CH346919A - Imprägniertes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke - Google Patents

Imprägniertes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke

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CH346919A
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Darling Coggeshall Almy
T Stafford Linn
E Petersen Maurice
B Zeissler Albert
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Gen Electric
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Description


  Imprägniertes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke    Die vorliegende Erfindung betrifft ein imprägnier  tes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke und  eine Verwendung dieses Fasergebildes.  



  Das Fasergebilde gemäss der vorliegenden Erfin  dung ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus an  nähernd parallelen Fasern besteht und mit einer       wärmehärtbaren    Harzkomposition imprägniert ist,  welche folgende     Bestandteile    enthält:

    ein ungesättigtes     Alkydharz    sowie einen     Diallyl-          ester    einer     Dicarbonsäure    im Verhältnis von 1 bis 3  Gewichtsteilen     Alkydharz    pro Gewichtsteil Ester,  einen Katalysator für die Beschleunigung der     Copoly-          merisation    von     Alkydharz    und     Diallylester,    ein     Poly-          vinylacetal        in        einer        Menge        von        15-75        %,

          bezogen     auf das Gesamtgewicht von     Alkydharz,        Diallylester     und     Polyvinylacetal,    und einen     Inhibitor    zur Verhin  derung der     Polymerisation    der Mischung bei Raum  temperatur.  



  In dynamoelektrischen Maschinen, besonders in  solchen hoher Leistung, treten gelegentlich starke  Stromstösse auf, die zwischen den Wicklungsköpfen  benachbarter Spulen kräftige Magnetfelder erzeugen,  wobei beträchtliche Beanspruchungen der Wicklungs  köpfe auftreten. Beispielsweise können Einschalt  ströme vom fünf- bis siebenfachen Wert des normalen  Betriebsstromes bei Vollast auftreten. Die durch sol  che Magnetfelder verursachten Beanspruchungen kön  nen zu Deformationen der Wicklungsköpfe und zu  Beschädigungen von deren Isolierung führen. Aus  diesem Grunde müssen Halterungen zur Abstützung  und Verstärkung der Wicklungsköpfe vorgesehen  werden. Ferner können auch mechanische     Vibratio-          nen    unerwünschte Bewegungen der Wicklungsköpfe  ergeben und deren Verstärkung erforderlich machen.

    



  Bei der üblichen     Bewicklungsmethode    wird eine  faserige Baumwollschnur in Schleifen um die Wick-         lungsköpfe    herumgelegt, verschnürt und verknotet,  also dieselben zusammengebunden, wobei jedoch die  Wirksamkeit bezüglich der Halterung der Wicklungs  köpfe von der Erfahrung des diese Arbeit durchfüh  renden Monteurs bei der Bildung der Knoten und  deren Verteilung abhängt. Ferner bewirkt bei dieser  Art der Halterung das Nachlassen eines Knotens oder  das Reissen eines einzigen Fadenstranges eine     Locke-.          rung    des ganzen Gebildes, was eine merkliche Ver  ringerung der Verfestigung der Wicklungsköpfe zur  Folge hat.  



  Bei der Fabrikation elektrischer     Motore    ist die  Verwendung von Spulen mit einer Vielzahl von Win  dungen aus dünnem Draht erwünschter als von Spu  len aus dicken Leitern, und zwar wegen der einfache  ren Herstellung solcher Spulen aus dünnem Draht  und der damit verbundenen Kostenersparnis. Bisher  war die Verwendung von Spulen aus dünnem Draht  bei dynamoelektrischen Maschinen mit Rotoren von  grossem Durchmesser, und besonders bei solchen für  hohe Drehzahlen, wenig zweckmässig, infolge des     Feh-          lens    eines befriedigenden Verfahrens zur Halterung  derartiger dünndrahtiger Spulen gegen die Wirkungen  der     Zentrifugalkraft.     



