Pol für dynamoelektrische Maschinen Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pol für dynamoelektrische Maschinen mit im Querschnitt. rechteckigen Leitern, die arm einen Kern aus magnetischem Material ge wickelt sind, wobei eine Schmalkante der Leiter dem Kern zugekehrt ist und der Zwi schenraum zwischen zwei benachbarten Win dungen mit. einem wärmebeständigen Poly- irrerisationsprodukt gefüllt ist, das an den l.eiterfläelren haftet. und .ein kompressions festes Füllmaterial enthält.
Während ungefähr fünfzig Jahren be stand die üblieherweise verwendete Isolation zwischen benachbarten Windungen bei Pol konstruktionen der genannten Art aus Schichten von Asbestpapier, welches mittels @ehellaek oder einem ähnlichen Bindemittel an die flachen Se.itenfläehen der Leiter an 0eklebt war. Bei der Herstellung dieser Wick lungen wurden diese unter Wärmeanwen dung in einer hydraulischen Presse gepresst, um eine feste in sich geschlossene Wicklung mit. den benötigten Abmessungen herzustel len, wobei die Isolation die Wicklung zusam rnenhielt und benachbarte Windungen von einander isolierte.
Wenn auch diese Wick lungen, welche bis zu einer Tonne wiegen können, sieh unter den meisten Betriebsbedin gungen sehr gut bewährt haben, so ergaben sieh gelegentlich unter bestimmten Bedin- .,tingen Schwierigkeiten, infolge der Verla- #"*erun#, der äussersten Windungen der Wick- hing, wodurch die Wicklungen nach einer Zeit von einigen Jahren von der Maschine entfernt und repariert werden müssen.
Wenn solche Maschinen beispielsweise während langen Betriebsperioden bei hohen Geschwin digkeiten unter Spitzenbelastung stehen, so bewirkt der höhere Ausdehnungskoeffizient des Leitermaterials eine Lösung der Winduri- . gen vom Kern, wodurch sich zwischen Pol kern und Wicklung ein Spalt bildet. Wenn die Last verringert wird, währenddem sich die Maschine immer noch mit grosser Ge- sehwindigkeit in Betrieb befindet, kühlt sich die Wicklung ab und kehrt in die normale Stellung zurück.
Da der Reibungswiderstand zwischen der obersten Windung der Wicklung und der Isolation des Polschuhs sich dieser Kontraktion entgegensetzt, kann die Isola tionsschicht zwischen den obersten Windun gen der Wicklung unter den darauf ausge übten Seb.erkräften brechen. Die obersten Windungen haben dabei nicht genügend Zug spannurig, um sich in deren Ursprungslage zusammen zu ziehen, und nehmen daher eine bleibende Deformation an. Nachfolgende ähn liche Erwärmungs- und Abkühlungsvorgänge können diese Deformation weiter vergrössern, bis die obersten Windungen über den Pol sehuh herausragen, und zwar an einer Stelle, an welcher der Polschuh diese Windungen nicht mehr genügend stützen kann.
Da Asbest ein weiches Material ist, das durch den Seliellaek oder ein äliirlielies Bindemittel nicht. leicht. imprägniert werden kann, hat es nur eine geringe Scherfestigkeit. und weist beim Bruch Oberflächen mit kleinem Rei bungswiderstand auf. Der Asbest kann weiter leitende Partikel und Salze enthalten und besitzt auch eine gewisse Affinität. für Wasser, Dadurch ergeben sich weitere Pro bleme . bezüglich elektrischer Kurzschlüsse zwischen benachbarten Windungen der Wick lung.
Die vorliegende Erfindung bezweckt des halb die Schaffung von Mitteln zur Er höhung der Bruiehfestigkeit der Isolation zwischen benachbarten Windungen einer Feldwicklung und somit die Schaffung von Mitteln zur Vergrösserung der Maximalkraft, welche Relativbewegungen zwischen benaeh- ba.rten Windungen der Feldwicklung verhin dert, auf einen Wert, welcher grösser ist als die Reibungskraft zwischen der obersten Win dung und der Isolation des Polschuhs, lind zwar unter allen Betriebsbedingungen.
