<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Befestigung von Formspulen in den offenen Nuten von Läufern oder Ständern elektrischer Maschinen.
EMI1.1
stände der offenen Nuten zu vermeiden. Gewöhnlich werden schwalbenschwanzförmig eingesetzte Keile aus Isolierstoff, wie Holz oder Fiber, welche in beiderseits der Mündung der Nuten angebrachten Aussparungen gehalten werden, zum Festhalten der Spulen bei Ständern oder Läufern mit offener Nutenform benutzt. Aber dadurch wi. d die Spule vom Luftspalt stark entfernt, da der Keil ziemlich dick sein muss, um der Fliehkraftwirkung im Läufer bzw. der magnetischen Anziehung im Ständer wideistehen zu können.
Ferner erleiden die Keile aus Isolierstoff leicht durch den Wechsel von Erhitzung und Abkühlung Formänderungen und erhalten so schliesslich Spiel, Auch lassen solche Keile den magnetischen Nachteil offener Nuten bestehen, der darin liegt, dass plötzliche Kraftflussänderungen infolge der Aufeinanderfolge von Zahn und Nut auftreten. Aus allen diesen Gründen werden in der Regel halb oder ganz geschlossene Nuten verwendet, wobei natürlich auf den gerade den offenen Nuten eigenen Vorteil, dass die Wicklung vor Einbringung in die Maschine auf Schablonen fertiggestellt und dadurch die Einfachheit der Herstellung und die Sicherheit der Anordnung erhöht werden können, verzichtet werden muss.
Es ist auch schon der Vorschlag gemacht worden, bei Ständern oder Läufern mit offenen Nuten die Spulen mittels Blechplatten zu sichern, welche in gebogenem Zustande in Ausbauchuugen der Nutenmündung eingeführt, und dann auf die Spulen niedergedrückt werden, so dass sie infolge Klemmung in den Ausbauchungen die Spulen gegen die Fliehkraftwirkung festhalten. Diese Befestigungsart ist jedoch von einer nur sehr geringen mechanischen Widerstandsfähigkeit. Ausserdem besitzen solche Blechplatten den schwerschwiegenden Nachteil, dass sie der Sitz von Wirbelströmen sind, welche sie stark erhitzen und den Wirkungsgrad der Maschine sehr herabmindern. Die Anwendung derartiger Blechplatten kann daher nicht als praktisch vollwertige Lösung des Problems der Sicherung der Wicklung von Maschinen mit offenen Nuten angesehen werden.
Nach der Erfindung soll eine einwandfreie Verwirklichung dieses Problems dadurch erreicht werden, dass zum Festhalten der Wicklung in den offenen Nuten elektrischer Maschinen Metalldrähte aus magnetischem oder nicht magnetischem Material vorgesehen werden, welche in eine dem Umriss der Nut angepasste, die Spule einschliessende Form gebracht und zum Teil in eine oder mehrere Ausbauchungen der Nuten hineingedrückt sind.
Es können hierfür Drahtstücke in der Weise verwendet werden, dass sie in eine dem Nutenumriss entsprechende U-Form gebogen und in die Nuten vor Einbringung de Spulen eingesetzt oder auf den Spulen vor deren Einfühlung aufgebracht werden, worauf sie mit dem vor der oder den Nutenausl) auchungen liegenden Teil in diese hineingepresst un) mit ihien Enden auf die eingelegten Spulen niedergebogen werden. Die Nuten können mit einer einseitigen Ausbauchung oder auch beiderseits mit einer Ausbauchung versehen sein.
Die Ausbauchung
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Einbringung in die Maschine mit einer von der einen Hochkantseite der Spule etwas abstehenden Drahtspirale umwickelt und an den eingelegten Spulen die von diesen noch abstehenden Teile der Drahtbewehrung auf die benachbarte Spulenseite niedergebogen und
EMI2.2
der Erfindung,
Bei den in den Fig. i bis 8 dargestellten Ausführungsformen der neuen Wicklung ist die Ständer-oder Läufernut 1 wie eine zur Einführung eines Holz-oder Fiberkeiles bestimmte offene Nut gestaltet, wobei jedoch die Ausbauchungen 2, 2'kleiner gehalten sind, so dass sich keine wesentliche Drosselung des Kraftflusses im Zahn bemerkbar macht.
Die in der Nut 1 anzuordnende Spule 3 ist vor der Einführung in die Maschine mittels
Schablone hergestellt und und mit einer Isolierstoffhülse 4 geeigneter Dicke umgeben. Die
Nut 1 ist derart bemessen, dass zwischen der Spule 3, 4 und der Nutenwand die zur
Sicherung der Spule dienenden Organe 5 angeordnet werden können.