  Bei     Rotorwicklungen        grossen    Durchmessers wird  bisher zur Halterung der Wicklungsköpfe ein isolier  ter Befestigungsring aus Stahl im Raum innerhalb der  Innenseite der Wicklungsköpfe und der Welle vor  gesehen. Die Wicklungsköpfe der     Rotorspulen    werden  an derselben mittels Baumwollschnur befestigt, die  an vielen Stellen längs des Befestigungsringes in  Schleifen um diesen und die Wicklungsköpfe herum  gelegt wird.

   Jede der Schleifen wird verknotet und in  ihrer Lage längs des Umfanges befestigt, um die Ge  samtheit aller Schleifen an     Ort    und Stelle zu halten  und deren Wegrutschen von einem Teil der Wick-           lungsköpfe    zu einem anderen     Teil    derselben unter  dem Einfluss der     Zentrifugalkräfte    zu verhindern,  welche bestrebt sind, Teile der Wicklungsköpfe in  radialer Richtung zu verlagern.

   Neben den durch  diese     Bauart    der Halterung der Wicklungsköpfe gegen  radiale Verlagerungen unter der     Fliehkraftwirkung     auftretenden mechanischen Problemen     beansprucht     der Befestigungsring auch einen wesentlichen Teil des  Raumes zwischen der Innenseite der Wicklungsköpfe  und der Welle, was den Umfang des dort hindurch  geleiteten Kühlluftstromes beeinträchtigt, der zur  Kühlung der Wicklungsköpfe und des     Rotorblech-          paketes    erforderlich ist.  



  Die Erfindung betrifft nun weiterhin die Verwen  dung des erwähnten Fasergebildes in einer dynamo  elektrischen Maschine, welche einen Kern aus     magne-          tisierbarem    Material und Wicklungen aus elektri  schem Leitermaterial     aufweist,    wobei die Wicklungen  Wicklungsköpfe bilden, die aus den Wicklungsnuten  im Kern herausragen, und eine Halterung der Wick  lungsköpfe vorhanden ist, wozu ein konzentrisch zu  den Wicklungsköpfen angeordneter Haltering vorgese  hen ist. Kennzeichnend ist hierbei, dass die Wick  lungsköpfe am Haltering durch Umschlingen mit dem  Fasergebilde festgebunden werden und das Kunst  harzgemisch nachträglich ausgehärtet wird.  



  Ein insbesondere für dynamoelektrische Maschi  nen verwendbares imprägniertes Fasergebilde soll  weich, nicht klebend und nachgiebig sein, damit es  beispielsweise auf die Spulen leicht aufgebracht wer  den kann. Weiterhin soll das Fasergebilde eine aus  reichende Zeit lagerfähig sein und dabei weich blei  ben.     Ferner    ist natürlich ebenfalls wichtig, dass das  Fasergebilde steif wird und hohe Festigkeit besitzt.  Daneben ist auch von Bedeutung, dass die zur Trän  kung verwendete Harzkomposition an den     Fasern    des  Fasergebildes haftet. Um darüber hinaus eine sich  selbst spannende Halterung zu schaffen, muss die zur  Imprägnierung verwendete Harzkomposition beim  Härten schrumpfen.  



  Das erfindungsgemässe Fasergebilde soll all diesen  Anforderungen entsprechen und Wicklungen ermög  lichen, die hohen Temperaturen standhalten und kor  rosionsfrei sind. Vorzugsweise bestehen die Fasern  des Fasergebildes aus Glasfäden mit einem Durch  messer des     Einzelfadens    von ungefähr 0,005 mm, wo  bei ein Fasergebilde gewöhnlich aus etwa 60 Fäden  besteht.  