Der erfindungsgemässe Pol ist dadurch ge kennzeichnet, .da.ss das Füllmaterial zu.r Er höhung der Scherfestigkeit der Verbindung zwischen der Isolation und den Leitern teil weise in die Leiter eingebettet ist und als Mittel zur Einhaltung des vorgegebenen<B>Ab-</B> standes zwischen zwei benachbarten Windun gen dient.
In der Zeichnung sind mehrere beispiels weise Ausführningsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Pols in Ansieht. mit teilweisem Schnitt, Fig. 2 .ein vergrösserter Querschnitt eines Windungspaares der Wicklung gemäss Fig.1 zur Darstellung eines Zwischenschrittes im Herstellungsvorgang der Wicklung, Fig. 3 und 4 vergrösserte Querschnitte ent sprechend Fig. 2 von andern Ausführu@ngs- formen der Wicklung.
In einer Ausführungsform ist die Isola tion mit Füllmaterial zwischen Windungen, die rechteckigen Querschnitt besitzen und mit einer Schmalseite dem Kern zugekehrt. sind, aus einer verstärkten Glasfasermatte gebildet, wobei die Verstärkung aus mit einen wärme- härtendem,
mit Vin#7l modifiziertem phenoli- sehem Bindemittel imprägnierten starken Tex tilfasern bestehtwobei daswärmehärtende bin dende Mittel bei der Erwä.rinu.ng durch Poly- merrisation in festem Zustand übergeht und hart. wird, währenddem es die notwendige Flexibilität behält, die notwendig ist, um den thermischen Kräften sowie Vibrationskräften, welche in der Wicklung auftreten, wider stehen zu können.
Das Bindemittel iniprä.- gniert die Glasfasermatte und verbindet diese mit. den benachbarten Windungen zu einer zusammenhängenden Wicklung, deren Win dungen miteinander dureli eine Isolations schicht von hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Scherfestigkeit verbunden sind, wo-, bei auch Mittel vorgesehen sind, die gewähr leisten, dass zwischen benachbarten @@'indttn- gen an allen Stellen ein vorgegebener Ab stand eingehalten wird, so dass Kui-zsehlüsse nicht möglich sind.
Durch Pressung der Wiek- Jung unter Wärmeeinwirkung während des Herstellungsvorganges werden die .einzelnen Glasfasern in der Oberfläche der Windungen des Leitermaterials teilweise eingebettet, so dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber den Scherkräften erhöht. wird, welche die Kleb stoffverbindung zwischen der Isolation und den benachbarten Windungen zu zerstören suchen, um zu erreichen, dass die Isolation zusammen mit dein Leiter expandiert und sieh mit.
demselben zusammenzieht.. Im Falle eines Bruches entlang, der Ebene dureli die Isolation erhöhen die Enden der gegeneinan der reibenden Glasfasern den Reibungswider stand in der Brueliebene. Dem Bindemittel kann als weiteres Füllmaterial Sand beigege ben werden, nin die di.elektrische Festigkeit. und Bruchfestigkeit der Isolation weiter zii erhöhen.
Diese verbesserte Isolationskonstruktion kann sieh auf die Verwendung zwischen den obersten Windungen einer bestimmten Wick lung beschränken, oder sie kann aneh zwischen allen Windungen der Wicklung verwendet werden.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Motorpol mit Wieklun- einer elektrischen Dynamomaschine für hohe Geschwindigkeiten und hohe Lei stung. Der Pol besitzt einen magnetischen Kern \? und einen Polschuh 3, welcher eine Wicklung -1 abstützt und diese an einer ra dialen Bewegung unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft hindert.
Die Wicklung 4 ist von dem Polschuh 3 durch einen Isolationskörper .5 isoliert, und %,on dem Polkern \3 durch eine Grindisolation 6 getrennt.
Die Wicklung 4 ist ans einer Mehrzahl von rechteckigen Leitern 7 gebildet, von denen je eine Schinalka.nte dem Kern zuge kehrt ist. Die Leiter 7 bestehen aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie z. B. aus Kupfer oder Aluminium, und werden durch eine Isolation 8 gegeneinander isoliert und mechanisch miteinander verbun- (len. Die Wicklung ist. infolge der Isolations schichten 8 ein zusammenhängender Körper.
