Statorwicklung für elektrische Maschinen Bei den Statorwicklungen von elektrischen Ma schinen wird der Kupferquerschnitt der Windungen in gegeneinander isolierte Einzelleiter unterteilt. Diese Einzelleiter, insbesondere wenn es sich um Maschi nen grosser Leistung handelt, werden meistens als Stableiter ausgebildet und ausserdem noch verdrillt bzw. verseilt, um die Zusatzverluste zu verringern. Dies führt bei Kupferleitern mit rechteckigem Querschnitt zu Kreuzungen der Einzelleiter und zu Leiterbündeln mit unregelmässigen Querschnitten.
Wenn beispielsweise ein Teil der Einzelleiter einen grösseren Querschnitt hat, wie dies der Fall ist, wenn sie als Hohlleiter mit direkter Kühlung ausgebildet sind, so ergeben sich noch grössere Abweichungen bezüglich der Leitbündel-Querschnitte.
Beim Pressen des isolierten Leiterbündels zum Zwecke der Verklebung, Formgebung, Verfestigung und zur Erreichung eines guten Füllfaktors ist es von Vorteil, wenn der Pressdruck regelmässig über die ganze Länge des Leiterbündels verteilt ist. Infolge der erwähnten unregelmässigen Querschnitte des Leiterbündels ist aber die gewünschte Vertei lung des Pressd'ruckes nicht erreichbar, da der Druck nur an den Kreuzungsstellen (Kröpfungsstellen) wir ken kann. Wenn auch noch Hohlleiter verwendet werden, besteht sogar die Gefahr, dass diese an den Kreuzungsstellen eingedrückt werden.
Dieser gleich mässig verteilte Druck, insbesondere über den in der Nut liegenden Teil des Leiterbündels, ist aber ausser dem noch sehr wichtig, damit die Isolation des Leiterbündels möglichst dünn und regelmässig wird, um bei der Verwendung von Hohlleitern einen günstigen Wärmeübergang zu erreichen.
Zur Behebung der erwähnten Nachteile ist es bekannt, insbesondere bei Isolationen, die nicht imprägniert, sondern durch Verpressen verklebt wer den, die Aussparungen oder Lücken im Querschnitt des Leiterbündels mit Keilen auszufüllen. Diese Füllkeile werden meistens vor dem Umwickeln des Leiterbündels mit einer Isolation in die Aussparun gen des Querschnittes eingeklebt.
Bei diesem Ver fahren sind aber unter, neben und zwischen den Füllkeilen glimmende Lufteinschlüsse, die die Keile schnell zerstören können, praktisch unvermeidbar, und wenn noch für die Füllkeile ein Isoliermaterial verwendet wird, was die billigste und sicherste Lösung ist, ergibt sich ausserdem ein ungünstiger Einfluss auf die dielektrisch hochbeanspruchte Isolation des Leiterbündels.
Es ist ferner üblich, zur elektrischen Abschirmung solcher Teile einen inneren halbleitenden Glimm- schutz anzubringen, der das Potential des Leiter bündels direkt an die Hauptisolation der Wicklung legt und somit die dielektrisch schwachen Teile kurzschliesst. Diese innere halbleitende Glimmschutz- anordnung, die aber in erster Linie zur Unterbindung des Glimmens zwischen Leiterbündel und Haupt isolation, das als Folge der Loslösung der letzteren vom Leitbündel entsteht, dient, nützt nur sehr wenig zur Beseitigung der im .Zusammenhang mit den Füllkeilen vorkommenden Lufteinschlüsse.
Ausser dem verschlechtern alle das ganze Leiterbündel umhüllenden halbleitenden Schichten die Wärmeleit fähigkeit, weil sie das Ablösen der Hauptisolation vom Leiterbündel nicht verhindern.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden nun mehr die Nachteile der bisher verwendeten Füllkeile dadurch vermieden, dass die Ausfüllkeile mindestens auf den Schmalseiten des Leiterbündels mit einer halbleitenden Schicht versehen werden, die bei den Leiterabkröpfungen mit den Leiterbündel elektrisch verbunden sind.