  Die Vorteile der Glasfäden liegen in den günsti  gen mechanischen und chemischen Eigenschaften die  ses Materials und in der Möglichkeit, Fasern von  praktisch beliebiger Länge verwenden zu können. Es  können jedoch auch organische     Fasern,    beispielsweise       Baumwollfasern    mit einer Länge von etwa 20 bis  40 mm, für die Herstellung des Fasergebildes ver  wendet werden. Die Baumwollfasern werden dabei  zur parallelen Orientierung     kardiert    und zu Strängen  mit einer Dicke von etwa 25 mm Durchmesser zu  sammengefasst. Diese Stränge weisen praktisch keine  Zugfestigkeit auf und werden daher unter schwacher    Verdrehung des Stranges bis zu einem     Strangdurch-          messer    von etwa 6 mm ausgezogen.

   Das so erhaltene  Fasergebilde wird dann mit der Harzkomposition  imprägniert.  



  Das in der Harzkomposition enthaltene ungesät  tigte     Alkydharz    kann zum Beispiel durch     Vereste-          rung    eines mehrwertigen Alkohols und einer     a-unge-          sättigten        a-ss-Polycarbonsäure    wie     Diäthylenglycol-          maleat    hergestellt werden.

   Der     Diallylester    ist das  Produkt der     Veresterung    von     Allylalkohol    mit einer       Dicarbonsäure,    wie zum Beispiel     Phthalsäure.    Die  Harzkomposition enthält fernerhin einen Katalysator  zur Beschleunigung bzw. Einleitung der     Copolymeri-          sation        (Mischpolymerisation)    von     Alkydharz    und     Di-          allylester,    z. B.     Benzoylperoxyd,    sowie ein     Polyvinyl-          acetal,    z.

   B.     Polyvinylformal    und einen     Inhibitor.    Ge  eignete     Polyvinylacetale    sind in den USA-Patent  schriften     Nrn.    2307588 und 20430 (Wiederausgabe)  beschrieben.  



  Vorzugsweise werden     Polyvinylacetale    mit einem       Polymerisationsgrad    verwendet, der höher liegt als  der     Polymerisationsgrad    des     Alkydharzes    bzw. des bei  der Härtung der Harzkomposition entstehenden       Mischpolymerisates    aus     Alkydharz    und     Diallylester.     



  Die Verwendung eines solchen relativ hochpoly  meren Materials soll der gehärteten Harzkomposition  grössere     Zähigkeit    und grössere Widerstandsfähigkeit  gegen     Vibrations-    und Biegebeanspruchung verleihen,  da das bei der Härtung entstehende     Mischpolymerisat     normalerweise relativ brüchig ist.  



  Der in der Harzkomposition enthaltene     Inhibitor     soll die     Polymerisation    bzw. Härtung bei Raumtem  peratur verhindern und ist beispielsweise     Chinon    oder       Hydrochinon.     



  Vorzugsweise liegt die in der Harzkomposition  vorhandene Menge solcher     Inhibitoren    zwischen  0,001 und 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf das  Gewicht von     Alkydharz    und     Diallylester.     



  Zur Imprägnierung des Fasergebildes wird die  Harzkomposition in einem geeigneten Lösungsmittel  gelöst, das vorzugsweise leichtflüchtig und beispiels  weise     Äthylendichlorid    oder eine Mischung aus     Atha-          nol    mit     1-Nitropropan    oder mit     Toluol    ist.  



  Die Menge des verwendeten Lösungsmittels be  trägt     zweekmässigerweise    etwa das Fünf- bis Zwanzig  fache und vorzugsweise das Zehnfache des Gewichtes  an     Polyvinylacetal    bzw.     Polyvinylformal,    das in der  Harzkomposition vorliegt.  