Fig. ? zeigt eine schematische Darstellung der Isolationsschicht 8 vor deren Pressung und Härtung, wobei die benachbarten. Win dungen 7 der Wicklung 4 durch ein Binde mittel zusammengehalten werden, welches nach dessen Härtung im festen Zustand ver bleibt und trotzdem eine gewisse Flexibilität beibehält, um der Wärmebewegung der Win dungen im vollen Bereich der Arbeitstempe raturen zu folgen. Das Bindemittel haftet an den Windungen der Wicklung fest an.
rin geeignetes Bindemittel zu diesem Zweck ist eine Zusammensetzung, welche ein Harz enthält, wie z. B. irgendeines der im Handel befindlichen Phenol-Formaldehyde, Inalin - Formaldehyde, analin - modifizierte Forinaldeliyde usw., also Stoffe, welche als Hauptbestandteil Harze aufweisen. Diese Zu- sanimensetzung kann vorzugsweise als modi fizierender weiterer Zusatz ein Elastomer, wie z. B.
Natur- oder Kunstgummi, oder ein thermoplastisches Vinyl-Harz, wie z. B. Poly- vinyl.-Chlorid, Polyvinyl-Azetat, Poly vinyl- Alkoliol oder Polyvinyl-Butyrat, enthalten. Bindemittel, welche für den vorliegenden Zweck verwendbar sind, sind beispielsweise die sogv. Vinyl modifizierten plienolischen Harze. Vorzugsweise enthält die Zusammen setzung den wärmehärtenden Zusatz im Ver hältnis von 3-4 Teilen zu einem Teil des modifizierten Zusatzes.
Es kann aber auch irgendeine andere Mischung, in welcher der wärmehärtende Bestandteil vorherrschend ist, verwendet werden, da dieser letztere in einer solchen Zusammensetzung der Isolation Festigkeit und Temperaturstabilität vermit telt. Der modifizierende kleinere Zusatz gibt der Zusammensetzung Flexibilität. und Haft vermögen, um deren Haftung an den Leitern zu vergrössern und zu ermöglichen, dass die Isolation zusammen mit der Wicklung expan dieren und sich auch mit derselben zusammen ziehen kann, ohne dass ein Bruch in derselben entsteht, oder dass diese sich vom Leiter löst.
Es sind auch Mittel bzw. Füllmaterial vorgesehen, die das Bindemittel verstärken und dessen Scherfestigkeit erhöhen. Diese Mittel sind in Fig. 2 gezeigt, und bestehen aus einer Glasfasermatte 8a, welche mit dem Bindemittel imprägniert ist. Das Bindemittel, das für die Imprägnierung der Matte 8a ver wendet wird, kann beide der vorerwähnten Bestandteile aufweisen, der kleinere Bestand teil kann jedoch auch weggelassen werden, wobei sich trotzdem befriedigende Resultate ergeben. öffnungen in der Glasmatte können mit weiteren sehr feinen organischen Füll mitteln ausgefüllt werden, wie z.
B. pulveri sierter Kieselsäure mit einem Korndurchmes ser in der Grössenordnung von 1-3 Mikron, damit die dielektrische und mechanische Festigkeit erhöht wird. Das Füllmittel wird zweekmässigerweise in Pulverform in dem Bindemittel, das zur Imprägnierung der Glas matte dient, suspendiert.
Es sind auch Mittel vorgesehen, die ge währleisten, dass zwischen benachbarten Win dungen der Wicklung ein vorgegebener Ab stand eingehalten und ein Kontakt zwischen benachbarten Windungen 7 unter dem Ein fluss von hohen örtlichen Drücken verhindert wird. Solche örtlich hohe Drücke können beim Pressen der Wicklung auftreten. Diese Mittel bestehen .einerseits in der Glasfaser matte, neben der jedoch vorzugsweise noch ein fein zerteiltes, hartes, wärmeleitendes, chemisch träges und rauh.es Füllmaterial ver wendet wird, wie z. B. der Kieselsä.uresand, der im Bindemittel 8b verteilt ist.
Ein Sand mit einer Korngrösse entsprechend der Ma- schengTösse von 90 niesh ist für diesen Zweck geeignet. Ein halbes Teil Sand auf Teile Bindemittel ergibt eine zweckmässige Mischung; es ist jedoch nicht notwendig, aas angegebene Mischungsverhältnis genau einzu halten.
