Blechpaket für elektrische Maschinen Die Erfindung betrifft ein Blechpaket für elek trische Maschinen, insbesondere für Maschinen mit erhöhter Explosionssicherheit.
Bei derartigen Maschinen müssen Funkenbildun gen ausgeschlossen werden. Käfigwicklungen, wel che z. B. im Spritzguss-, Schleuderguss-, Rüttelgussver- fahren usw. hergestellt sind, entsprechen dieser An forderung ohne weiteres. Man kann sie jedoch nur für die Seriefabrikation von Kleinmaschinen verwenden, da sie teure Einrichtungen, Kokillen, Spritzmaschinen usw. bedingen.
Bei grösseren Maschinen werden die Rotorwicklungen durch in die Nuten gelegte Stäbe gebildet, welche beidseitig des Läufers mit Kurz schlussringen verbunden sind. Es zeigt sich nun, dass sowohl im Innern des Eisenkörpers als auch an den beiden Stabenden Funken auftreten können. Diese Funkenbildung ist darauf zurückzuführen, dass durch Schwingungen der Bleche bzw. der Stäbe ein inter- mittierender Kontakt zwischen diesen beiden, auf verschiedenem Potential liegenden Teilen auftritt. Die Schwingungsfähigkeit ist durch die Tatsache gegeben; dass zwischen Stab und Nut ein gewisses Spiel vor handen ist.
Es wurde zwar schon vorgeschlagen, an den Stirnseiten und den radialen Luftschlitzen des Ankereisens zwischen Stab- und Blechpaket Zwischen räume vorzusehen, deren Erstreckung in axialer Richtung ein bis fünf. Millimeter und deren Weite höchstens 0,1 mm beträgt. Hierdurch lässt sich theo retisch die Funkenbildung in an sich zulässiger Weise auf das Innere des Eisenkörpers beschränken, da bei der genannten Bemessung der Zwischenräume ein auftretender Funke das explosive Gemisch infolge der starken Kühlwirkung des dem Ankerstab unmittel bar benachbarten Blechpakets nicht auf die erforder liche Zündtemperatur zu bringen vermag.
Anderseits ist es jedoch fertigungstechnisch ausserordentlich schwierig, eine Spaltweite von höchstens 0,1 mm einzuhalten, und ferner kann man die äusseren Bleche nicht starr genug befestigen, so dass auch immer wie der zwischen diesen Blechen und den Stabenden Funken auftreten. Eine Abhilfe lässt sich nun nicht einfach dadurch erreichen, dass die Spaltweite grösser als<B>0,1</B> mm gewählt würde. Dann entfällt nämlich die erforderliche Kühlwirkung des Blechpakets, und das explosive Gemisch kann ohne weiteres durch einen Funken aus dem Innern des Eisenkörpers entzündet werden.
Die Mängel des Bekannten lassen sich jedoch vermeiden, wenn erfindungsgemäss die Nuten des Blechpaketmittelteils mindestens etwa um 2 ()/0o klei ner sind als die Abmessungen der Käfigstäbe, während zwischen diesen Stäben und den Nuten an den Stirnseiten sowie den Kühlschlitzen des Blechpakets ein Spalt von mehr als 0,1 mm vorgesehen ist.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich die Funkenbildung sowohl im Innern des Blechpakets als auch an den Stabenden mit Sicherheit verhindern lässt und darüber hinaus die Fertigung erheblich er leichtert werden kann.
Die Räume zwischen den vergrösserten Nuten und den Wicklungsstäben werden zweckmässig mit einem wärmefesten Isolierstoff ausgefüllt.
Es ist besonders zweckmässig, als Füllstoff ein härtbares, metallmodifiziertes Epoxyharz zu verwen den, welches eine Verbindung aus einem durchschnitt- lich höchstens eine Hydroxylgruppe im Molekül enthaltenden Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent zwischen 165 bis 400 und aus einem Orthotitansäure- tetraalkylester darstellt.
Es kann auch ein metallorganischer Glycidylpoly- äther Verwendung finden, der eine Verbindung aus 0,1 bis 40 Gewichtsteilen des Esters einer Halbmetall säure mit 100 Gewichtsteilen eines Glycidylpolyäthers darstellt, welcher ein unter 400 liegendes Epoxyäqui- valent und weniger als 1 Hydroxyläquivalent je kg aufweist.
Die vorgenannten Kunststoffe sind unter dem Namen Orlitherm bekanntgeworden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführung werden die vergrösserten Nuten an den beiden Enden des Pakets geschlossen ausgeführt. Dadurch kann ein Verbiegen der Bleche beim überdrehen der Rotoroberfläche vermieden werden.
In- der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch wiedergegeben. Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines Käfigankers und Fig. 2 einen Querschnitt.
Fig. 3 gibt speziell ein Ende des Blechpakets wie der und Fig. 4 eine Seitenansicht davon.
Fig. 5 stellt eine beispielsweise erfindungsgemässe Anordnung bei einem Blechpaket mit Kühlkanälen dar.
Fig. 6 zeigt schliesslich die Anwendung der Erfin dung bei einer Mehrfachkäfigwicklung, und Fig.7 entspricht einem zugehörigen Schnitt.
In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, 1 ist die Welle des Rotors, 2 das Blechpaket, 3 stellt einen Käfigstab dar, der jeweils mit den beidseitigen Käfigringen 4 verbunden ist. 5 sind die an jeder Seite des Läufers angeordneten Blechpaketpressplatten. 6 entspricht dem Teil des Blechpakets, in welchem der Stab festsitzt. Der Teil des Pakets, welcher vergrösserte Nuten besitzt, ist mit dem Bezugszeichen 7 versehen. In Fig. 3 ist mit 8 ein wärmefestes Isoliermaterial bezeichnet.
