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DE60009925T2 - Statorkeil mit abriebfester kante und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Statorkeil mit abriebfester kante und verfahren zur herstellung desselben Download PDF

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DE60009925T2
DE60009925T2 DE60009925T DE60009925T DE60009925T2 DE 60009925 T2 DE60009925 T2 DE 60009925T2 DE 60009925 T DE60009925 T DE 60009925T DE 60009925 T DE60009925 T DE 60009925T DE 60009925 T2 DE60009925 T2 DE 60009925T2
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DE
Germany
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wedge
stator
stand
pair
angled sides
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Application number
DE60009925T
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English (en)
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DE60009925D1 (de
Inventor
M. Charles ROWE
E. Lorenzo CORONEL
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Siemens Energy Inc
Original Assignee
Siemens Westinghouse Power Corp
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Publication date
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Publication of DE60009925D1 publication Critical patent/DE60009925D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60009925T2 publication Critical patent/DE60009925T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487Slot-closing devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Energieerzeugungsindustrie und insbesondere das Gebiet der Generatoren und Motoren zur Stromerzeugung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In der Energieerzeugungsindustrie werden oft Hunderte von Ständer-Keilen (stator wedges) verwendet, welche helfen, die Wicklungen in einem Ständer eines Stromgenerators oder eines Motors festzuhalten. Die Wicklungen werden innerhalb von Hohlräumen, Nuten oder Spalten in den Kernblechen angebracht, und die Ständer-Keile werden so angeordnet, dass sie über den Wicklungen liegen. Die Ständer-Keile werden in Keil-Rillen oder Keil-Schlitzen angebracht, die in den Rändern der Kernbleche innerhalb der Wicklungsnuten ausgebildet sind. Die Bleche sind gewöhnlich aus beschichtetem Stahlmaterial hergestellt. Die Ständer-Keile sind gewöhnlich aus einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial hergestellt. Da die Ständerbleche aus einem beschichtetem Stahlmaterial hergestellt sind, ist es wichtig, dass diese Keile aus einem nichtleitenden Material hergestellt sind, so dass kein Kurzschluss erzeugt wird, welcher verschiedene Teile des Generators beschädigen könnte. Außerdem tritt bei diesen herkömmlichen Ständer-Keilen das Problem auf, dass die Keile während des Einbaus des Keils das Ständereisen beschädigen und dass die Keile nach dem Einbau die Bleche beschädigen, zum Beispiel durch Schwingungen, welche während des Betriebs des Generators auftreten. Obwohl einige dieser Keile gleitend in die erforderliche Position geschoben werden können, werden viele von der Seite her unter Kraftanwendung in eine Nut getrieben, etwa mit einem Holzhammer, einem Hammer oder einer Ramme. Dementsprechend ist es auch wichtig, dass diese Keile eine ausreichende Konstruktionsfestigkeit aufweisen, so dass sie dieser beim Einbau oder Auswechseln zum Treiben angewendeten Kraft standhalten und die Wicklungen ordnungsgemäß in ihrer Position festhalten.
  • Um diese mit möglichen Beschädigungen zusammenhängenden Probleme zu lösen, wurden Ständer-Keile aus einem Glasmaterial hergestellt, das eine Deckschicht aufweist, die aus einer aromatischen Polyamid-Matte oder Kevlar oder Naturfasern wie etwa Baumwollmaterial besteht. Beispiele solcher Keile werden im US-Patent Nr. 4.200.818 von Ruffing et al. mit dem Titel "Resin Impregnated Aromatic Polyamide Covered Glass Based Slot Wedge For Large Dynamoelectric Machines" (Mit harzgetränktem aromatischem Polyamid beschichteter Nuten-Keil auf Glasbasis für große dynamoelektrische Maschinen) und im US-Patent Nr. 4.607.183 von Rieber et al. mit dem Titel "Dynamoelectric Machine Slot Wedges With Abrasion Resistant Layer" (Nuten-Keile für dynamoelektrische Maschinen mit abriebfester Schicht) aufgezeigt. Diese Keile sind oft so geformt, dass das Glas- und das Matten-Material innig miteinander verbunden sind, so dass eine einzige Keil-Einheit gebildet wird. Obwohl diese Keile im Allgemeinen gute Eigenschaften aufweisen, kann ihre Herstellung kompliziert, teuer und sehr zeitaufwendig sein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In Anbetracht des Vorhergehenden werden mit der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise ein Ständer-Keil und Verfahren zur Herstellung desselben bereitgestellt, welche relativ einfach und kostengünstiger sind und bei denen bedeutend weniger Zeit für die Herstellung benötigt wird. Mit der vorliegenden Erfindung werden außerdem auf vorteilhafte Weise ein eine robuste Konstruktion aufweisender Ständer-Keil und ein Verfahren zum Einbau eines Ständer-Keils bereitgestellt, so dass der Ständer-Keil in die erforderliche Position in den Kernblechen getrieben werden kann, um die Ständerwicklungen in ihrer Position in den Ständerwicklungs-Nuten festzuhalten, und so dass der Ständer-Keil und der Einbau desselben die Beschädigung des Ständereisens während des Einbaus sowie der Kernbleche während des Betriebs erheblich verringern. Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner auf vorteilhafte Weise ein nichtleitender Ständer-Keil bereitgestellt, welcher im Wesentlichen abriebfeste und korrosionsbeständige Oberflächen aufweist, so dass die Möglichkeit einer Beschädigung der Ständerbleche durch den Keil während des Betriebs verringert wird.