Die in Fig. ? dargestellte Wicklung wird wie folgt. hergestellt: das Bindemittel 8b, das ein rauhes Füllmittel enthält, wird auf den Seiten der Windungen der Wicklung aufge bracht und getrocknet. Die auf die ge wünschte Breite zugeschnittene Glasfaser matte wird mit dein Bindemittel imprägniert. (wie oben beschrieben) und zwischen benach barten Windungen angeordnet.
Die Wicklung wird dann auf eine Temperatur erwärmt, welche genügend ist, uni das Bindemittel zu härten, und wird in einer hydraulischen Presse auf deren Fertigabmessungen ge- presst. Dadurch haftet das Bindemittel 8b an den Windungen 7 fest an, und verbindet. die Glasmatte 8a mit den Windungen. Gleich zeitig wird der Sand in die Windungen 7 und die Glasmatte 8a eingebettet, um diese Teile fest miteinander zu verbinden. Infolge der Härte der Glasfasern werden diese eben falls leicht in die Oberflächen der Windungen eingedrückt, so dass die Isolation zusätzlich mit. den Windungen vereinigt wird.
Dadurch werden die benachbarten Windungen 7 der Wicklung 4 mittels des festen flexiblen Binde mittels aneinander befestigt, wobei das Binde mittel durch die Glasfasermatte und den Kieselsäuresand verstärkt ist, so dass keine geschwächten Querschnittsstellen entstehen. Zudem sind Glas und Kieselsäure relativ gute Wärmeleiter, so dass der Wärineaustauseli zwischen benachbarten Windungen 7 verbes sert wird, um ein gleichmässigeres Ausdehnen und Zusammenziehen der Wicklung zu ge währleisten. Hierdurch werden auch die Scherspannungen, welchen die Isolation wäh rend des Betriebes ausgesetzt ist, reduziert.
Eine solche Isolationssehieht hat den weiteren Vorteil, dass sie chemisch träge und nicht absorbierend ist. Auch infolge des Fehlens von leitenden Salzen oder Unreinheiten wird somit eine Wicklung geschaffen, welche kein Stellen besitzt, die einen elektrischen Kurz schluss oder Durchschlag in der Isolation zwi- sehen benachbarten Windungen verursachen können, sogar dann nicht, wenn die Dicke der zwischen den Windungen liegenden Isolation auf einen Drittel der bis \anhin üblichen Dicke reduziert wird.
Die Isolationssehieht 8 kann für die Iso lation der Windungen der ganzen Wicklung verwendet werden, oder deren Anwendung kann sieh auch auf die obersten *2-") ein der Wicklung beschränken, wo auf die Isolation die grösste Selierbeanspruehung ausgeübt wird.
Fig. 3 zeigt eine Isola.tionssehieht. 9, wel che aus Bindemittel, verstärkt durch einen Zusatz von anorganischem Sand, wie z. B. Kieselsäure-Sand,\ besteht. Der Kieseläure- Sand gewährleistet dabei, dass zwischen zwei benachbarten Windungen 7 der vorgegebene Abstand eingehalten wird, so dass diese nicht miteinander in Berührung kommen. Der Kieselsäure-Sand dient zudem zur Ver stärkung des Bindemittels, zwecks Erhöhung der Scherfestigkeit desselben.
Bei einem Bruch in der Isolationssehieht 9 im Betrieb der Maschine verhindern die Sandpartikel dabei eine (gegenseitige Verschiebung der Windungen, da die Bruelifläelien einen hohen. Reibungswiderstand aufeinander ausüben.
Diese Ausführtingsforni der Wicklungs-Isola- t-ion wird vorzugsweise so hergestellt, dass jede der einander zugewandten Seiten von zwei benachbarten Windung-en 7 mit einem dicken Cberzug von Bindemittel versehen wird, wo bei diese vor der endgültigen Erwärniun\;- und Formpressung- der Wicklung einer Teil l:ärtung unterzogen wird.
Fig. 4 zeigt eine aus einem Bindemittel gebildete Isolationssehieht 7.0, welches Binde mittel einzig durch eine aus Textilfasern ge bildete Glasfasermatte verstärkt ist. Die Fa sern sind gewoben, uni die Isolation in allen Richtungen zti verstärken lind um als Distanz- "litte] für die Windungen zu wirken.