Gemäss den Fig. i bis 4 bestehen diese Sicherungsorgane J aus Drahtstücken von rundem oder viereckigem Querschnitt, welche ursprünglich U-Form besitzen und zweckmässig lackiert oder emailliert sind. Die Drahtstücke 5 werden nebeneinander in der Nut 1 vor der Einbringung der Spule 3, 4 angeordnet, wie aus den Fig. i und 2 ersichtlich ist, worauf die Spule 3, 4 eingesetzt wird. Dann werden die freiliegenden Arme der Drahtstücke 5 in der aus Fig. 3 erkennbaren Weise mittels eines geeigneten Werkzeuges 6 in die Nutenausbauchungen 2, 2'hineingedrückt, so dass sich die diese ausfüllenden Wölbungen 8, 8'bilden.
Zuletzt werden die beiden Enden der Drahtstücke 5 auf die Spule 3,4 niedergebogen, wodurch die Drahtstücke die in Fig. 4 dargestellte Form erhalten, wobei nötigenfalls ein Füllkeil 7 aus Isolierstoff zwischen Spule und Drahtstück eingefügt werden kann. Die Länge der Drahtstücke 5 ist so gewählt, dass zwischen den beiden niedergebogenen Enden ein kleiner Zwischenraum bleibt, was vom elektrischen Standpunkt aus vorteilhaft ist, da dadurch eine halboffene Nut geschaffen wird. Um eine beschädigte Spule aus der Maschine herausnehmen zu können, genügt es, die Enden der Drahtstücke 5 mittels eines passenden Werkzeuges anzuheben, worauf die Spule 3, 4 sich ohne weiteres aus der Nut 1 herausziehen lässt.
Zwecks Arbeitsvereinfachung können die Drahtstücke 5 im voraus mit je zwei den Nutenausbauchungen 2, 2'entsprechenden Wölbungen 8, 8'versehen werden, so dass sie bereits vor ihrer Einführung in die Nut die in Fig. 3 angegebene Form aufweisen. Die so gestalteten Drahtstücke 5 können infolge ihrer Federungseigenschaft in die Nuten eingesetzt werden und brauchen dann nur mehr an ihren Enden auf die eingebrachte Spule umgelegt zu werden.
EMI2.3
gleichmässig zu machen, kann den z. B. aus Stahl bestehenden Drahtstücken 5 die aus Fig. ersichtliche Form gegeben werden, bei welcher die auf die Spule 3, 4 niedergebogenen Drahtstückenden einen nach der Nutenmitte zu abnehmenden Querschnitt aufweisen.
Auch bei dieser Ausführungsform können die Wölbungen 8, 8'im voraus in den Drahtstücken 5 angebracht werden. Unter Umständen können die U-förmigen Drahtstücke auch mit ungleich langen Armen versehen werden, von denen nur der längere mit seinem Ende auf die Spule umgelegt wird. Ausserdem lässt es sich denken, dass die Nut nur an der einen Seite eine Ausbauchung erhält.
Anstatt einzelne getrennte Drahtstücke in U-Form zu verwenden, lässt sich die Erfindung auch in der Weise verwirklichen, dass ein einziger Metalldraht für die ganze Spule als Sicherungsorgan in der in den Fig. 6 bis 8 angegebenen Art benutzt wird. In diesem Falle wird die Spule vor ihrer Einbringung in die Maschine mit einer Umwicklung aus Metalldraht, der nötigenfalls isoliert und lackiert sein kann, versehen, wobei ein zweckmässig aus zwei konischen Teilen bestehender Keil 9 zwischen Draht und Spule an der gegen den Luftzwischenraum zu legenden Spulenseite eingeschoben wird.
Die in solcher Weise ausgerüstete Spule 3, 4, 5 wird die Nut eingesetzt worauf der Keil 9 entfernt und der noch von der Spule abstehende Teil der Drahtumwicklung 5 mittels eines geeigneten Werkzeuges auf die Spule nieder-und in die Nutenausbauchungen 2, 2'hineingedrückt wird, so dass die Anordnung nach Fig. 7 entsteht. Der Keil 9 kann gegebenenfalls auch
EMI2.4
zwischen dieser und der Nutenwand eine dünne Papierzwischenlage angeordnet werden. Ferner ist für Maschinen von sehr hoher Spannung vorteilhaft, die mit der Draht-
<Desc/Clms Page number 3>
umwicklung versehene und in üblicher Weise imprägnierte Spule mit einer zusätzlichen Isolierung derart zu umgeben, dass sie genau die Nutenform annimmt. Ausserdem kann die Drahtumwicklung geerdet werden.
Es wird dadurch die Anwesenheit von Luft zwischen
EMI3.1
schädigenden Ozons vollständig vermieden.