  • Insbesondere wird durch die vorliegende Erfindung auf vorteilhafte Weise ein Ständer-Keil zur Anbringung in einer Wicklungsnut zum Festhalten der Wicklungen eines Ständers eines Stromgenerators bereitgestellt. Der Ständer-Keil weist vorzugsweise ein langgestrecktes, nichtleitendes und im Wesentlichen starres Rumpfelement auf. Das Rumpfelement besitzt vorzugsweise eine relativ ebene Unterseite und eine relativ ebene Oberseite. Die Oberseite hat eine kleinere Fläche als die Unterseite. Das Rumpfelement weist außerdem wenigstens ein Paar seitliche Randflächen auf, die sich von den Rändern der eine größere Fläche besitzenden Unterseite schräg nach oben zu den Rändern der eine kleinere Fläche besitzenden Oberseite erstrecken und dadurch wenigstens ein Paar winklige Seiten definieren. Das Rumpfelement enthält ferner eine einen Dünnfilm (eine Dünnschicht) bildende, abriebfeste, nichtleitende Überzugsschicht, die auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten ausgebildet ist.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem ein Ständer-Keilverbindungssystem für einen Stromgenerator bereitgestellt. Das System umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von aus einem Metall hergestellten Kernblechen, wenigstens eine in der Vielzahl von Kernblechen ausgebildete Wicklungsnut, wenigstens ein Paar Keil-Rillen (Keil-Aufnahmenuten), die an einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Wicklungsnut angeordnet sind, wenigstens eine Wicklung, die in der Wicklungsnut angeordnet ist, und einen Ständer-Keil, der in den Keil-Rillen der Wicklungsnut angeordnet ist, um während des Betriebs des Stromgenerators die Wicklungen in der Wicklungsnut festzuhalten. Der Ständer-Keil umfasst vorzugsweise ein nichtleitendes und im Wesentlichen starres Rumpfelement. Das Rumpfelement weist vorzugsweise wenigstens ein Paar seitliche Randflächen auf, die sich von den Rändern einer Unterseite schräg nach oben zu den Rändern einer Oberseite erstrecken und dadurch wenigstens ein Paar winklige Seiten definieren. Das Rumpfelement weist ferner eine einen Dünnfilm bildende, abriebfeste, nichtleitende Überzugsschicht auf, die auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten ausgebildet ist. Die Überzugsschicht stößt vorzugsweise stumpf an die äußere Fläche des Paares von Keil-Rillen.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Ständer-Keils bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise das Formen eines langgestreckten, nichtleitenden und im Wesentlichen starren Rumpfelements aus einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial. Das Rumpfelement besitzt vorzugsweise eine relativ ebene Unterseite und eine relativ ebene Oberseite. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Formen eines Paares winkliger Seiten am Rumpfelement, so dass die Oberseite eine kleinere Fläche als die Unterseite aufweist. Das Paar winkliger Seiten wird vorzugsweise von wenigstens einem Paar seitlicher Randflächen des Rumpfelements definiert, die sich von den Rändern der Unterseite schräg nach oben zu den Rändern der Oberseite erstrecken. Das Verfahren beinhaltet ferner das Aufbringen einer einen Dünnfilm bildenden, abriebfesten, nichtleitenden Schicht auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Einige der Merkmale, Vorteile und Nutzeffekte der vorliegenden Erfindung wurden bereits dargelegt; andere werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ständer-Keilverbindungssystems ist, das einen Ständer-Keil mit einem abriebfesten Rand gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Ständer-Keils mit einem abriebfesten Rand gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 von 2 eines Ständer-Keils mit einem abriebfesten Rand gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine vergrößerte Teil-Perspektivansicht eines Ständer-Keils ist, welche die Herstellung einer Überzugsschicht mittels einer Pulverbeschichtungs-Technologie gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des einen abriebfesten Rand aufweisenden Ständer-Keils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines einen abriebfesten Rand aufweisenden Ständer-Keils gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 7 eine Teil-Vorderansicht eines Ständer-Keils ist, der abriebfeste Ränder aufweist und in Keil-Rillen der Ränder einer Ständerwicklungsnut von Kernblechen gemäß der vorliegenden Erfindung eingepasst ist.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden und darf nicht als auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen begrenzt ausgelegt werden.