Gleich zeitig .erhöhen diese Fasern auch die Reibung zwischen zwei Bx2tehfläehen. Es werden dabei Fasern von genügender Dicke verwendet, uni einen Kurzsehluss zwischen benachbarten Windungen zii, verhindern.
Mehrfaserige Fäden voll ungefähr 0,25 mm Dicke können den örtlichen hohen Drücken widerstehen, welche bei der Fabrikation auftreten, und ge nügen für die Distanzhaltun-. Es ist zweek- m- <B>ZZ</B> die Zwischenräume in der Glasmatte i 1.ii,z ,z, durch ein pulverförmiges, anorganisches Füll material vor der Montage auszufüllen.
Wenn ein Bruch auftritt, so ergeben die Enden der vielen gebrochenen Glasfasern Bruehfläehen mit. hoher Reibung. Prüfungen haben gezeigt, dass die genannte Isolation heim Bruch, gegenüber den bekannten Isola tionen, der Verschiebung der Bruchflächen zueinander einen ungefähr sechsfachen Wi derstand entgegensetzt.
1)a Brüche in der Isolation zwischen den einzelnen Windungen dort auftreten, wo die Reibungskräfte zwischen dem Isolationskör pern<B>5</B> und der benachbarten. Windim#, 7 grösser sind als die Bruchfestigkeit der Iso lation 8 zwischen den Windungen, kann _lie Reibung zwischen der obersten Windung und dein Isolationskörper 5 beispielsweise auch reduziert werden, indem ein nicht korrodie- rendes wie z.
B. Molybdän- disxilfid angewendet wird, oder es kann ein lletallüberzug, beispielsweise aus Nickel, <B>z</B> @ufget.ragen werden.
Pole for dynamoelectric machines The present invention relates to a pole for dynamoelectric machines with in cross section. Rectangular conductors that are poorly wound a core of magnetic material, with a narrow edge of the conductor facing the core and the intermediate space between two adjacent turns with. is filled with a heat-resistant polymerisation product that adheres to the conductor surfaces. and .ein a compression-resistant filler material.
For about fifty years, the insulation usually used between adjacent turns in pole constructions of the type mentioned consisted of layers of asbestos paper, which was glued to the flat side surfaces of the conductors using @ehellaek or a similar binder. During the manufacture of these windings, they were pressed under the application of heat in a hydraulic press to form a tight, self-contained winding. the required dimensions, the insulation holding the winding together and isolating adjacent turns from one another.
Even if these windings, which can weigh up to a ton, have proven to be very effective under most operating conditions, they occasionally gave rise to difficulties under certain conditions as a result of the extreme loads Turns of the winding, which means that the windings have to be removed from the machine and repaired after a period of several years.
If such machines are under peak load, for example during long periods of operation at high speeds, the higher coefficient of expansion of the conductor material causes a solution to the Winduri. gene from the core, whereby a gap is formed between the pole core and the winding. If the load is reduced while the machine is still running at high speed, the winding will cool down and return to its normal position.
Since the frictional resistance between the topmost turn of the winding and the insulation of the pole piece opposes this contraction, the insulation layer between the topmost turns of the winding can break under the forces exerted on it. The uppermost turns do not have enough tension to pull themselves together in their original position and therefore assume a permanent deformation. Subsequent, similar heating and cooling processes can further enlarge this deformation until the uppermost turns protrude beyond the pole sehuh, namely at a point at which the pole piece can no longer adequately support these turns.
Because asbestos is a soft material that cannot be used by the Seliellaek or an äliirlielies binder. light. can be impregnated, it has only a low shear strength. and has surfaces with low friction resistance when broken. The asbestos can contain conductive particles and salts and also has a certain affinity. for water, this creates further problems. with regard to electrical short circuits between adjacent turns of the winding.
The purpose of the present invention is therefore to create means to increase the resistance to brittle insulation between adjacent turns of a field winding and thus to create means to increase the maximum force which prevents relative movements between adjacent turns of the field winding to a value , which is greater than the frictional force between the uppermost turn and the insulation of the pole piece, although under all operating conditions.
The pole according to the invention is characterized in that the filler material is partly embedded in the conductors to increase the shear strength of the connection between the insulation and the conductors and is used as a means of maintaining the specified <B> Ab - </ B> stand between two adjacent turns is used.