  Die Imprägnierung des Fasergebildes mit einer  solchen Lösung kann in beliebiger Weise durchgeführt  werden. Das Eintauchen des Fasergebildes in ein Bad  der     Lösung    ist besonders vorteilhaft. Nach der Im  prägnierung kann das Lösungsmittel durch Trocknen  des imprägnierten Produktes während     1/2    bis zwei  Stunden bei Raumtemperatur entfernt werden, so dass  die Faserstruktur nicht mehr klebrig ist und einfach  gehandhabt werden kann. Vorzugsweise sind bei dem  imprägnierten Produkt die Hohlräume zwischen den  Fasern praktisch vollständig mit der Harzkomposition  gefüllt.      Das imprägnierte und getrocknete Fasergebilde ist  gebrauchsfertig, kann aber auch längere Zeit ohne  wesentliche Veränderung seiner Eigenschaften ge  lagert werden.  



  Beim Härten der Harzkomposition tritt häufig  eine gewisse Schrumpfung auf, beispielsweise mit  einem räumlichen Schrumpfungskoeffizienten von  8      /o    und einem linearen Koeffizienten von 2 0/0. Die  ser Schrumpfungseffekt kann vorteilhaft zum Erzie  len von Spannungen in einer Wicklung des imprä  gnierten Fasergebildes ausgenützt werden.  



  Die Verwendung des imprägnierten Fasergebildes  in dynamoelektrischen Maschinen soll nun anhand  der beiliegenden Zeichnungen in einigen Beispielen  näher erläutert werden. Dabei zeigt:       Fig.    1 eine perspektivische Ansicht eines     Stators     einer dynamoelektrischen Maschine;       Fig.    2 eine perspektivische Teilansicht der Wick  lungsköpfe des     Statoraufbaues    nach     Fig.    1;       Fig.3    eine Teilansicht ähnlich     Fig.2    in einer  etwas anderen Aufbauart;

         Fig.    4 eine Teilansicht der Innenseite der Wick  lungsköpfe eines     Stators,    aus der die Verschnürung  benachbarter Wicklungsköpfe ersichtlich ist;       Fig.    5 eine perspektivische Ansicht eines Rotors  einer dynamoelektrischen Maschine und       Fig.    6 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt ge  zeichnet, der     Fig.    5 zur Erläuterung der Verbesserung  der Kühlung.  



  In der     Fig.    1 ist ein     Statoraufbau    einer dynamo  elektrischen Maschine mit dem Gehäuse 1 und dem  darin befindlichen Kern 2 aus     magnetisierbarem    Ma  terial dargestellt. Der Magnetkern 2 ist mit Wick  lungsnuten 3 versehen, in denen sich auf Formen her  gestellte Spulen mit Wicklungsköpfen 4 befinden. Bei  dem dargestellten     Stator    weist jede der Spulen eine  Längsseite 5 auf, deren eine unten in der Nut 3 liegt,  also im grössten radialen Abstand von der     Stator-          bohrung,    und deren andere Längsseite 6 oben in einer  anderen Nut 3 liegt. Die     Statorspulen    sind über meh  rere Leitungen 7 mit der Stromquelle verbunden.  



  Bei dem in     Fig.2    dargestellten Ausschnitt des       Stators    gemäss     Fig.    1 sind gleiche Bezugsnummern  für gleiche Teile verwendet.  



  Die     nebeneinanderliegenden    Längsseiten 5 der  Spulen sind durch Keilstücke 8 aus Isoliermaterial  voneinander getrennt. Die Keilstücke 8 sind am äusse  ren Ende so geformt, dass ein Kanal 9 entsteht, in  dem sich der Haltering 10 befindet.  



  Im     Stator    nach     Fig.    1 und 2 besteht der Ring 10  aus einer Vielzahl Windungen aus dem beschriebenen  Fasergebilde. Da dieses in flexiblem Zustand aufge  bracht wird, schmiegt es sich eng an die Kontur der  äusseren Peripherie der Wicklungsköpfe an. Obwohl  der Ring 10 auch aus einem einzigen Faserstrang  grösseren Durchmessers hergestellt werden könnte,  wird derselbe vorzugsweise aus einer vorgegebenen  Anzahl Windungen aus einem dünneren Fasergebilde  gefertigt, wobei die Endstücke jeweils in das bereits  aufgebrachte Fasergebilde eingedrückt oder einge-         schlauft    werden, so dass ein endloser Ring beliebiger  gewünschter Festigkeit entsteht.  