  • Gleiche Elemente sind durchgehend mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und wenn mit einem oder zwei Strichen versehene Bezugszahlen verwendet werden, so bezeichnen sie ähnliche Elemente in verschiedenen möglichen Ausführungsformen.
  • 1 zeigt einen in einer Wicklungsnut 40 von Kernblechen 43 angebrachten Ständer-Keil 30 zum Festhalten von Wicklungen 48 eines Ständers eines Stromgenerators in der Wicklungsnut 40, wenn der Stromgenerator in Betrieb ist. Wie dargestellt, umfasst ein Ständer-Keilverbindungssystem 20 vorzugsweise eine Vielzahl von Kernblechen 43, die aus einem metallischen Werkstoff, z. B. beschichtetem Stahl, hergestellt sind, wenigstens eine in der Vielzahl von Kernblechen 43 ausgebildete Wicklungsnut 40, wenigstens ein Paar Keil-Rillen (Keil-Aufnahmenuten) 41, 47, die an einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Wicklungsnut 40 angeordnet sind, wenigstens eine Wicklung 48, die in der Wicklungsnut 40 angeordnet ist, und einen Ständer-Keil 30, der in den Keil-Rillen 41, 47 der Wicklungsnut 40 angeordnet ist, um während des Betriebs des Stromgenerators die Wicklungen 48 in der Wicklungsnut 40 festzuhalten (siehe auch 7). Die Keil-Rillen 41, 47 haben vorzugsweise eine Form, wie sie in den Abbildungen dargestellt ist, z. B. mit einem Schwalbenschwanzprofil, oder eine andere Form, welche die dazu komplementäre Form der Ränder des Ständer-Keils 30 passgenau aufnimmt.
  • Wie vielleicht in den 23 am besten dargestellt ist, weist der Ständer-Keil 30 vorzugsweise ein langgestrecktes, nichtleitendes und im Wesentlichen starres Rumpfelement 36 auf, das z. B. vorzugsweise aus einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial oder Melaminmaterial als Basis oder Kern des Rumpfelements hergestellt ist. Die Steifigkeit des Materials ist wichtig, da der Keil 30 in vielen Anwendungen entlang der Keil-Rillen nach innen in die erforderliche Position getrieben wird (siehe Pfeil in 1) und in der Lage sein sollte, der Kraft wie z. B. der durch die Schläge eines Holzhammers, eines Hammers oder einer Ramme ausgeübten Kraft standzuhalten, die erforderlich ist, um den Keil 30 in die erforderliche Position zu treiben, wobei diese keine Beschädigung oder nur eine sehr geringfügige Beschädigung des Ständereisens oder der Ständerbleche 43 zur Folge haben darf. Das Rumpfelement 36 gemäß der Erfindung ist außerdem vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches einen Abrieb der Kernbleche verursacht, wie etwa Glas- oder Melaminmaterial. Das Rumpfelement 36 besitzt vorzugsweise eine relativ ebene Unterseite 35 und eine relativ ebene Oberseite 33. Wie dargestellt weist die Oberseite 33 vorzugsweise eine kleinere Fläche auf als die Unterseite 35. Das Rumpfelement 36 weist außerdem wenigstens ein Paar seitliche Randflächen auf, die sich von den Rändern der eine größere Fläche besitzenden Unterseite 35 schräg nach oben zu den Rändern der eine kleinere Fläche besitzenden Oberseite 33 erstrecken und dadurch wenigstens ein Paar winklige Seiten 31, 37 definieren. Das Rumpfelement 36 enthält ferner eine einen Dünnfilm bildende, abriebfeste, nichtleitende Überzugsschicht 32, die auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten 31, 37 ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Dünnfilms