CH334789A - Pole for dynamo-electric machines - Google Patents

Pole for dynamo-electric machines

Info

Publication number
CH334789A
CH334789A CH334789DA CH334789A CH 334789 A CH334789 A CH 334789A CH 334789D A CH334789D A CH 334789DA CH 334789 A CH334789 A CH 334789A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
insulation
adjacent turns
pole according
binder
winding
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
William Wieseman Robert
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of CH334789A publication Critical patent/CH334789A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

  

  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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Pol. für dynamoelektrische Maschinen mit im Querschnitt rechteckigen Leitern, die um einen Kern aus magnetischem Material ge wickelt sind, wobei eine Schmalkante der Leiter dem Kern zugekehrt ist und der Zwi- sehenra.um zwischen zwei benachbarten Win dungen mit einem wärmebeständigen Poly- inerisat.ionsprodukt gefüllt ist, das an den Leiterflächen haftet und ein kompressions festes Füllmaterial enthält, dadurch gekenn zeichnet, dass das Füllmaterial zur Erhöhung der Scherfestigkeit der Verbindung zwischen der Isolation und den Leitern teilweise in die Leiter eingebettet. ist. PATENT CLAIM Pol. For dynamo-electric machines with conductors of rectangular cross-section that are wound around a core made of magnetic material, with a narrow edge of the conductor facing the core and the space between two adjacent turns filled with a heat-resistant poly inerisat.ion product is, which adheres to the conductor surfaces and contains a compression-resistant filler material, characterized in that the filler material is partially embedded in the conductor to increase the shear strength of the connection between the insulation and the conductors. is. und als Mittel zur Ein haltung des vorgegebenen Abstandes zwischen zwei benachbarten Windungen dient. UNTERANSPRÜCHE 1. Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, da.ss die Isolation zwischen be nachbarten Windungen ein modifiziertes, wärmehärtendes Bindemittel und Verstär- hungsmittel enthält, um Relativbewegungen zwischen benachbarten Windungen zu ver hindern. ?. Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Isolation zwischen be nachbarten Windungen ein Bindemittel und eine verstärkte Glasfasermatte enthält, um eine minimale Dicke der Isolation zwischen benachbarten Windungen der genannten Wicklung zu erzeugen. 3. and serves as a means for maintaining the predetermined distance between two adjacent turns. SUBClaims 1. Pole according to claim, characterized in that the insulation between adjacent turns contains a modified, thermosetting binder and reinforcing agent in order to prevent relative movements between adjacent turns. ?. Pole according to claim, characterized in that the insulation between adjacent turns contains a binder and a reinforced glass fiber mat in order to produce a minimum thickness of the insulation between adjacent turns of said winding. 3. Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Isolation ein modifi ziertes wärmehärtendes Bindemittel enthält, in welchem Partikel verteilt sind, um eine minimale Dicke der Isolation zu erzeugen. 4. Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Isolation zwischen be nachbarten Windungen eine Glasfaserma.tte, ein an den genannten Windungen anhaften des und die -Matte imprägnierendes Binde mittel und ein im Bindemittel verteiltes Füll mittel enthält. 5. Pole according to claim, characterized in that the insulation contains a modified thermosetting binder in which particles are distributed in order to produce a minimum thickness of the insulation. 4. Pole according to claim, characterized in that the insulation between adjacent windings be a Glasfaserma.tte, an adhering to said windings and the -mat impregnating binding agent and a filler agent distributed in the binding agent. 5. Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Isolation ausgebildet ist, eine Querbewegung zwischen benachbar ten Windungen zu. verhindern, wobei die Iso lation Distanzkörper enthält, welche in ein v inyl-modifiziertes phenolisehes Harz ein gebettet sind. 6. Pol nach Patentanspruclx, dadurch ge kennzeichnet., dass die Isolation ausgebildet ist, eine Querbewegung zwischen benachbar ten Windungen zu verhindern, wobei die Iso- laton ein Material enthält, das beim Bruch Oberflächen mit. hoher Reibung bildet, wobei das genannte -Material in ein Bindemittel eingebettet ist. 7. Pole according to patent claim, characterized in that the insulation is designed to allow transverse movement between adjacent windings. Prevent, the insulation containing spacers, which are embedded in a vinyl-modified phenolic resin. 6. Pole according to patent claims, characterized in that the insulation is designed to prevent transverse movement between neighboured windings, the Isolaton containing a material that breaks surfaces with. forms high friction, said material is embedded in a binder. 7th Pol nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, da.ss eine die einander benach barten Windungen verbindende Isolation vor gesehen ist, welche ein Material enthält, das bei Bruch Oberflächen mit hohem Reibungs widerstand bildet, wobei das Material in ein Bindemittel eingebettet und durch dasselbe mit den Windungen verbunden ist, und da.ss zwischen der obersten Windung der Wieklung und dem Isolationskörper des Polschuhes Mittel vorgesehen sind, um die Reibung zwi schen der genannten Windung und dem Iso lationskörper zu reduzieren. Pole according to claim, characterized in da.ss an insulation connecting the adjacent turns is provided, which contains a material that forms surfaces with high frictional resistance in the event of breakage, the material being embedded in a binder and through the same with the Coils is connected, and da.ss between the top turn of the Wieklung and the insulation body of the pole piece means are provided to reduce the friction between tween said turn and the insulation body.
CH334789D 1954-05-28 1955-05-27 Pole for dynamo-electric machines CH334789A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US334789XA 1954-05-28 1954-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH334789A true CH334789A (en) 1958-12-15