Anhand der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 je ein Leiterbündel einer Stabwicklung im Querschnitt. In beiden Figuren be deuten 1 die verdrillten Einzelleiter des aus zwei Leitergruppen gebildeten Stabes, wobei in jeder Gruppe eine Anzahl von Hohlleitern 2 vorgesehen ist. Die durch die Verdrillung der Einzelleiter ver ursachten Aussparungen bzw. Lücken im Leiter bündel werden durch die Keile 3 ausgefüllt, welche in diesen Aussparungen eingeklebt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Ausfüllkeile 3 auf den Schmalseiten des Leiterbündels und gegebenenfalls auch noch auf der äusseren Längsseite mit einer halbleitenden Schicht 7 versehen. Für die Herstellung dieser halbleitenden Schicht 7 ist es zweckmässig, einen halbleitenden Klebstoff zu verwenden, der auch für das Einkleben der Keile 3 benutzt werden kann und gleichzeitig den örtlichen Kontakt an den Kröpfungsstellen herstellt. Selbst verständlich kann aber auch ein nichtleitender Kleb stoff für die Befestigung der Keile in den Aussparun gen zur Anwendung kommen. Da der halbleitende Belag 7 auf den Ausfüllkeilen 3 Graphit bzw.
Karborundum enthält, verbindet sich dieser nur schlecht mit der äusseren, nicht dargestellten Haupt isolation des Stabes, wenn diese Isolation unter Ver wendung eines Kunstharzes hergestellt ist. Es ist daher noch auf beiden Schmalseiten des Leiter bündels ein Isolierstreifen 5 vorgesehen, der sich ohne weiteres mit der Hauptisolation verbinden lässt und mittels der halbleitenden Klebstoffschicht 7 ohne weiteres auf den Leitbündeln befestigt werden kann. Anstelle der auf den Keilen aufgebrachten halbleitenden Schicht können die Keile selbst teil weise aus halbleitendem Material hergestellt werden.
In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die besonders für mit Folien isolierte Stäbe geeignet ist. In diesem Falle wird das aus den Einzelleitern 1, Hohlleitern 2 und Ausfüllkeilen 3 bestehende Leiterbündel auf den beiden Schmalseiten mit je einer über die Länge des Stabes sich erstreckenden Kappe 6 versehen. Diese Kappen 6, die entweder aus halbleitendem Material oder aus mit einem halbleitenden Überzug versehenen Isoliermaterial bestehen, dienen hier als Abschirmung für die Ausfüllkeile 3.
Die Befestigung der Kappen 6 auf dem Leiterbündel erfolgt am zweckmässigsten mittels des halbleitenden Klebstoffes, der gleichzeitig zur Herstellung des halbleitenden Überzuges für die Kappen verwendet wird, wenn diese nicht selbst aus halbleitendem Material bestehen.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Kanten der Kappen 6 abgerundet, so dass die aus Folien hergestellte Hauptisolation des Leiterbündels am Stab satt anliegen kann. Bei Stäben, die wie hier teilweise aus Hohlleitern 2 gebildet sind, sind die abgerundeten Kappen 6 unerlässlich, da die Ecken des Leiterbündels sonst nicht in erwünschtem Masse abgerundet werden könnten, ohne die Hohlleiter in unzulässiger Weise zu schwächen.
Die Anordnung gemäss der Erfindung kann unter Umständen gegenüber den veranschaulichten Aus führungsbeispielen eine gewisse Vereinfachung er fahren. Bei solchen Stäben, wo eine Verklebung der auf den Ausfüllkeilen vorzusehenden halbleitenden Schicht mit der den Stab umhüllenden Hauptisolation ohne weiteres möglich ist, können die Isolierstreifen 5 (Fig. 1) bzw. die Kappen 6 (Fig. 2) entbehrt werden.
Stator winding for electrical machines In the stator winding of electrical machines, the copper cross-section of the windings is divided into individual conductors that are insulated from one another. These individual conductors, especially when it comes to high-performance machines, are usually designed as bar conductors and are also twisted or stranded in order to reduce additional losses. In the case of copper conductors with a rectangular cross-section, this leads to crossings of the individual conductors and to conductor bundles with irregular cross-sections.
If, for example, some of the individual conductors have a larger cross-section, as is the case when they are designed as waveguides with direct cooling, there are even greater deviations with regard to the conductor bundle cross-sections.
When pressing the insulated conductor bundle for the purpose of gluing, shaping, strengthening and to achieve a good fill factor, it is advantageous if the pressing pressure is evenly distributed over the entire length of the conductor bundle. As a result of the aforementioned irregular cross-sections of the conductor bundle, however, the desired distribution of the pressing pressure cannot be achieved, since the pressure can only act at the crossing points (cranking points). If waveguides are also used, there is even a risk that they will be dented at the crossing points.