mit einer Dicke von weniger als 0,003 Zoll (0,076 mm) und vorzugsweise zwischen 0,0005 Zoll (0,013 mm) und 0,003 Zoll (0,076 mm) unterscheidet sich die Erfindung besonders von Mattenmaterial, welches normalerweise eine wesentlich größere Dicke aufweist. Dieses Paar winkliger Seiten 31, 37 mit der darauf befindlichen Überzugsschicht 32 bildet im Wesentlichen die abriebfesten Ränder des Keils 30. Die Überzugsschicht 32 wird vorzugsweise auf eine den Fachleuten bekannte Art und Weise mittels der Pulverbeschichtungs-Technologie hergestellt (siehe 4). Zum Beispiel ist das Pulver vorzugsweise elektrisch geladen, z. B. positiv oder negativ, und das starre Rumpfelement ist entgegengesetzt geladen, z. B. negativ oder positiv, und das Pulver wird dann auf dem Rumpfelement 36 eingebrannt. Wie den Fachleuten bekannt ist, können auch andere Verfahren angewendet werden, um die einen Dünnfilm bildende Überzugsschicht herzustellen. Zum Beispiel ein Wirbelbett, wobei das Rumpfelement 36 erhitzt wird und in ein Bett aus dem Dünnfilm-Überzugsmaterial eingetaucht wird und anschließend das Überzugsmaterial auf den gewünschten winkligen Flächen eingebrannt wird. Die Überzugsschicht 32 ist ebenso wie andere Teile des Rumpfelements 36 vorzugsweise aus nichtleitenden Werkstoffen hergestellt, so dass der Keil 30 nicht dadurch, dass die Kernbleche 43 aus einem metallischen Material hergestellt sind, einen Kurzschluss verursacht.
  • Die Unterseite 35 des Ständer-Keils und die Neigung der winkligen Seiten von den Rändern der Unterseite 35 nach oben zu den Rändern der Oberseite 33 definieren vorzugsweise einen vorgegebenen Winkel 39 (siehe x in 3). Insbesondere kann dieser Winkel direkt von der Unterseite 35 aus gebildet werden, oder es kann sich eine wesentlich schmalere seitliche Randfläche (wie abgebildet) über ein kurzes Stück im Wesentlichen senkrecht zur Unterseite 35 erstrecken, bevor sie nach innen abgewinkelt wird oder sich nach innen neigt, zur Oberseite 33 hin. Die wesentlich schmalere seitliche Randfläche kann sich ebenso gut auch nach außen neigen oder nach außen abgewinkelt sein und sich anschließend unter dem vorgegebenen Winkel gemäß der vorliegenden Erfindung nach innen und nach oben neigen. Der vorgegebene Winkel 39 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 45 Grad und 75 Grad und bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform bei etwa 60 Grad (siehe 23). Die Überzugsschicht 32 besteht vorzugsweise aus korrosionsbeständigem, nicht faserigem, nicht mattenförmigem Material und ist aus wenigstens einem der folgenden Werkstoffe hergestellt: einem Teflon-Material, z. B. einem Teflon-Antihaft-Duroplast, einem polymeren Material, z. B. einem duroplastischen Epoxidharzlack, oder einem keramischen Werkstoff. In Abhängigkeit von dem gewünschten Material und der gewünschten Herstellungsart kann die Überzugsschicht 32 auch vorteilhafterweise eine teilweise selbstverzehrende Schicht sein, falls dies gewünscht wird. Wenn es sich um eine selbstverzehrende Schicht handelt, können Teile der Überzugsschicht 32 zerstört, entfernt oder beschädigt werden, während andere Teile nach wie vor die Kernbleche 43 vor einer Beschädigung durch das abrasive Material des Rumpfelements 36 schützen.
