübertragung über die ganze Nutenlänge gewährleistet wird. Auch sollen die Federelemente die erforderlichen Federkräfte über einen sehr kurzen Federweg aufbrineen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß die Scheibenfedern einfach hergestellt werden können, daß sie beim Einbau der Verschlußkeile Stück für Stück eingelegt und verspannt werden können und weiterhin, daß sie durch ihre besondere geometrische Form relativ hohe Federkräfte aufweisen und auch im Falle eines im Betrieb auftretenden Schwundes, der

ίο nicht über die ganze Nutlänge gleichmäßig auftritt, eine bessere individuelle Anpassung ermöglicher.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Scheibenfedern ringförmig und kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
Durch die ringförmige Ausbildung der Scheibenfedem ist die Möglichkeit gegeben, die Größe der einzelnen Scheibenfedern der jeweiligen Nutenbreite anzupassen. Die Abmessungen werden so gewählt, daß der äußere Durchmesser D dabei stets annähernd gleich der Nutenbreite gewählt wird, während die zentrale

Öffnung der Federscheibe einen Durchmesser von maximal 0,3 D aufweist Die Stärke der Scheibe, sowie

, der Neigungswinkel des Kegelstumpfes richtet sich nach der gewünschten Federkraft und ist ebenfalls abhängig vom Material, aus welchem die Scheibenfedem hergestellt sind, liegt aber vorzugsweise zwischen 2 und 4 mm, bei einem Federweg von beispielsweise 1 bis 2 mm.

Weiterhin ist es möglich, die Scheibenfedern auf einer zwischen ihnen und der Wicklung angeordneten Zwischenlage zu befestigen.

Durch diese Ausbildungsform können mehrere Scheiben mittels eines Klebemittels, beispielsweise Silikongummi, in einer Reihenform miteinander verklebt werden, so daß sämtliche Scheibenfedern über die gesamte Nutenlänge gleichzeitig eingelegt werden können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispieie des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigt

^o F i g. I einen Querschnitt durch eine fertig montierte und verschlossene Nut,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch diese Nut,
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Nut gemäß F i g. t, mit einer Keilunterlage und Zwischenlage.

Gemäß F i g. 1 ist mit 1 ein Blechpaket bezeichnet, in welchem in axialer Richtung Nuten 2 ausgestanzt sind. In die Nuten 2 sind Wicklungen 3, welche aus einem oder mehreren Paketen bestehen können, eingelegt. Wenn die Wicklungen aus mehreren Paketen bestehen, sind zwischen den einzelnen Paketen Isolierstabzwischenlagen 4 angeordnet. Nach oben hin, d. h. zum inneren Umfang des Blechpaketes 1 ist die Nut 2 mit einem Nutenkeil 5 abgeschlossen. Zwischen den Wicklungen 3 und dem Nutenkeil 5 befinden sich neben einer Keilunterlage 7 Scheibenfedern 6, welche durch ihren Federdruck den Nutenkeil 5 in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 8 der Nut 2 festhalten.

Die F i g. 2 zeigt wiederum einen Längsschnitt durch

eine im Blechpaket 1 angeordnete Nut, welche nach oben hin mit Nutenkeilen 5 und einer Keilunterlage 7 verschlossen ist, wobei zwischen den Wicklungen 3 und der Keilunterlage 7 die Scheibenfedern 6 angeordnet sind.

In der Fig. 3 ist dieselbe Anordnung dargestellt wie in Fig. 1, lediglich mit dem Unterschied, daß die Scheibenfedern 6 zwischen der Keilunterlage 7 und einer Zwischenlage 9, welche ebenfalls aus einem Isolierstoff besteht, angeordnet sind.

Die Verkeilung mit den neuen Scheibenfedern 6 geschieht in der Weise, daß, beginnend von der Nutenmitte eine Scheibenfeder 6 eingelegt, flachgepreßt und gleichzeitig der nur einige Zentimeter lange Nutenkeil 5 darüber geschoben wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Nut über ihre ganze Länge verkeilt ist. Es ist jedoch arch möglich, die einzelnen Scheibenfedern 6 mittels eines Klebers, beispielsweise Silikongummi, in einer Reihe miteinander zu verkleben, so daß über die gesamte Nutenlänge die Scheibenfedern 6 eingelegt werden können, wobei es

gleichgültig ist, ob diese Scheibenfedern auf einer Zwischenlage 9 oder direkt auf der Wicklung 3 aufliegen, und anschließend können die einzelnen Nutenkeile 5 in die schwalbenschwanzförmige Ausnehmung 8 der Nut 2 eingeschoben werden.

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Scheibenfeder ist es möglich, auf einfache Weise einen Nutenverschluß herzustellen, welcher zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Lebensdauer von rotierenden Maschinen beitragen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Federelastische Verspannung zwischen Wirkung und Nutenkeil einer rotierenden elektrischen Maschine, bestehend aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung aus einzelnen, axial hintereinander angeordneten Scheibenfedern (6) besteht

2. Verspannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenfedern (6) ringförmig und kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

3. Verspannung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenfedern (6) auf einer zwischen ihnen und der Wicklung (3) angeordneten Zwischenlage (9) befestigt sind.