  Nach Vollendung des Halteringes 10 um die       Statorwickelköpfe    wird mit weiteren Fasergebilden in  Form der Schleifen 11, der Ring 10 und das jeweils  nächstgelegene Paar aussenliegender     Spulenseiten    5  der Wickelköpfe umschlungen. Es können zwar auch  mehrere aussenliegende     Spulenlängsseiten    5 durch eine  einzige Schleife 11     mitumfasst    werden, jedoch ergibt  sich ein festerer     Aufbau,    wenn nur je zwei umschlun  gen werden. Die Schleifen 11 können auf beliebige  Weise hergestellt werden, jedoch hat sich die Verwen  dung einer gebogenen Nadel nach Art einer Sattler  nadel als beste Methode erwiesen.

   Bei der Herstel  lung der Schleifen 11 kann ein Fasergebilde von be  liebiger Länge     verwendet    werden, und weitere Stücke  können jeweils angeknüpft werden, bis alle Spulen  längsseiten 5 am Ring 10 befestigt sind. Es sei darauf  hingewiesen, dass     zur    Herstellung der Schleifen 11.  die einzige erforderliche Verknüpfungsarbeit bei der  Befestigung eines nachfolgenden Fasergebildes am  Vorausgehenden auftritt. Falls ein genügend langes  Fasergebilde zur Herstellung aller Schleifen 11 zur  Verfügung steht, kann auch diese Verknüpfungsarbeit  fortfallen. Der wirtschaftliche     Vorteil,    infolge der Re  duzierung der Arbeitsstunden bei der     Anbringung     ohne jede     Verknotung    ist recht beträchtlich.  



  Es ist ersichtlich, dass weitere Fasergebilde in  Schleifen 12 rund um die Zuleitungen 7     zu    den Spu  len und um die Leiter 13 einiger     Statorspulen    ange  bracht werden können. Diese Schleifen 12 können  ganz in gleicher Weise wie die oben beschriebenen  Schleifen hergestellt werden.  



  Die fertigen umschlungenen Wicklungen werden  dann erhitzt, beispielsweise bei einer     Temperatur    von  135  C während einer halben Stunde, wodurch der  Haltering 10 und die Fasergebilde 11 und 12 in feste  Teile, etwa von der Festigkeit des Eisens, umgewan  delt werden.  



  In diesem Endzustand verbinden sich die einan  der überlappenden Windungen des Fasergebildes im  Ring 10 untereinander und bilden eine feste Hal  terung, die den Unregelmässigkeiten der Aussenseite  der Wicklungsköpfe angepasst ist. Ferner verbinden  sich die den Haltering 10 umhüllenden Schleifen 11  mit demselben und ergeben ein     einheitliches    Halte  gebilde, das eine Bewegung der Wicklungsköpfe nach  jeder Richtung verhindert. Infolge des Schrumpf  koeffizienten des Harzgemisches spannt sich der Ring  10 selbsttätig um die Wicklungsköpfe, und ebenso  pressen die Schleifen 11 die Wicklungsköpfe an den  Ring 10, sobald der     Härteprozess    beginnt.  



  Die     Fig.    3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel  dieser Bauart, unter Verwendung eines metallischen  Halteringes 10a anstelle des Geweberinges 10 der       Fig.    2. Der Metallring 10a ist mit einem     Isolierüber-          zug    versehen, um Kurzschlüsse der Wicklungsköpfe 4  zu     vermeiden.    Bei dieser Ausführung umschliessen  die Schleifen 11 ebenfalls die äusseren     Spulenlängs-          seiten    5 der Wicklungsköpfe und den Metallring 10a,      um die Wicklungsköpfe am     Haltering    zu befestigen.

