DE2339620A1

DE2339620A1 - Isolationsverfahren fuer spulenwicklungen und nach diesem verfahren hergestellte spulenwicklung

Info

Publication number: DE2339620A1
Application number: DE19732339620
Authority: DE
Inventors: Roland Schuler
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1973-06-12
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1975-01-09
Also published as: FR2233741B1; FR2233741A1; IT1014947B; US3914860A; DE2339620C2; CH559455A5

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Isolationsverfahren für Spulenwicklungen und nach diesem Verfahren hergestellte Spulenwicklung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spulenwicklungen für rotierende elektrische Maschinen, bei welchem die einzelnen Spulen isoliert, jedoch ohne Imprägnierung eingebaut und mit geeigneten Mitteln, vorzugsweise Nutenkeilen und imprägnierfähigen Bandagen, befestigt werden und der Maschinenteil mit der Wicklung mit Kunstharz imprägniert und das Kunstharz ausgehärtet wird, und eine nach diesem Verfahren hergestellte Spulenwicklung.

Wie aus der BBC-Druckschrift 3887 D (Juli 1970) und der BBC-Mitteilung Nr. 9, 1967, bereits bekannt ist, werden rotierende Hochspannungsmaschinen mittlerer Leistung nach der Ganztränktechnik ausgeführt. Gemäss diesen bekannten Verfahren werden die aus mehreren isolierten Drähten,

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welche im allgemeinen mit Lack und einer zusätzlichen Glasumspinnung oder mit glimmerhaltigen Bändern isoliert sind, auf die richtige Form gebracht und mit einem kombinierten Glasseide-Feinglimmer-Band fortlaufend auf der ganzen Länge mehrfach umwickelt. Durch die Verwendung des gleichen Bandes über die ganzen Spulenlänge entsteht eine kontinuierliche Spulenisolation. Die fertigen Spulen werden unimprägniert, d.h. trocken, wenn erforderlich mit einem Glimmschutzbelag versehen, in das Eisenpaket eingelegt-, zusammengeschaltet und die Nuten mit magnetisch leitfähigen Keilen oder Keilen aus Isoliermaterial verschlossen. Die Wickelkopf abstützung ist mit einer oder mehreren, über· den ganzen Wickelkopf verlaufenden, an ihren Enden auf geeignete Weise verbundenen, saugfähigen Glasfaserbandagen ausgeführt. Durch ein Trocknungsverfahren wird der Wicklung die Feuchtigkeit entzogen und darauf das ganze Statorpaket mit Wicklung in ein Imprägniergefäss eingesetzt und nach einem Vakuumprozess mit einem lösungsmxttelfreien Harz imprägniert. Durch eine abschliessende Druckperiode wird das Eindringen des Harzes in alle Isolationsteile und Abstützelemente (beispielsweise in die Glasfaserbandage) unterstützt. Auf die Druckperiode folgt eine Aushärtungsperiode bei erhöhter Temperatur.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, bei welchem trotz der gleichzeitigen Imprägnierung von Leiterisolierung und Abstützelementen mit einem Kunstharz und der darauf folgenden gemeinsamen Aushärtung ein homogener fester Wxcklungsverband an vorbestimmten Trennstellen nicht entsteht, und dass dadurch beim Auftreten irgendeines Defektes ein Ersetzen einer oder mehrerer Spulen oder einzelner Spulenteile möglich wird. Erreicht wird dies dadurch, dass trotz der thermohärtenden Isolierung örtlich ein Biegen der Leiter und Spulen erfolgen kann, währenddem die Wickelköpfe mit der Wickelkopfabstützung an und für sich verklebt sind, und mechanisch einen festen Verband darstellen. Weiterhin soll vermieden werden, dass anstelle einer kleinen Reparatur das ganze Maschinenteil, beispielsweise das komplette Statorblechpaket mit den dazugehörigen Wicklungen ersetzt werden muss, bei Instandsetzungen sich die einzelnen Spulen leicht aus den Nuten herausheben lassen, so dass an den Schnittstellen die einzelnen Drähte der Windungen der Spule nach dem Einbau eines neuen Spulenteiles wieder zusammengelötet oder verschweisst und anschliessend Draht für Draht wieder isoliert und imprägniert werden können.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

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a) Die Spulen werden aus einzelnen vorisolierten Drähten gewickelt und geformt,

b) auf die vorgesehenen Trennstellen an beiden Wickelkopfenden wird ein Trennmittel, vorzugsweise ein nicht-klebendes Silikonharz aufgebracht,

.c) die Spule wird mit einem glxmmerhaltxgen, imprägnierbaren Isolierband umwickelt,

d) an den vorgesehenen Trennstellen werden die Isolierbandagen ebenfalls mit dem Trennmittel getränkt,

e) die Spulen werden in die entsprechenden Nuten der elektrischen Maschine eingelegt und distanziert, und

f) das Maschinenteil, vorzugsweise das Statorblechpaket mit den eingelegten Wicklungen wird imprägniert und ausgehärtet.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Spulenwicklung, bei welcher an beiden Wickelkopfenden der einzelnen Spulen je eine Trennstelle angeordnet ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Anordnung einer sogenannten Trennstrecke in jeder

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Spule, d.h. einer Zone, vorzugsweise im Bereich des Spulenauges im Wickelkopf, bei der die Isolation so vorbehandelt ist, ein Auftrennen im Störungsfall und ein Wiederverbinden nach Behebung der Störung möglich ist. Die weiteren Vorteile der Ganztränktechnik, z.B. die starre Wickelkopfabstützung, gehen dabei nicht verloren, wenn die Schnittstellen an einer mechanisch und elektrisch schwach beanspruchten Zone im Wickelkopf angeordnet werden.