Die Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher bloss an der einen
Seite der Nut eine Ausbauchung vorgesehen ist. Die Nut 1 weist hier am Fusse eine einseitige Ausbauchung 2 auf. Dementsprechend ist das U-förmige Drahtstück 5 mit einer Nase 8 und mit schräggestelltem Mittelteil versehen, wie Fig. 9 erkennen lässt. Es wird dann in der Nut mittels eines geeigneten Werkzeuges oder mittels der Spule selbst auf den Nutenboden niedergedrückt und in die Ausbauchung 2 mit der Nase 8 hineingedrängt.
Zuletzt werden die überstehenden Schenkelenden des Drahtstückes 5 auf die Spule umgelegt.
Statt einer Ausbauchung 2 kann die Nut 1 am Boden auch zwei Ausbauchungen 2 und 2' erhalten, wobei dem U-förmigen Drahtstück 5 die aus Fig. 10 ersichtliche Form gegeben werden muss, bei welcher es am Mittelteil mit zwei Nasen 8 und 8', sowie mit einer Einschnürung 10 versehen ist. Durch Niederdrücken dieses Mittelteiles wird das Drahtstück 5 - vgl. Fig. n - in die Aubauchungen 2,2'hineingepresst, worauf nach Einbringen der Spule das Umlegen der Schenkelenden erfolgt.
Wie aus den dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung erkennbar ist, bedeutet die neue Ständer-oder Läuferwicklung einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bekannten dem gleichen Zweck dienenden Anordnungen. Sie weist nicht bloss sämtliche
Vorzüge der offenen Nuten auf, sondern vermeidet auch deren Nachteile. Sie macht die Verwendung von aussen auf die Maschine aufgelegten Bandagen ebenso wie von schwalbenschwanzförmig eingesetzten Keilen aus Isolierstoff überflüssig und gestattet trotzdem eine dem Luftspalt möglichst genäherte Lage der Spule in der Nut. Die Ausbauchungen der Nuten können kleiner gehalten werden, so dass sich eine bedeutend geringere Einschnürung der magnetischen Kraftlinien wie bei der Wicklungsanordnung mit Nutenabschluss durch Isolierkeil ergibt.
Auch lassen sich leicht die plötzlichen Kraftflussänderungen, wie sie durch die Aufeinanderfolge von Nut und Zähnen bzw. Polen entstehen, dadurch vermeiden, dass der Querschnitt des als Sicherungso"gan wirksamen Drahtes entsprechend bemessen wird. Der auf die Spule niedergedrückte Teil der Drahtstücke bzw. der Drahtumwicklung bildet einen die Nutenmündung in der Art der halboffenen oder ganz geschlossenen Nuten überbrückenden Steg und verwirklicht so die Vorteile dieser Nutenformen. Dabei übt eine Vermehrung des Querschnittes des Eisendrahtes und eine Verminderung der Breite der Zähne keinen verkleinernden Einfluss auf den Zahnquerschnitt, da der in Wegfall kommende Teil des Zahnquerschnittes durch den Querschnitt des Eisendrahtes ersetzt wird.
Ferner gibt eine Wicklung nach der Erfindung auch zu zusätzlichen Verlusten keinen Anlass. Die Richtung der Windungen der Drahtumwicklung bzw. der Drahtstücke steht senkrecht zur Richtung des Stromes in den Spulen, so dass keine schädlichen Ströme entstehen können.
Ebensowenig kann sich ein die Bildung vor Wirbelströmen veranlassender Kraftfluss in dem Draht bei dessen Herstellung aus magnetischem Material entwickeln, wenn für eine mässige gegenseitige Isolierung der einzelnen Drahtwindungen mittels Überzuges aus Lack, Email oder Seide Sorge getragen wird.
EMI3.2
zelnen Spulen auf Schablonen mit oder ohne die als Sicherungsorgane wirksamen Drahtwindungen hergestellt und dann zwecks vollständiger Austreibung von etwa eingeschlossener Luft in bekannter Weise imprägniert werden können. Auch wird ein sehr guter mechanischer Schutz der Spulen gegen die Fliehkraftwirkung erzielt, da die Drahtstücke bzw. die Drahtumwicklung infolge ihrer die Spule umschliessenden Form sehr kräftig in den Nutenausbauchungen festgehalten werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Befestigung von Formspulen in den offenen Nuten von Läufern oder Ständern elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass blanke oder isolierte Drähte (5) aus magnetischem oder unmagnetischem Material in eine die Spulenteile ganz oder teilweise einschliessende Form gebracht und nach Einlegen in die Nuten zum Teil in eine oder mehrere Ausbauchungen (2, 2') der Nutenwandung hineingedrückt sowie mit etwa noch abstehenden Enden auf die eingebrachten Spulen niedergebogen werden.