In the drawing, several example embodiments of the present invention are shown. 1 shows an exemplary embodiment of the pole. with partial section, Fig. 2 .an enlarged cross-section of a pair of turns of the winding according to FIG. 1 to illustrate an intermediate step in the manufacturing process of the winding, FIGS. 3 and 4 enlarged cross-sections corresponding to FIG. 2 of other embodiments of the winding.
In one embodiment, the insulation with filler material between turns that have a rectangular cross-section and one narrow side facing the core. are formed from a reinforced glass fiber mat, whereby the reinforcement is made of a thermosetting,
consists of strong textile fibers impregnated with Vin # 7l modified phenolic binder, the thermosetting binding agent changing to a solid and hard state during heating by polymerisation. is, while it retains the necessary flexibility, which is necessary to be able to withstand the thermal forces and vibrational forces that occur in the winding.
The binding agent iniprä.- gniert the glass fiber mat and connects it with. the adjacent turns to form a coherent winding, the turns of which are connected to one another by an insulation layer of high thermal conductivity and high shear strength, whereby means are also provided that ensure that between adjacent @@ 'indttn- at all points a specified distance is maintained so that shortcuts are not possible.
By pressing the Wiek-Jung under the influence of heat during the manufacturing process, the individual glass fibers are partially embedded in the surface of the turns of the conductor material, so that the resistance to shear forces is increased. trying to destroy the adhesive bond between the insulation and the adjacent turns in order to make the insulation expand along with your conductor and watch.
the same contracts .. In the event of a break along the level dureli the insulation, the ends of the glass fibers rubbing against one another increase the frictional resistance stood in the Bruelebene. Sand can be added to the binding agent as a further filler material, in order to increase the electrical strength. and further increase the breaking strength of the insulation.
This improved insulation design can be limited to use between the topmost turns of a particular winding, or it can still be used between all turns of the winding.
In Fig. 1, 1 denotes a motor pole with Wieklun an electric dynamo machine for high speeds and high performance. The pole has a magnetic core \? and a pole piece 3, which supports a winding -1 and prevents it from ra-media movement under the action of centrifugal force.
The winding 4 is isolated from the pole shoe 3 by an insulating body 5, and is separated from the pole core 3 by a ground insulation 6.
The winding 4 is formed from a plurality of rectangular conductors 7, each of which has a Schinalka.nte facing the core. The conductors 7 are made of a material with high electrical conductivity, such as. B. made of copper or aluminum, and are insulated from one another by an insulation 8 and mechanically connected to one another (len. As a result of the insulating layers 8, the winding is a coherent body.
Fig.? shows a schematic representation of the insulation layer 8 before it is pressed and hardened, with the adjacent. Windings 7 of the winding 4 are held together by a binding agent, which remains ver after its hardening in the solid state and still retains a certain flexibility to follow the heat movement of the windings in the full range of working temperatures. The binding agent adheres firmly to the turns of the winding.
A suitable binder for this purpose is a composition containing a resin such as e.g. B. any of the commercially available phenol-formaldehyde, inalin - formaldehyde, analin - modified forinaldeliyde, etc., ie substances which have resins as their main component. This composition can preferably be used as a further modifying additive, an elastomer, such as. B.
Natural or synthetic rubber, or a thermoplastic vinyl resin, such as. B. polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, poly vinyl alcohol or polyvinyl butyrate contain. Binders that can be used for the present purpose are, for example, the so-called. Vinyl modified plienolic resins. Preferably, the composition contains the thermosetting additive in the ratio of 3-4 parts to one part of the modified additive.
However, any other mixture in which the thermosetting component is predominant can also be used, since the latter imparts strength and temperature stability to the insulation in such a composition. The modifying minor additive gives flexibility to the composition. and adhesive capacity to increase their adhesion to the conductors and to enable the insulation to expand together with the winding and also to pull together with the same without breaking it or causing it to become detached from the conductor.
Means or fillers are also provided that reinforce the binder and increase its shear strength. These means are shown in FIG. 2 and consist of a glass fiber mat 8a which is impregnated with the binding agent. The binder that is used for the impregnation of the mat 8a can have both of the aforementioned components, but the smaller component can also be omitted, with satisfactory results nonetheless. Openings in the glass mat can be filled with other very fine organic fillers, such as.
B. pulverized silica with a grain diameter of the order of 1-3 microns, so that the dielectric and mechanical strength is increased. The filler is two-way in powder form in the binder, which is used to impregnate the glass mat suspended.