  • Neben der Tatsache, dass ein wesentlich dünneres Material gewünscht wird, besteht ein weiterer Grund dafür, dass eine nicht mattenförmige Überzugsschicht 32 wünschenswert ist, darin, dass Matten oft auf ein anderes Material aufgeformt oder in ein anderes Material eingebettet werden, was zumindest zu Beginn hohe Herstellungskosten zur Folge haben kann, z. B. im Zusammenhang mit dem Kauf und der Formung der Formen; die Anzahl der Keile, die man herstellen möchte, beträgt jedoch nur etwa 500–2000 pro Generator. Diese für Formen relativ geringen Mengen erhöhen wiederum die Stückkosten der einzelnen Ständer-Keile 30, die auf diese Weise hergestellt werden, deutlich. Im Gegensatz dazu ermöglicht es der Ständer-Keil 30 gemäß der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise, die Überzugsschicht 32 auf ausgewählte Flächen von vorgeformtem oder zugeschnittenem Material aufzubringen, so dass die Stückkosten niedriger sind und die Vorbereitungszeiten der Fertigung verkürzt werden können.
  • Bei anderen Ausführungsformen kann, wie in den 56 am besten dargestellt ist, das wenigstens eine Paar winkliger Seiten 31', 31'', 37', 37'' des Rumpfelements 36' vorteilhafterweise eine Vielzahl von in Abständen voneinander angeordneten Kerben 38, 38' aufweisen, die in jeder der beiden winkligen Seiten 31', 31'', 37', 37'' ausgebildet sind. Die vielzähligen Kerben 38, 38' jeder Seite 31', 31'', 37', 37'' weisen vorzugsweise im Wesentlichen denselben Abstand von wenigstens einer anderen der vielzähligen Kerben 38, 38' auf. Da nur die winkligen Seiten 31', 31'', 37', 37'', welche die Keil-Rillen 41, 47 stumpf anstoßend berühren, eine Beschädigung des Ständereisens oder der Kernbleche 43 verursachen könnten, ist die Überzugsschicht 32 bei diesen Ausführungsformen vorzugsweise nur an den winkligen Seiten 31', 31'', 37', 37'' und nicht an den Seiten innerhalb der Kerben 38, 38' selbst hergestellt.
  • Wie in den 17 dargestellt ist, können die Bestandteile/das System der vorliegenden Erfindung außerdem durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ständer-Keils 30 ergänzt werden. Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise das Formen eines langgestreckten, nichtleitenden und im Wesentlichen starren Rumpfelements 36 aus einem abrasiven Material, z. B. einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial. Der Schritt des Formens des starren Rumpfelements 36 beinhaltet vorzugsweise das Ablegen/Auftragen und Pressen von Glasmaterial und Harz auf eine den Fachleuten bekannte Art und Weise in eine Glasblock-Form, z. B. von 48 Zoll (1,22 m) mal 48 Zoll (1,22 m). Der Glasblock wird anschließend vorzugsweise durch maschinelle Bearbeitung, z. B. mit Hilfe eines Diamantschneiders oder Hartmetallschneidwerkzeugs, auf eine den Fachleuten ebenfalls bekannte Art und Weise in kleinere Teile aus Glas zerlegt, welche die gewünschte Form haben. Das Rumpfelement 36 besitzt vorzugsweise eine relativ ebene Unterseite 35 und eine relativ ebene Oberseite 33. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Formen eines Paares winkliger Seiten 31, 37 am Rumpfelement 36, so dass die Oberseite 33 eine kleinere Fläche als die Unterseite 35 aufweist. Das Paar winkliger Seiten 31, 37 wird vorzugsweise von wenigstens einem Paar seitlicher Randflächen des Rumpfelements 36 definiert, die sich wie dargestellt von den Rändern der Unterseite 35 schräg nach oben zu den Rändern der Oberseite 33 erstrecken. Das Verfahren beinhaltet ferner das Aufbringen einer einen Dünnfilm bildenden, abriebfesten, nichtleitenden Schicht 32 auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten 31, 37. Der Schritt des Aufbringens der Schicht beinhaltet vorzugsweise das elektrische Laden eines Pulvers des Dünnfilm-Materials, so dass es eine erste Polarität aufweist, das elektrische Laden des Rumpfelements 36, so dass es eine zweite, entgegengesetzte Polarität hat, das Auftragen des Pulvers des Dünnfilm-Materials auf das Paar winkliger Seiten 31, 37 und das Erhitzen oder Brennen der Kombination, so dass das Pulver auf den Oberflächen der winkligen Seiten aushärtet und dadurch die Überzugsschicht 32 bildet. Das Verfahren kann außerdem das Vorsehen eines Ständer-Keils 30 umfassen, welcher die verschiedenen Merkmale und Elemente des Ständer-Keils 30 aufweist, die weiter oben beschrieben wurden.
