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Verfahren zum Aufbau der Ständer von elektrischen Maschinen, insbesondere Wechselstrom- motoren.
Beim üblichen Aufbau der Ständer von elektrischen Maschinen, insbesondere Wechselstrom- oder Drehstrommotoren, bedeutet das Einbringen der Wicklung in die Nuten des Ständerblechpaketes eine mühsame und zeitraubende Arbeit, vor allem dann, wenn es sich um Ständer von im Verhältnis zum Durchmesser grosser axialer Länge handelt. Derartige Ständer sind z. B. für mit Tauchpumpe verbundene Unterwassermotoren notwendig, deren Verwendung dazu zwingt, den Motoren einen kleinen Durchmesser und dafür eine erhebliche Länge zu geben. Als weitere Schwierigkeit kommt gerade bei solchen Motoren hinzu, dass sie eine sehr sorgfältige und manchmal recht komplizierte
Isolation erfordern, um den Motor gegen die schädigenden Einflüsse des Wassers, Kurzschlüsse usw. zu schützen.
Motoren, die bei dem bisher üblichen Aufbau des Ständerblechpaketes aus ringförmigen
Lamellen allen diesen Anforderungen entsprechen, sind deshalb kostspielig in der Herstellung und erfordern eine sehr gründliche Überwachung. Hier bringt nun die Erfindung einen bedeutenden Fort- schritt.
Erfindungsgemäss wird nämlich von der Verwendung ringförmiger Lamellen zum Aufbau des Ständerblechpaketes und von dem Einlegen, Einziehen oder Einträufeln der Wicklung in die Nuten eines solchen Blechpaketes abgesehen, vielmehr wird das Ständerblechpaket aus Paketsektoren zusammengesetzt, diese werden um die zuvor vollkommen fertiggestellte Wicklung gesetzt und sodann miteinander zu einem einheitlichen Magnetkörper verbunden. Diese Verbindung der Paketsektoren erfolgt am besten durch einen in an sich bekannter Weise auf sie aufgezwängten Ring, der zugleich als Gehäuse für die Maschine dienen kann.
Man hat allerdings schon früher vorgeschlagen, u. zw. auch für unterhalb eines Flüssigkeitsspiegels anzuordnende Elektromotoren, den Eisenkörper des Ständers so zu unterteilen, dass die fertige Wicklung auf ihn aufgebracht werden kann. In diesem Bestreben hat man u. a. das Ständereisen aus zwei zueinander konzentrischen Körpern zusammengesetzt, deren einer die Wicklungsnuten enthält, die zur Aufnahme der Wicklung in ihrer vollen Breite in die zylindrische Trennungsfläche der beiden Blechkörper ausmünden oder man hat nur die Nutenzähne oder Teile der Zähne, auf welche die Spulen aufgebracht sind, durch Schrauben od. dgl. lösbar am Jochkörper des Ständers befestigt.
Beide bekannte Bauarten sind jedoch für Maschinen kleineren Durchmessers nicht zu empfehlen, besonders dann nicht, wenn es sich um im Verhältnis zum Durchmesser langgestreckte Motoren handelt ; deren Zusammenbau wäre sehr schwierig und nur mit verhältnismässig grossen Kosten durchführbar, auch würden gegen ihre Betriebssicherheit Bedenken zu erheben sein. Hingegen bietet die vorstehend geschilderte Erfindung ein wesentlich einfacheres und zuverlässigeres Verfahren zum Aufbau genuteter Ständer.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung veranschaulicht. Das Blechpaket des Ständers besteht aus lamellierten Sektoren 1, deren einzelne Bleche in Form eines Ringsektors mit einem gegen diesen Sektor verjüngten Ansatz 10 gestanzt sind. Diese Ansätze sind so bemessen, dass sie nach dem Aneinanderschliessen der Sektoren 1 zum Ständerblechpaket die zur Aufnahme der Wicklung 2 bestimmten Nuten zwischen sich einschliessen ; sie stellen also die Nutenzähne dar.
Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel haben die Ansätze oder Zähne 10 gleiche Symmetrieachsen mit dem Hauptteil der zugehörigen Paketsektoren 1, doch ist es sehr wohl möglich, die Achsen der Zähne gegen die Mittelebenen der Sektoren verschoben anzuordnen und auch den Zähnen andere Formen als die gezeichnete zu geben, je nach den elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die man dem aufzubauenden Motor verleihen will.