Means are also provided which ensure that between adjacent turns of the winding a predetermined distance was observed and contact between adjacent turns 7 under the influence of high local pressures is prevented. Such local high pressures can occur when the winding is pressed. These funds consist .On the one hand in the glass fiber mat, in addition to which, however, a finely divided, hard, thermally conductive, chemically inert and rough filler material is preferably used, such as. B. the Kieselsä.uresand, which is distributed in the binder 8b.
A sand with a grain size corresponding to the mesh size of 90 is never suitable for this purpose. Half a part of sand to parts of binder results in a suitable mixture; However, it is not necessary to strictly adhere to the specified mixing ratio.
The one in Fig. winding shown is as follows. manufactured: the binder 8b containing a rough filler is applied to the sides of the turns of the winding and dried. The fiberglass mat, cut to the desired width, is impregnated with your binder. (as described above) and arranged between neigh barten turns.
The winding is then heated to a temperature which is sufficient to harden the binding agent and is pressed to its final dimensions in a hydraulic press. As a result, the binding agent 8b adheres firmly to the turns 7 and connects. the glass mat 8a with the windings. At the same time the sand is embedded in the windings 7 and the glass mat 8a in order to firmly connect these parts together. Due to the hardness of the glass fibers, they are also slightly pressed into the surfaces of the windings, so that the insulation is also the turns is united.
As a result, the adjacent turns 7 of the winding 4 are fastened to one another by means of the firm flexible binding, the binding agent being reinforced by the glass fiber mat and the silica sand so that no weakened cross-sectional areas arise. In addition, glass and silica are relatively good heat conductors, so that the exchange of heat between adjacent turns 7 is improved in order to ensure a more uniform expansion and contraction of the winding. This also reduces the shear stresses to which the insulation is exposed during operation.
Such an insulation layer has the further advantage that it is chemically inert and non-absorbent. Also due to the lack of conductive salts or impurities, a winding is thus created which has no places that can cause an electrical short circuit or breakdown in the insulation between adjacent turns, even if the thickness of the between the turns Isolation is reduced to a third of the previously customary thickness.
The insulation layer 8 can be used for the insulation of the turns of the whole winding, or its application can also be limited to the top * 2- ") of the winding, where the greatest stress is exerted on the insulation.
Fig. 3 shows an isolation view. 9, wel che made of binder, reinforced by the addition of inorganic sand, such as. B. silica sand, \ consists. The silica sand ensures that the specified distance is maintained between two adjacent turns 7 so that they do not come into contact with one another. The silica sand also serves to strengthen the binder, in order to increase the shear strength of the same.
In the event of a break in the insulation layer 9 during operation of the machine, the sand particles prevent a mutual displacement of the windings, since the Bruelifläelien exert a high frictional resistance on one another.
This embodiment of the winding insulation is preferably produced in such a way that each of the mutually facing sides of two adjacent turns 7 is provided with a thick coating of binding agent, which is then applied before the final heating and compression molding. the winding is subjected to partial curing.
Fig. 4 shows an insulation layer 7.0 formed from a binding agent, which binding agent is reinforced only by a glass fiber mat formed from textile fibers. The fibers are woven to reinforce the insulation in all directions and act as a spacer for the windings.
At the same time, these fibers also increase the friction between two Wx2tehflächen. Fibers of sufficient thickness are used to prevent a short circuit between adjacent turns zii.
Multifilament threads with a thickness of about 0.25 mm can withstand the high local pressures which occur during manufacture and are sufficient for keeping the distance. The gaps in the glass mat i 1.ii, z, z, must be filled with a powdery, inorganic filler material before assembly.
If a break occurs, the ends of the many broken glass fibers also give rise to bruising. high friction. Tests have shown that the above-mentioned insulation at break, compared to the known insulation, opposes the displacement of the break surfaces to one another by about six times the resistance.
1) a breaks in the insulation between the individual turns occur where the frictional forces between the insulation body <B> 5 </B> and the neighboring one. Windim #, 7 are greater than the breaking strength of the insulation 8 between the windings, the friction between the uppermost winding and the insulation body 5 can also be reduced, for example, by using a non-corrosive such as
B. molybdenum disoxide is used, or an metallic coating, for example made of nickel, can be applied.