  • Die Bestandteile/Systeme der vorliegenden Erfindung können auch in einem Verfahren zum Festhalten von Ständerwicklungen 48 im Inneren einer Ständerwicklungsnut 40 eines Ständers eines Stromgenerators verwendet werden (siehe 16). Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise das Vorsehen einer Vielzahl von aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Kernblechen 43, wenigstens einer in der Vielzahl von Kernblechen 43 ausgebildete Wicklungsnut 48, wenigstens eines Paares von Keil-Rillen (Keil-Aufnahmenuten) 41, 47, die an einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Wicklungsnut 40 angeordnet sind, und wenigstens einer Wicklung 48, die in der Wicklungsnut 40 angeordnet ist. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Eintreiben eines Ständer-Keils 30 in die Keil-Rillen 41, 47 der Wicklungsnut 40, um während des Betriebs des Stromgenerators die Wicklungen 48 in der Wicklungsnut 40 festzuhalten. Der Ständer-Keil 30 umfasst vorzugsweise ein langgestrecktes, nichtleitendes und im Wesentlichen starres Rumpfelement 36. Das Rumpfelement 36 weist wenigstens ein Paar seitliche Randflächen auf, die sich von den Rändern einer Unterseite 35 schräg nach oben zu den Rändern einer Oberseite 33 erstrecken und dadurch wenigstens ein Paar winkliger Seiten 31, 37 definieren. Das Rumpfelement 36 weist außerdem eine einen Dünnfilm bildende, abriebfeste, nichtleitende Überzugsschicht 32 auf, die auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten 31, 37 ausgebildet ist. Die Überzugsschicht 32 stößt vorzugsweise stumpf an die äußere Fläche des Paares von Keil-Rillen 41, 47, um dadurch die Kernbleche 43, z. B. die Keil-Rillen 41, 47, vor dem abrasiven und starren Rumpfelement 36 zu schützen. Das Verfahren kann außerdem das Vorsehen eines Ständer-Keils 30 umfassen, welcher die verschiedenen Merkmale und Elemente des Ständer-Keils 30 aufweist, die weiter oben beschrieben wurden.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die offenbarten speziellen Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Geltungsbereiches der beigefügten Ansprüche sind Änderungen und andere Ausführungsformen möglich.

Claims (14)

  1. Ständer-Keil (30) zur Anbringung in einer Wicklungsnut (40) zum Festhalten der Wicklungen (48) eines Ständers eines Stromgenerators, wobei der Ständer-Keil (30) umfasst: ein langgestrecktes, nichtleitendes und im Wesentlichen starres Rumpfelement (36), wobei das Rumpfelement eine relativ ebene Unterseite (35) und eine relativ ebene Oberseite (33) aufweist, wobei die Oberseite eine kleinere Fläche als die Unterseite hat, wobei das Rumpfelement (36) außerdem wenigstens ein Paar seitliche Randflächen (31, 37) aufweist, die sich von den Rändern der eine größere Fläche besitzenden Unterseite (35) schräg nach oben zu den Rändern der eine kleinere Fläche besitzenden Oberseite (33) erstrecken und dadurch wenigstens ein Paar winklige Seiten definieren, wobei das Rumpfelement ferner eine einen Dünnfilm bildende, abriebfeste, nichtleitende Überzugsschicht (32) umfasst, die auf den oberen Flächen wenigstens des Paares winkliger Seiten (31, 37) ausgebildet ist, wobei die besagte Dünnfilm-Überzugsschicht (32) eine Dicke von weniger als 0,003 Zoll (0,076 mm) hat.
  2. Ständer-Keil nach Anspruch 1, wobei die Unterseite (35) und die Neigung der winkligen Seiten (31, 37) von den Rändern der Unterseite nach oben zu den Rändern der Oberseite einen vorgegebenen Winkel (39) definieren, wobei der vorgegebene Winkel im Bereich zwischen 45 Grad und 75 Grad liegt.
  3. Ständer-Keil nach Anspruch 2, wobei der vorgegebene Winkel (39) etwa 60 Grad beträgt.
  4. Ständer-Keil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei das Rumpfelement (36) aus einem abrasiven Material hergestellt ist und wobei die Überzugsschicht (32) aus korrosionsbeständigem, nicht faserigem, nicht mattenförmigem Material besteht und aus wenigstens einem der folgenden Werkstoffe hergestellt ist: einem Teflon-Material, einem polymeren Material oder einem keramischen Werkstoff.