Family

ID=21870634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH334789D CH334789A (en) 1954-05-28 1955-05-27 Pole for dynamo-electric machines

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH334789A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2716016A1 (en) * 1977-03-09 1978-09-14 Bbc Brown Boveri & Cie EXTENDED POLE FOR AN ELECTRIC MACHINE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2716016A1 (en) * 1977-03-09 1978-09-14 Bbc Brown Boveri & Cie EXTENDED POLE FOR AN ELECTRIC MACHINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2506790C2 (en) Corona protection arrangement for conductor bars or coil windings
EP0379012B1 (en) Method for manufacturing the stator of a large electric machine
DE2940339A1 (en) HIGH CAPACITY BUSBAR
DE2446310A1 (en) RUNNER FOR SHORT-CIRCUIT RUNNER MOTORS
EP0030338A1 (en) Insulated electric conductor for windings of transformers and reactive coils
WO1991001059A1 (en) Conductor-winding assembly for a large electrical machine
DE2040075C3 (en) Hammer for a printing device
CH662206A5 (en) ELECTRIC SHEET FOR PRODUCING LAMINATED IRON CORES FOR STATIC OR DYNAMIC ELECTRICAL MACHINES.
DE2051883B2 (en) Dry transformer coil prodn - uses viscous resin cured only after winding and fibre reinforced plastic coating on coil former
DE2509607A1 (en) STABISOLATOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
DE4302759C2 (en) Collector with reinforcement ring
DE102008044416A1 (en) Stem core wedge with cap and associated procedure
CH334789A (en) Pole for dynamo-electric machines
DE3514879A1 (en) METHOD FOR REDUCING WATER VAPOR DIFFUSION IN A MULTIPLE LAYER PLASTIC COMPOSITE INSULATOR
EP0172494B1 (en) Method for manufacturing epoxy resin-embedded windings for transformers
WO2017194444A1 (en) Method for fixing a coil winding
DE3435404C2 (en) Layer winding for a transformer or a choke coil
DE2327136C3 (en) Magnetically conductive slot wedge for an electrical machine
DE2352996A1 (en) INSULATING WASHER FOR TRANSFORMERS
DE3001040C2 (en)
CH299052A (en) Insulated electrical conductor structure and process for its manufacture.
EP0048384B1 (en) Winding for dry-type transformers
DE1021467B (en) Rotor winding for dynamo-electric machines with pronounced poles
DE2407619B2 (en) SANDWICH-LIKE INFRARED EMITTER
AT396912B (en) A COMPONENT TO BE TESTED IN THE DIRECTION OF ITS LENGTH AXIS