    Nach Aushärtung des Kunstharzes, mit dem das Fa  sergebilde der Schleifen 11 getränkt ist, bilden diese  feste selbsttragende Halterungen, die zur Befestigung  der einzelnen Wicklungsköpfe 5 am Ring 10a dienen.  Eine zusätzliche Halterung der Wicklungsköpfe ist  durch eine Befestigung des Ringes 10a am Gehäuse I       mittels    einer     Vielzahl    von Schleifen 21 aus Fasergebil  den erzielbar, die den Ring 10a umschliessen und  durch Augen 22 am Gehäuse 1 hindurchgefädelt     sind.     



  Es sei darauf hingewiesen, dass jede     einzelne    der  Schleifen 11 eine kleine selbsttragende und sich selbst  spannende Halterung     darstellt,    was zur Folge hat,  dass bei Zerstörung oder beim Reissen einer dersel  ben die übrigen Schleifen weiterhin die Wicklungs  köpfe festhalten, während beim üblichen Festbinden  mit Schnur das Reissen an irgendeiner Stelle zur Lok  kerung der gesamten Halterung der Wicklungsköpfe  führt. Da jede     einzelne    der Schleifen 11, 12 und 21  fest und selbsttragend ist, hat selbstverständlich das  Zerreissen oder Brechen einer     einzelnen    Schleife kei  nen     Einfluss    auf die Halterung seitens der übrigen  Schleifen.  



  In der     Fig.    4 ist eine Teilansicht der Mittel zur  Erzielung einer zusätzlichen Halterung für die inne  ren     Spulenlängsseiten    6 wiedergegeben. Hierbei wird  eine     flexible    Bandage 15 aus einem oder mehreren  Fasergebilden des vorliegenden Aufbaues um zwei  oder mehrere benachbarte innenliegende     Spulenlängs-          seiten    6 herumgeschlungen. Durch mehr als eine sol  che Bandage längs der Innenseite der Wicklungsköpfe  ergibt sich eine weitere Verstärkung der Halterung  für die     Wicklungsköpfe.     



  Ferner kann das imprägnierte Fasergebilde der  vorliegenden Art auch zur Befestigung der     Spulenlei-          ter    13 untereinander dienen, wie bei 16 gezeigt, indem  das Fasergebilde um jeweils     aufeinanderfolgende    Lei  ter herumgeschlungen, mit einem Halbknoten 17 fest  gemacht und mit dem nächstfolgenden Leiter verbun  den wird.  



  Es ist nun ersichtlich, dass beim Aushärten der       Kunstharzkomposition    die Bandagen 15 und 16 das  Zusammenpressen benachbarter Leiter bewirken. Da  das Kunstharz aber sehr fest ist, dient es zur Hal  terung benachbarter Leiter in ihrer Lage zueinander  gegenüber Zug- und     Druckkräften.     



  Die     Fig.    5 und 6 zeigen einen Rotor einer dynamo  elektrischen     Maschine    mit einer Wicklung aus Spu  len, mit einer grossen Zahl von     dünndrahtigen    Win  dungen, besonders für die Verwendung     in    Maschinen  mit grosser Leistung, grossem     Rotordurchmesser    und  hoher     Drehzahl        bestimmt.     



  Der Rotor, als Ganzes mit 23 bezeichnet, besitzt  eine Welle 24, die den     Rotor-Magnetkern    25 trägt.  Der Kern 25 ist mit Nuten für die in üblicher Weise  angeordneten Spulen 26 versehen. Die Spulen 26  bilden an jedem Ende des Rotors 23 Wicklungsköpfe  27, die gegen die Wirkung der Fliehkraft zuverlässig  gehalten sein müssen, angesichts der Biegsamkeit des  in den Spulen verwendeten dünnen Drahtes.    Die Fasergebilde 28 umschliessen die Wicklungs  köpfe der verschiedenen Spulen mit einer     Vielzahl    von       Windungen    28a dicht nebeneinander rings um den  Umfang der Wicklungsköpfe, wodurch eine durch  brochene,     spiralartige,    eng anliegende Umhüllung der  Wicklungsköpfe entsteht.