Ferner ist es zweckmässig, wenn eine zusätzliche Isolierung auf die vorbestimmte Trennstrecke aufgebracht wird und zur Sichtbarmachung der Trennstrecke das auf. die Isolationslagen der vorbestimmten Trennstrecke aufgebrachte Imprägnier- bzw. Trennmittel eingefärbt wird.

In der Zeichnung sind einzelne Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens vereinfacht dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Spule mit teilweise aufgebrachter Isolation und eingezeichneter Trennstelle,

Fig. 2 dieselbe Spule mit geöffneter Trennstelle,

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Fig. 3 eine teilweise in den Stator eingebaute unimprägnierte Spule.

Gemäss Fig. 1 sind mit 1 einzelne, beispielsweise mit einem Lack oder einer GlasUmspinnung isolierte Drähte bezeichnet, die zusammen eine Spule 2 bilden, wobei die Spule nach dem Wickeln geformt wird. Ueber diedie Spule 2 bildenden einzelnen isolierten Drähte 1 ist eine Bandisolation 3, vorzugsweise aus einem Glasseide-Feinglimmerband, gewickelt. Diese Bandisolation 3 ist mit einem Deckband 4 überzogen, welches mit einem Glimmschutzbelag 4 a überdeckt ist. Die Spule 2 weist Wickelkopfenden 5 auf, an welchen gestrichtelt ge- · zeichnete Trennstellen 6 vorgesehen sind, auf welche vor dem Umwickeln mit der Bandisolation 3 ein nicht-klebendes Silikonharz aufgebracht wird, das auch zwischen die einzelnen isolierten Drähte eindringt. Das anschliessend aufgewickelte Deckband 4 ist ebenfalls mit Silikonharz an den Trennstellen 6 getränkt, um ein Verkleben zu verhindern.

In Fig. 2 ist dieselbe Spule dargestellt, jedoch mit aufgetrennter Trennstelle 6.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Spule 2 nach Fertigstellung in Nuten 7, beispielsweise eines Stators 8 einer

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elektrischen Maschine eingelegt, distanziert und anschliessend der Stator 8 mit den eingelegten Spulen 2 imprägniert und ausgehärtet.

Die Bezugszahlen von Fig. 1 gelten auch für gleiche Teile in den Fig. 2 und 3.

Durch die Verwendung eines Trennmittels an der Trennstelle 6 der Wickelkopfenden 5, vorzugsweise eines Silikonharzes, wird eine Verklebung der einzelnen Isolationslagen (3, U) sowohl untereinander, als auch mit den einzeln isolierten Drähten 1 vermieden, und die Isolierung der einzelnen Drähte 1 bleibt an den Strecken, welche mit dem Trennmittel behandelt werden, elastisch. Dadurch ist es möglich, im Falle des Auftretens einer Störung die einzelnen Drähte 1 auseinander zu biegen, bzw. ganze aus einzelnen Spulen 2 bestehende Wicklungsteile herauszutrennen und durch neue Wicklungsteile zu ersetzen. Demnach ist es wichtig, dass in jedem Fall die einzelnen isolierten Leiter (3, U) auf die erfindungsgemässe Weise behandelt werden, bei der Hauptisolation ist dies nicht unbedingt zwingend, da hier bei der Reparatur nicht in jedem Fall eine Verformung erfolgen muss.

Durch ein Einfärben des Trennmittels mit auffälligen Farben

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bleibt die vorbestimmte Trennstrecke 6 auch nach der Imprägnierung mit einem Kunstharz sichtbar. Dies ermöglicht ein einfaches Auffinden der an den Spulen 2 angeordneten Trennstrecken 6 und damit eine erleichterte Instandsetzung von defekten Stellen.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es jederzeit
möglich, auch bei ganzgetränkten Wicklungen auf einfache Weise eine Reparatur durchzuführen.

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Claims

- 9 - 6-5/73 Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung von Spulenwicklungen für rotierende elektrische Maschinen, bei welchem die einzelnen Spulen isoliert, jedoch ohne Imprägnierung eingebaut und mit geeigneten Mitteln, vorzugsweise Nutenkeilen und imprägnierfähigen Bandagen, befestigt werden und der Maschinenteil mit der Wicklung mit Kunstharz
imprägniert und das.Kunstharz ausgehärtet wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) die Spulen (2) werden aus einzelnen vorisolierten Drähten (1) gewickelt und geformt,

b) auf vorgesehene Trennstellen (6) an beiden Wickelkopfenden (5) wird ein Trennmittel, vorzugsweise ein nichtklebendes Silikonharz, aufgebracht,

c) die Spule (2) wird mit einem glimmerhaltigen, imprägnierbaren Isolierband (3) umwickelt,

d) an den vorgesehenen Trennstellen (6) werden die Isolierbandagen (3, H, Ua) ebenfalls mit dem Trennmittel getränkt,

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e) die Spulen (2) werden in die entsprechenden Nuten (7) der elektrischen Maschine eingelegt und distanziert, und

f) das Maschinenteil, vorzugsweise das Statorblechpaket (8) mit den eingelegten Spulen (2) wird imprägniert und ausgehärtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Isolierung auf die vorbestimmte Trennstelle (6) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sichtbarmachung der Trennstelle (6) auf die Isolationslagen (3, 4, Ua) der vorbestimmten Trennstelle (6) ein farbiges Trennmittel aufgebracht wird.

4.. Spulenwicklung gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Wickelkopfenden (5) der einzelnen Spulen (2) je eine Trennstelle (6) angeordnet ist.

5. Spulenwicklung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

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dass die Trennstellen (6) zur Sichtbarmachung farbig sind.

Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & CIE.

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