Gemäss Fig. 5 und 6 sind im Blechpaket Kühlkanäle 9 vorgesehen.
Die Nuten in den Blechen des Teils 6 sind etwas kleiner (etwa 2 bis 5 0/00) gestanzt als die Abmessun gen der Käfigstäbe. Nach dem Aufschichten der ein zelnen Bleche werden die Nuten im Teil 6 durch sorg fältige Bearbeitung, sei es durch Bohren bei zylindri schen Stäben oder durch Räumen bei rechteckigen Stäben, auf solche Abmessungen gebracht, dass ein Eintreiben des Stabes möglich ist. Die dem Teil 7 des Pakets zugehörigen Bleche können bereits im ersten Arbeitsgang die vergrösserten Abmessungen erhalten.
Das erfindungsgemässe Blechpaket lässt sich auch mit Vorteil für Dämpferwicklungen anwenden.
Laminated core for electrical machines The invention relates to a laminated core for electrical machines, in particular for machines with increased explosion protection.
In such machines, spark formation must be excluded. Cage windings, wel che z. B. are manufactured by injection molding, centrifugal casting, vibrating casting, etc., meet this requirement easily. However, they can only be used for the series production of small machines, since they require expensive equipment, molds, injection molding machines, etc.
In larger machines, the rotor windings are formed by rods placed in the grooves, which are connected to short-circuit rings on both sides of the rotor. It can now be seen that sparks can occur both inside the iron body and at the two ends of the rod. This spark formation is due to the fact that vibrations of the metal sheets or rods cause intermittent contact between these two parts, which are at different potentials. The ability to vibrate is given by the fact; that there is a certain amount of play between the rod and the groove.
Although it has already been proposed to provide spaces on the end faces and the radial air slots of the anchor iron between the rod and laminated core, the extent of which in the axial direction is one to five. Millimeters and the width of which does not exceed 0.1 mm. In this way, the spark formation can theoretically be restricted to the inside of the iron body in a manner that is permissible in itself, since with the specified dimensioning of the gaps, a spark does not cause the explosive mixture to reach the required ignition temperature due to the strong cooling effect of the laminated core immediately adjacent to the anchor rod able to bring.
On the other hand, however, it is extremely difficult from a manufacturing point of view to maintain a gap width of at most 0.1 mm, and furthermore the outer metal sheets cannot be fastened rigidly enough so that sparks always occur between these metal sheets and the rod ends. A remedy cannot simply be achieved by choosing a gap width greater than <B> 0.1 </B> mm. The required cooling effect of the laminated core is then not required and the explosive mixture can easily be ignited by a spark from inside the iron body.
The shortcomings of the known can, however, be avoided if, according to the invention, the grooves of the laminated core part are at least about 2 () / 0o smaller than the dimensions of the cage bars, while between these bars and the grooves on the end faces and the cooling slots of the laminated core there is a gap of more than 0.1 mm is provided.
The advantage of the invention is that the formation of sparks both inside the laminated core and at the rod ends can be prevented with certainty and, moreover, production can be made considerably easier.
The spaces between the enlarged slots and the winding bars are expediently filled with a heat-resistant insulating material.
It is particularly expedient to use a curable, metal-modified epoxy resin as filler, which is a compound of an epoxy resin containing an average of at most one hydroxyl group in the molecule with an epoxy equivalent between 165 to 400 and of a tetraalkyl orthotitanate.
It is also possible to use an organometallic glycidyl polyether which is a compound of 0.1 to 40 parts by weight of the ester of a semimetal acid with 100 parts by weight of a glycidyl polyether which has an epoxy equivalent below 400 and less than 1 hydroxyl equivalent per kg.
The aforementioned plastics have become known under the name Orlitherm.
According to a preferred embodiment, the enlarged grooves are designed to be closed at both ends of the package. This avoids bending of the metal sheets when the rotor surface is turned over.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically. Fig. 1 shows the longitudinal section of a cage anchor and Fig. 2 shows a cross section.
Fig. 3 specifically gives one end of the laminated core like that and Fig. 4 is a side view thereof.
5 shows an arrangement according to the invention, for example, in a laminated core with cooling channels.
Finally, FIG. 6 shows the application of the invention to a multiple cage winding, and FIG. 7 corresponds to an associated section.
In the figures, the same parts are provided with the same reference numerals, 1 is the shaft of the rotor, 2 the laminated core, 3 represents a cage bar which is connected to the cage rings 4 on both sides. 5 are the laminated core press plates arranged on each side of the rotor. 6 corresponds to the part of the laminated core in which the rod is stuck. The part of the package which has enlarged grooves is provided with the reference number 7. In Fig. 3, 8 denotes a heat-resistant insulating material.
According to FIGS. 5 and 6, cooling channels 9 are provided in the laminated core.
The grooves in the sheets of part 6 are slightly smaller (about 2 to 5 0/00) punched than the dimensions of the cage bars. After the individual sheets have been stacked, the grooves in part 6 are brought to dimensions such that the rod can be driven in by careful processing, be it by drilling with cylindri's rods or by broaching rectangular rods. The sheets belonging to part 7 of the package can be given the enlarged dimensions in the first working step.
The laminated core according to the invention can also be used with advantage for damper windings.