Die Wicklung 2-das ist wesentlich für den mit der Erfindung angestrebten Zweck-wird unabhängig vom Ständerblechpaket für sich aufgebaut, z. B. als fertig gewickelte und isolierte Spulenwicklung, wie die Zeichnung veranschaulicht.
Diese fertige Wicklung wird nun erfindungsgemäss auf einen Hilfszylinder oder Dorn 4 aufgesetzt, der mit Zähnen oder Zahnrippen 5 ausgerüstet ist, die zwischen sich zur Aufnahme der Wicklung bestimmte, entsprechend den Ständernuten geformte Lücken lassen. Die Zähne 5 sind lösbar mit dem Dorn 4 verbunden. Nach Einlegen der Wicklung 2 in die Lücken zwischen den Zähnen 5 des Körpers 4 kann das Einsetzen der Blechpaketsegmente 1 erfolgen. Hiebei dient der Hilfszylinder 4 als Widerlager für die Wicklung 2 und die einzeln einzusetzenden Paketsektoren. Es wird jeweils ein Zahn 5 vom Zylinder 4 gelöst und an seine Stelle ein lamellierter Ständersektor mit seinem Zahn 10 eingesetzt.
In derselben Weise werden alle Sektoren 1 des Ständerblechpaketes aneinandergereiht,
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einzeln zwischen die Wicklung 2 eingeführt, bis der Kranz dieser Sektoren 1 vollkommen geschlossen ist. Sodann werden die Sektoren 1 zu einem einheitlichen Magnetkörper miteinander verbunden, u. zw. bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen darübergepressten zylindrischen Ring 3, der zugleich als Gehäuse für die Maschine dienen kann.
Der neuartige Aufbau des Ständers ergibt viele Vorteile in technischer und wirtschaftlicher Beziehung. Da die Wicklung für sich hergestellt wird und man dabei nicht durch den Eisenkörper des Ständers behindert ist, kann sie mit Leichtigkeit in wesentlich kürzerer Zeit als früher unter Aus- schluss mancher sonst nur sehr schwer vermeidbarer Fehlerquelle hergestellt und bequem mit einer sie auch gegen äussere Einflüsse schützenden Umhüllung versehen werden. So ist es z.
B. leicht, Isolations-oder sonstige Schutzhüllen für die einzelnen Wicklungsstränge aufzubringen und deren etwa vorhandene Fugen, gegebenenfalls auch Lötstellen an Metallhülsen, so anzuordnen, dass sie nachher auf den Grund der Nut zu liegen kommen und dadurch vollkommen verdeckt und geschützt liegen, während dies bei Verwendung von Nutenhülsen u. dgl. an den üblichen hohlzylindrischen Ständerkörpern nicht möglich wäre. Ferner können die einzelnen Lamellen der zum Aufbau des Ständerkörpers benutzten Paketsektoren statt aus grösseren Tafeln aus schmalen Streifen und unter Vermeidung des sich sonst ergebenden Abfalles gestanzt werden.
Gegen diese und weitere Vorteile tritt die Befürchtung, dass so zusammengesetzte Magnetkörper weniger günstige magnetische Verhältnisse aufweisen könnten, in den Hintergrund, zumal es schon durch die Formgebung der Sektoren und ihrer Zähne sowie durch die zum Zusammenschluss der Sektoren zu verwendenden Hilfsmittel möglich ist, die magnetischen Eigenschaften des Ständers zu verbessern. Im übrigen ist es nicht notwendig, sämtlichen Paketsektoren des Ständers gleiches Profil zu geben ; man kann vielmehr deren Profil je nach der gewünschten Nutenzahl, Nutenform und Nutenverteilung sehr verschieden wählen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufbau des zum Einlegen der fertigen Wicklung unterteilten und mit Nuten versehenen Ständerblechpakets elektrischer Maschinen, insbesondere Wechselstrom- (Drehstrom-) Motoren, dadurch gekennzeichnet, dass Paketsektoren (1) des Ständerblechpakets einzeln in und um die zuvor fertiggestellte Wicklung (2) gesetzt und dann miteinander zu einem einheitlichen Magnetkörper verbunden werden.