   Vorzugsweise werden die  Windungen 28a aus einem Fasergebilde 28 herge  stellt, dessen Enden     miteinander    verknüpft werden,  wodurch eine in sich geschlossene     Spiralumhüllung     entsteht.  



  Dann wird das Fasergebilde 28 rund um die  Wicklungsköpfe gewickelt und damit die einzelnen  Wicklungsköpfe der verschiedenen Spulen zusammen  gezogen. Anschliessend erfolgt das Aushärten der       Kunstharzkomposition,    um eine feste selbsttragende       Spiralhülle    zu schaffen, welche die einzelnen Wick  lungsköpfe der Spulen zusammenhält und eine Ver  lagerung derselben gegeneinander verhindert. Da eine  Relativbewegung der Wicklungsköpfe untereinander  verhindert ist, unterstützen sich die Wicklungsköpfe  der Spulen gegenseitig.  



  Am Rotor nach     Fig.    5 und 6 ist eine Vielzahl  von Windungen 28b längs des Umfanges vorgesehen,  zwecks Bildung einer in radialer Richtung dünnen,  in axialer Richtung breiten Haltebandage, wie aus       Fig.6    ersichtlich, welche praktisch alle Teile der       Rotorwicklungsköpfe    zusammenhält. Die Wicklungs  köpfe sind vorzugsweise am Ende gegen     die    Welle  zu geneigt, so dass die von den Windungen 28b gebil  dete Hülle konische Gestalt     besitzt,    was eine verbes  serte Führung für durch die Wicklungsköpfe strö  mende Kühlluft ergibt. Weitere Windungen 28c aus  Fasergebilde umschliessen sowohl die Wicklungs  köpfe wie auch die Hülle 28b.

   Bei der Härtung der       Kunstharzkomposition    wird dieses fest, und die Win  dungen 28a vereinigen sich mit der Bandage 28b und  den Windungen 28c zu einem einheitlichen Gebilde,  das die Wicklungsköpfe gegen die Wirkung der Zen  trifugalkraft festhält.  



  Es wurden Untersuchungen angestellt zwecks     Er-          mittung    der Wirksamkeit der Halterung der Wick  lungsköpfe nach     Fig.    5. Bei der fünffachen Nenndreh  zahl war die Halterung nach     Fig.    5 noch vollständig  und ohne jedes Anzeichen einer Beschädigung oder  Deformation der Wicklungsköpfe und Fasergebilde.  Dagegen ergeben sich befriedigende Resultate bei der  bisher üblichen Bauart mit Baumwollschnur nur bis  zu einer um 25 % über der Nenndrehzahl liegenden  Tourenzahl.

   Die Bedeutung des vorliegenden Auf  baues ist besonders daraus erkennbar, dass die für die  Vergleichsversuche verwendete Baumwollschnur eine  Zugfestigkeit von 453     kg/cm2,    das nichtimprägnierte       Glasfasergebilde    eine     Zugfestigkeit    von nur 343     kg/cm2     aufwies.  



  Aus der     Fig.    6 ist die Art und Weise ersichtlich,  wie die aus Fasergebilde bestehende äussere Umwick  lung 28b die Kühlwirkung an den     Rotorwicklungs-          köpfen    verbessert. Die gegenseitige     überlappung    der       einzelnen    Windungen aus Fasergebilde ergibt eine      selbsttragende Hülse um die Aussenseite der Wick  lungsköpfe, die den Luftstrom dicht an der Wick  lung vorbei zu den Öffnungen leitet, wie durch die  Pfeile in     Fig.    6 angedeutet.