This evenly distributed pressure, especially over the part of the conductor bundle lying in the groove, is also very important so that the insulation of the conductor bundle is as thin and regular as possible in order to achieve a favorable heat transfer when using waveguides.
To overcome the disadvantages mentioned, it is known, especially in the case of insulation that is not impregnated, but glued by pressing who to fill the recesses or gaps in the cross section of the conductor bundle with wedges. These filler wedges are usually glued into the Aussparun conditions of the cross-section before wrapping the bundle of conductors with insulation.
In this process, however, smoldering air pockets under, next to and between the filler wedges, which can quickly destroy the wedges, are practically unavoidable, and if an insulating material is still used for the filler wedges, which is the cheapest and safest solution, there is also an unfavorable one Influence on the dielectric high stressed insulation of the conductor bundle.
It is also customary to electrically shield such parts to attach an inner semiconducting glow protection, which applies the potential of the conductor bundle directly to the main insulation of the winding and thus short-circuits the dielectrically weak parts. This inner semiconducting corona protection arrangement, which primarily serves to prevent the glow between the conductor bundle and the main insulation, which arises as a result of the detachment of the latter from the conductor bundle, is of very little use in eliminating the air inclusions that occur in connection with the filler wedges .
In addition, all the semiconducting layers enveloping the entire conductor bundle deteriorate the thermal conductivity, because they do not prevent the main insulation from being detached from the conductor bundle.
According to the present invention, the disadvantages of the previously used filler wedges are avoided in that the filler wedges are provided with a semiconducting layer at least on the narrow sides of the conductor bundle, which are electrically connected to the conductor bundles at the conductor bends.
Based on the drawing, some embodiment examples of the invention are explained in more detail, namely, FIGS. 1 and 2 each show a conductor bundle of a rod winding in cross section. In both figures be 1 mean the twisted individual conductors of the rod formed from two groups of conductors, a number of waveguides 2 being provided in each group. The recesses or gaps in the conductor bundle caused by the twisting of the individual conductors are filled by the wedges 3 which are glued into these recesses.
In the embodiment according to FIG. 1, the filling wedges 3 are provided with a semiconducting layer 7 on the narrow sides of the conductor bundle and optionally also on the outer longitudinal side. For the production of this semiconducting layer 7 it is expedient to use a semiconducting adhesive, which can also be used for gluing in the wedges 3 and at the same time establishes the local contact at the offset points. Of course, a non-conductive adhesive can also be used to attach the wedges in the cutouts. Since the semiconducting coating 7 on the filling wedges 3 is graphite or
Contains carborundum, this connects poorly with the outer, not shown main insulation of the rod when this insulation is made using a synthetic resin Ver. It is therefore still an insulating strip 5 is provided on both narrow sides of the conductor bundle, which can be easily connected to the main insulation and can be easily attached to the conductive bundles by means of the semiconducting adhesive layer 7. Instead of the semiconducting layer applied to the wedges, the wedges themselves can be made partly from semiconducting material.
In FIG. 2, an embodiment of the invention is illustrated which is particularly suitable for rods insulated with foils. In this case, the conductor bundle consisting of the individual conductors 1, waveguides 2 and filling wedges 3 is provided on each of the two narrow sides with a cap 6 extending over the length of the rod. These caps 6, which consist either of semiconducting material or of insulating material provided with a semiconducting coating, serve here as a shield for the filling wedges 3.
The attachment of the caps 6 to the conductor bundle is most expedient by means of the semiconducting adhesive, which is used at the same time to produce the semiconducting coating for the caps, if these are not themselves made of semiconducting material.
As can be seen from FIG. 2, the edges of the caps 6 are rounded, so that the main insulation of the conductor bundle made of foils can lie snugly against the rod. In the case of rods that are partially formed from waveguides 2, as here, the rounded caps 6 are essential, since the corners of the conductor bundle could otherwise not be rounded to the desired extent without weakening the waveguide in an impermissible manner.
The arrangement according to the invention can under certain circumstances lead to a certain simplification compared to the illustrated exemplary embodiments. In those rods where the semiconducting layer to be provided on the filler wedges can easily be glued to the main insulation surrounding the rod, the insulating strips 5 (FIG. 1) or the caps 6 (FIG. 2) can be dispensed with.