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Befestigung der über das Blechpaket hinausragenden
Wicklungsteile elektrischer Maschinen
Die Erfindung betrifft eine Befestigung der über das Blechpaket hinausragenden Wicklungsteile elektrischer Maschinen mit Abstützungen zwischen benachbarten Wicklungsteilen und Bandagen um die Wicklungsteile, insbesondere für Statoren rotierender elektrischer Maschinen.
Die Abstützungen sind üblicherweise Distanzklötze aus spezialbehandeltem Holz, Schichtpressstoff, giessharzgetränktem Filz oder Giessharz-Knetmasse.
Bei Verwendung von Holz oder Schichtpressstoff verbleibt ein geringes Spiel zwischen Distanzklotz und den Wicklungselementen, so dass es bei den unvermeidlichen Bewegungen der Wicklungselemente infolge Stromkräften zu Reibung kommt, in deren Folge die Isolierung der Wicklungselemente allmählich zerstört wird. Dieser Mangel lässt sich durch Verwendung von giessharzhaltigen Stoffen und Anpassung an die Form der Wicklungselemente abschwächen, aber nicht beheben. Dafür wird die Technologie komplizierter und es sind besondere Arbeitsschutzbedingungen einzuhalten.
Es ist weiterhin bekannt, zur Wickelkopfabstützung Polyester- oder Epoxydharzklötze zu benutzen. Diese Klötze werden über den Erweichungspunkt erwärmt, um einen geringen Betrag elastisch zusammengedrückt und in diesem vorgespannten belasteten Zustand abgekühlt, so dass sie diesen verformten Zustand, bei dem die aus der Vorspannung herrührenden Kräfte latent, sozusagen "eingefroren", sind, beibehalten. Nach dem Einbringen dieser verformten Distanzklötze zwischen die Wicklungselemente erfolgt eine erneute Erwärmung über den Erweichungspunkt, wodurch die latenten Rückstellkräfte in den Distanzklötzen frei werden und Druck auf die sie umgebenden Wicklungselemente ausüben.
Diese Wirkung ist jedoch dadurch begrenzt, dass die erzielbaren Rückstellkräfte verhältnismässig gering sind. Infolge der Nachgiebigkeit der Isolierung der Wicklungselemente reichen sie nicht aus, einen festen Sitz zu erzielen.
Zweck der Erfindung ist es, eine Wicklungsbefestigung zu schaffen, die jegliche Bewegung zwischen den Wicklungs- und den Befestigungselementen verhindert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Abstützungen zu schaffen, die eine solche Vorspannung auf die sie umgebenden Wicklungselemente ausüben, dass die Isolierung zusammengepresst und darüber hinaus noch Druck auf die Wicklungselemente ausgeübt wird.
Erfindungsgemäss wird nun bei einer Befestigung der über das Blechpaket hinausragenden Wicklungsteile elektrischer Maschinen mit Distanzklötzen aus Material mit latenten Rückstellkräften und Bandagen um Wicklungselemente und Distanzklötze, wobei die Distanzklötze vor dem Einsetzen zwischen die Wicklungselemente über ihren Erweichungspunkt erwärmt, stark zusammengepresst und in diesem Zustand abgekühlt und eingebaut wurden, wonach durch Erwärmung die aus der Pressung
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herrührenden latenten Rückstellkräfte freigelegt sind, vorgeschlagen, dass das Material für die
Distanzklötze ein strahlungsvernetztes Polymer ist.
Durch die Anwendung bestimmter strahlungsvernetzter Materialien mit ihren durch zusätzliche
Kettenberbindungen bewirkten höheren Rückstellkräften treten zwischen den Distanzklötzen und den benachbarten Wicklungselementen Kräfte auf, die nicht nur die Isolierung zusammenpressen, sondern darüber hinaus eine derartige Pressung erzeugen, dass Bewegungen zwischen Wicklungselementen und
Distanzstücken verhindert werden. Damit wird Verschleiss der Isolierung an den Berührungsstellen vermieden und die Lebensdauer der Isolierung entsprechend verlängert.
Darüber hinaus sind die meisten Polymere nach einer Strahlungsvernetzung temperaturbeständiger als vorher.
Schliesslich wird gegenüber der Verwendung von Polyester und Epoxydharz die Technologie beim Einfügen der Distanzklötze zwischen benachbarte Wicklungselemente und die Arbeitsschutzbedingungen vereinfacht.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Als Material für die Distanzklötze wird Polyäthylen verwendet, bei dem durch die aktivierende Wirkung energiereicher, ionisierender Strahlung, die ein Aufspalten z. B. von CH-Gruppen in Makromolekülen bewirkt, zusätzliche Querverbindungen zwischen den einzelnen Makromolekülen in Form von C-C-Bindungen entstehen. Die Dicke der Distanzklötze ist um die Hälfte grösser als der lichte Abstand zwischen zwei Wicklungselementen. Sie werden über den Erweichungspunkt erwärmt, in einer Presse auf zwei Drittel der ursprünglichen Dicke gepresst und in der Presse unter Druck abgekühlt. Die Distanzklötze können so bequem zwischen die abzustützenden Spulenköpfe der Ständerspulen eingelegt werden. Darauf erfolgt das Bandagieren des gesamten Wickelkopfes mit Polyesterbändern oder - schläuchen.
Schliesslich wird die fertiggewickelte Maschine im Ofen über den Rückstellpunkt des Materials der Distanzklötze, der die maximale Betriebstemperatur der Maschine nicht überschreitet, erwärmt. Dabei werden die latenten, durch die zusätzlichen Querverbindungen zwischen Makromolekülen besonders hohen Kräfte zwischen den Distanzklötzen frei, sie schrumpfen in dem Bestreben, wieder die Form zu erreichen, die sie beim Bestrahlen hatten, und es entstehen senkrecht zur Schrumpfrichtung Druckkräfte gegen die benachbarten Spulenköpfe. Diese pressen die Isolierung zusammen, passen die Form der Distanzklötze der der Spulenköpfe an und erzeugen darüber hinaus eine Vorspannung, die grösser ist als die maximal auftretenden Stromkräfte.
Da gleichzeitig die Polyesterbandagen schrumpfen, wird der gesamte Wickelkopf ein Gewölbe, das infolge hoher Vorspannung durch die Rückstellkräfte der Distanzklötze und die Schrumpfung der Bandagen eine besonders hohe Festigkeit erreicht und in dem Bewegungen zwischen Distanzklötzen und Isolierung ausgeschlossen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Befestigung der über das Blechpaket hinausragenden Wicklungsteile elektrischer Maschinen mit Distanzklötzen aus Material mit latenten Rückstellkräften und Bandagen um Wicklungselemente und Distanzklötze, wobei die Distanzklötze vor dem Einsetzen zwischen die Wicklungselemente über ihren Erweichungspunkt erwärmt, stark zusammengepresst und in diesem Zustand abgekühlt und eingebaut wurden, wonach durch Erwärmung die aus der Pressung herrührenden latenten Rückstellkräfte freigelegt
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