DE7330340U

DE7330340U - Pull-through winding for low-voltage electric motors

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Publication number: DE7330340U
Application number: DE7330340U
Authority: DE
Original assignee: Loher GmbH
Current assignee: Loher GmbH
Publication date: 1975-02-20

Description

Loher GmbH.Elekfcromotorenwerke, Ruhst or f/RottLoher GmbH.Elekfcromotorenwerke, Ruhst or f / Rott

Wicklung für elektrische MaschinenWinding for electrical machines

Die Grenze für Drehstrom-Motoren in Niederspannungsausführung liegt heute etwa bei 500 bis 400 kW bezogen auf die 4-polige Auslegung (synchrone Drehzahl 1500 1/min) bei einer Netzfrequenz von 50 Hz. Diese Leistungen können bei oberflächengekühlten Drehstrom-Motoren etwa in der Baugröße 400 mit den nach IEC-Publ. 72 (5. Ausgabe 197-0 angegebenen Anbaumaßen untergebracht werden. Dabei ist eine thermische Ausnutzung der Ständerwicklung in Isolierstoffklasse P erforderlich. Der Einschaltstrom eines 4-poligen 40OkW-Drehstrom-Motors mit Käfigläufer liegt bei direkter Einschaltung in der Größenordnung von 3500 bis 40U0 A bei 380 V. Bei diesen Strömen treten erhebliche Stromkräfte auf, die von den \ The limit for three-phase motors in low-voltage design today is around 500 to 400 kW based on the 4-pole design (synchronous speed 1500 1 / min) at a mains frequency of 50 Hz. With surface-cooled three-phase motors, these outputs can be roughly the same size 400 with the IEC-Publ. 72 (5th edition 197-0). Thermal utilization of the stator winding in insulation class P. The inrush current of a 4-pole 40OkW three-phase motor with squirrel cage is in the order of magnitude of 3500 to 40U0 A when switched on directly at 380 V. With these currents, considerable current forces occur, which are caused by the \

Wickeiköpfen der Ständerwicklung und deren Abstützungen % Vetch heads of the stator winding and their supports %

aufgenommen werden müssen· DüPüh die Automatisierung von \ must be includedDüPüh the automation of \

Verfahrensprozessen in fast allen Industriezweigen ist die \ betriebsmäßig auftretende Schalthäufigkeit bei Drehstrom- jMethod processes in almost all industries is the \ occuring during normal operation switching frequency with three-phase j

Motoren der vorher genannten Leistungseinheiten wesentlich I größer geworden. Dies bedeutet eine Erhöhung der mechanischen | und thermischen Beanspruchung der Ständerwicklung. Es ist ₁ Motors of the aforementioned power units have become significantly larger. This means an increase in the mechanical | and thermal stress on the stator winding. It is ₁

also erforderlich, die Betriebssicherheit der Ständerwick- 1 lung durch die Wahl geeigneter Wicklungsausführungen den jIt is therefore necessary to ensure the operational reliability of the stator winding 1 by choosing suitable winding designs for the j

vorher aufgezeigten Anforderungen anzupassen. Da die effektive ϊ Leiter zahl/Nut für den in Präge kommenden Leistungs- und -\ to adapt the requirements previously indicated. Since the effective ϊ number of conductors / slot for the power and - \

Spannungsbereich solcher Motoren sehr gering ist, sind für Leiterzahlen von 1,2 oder 4 Leitern/Nut Zwei- oder Vierstabwicklungen erforderlich. Bei höheren Leiterzahlen/Nut bietet sich die Durchziehwicklung mit Preßlitzen als geeignete Wicklungsausführung an.Voltage range of such motors is very low, are for Number of conductors from 1, 2 or 4 conductors / slot, two or four-bar windings necessary. For higher numbers of conductors / slot, the pull-through winding with compression strands is a suitable winding design at.