   Es sei ferner darauf hin  gewiesen, dass infolge der den Luftstrom zu den     öff-          nungen    in der Wicklung leitenden Hülse 28b, die aus  dem     Rotorkern    herausragenden Teile der Wicklungs  köpfe wie     Ventilatorflügel    wirken und dadurch Luft  durch die Spulen fördern, was die Ableitung einer  grösseren Wärmemenge vom Rotor und den Wick  lungsköpfen ermöglicht. Da die vorliegende Bauweise  einen Haltering im Raum zwischen der Welle und der  Innenseite der Wicklungsköpfe entbehrlich macht, er  gibt sich praktisch der doppelte Strömungsquerschnitt  für die Kühlluft.

   Diese beiden Effekte, nämlich die       Querschnittsvergrösserung    und die Wirkung der Hülse  28b, ermöglichen die Konstruktion eines Rotors, der  ohne Nachteil mit höherer Belastung betrieben wer  den kann.  



  Der Verzicht auf einen metallischen Haltering an  der inneren Peripherie der     Rotorwicklungsköpfe    er  gibt einen weiteren Vorteil. Falls der Ring aus     ma-          gnetisierbarem    Material besteht, wird der Blindwider  stand des Rotors durch den     Magnetfluss    erhöht, der  mit dem Ring und den Spulen verkettet ist. Während  dies bei den üblichen Induktionsmotoren mit Rotor  wicklung für die niedrige elektrische     Rotorfrequenz     unkritisch ist, kann diese     Blindwiderstandserhöhung     bei     Frequenzwandlern    der     Induktionsbauart    mit  hohen     Rotorfrequenzen    von Bedeutung sein.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRüCHE I. Imprägniertes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass es aus an nähernd parallelen Fasern besteht und mit einer wärmehärtbaren Harzkomposition imprägniert ist, welche folgende Bestandteile enthält:
    ein ungesättigtes Alkydharz sowie einen Diallyl- ester einer Dicarbonsäure im Verhältnis von 1 bis 3 Gewichtsteilen Alkydharz pro Gewichtsteil Ester, einen Katalysator für die Beschleunigung der Copoly- merisation von Alkydharz und Diallylester,
    ein Poly- vinylacetal in einer Menge von 15-75 %, bezogen auf das Gesamtgewicht von Alkydharz, Diallylester und Polyvinylacetal, und einen Inhibitor zur Verhin derung der Polymerisation der Mischung bei Raum temperatur. Il.
    Verwendung eines Fasergebildes nach Patent anspruch I in einer dynamoelektrischen Maschine, welche einen Kern (2, 25) aus magnetisierbarem Ma terial und Wicklungen aus elektrischem Leitermate rial aufweist, wobei die Wicklungen Wicklungsköpfe (4, 27) bilden, die aus den Wicklungsnuten (3) im Kern (2, 25) herausragen, und eine Halterung der Wicklungsköpfe (4, 27) vorhanden ist, wozu ein kon zentrisch zu den Wicklungsköpfen (4, 27) angeordne ter Haltering (10, 28b) vorgesehen ist, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wicklungsköpfe (4., 27) am Haltering (10, 28b) durch Umschlingen mit dem im prägnierten Fasergebilde festgebunden werden und dass darauf die Kunstharzkomposition gehärtet wird. UNTERANSPRüCHE 1.
    Verwendung gemäss Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass der konzentrische Halte ring (10, 28b) der Kontur der Wicklungsköpfe (4, 27) angepasst ist. 2. Verwendung gemäss Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von überlappen den Umwicklungen den Haltering (10, 28b) bilden. 3. Verwendung gemäss Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering die Gestalt einer Hülse besitzt, die vom Kern einen Abstand besitzt und die Wicklungsköpfe umschliesst.
CH346919D 1953-09-03 1954-09-01 Imprägniertes Fasergebilde für elektrotechnische Zwecke CH346919A (de)

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