  5. Ständer-Keil nach Anspruch 4, wobei das Rumpfelement (36) aus einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial hergestellt ist und wobei die Überzugsschicht (32) korrosionsbeständig ist und aus wenigstens einem der folgenden Werkstoffe hergestellt ist: einem Teflon-Antihaft-Duroplast oder einem duroplastischen Epoxidharzlack.
  6. Ständer-Keil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Paar winkliger Seiten (31', 37''; 31', 37'') des Rumpfelements eine Vielzahl von in Abständen voneinander angeordneten Kerben (38; 38') aufweist, die in jeder der beiden winkligen Seiten ausgebildet sind.
  7. Ständer-Keil nach Anspruch 6, wobei die vielzähligen Kerben (38; 38') jeder Seite im Wesentlichen denselben Abstand von wenigstens einer anderen der vielzähligen Kerben aufweisen.
  8. Ständer-Keilverbindungssystem für einen Stromgenerator, wobei das System umfasst: eine Vielzahl von aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Kernblechen (43); wenigstens eine in der Vielzahl von Kernblechen (43) ausgebildete Wicklungsnut (40); wenigstens ein Paar Keil-Rillen (41, 47), die an einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Wicklungsnut angeordnet sind; wenigstens eine Wicklung (48), die in der Wicklungsnut (40) angeordnet ist, und einen Ständer-Keil (30) nach Anspruch 1, wobei der Ständer-Keil (30) in den Keil-Rillen (41, 47) der Wicklungsnut (40) angeordnet ist, um während des Betriebs des Stromgenerators die Wicklungen (48) in der Wicklungsnut festzuhalten, wobei die Überzugsschicht (32) stumpf an die äußere Fläche des Paares von Keil-Rillen (41, 47) stößt.
  9. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 8, wobei die Unterseite und die Neigung der winkligen Seiten von den Rändern der Unterseite nach oben zu den Rändern der Oberseite einen vorgegebenen Winkel definieren, wobei der vorgegebene Winkel im Bereich zwischen 45 Grad und 75 Grad liegt und wobei die beiden Keil-Rillen (41, 47) jeweils eine Form aufweisen, die an den vorgegebenen Winkel (39) jeweils einer der beiden winkligen Seiten angepasst ist.
  10. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 9, wobei der vorgegebene Winkel etwa 60 Grad beträgt.
  11. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 9, wobei das Rumpfelement aus einem abrasiven Material hergestellt ist und wobei die Überzugsschicht aus korrosionsbeständigem, nicht faserigem, nicht mattenförmigem Material besteht und aus wenigstens einem der folgenden Werkstoffe hergestellt ist: einem Teflon-Material, einem polymeren Material oder einem keramischen Werkstoff.
  12. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 11, wobei das Rumpfelement aus einem mit Epoxidharz laminierten Glasmaterial hergestellt ist und wobei die Überzugsschicht korrosionsbeständig ist und aus wenigstens einem der folgenden Werkstoffe hergestellt ist: einem Teflon-Antihaft-Duroplast oder einem duroplastischen Epoxidharzlack.
  13. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 8, wobei das wenigstens eine Paar winkliger Seiten des Rumpfelements eine Vielzahl von in Abständen voneinander angeordneten Kerben aufweist, die in jeder der beiden winkligen Seiten ausgebildet sind.
  14. Ständer-Keilverbindungssystem nach Anspruch 13, wobei die vielzähligen Kerben jeder Seite im Wesentlichen denselben Abstand von wenigstens einer anderen der vielzähligen Kerben aufweisen.
DE60009925T 1999-08-20 2000-08-16 Statorkeil mit abriebfester kante und verfahren zur herstellung desselben Expired - Lifetime DE60009925T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/378,387 US6124659A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Stator wedge having abrasion-resistant edge and methods of forming same
US378387 1999-08-20
PCT/US2000/022336 WO2001015302A1 (en) 1999-08-20 2000-08-16 Stator wedge having abrasion-resistant edge and methods of forming same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60009925D1 DE60009925D1 (de) 2004-05-19
DE60009925T2 true DE60009925T2 (de) 2005-04-14

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60009925T Expired - Lifetime DE60009925T2 (de) 1999-08-20 2000-08-16 Statorkeil mit abriebfester kante und verfahren zur herstellung desselben

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