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Vor 20 bis 30 Jahren wurden Preßlitzen mit Papier- und Baumwoll-Umspinnung bzw. -Umklöppelung für Wicklungstemperaturen der Isolierstoffklasse A eingesetzt. Später erfolgte der Übergang auf Isolierstoffklasse B durch Anwendung von Glasseidengarn rür die Umspinnung und umklöppelung der Preßlitzen. Um die Abriebfestigkeit der Glasseidengarn-Umhüllung zu verbessern, wurde eine Imprägnierung mit geeigneten Isolierharzen vorgesehen. Werden Isolierharze der Isolierstoffklasse P für diese Imprägnierung verwendet, kann die Glasseidengarn-isolierte Preßlitze für Temperaturbeanspruchungen der aus ihr hergestellten Wicklungen bis zu 155 ⁰C eingesetzt werden. Trotz der Imprägnierung der Glasseidengarn-Umspinnung bzw. -Umklöppelung können die Nachteile der schlechten Abriebfestigkeit glasseidenisolierter Preßlitzen nicht ausgeschaltet werden. Zudem entsteht beim Durchziehen glasseidenisolierter Preßlitzen ein Abrieb feinster Glasseidenteile, die physölogiöche Hautreizungen bei den Wicklern hervorrufen können. Als Nutisolierung für Durchziehwicklungen wurden bisher vorgeformte geschlossene Nutenkanäle aus geeigneten härtbaren Plächenisolierstoffen hergestellt, darunter zählen Mikafolium bzw. Peinglimmerfolie mit Glasseideneinlage und Epoxydharzbindung. Vorgeformte geschlossene Nutenkanäle bedingen einen erheblichen Kostenaufwand für die erforderlichen Werkzeuge.20 to 30 years ago press strands with paper and cotton wrapping or braiding were used for winding temperatures of insulation class A. Later, the transition to insulation class B took place through the use of fiberglass thread for the wrapping and braiding of the stranded wire. In order to improve the abrasion resistance of the fiberglass yarn covering, impregnation with suitable insulating resins was provided. Insulating resins are the insulation P used for this impregnation, the Glasseidengarn insulated can Preßlitze for temperature stresses on the windings are used out of it produced up to 155 ⁰ C. Despite the impregnation of the glass silk yarn wrapping or braiding, the disadvantages of the poor abrasion resistance of glass silk insulated stranded wires cannot be eliminated. In addition, when pulling through fiberglass-insulated stranded wires, the finest glass fiber parts are abraded, which can cause physical skin irritation on the curlers. As slot insulation for pull-through windings, previously preformed closed slot channels have been made from suitable hardenable surface insulating materials, including micafolium or pale mica foil with a fiberglass insert and epoxy resin bond. Preformed closed groove channels entail considerable costs for the tools required.

Die Neuerung geht nun von der Voraussetzung aus, für die Isolierung der Preßlitzen abriebfeste Werkstoffe vorzusehen und die Kosten für die Nutenkanäle ohne Beeinträchtigung der mechanischen und thermischen Eigenschaften herabzusetzen. Außerdem soll durch geeignete Wahl der Preßlitzenisolierung der Isolationsauftrag herabgesetzt werden. Damit kann auch der benötigte Nutenraum verkleinert und die magnetische Ausnutzung des Motors erhöht werden. Pur dieThe innovation is based on the requirement to provide abrasion-resistant materials for the insulation of the press strands and the cost of the groove channels without affecting the mechanical and thermal properties to belittle. In addition, through a suitable choice of strand insulation the insulation requirement can be reduced. This can also reduce the groove space required and the magnetic utilization of the motor can be increased. Pure the

Isolierung der Preßlitzen können Papiere auf der Basis aromatischer Polyamide vorgesehen werden. Nachdem aber diese bekannten Papiere auf der Basis aromatischer Polyamide als Flächenisolierstoffe nur sehr geringe Mengen des Tränkmittels bei der Imprägnierung der Wicklung aufnehmen, wird noch eine zusätzliche textile Umspinnung oder ümklöppelung der mit Papier auf der Basis aromatischer Polyamide umwickelten Preßlitze vorgesehen. Diese textile Isolierung muß einerseits in ihrer thermischen Belastbarkeit der Isolierstoffklasse F entsprechen, andererseits gute mechanische Eigenschaften in bezug auf die Abriebfestigkeit besitzen. Es kommen für eine solche Umspinnung oder Ümklöppelung Polyesterfäden hoher thermischer Beständigkeit in Frage. Bei Temperaturbeanspruchungen, die über die zulässige Grenze der Isolierstoff klasse F (155° C) hinausgehen, kann die Umspinnung oder ümkiöppeiung auch aus textiler Fäden auf der Basis aromatischer Polyamide ausgeführt wevae:». Es müssen hierfür entfachte Filament-Fäden auf der Basis aromatischer Polyamide für die Umspinnung oder Ümklöppelung vorgesehen werden. Die Flächenisolierstoffe aus Papieren auf der Basis aromatischer Polyamide in dickeren Stärken eignen sich zur Herstellung der Nutenkanäle. Sie können entweder in mehreren Lagen zu einem Kanal kalt verformt oder auf einem beheizten Dorn warm verformt aufgewickelt werden. Zur Erhöhung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit können Polyesterfolien auf der Basis Polyäthylen-Terephthalat oder Folien auf der Basis Polyimid zusätzlich vorgesehen werden.The press strands can be insulated using aromatic-based papers Polyamides are provided. But after these known papers based on aromatic polyamides as Surface insulation materials will only absorb very small amounts of the impregnating agent during the impregnation of the winding an additional textile wrapping or bobbin wrapping of those wrapped with paper based on aromatic polyamides Press braid provided. This textile insulation must, on the one hand, be of the insulation class in terms of its thermal load capacity F correspond, on the other hand, have good mechanical properties in terms of abrasion resistance. There come polyester threads of high thermal resistance are suitable for such wrapping or braiding. In the case of temperature loads, which go beyond the permissible limit of insulation class F (155 ° C), the wrapping can or ümkiöppeiung also made of textile threads on the basis of aromatic Polyamides executed wevae: ». It must be for this kindled filament threads based on aromatic polyamides can be used for wrapping or braiding. The sheet insulating materials made of paper based on aromatic polyamides in thicker thicknesses are suitable for Manufacture of the groove channels. They can either be cold-formed into a duct in several layers or on a heated one The mandrel can be wound up in a deformed state. Polyester films can be used to increase the dielectric strength based on polyethylene terephthalate or foils the base polyimide can also be provided.

Da sich die Durchziehwicklung sehr gut abstützen und bandagieren läßt, steht mit der vorgeschlagenen Preßlitzenisolierung und der Ausführung der Nuthülsen eine thermisch und mechanisch hervorragende Wicklung für Niederspannung^motoren größerer Leistung zur Verfugung. Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung erläutert:Since the pull-through winding can be supported and bandaged very well, the proposed strand insulation is available and the design of the slot sleeves, a thermally and mechanically excellent winding for low-voltage motors greater power available. An exemplary embodiment of the innovation is explained using the drawing:

Die Preßlitze (4) besteht aus blanken Rundkupferdrähten (1), die normalerweise in einem Durchmesserbereich von 0,6 bis 0,8 mm liegen. Auf die Oberfläche der Litze werden ein bis zwei Lagen dünnen Papieres (Stärke 0,05 bis 0,08 mm) auf der Basis aromatischer Polyamide (2) aufgesponnen. Die Umspinnung erfolgt meist 1/2-fach überlappt, bei zwei Lagen gegenläufig. Durch diese Umspinnung mit Papieren auf der Basis aromatischer Polyamide erreicht man eine außerordentlich hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit, gleichzeitig verbunden mit einer sehr guten mechanischen Abriebfestigkeit. Über die Umspinnung (2) aus Papier auf der Basis aromatischer Polyamide wird eine Umklöppelung (3) aus textlien Fäden vorgesehen. Diese textlien Fäden bestehen entweder aus Polyesterfäden hoher thermischer Beständigkeit oder aus entfachten Filament-Fäden auf der Basis aromatischer Polyamide. Durch die zusätzliche Umspinnung wird eine gute und reichliche Aufnahme des Imprägnierlackes beim Tränken der gesamten Wicklung erreicht. Die Preßlitzen (4) werden in der Ständernut (8) übereinander während des Durchziehvorganges angeordnet. Die Nuthülse (5) besteht aus Papier auf der Basis aromatischer Polyamide, das zusammen mit einer Polyesterfolie (6) kalt oder auf einen warmen Dorn aufgezogen zu einem Kanal mit rechteckigem Querschnitt verformt wird. Die halbgeschlossene Ständernut (8) wird mit einem Keil (7) aus Glashartgewebe mit Epoxydharzbindung trapezförmigen Querschnittes verschlossen.The press strand (4) consists of bare round copper wires (1), which normally have a diameter range from 0.6 to 0.8 mm. One or two layers of thin paper (thickness 0.05 to 0.08 mm) are placed on the surface of the strand spun on the basis of aromatic polyamides (2). The wrapping is usually 1/2-fold overlapped, with two layers in opposite directions. Because of this wrapping of papers on the Based on aromatic polyamides, an extraordinarily high dielectric strength is achieved at the same time combined with very good mechanical abrasion resistance. About the wrapping (2) made of aromatic-based paper Polyamides, a braiding (3) made of textile threads is provided. These textile threads exist either made of polyester threads of high thermal resistance or of kindled filament threads based on aromatic polyamides. The additional wrapping ensures a good and ample absorption of the impregnation varnish when impregnating the reached the entire winding. The press strands (4) are in the stator groove (8) one above the other during the pulling-through process arranged. The groove sleeve (5) is made of paper based on aromatic polyamides, which together with a Polyester film (6) drawn on cold or on a warm mandrel is deformed into a channel with a rectangular cross-section. The semi-closed stator slot (8) is with a Wedge (7) made of glass hard fabric with epoxy resin bonded trapezoidal cross-section closed.

Claims

dated August 20, 1973

16960 L / br / T October 16, 1973

SCKDTZA N LANGUAGES:

1 ^ pull-through winding for low-voltage electric motors leadership ^^ d a characterized by, that the Pre1vitzen from a single or multiple wrapping Papers on the basis of aromatic polyamides have and a braiding over this insulation layer textile threads of high thermal resistance is arranged.

2. pull-through winding according to claim 1, characterized in that the papers based on aromatic polyamides wrapped stranded wire with polyester threads of high thermal resistance or kindled filament threads on the base aromatic polyamides is braided.

3. pull-through winding according to claim 1 or 2, characterized in that that the grooved sleeves are made of several layers of paper based on aromatic polyamides and insulating foils

2 «

based on polyethylene terephthalate or polyimide exist.

4. pull-through winding according to one of claims 1 to 3, characterized in that the conductors with one another and the end windings by impregnating the braiding of the press strands with impregnating varnish or impregnating resin are stiffened and solidified.

5. Pull-through winding according to one of claims 1 to 4, characterized in that the slot channel with a rectangular Cross-section is deformed either cold or hot by means of a dome.