DD268847A3 - Verfahren zum festsetzen von leiterstaeben in den nuten rotierender elektrischer maschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festsetzen von Leiterstaeben in den Nuten rotierender elektrischer Maschinen, insbesondere Hydrogeneratoren grosser Leistung. Zur Erzeugung einer Einpresskraft auf die Leiterstaebe waehrend eines Vorformierungsprozesses werden Schlaeuche in die Nuten eingelegt und mit einem Druckmittel beaufschlagt. Nach Beendigung des Vorformierungsprozesses werden die Schlaeuche wieder entfernt und darauf die Nuten definitiv verkeilt. Es soll der nach der Druckentlastung und Entfernung der Schlaeuche vor der definitiven Nutenverkeilung auf Grund der Hysterese auftretende Rueckgang des Nuteninhalts und bei vertikaler Lage des Generators ferner ein Verrutschen des Nutinhalts auf Grund der Schwerkraftwirkung vermieden werden. Dazu werden in die Nuten mehrere, sich jeweils ueber einen Nutabschnitt erstreckende Schlaeuche eingelegt und an getrennte Drucksysteme angeschlossen. Nach dem Vorformierungsprozess werden diese Schlaeuche abschnittsweise nacheinander druckentlastet und entfernt und der jeweils freigewordene Nutenabschnitt definitiv verkeilt, bevor die Druckentlastung des benachbarten Nutenabschnittes erfolgt. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festsetzen von Leiterstäben in den Nuten rotierender elektrischer Maschinen, insbesondere Hydrogeneratoren großer Leistung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Nuten elektrischer Maschinen werden durch Nutkeile verschlossen, die nach dem derzeitigen Stand der Technik meist aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Es läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß die Nutenverschlußkeile sowie die Isolation der Wickiungsstähe im Laufe der Zeit zu schwinden beginnen, d. h., daß sich ihre Abmessungen im Querschnitt verkleinern.

Hierdurch lockern sich die Leiterstäbe bzw. die Spulen in den Nuten. Dies gilt besonders für Maschinen mit Kunstharzisolierungen. Bei solchen Maschinen ist es deshalb erforderlich, nach Ablauf einer gewissen Betriebszeit die Nuten nach- bzw. neu zu verkeilen. Sind die Stäbe bzw. Spulen in den Nuten nämlich einmal lose, so beginnen diese infolge der Kraftwirkung zwischen Strom und Fluß zu vibrieren. Durch diese Vibration kann nach einer gewissen Zeit die Isolation zerstört werden, was zu einem Isolationsdurchschlag und damit Erdschluß führen kann, so daß die Maschine außer Betrieb genommen werden muß.

Zur Verhinderung bzw. zum Ausgleich der durch den Schwindvorgang verkleinerten Abmessungen von Nutenverschlußkeilen und Wicklungsq jorschnitt sind bereits verschiedene Maßnahmen bekannt geworden.

So ist es bekannt, das Spiel zwischen Leiterstäben bzw. Spulen und der Nut durch Einlegen von auf die Wicklungsstäbe drückenden, unmagnetischen, federnden Beilagen zu beseitigen (DE-PS 964161).

Es ist ferner bekannt, zur Befestigunng der Wicklungsstäbe einen in sich zusammenhängenden, durch alle Nuten schlangenförmig durchgehenden druckbeaufschlagten Schlauch vorzusehen (DE-OS 1613232), dessen Enden mit einem Preßmittelbehälter außerhalb des Generators verbunden sind, der ständig für einen bestimmten Druck sorgt. Die in den Nuten angeordneten Schläuche können auch in Parallel- oder Reihenparallelschaltung angeordnet und an Sammler angeschlossen sein, die mit dem Druckerzeuger verbunden sind (DE-CS 1816283).

Die^e Lösungen benötigen einen erheblichen technischen Aufwand und sind wartungsintensiv.

Bei der Herstellung bzw. Reparatur elektrischer Maschinen ist es zum Zusammenpressen der Leiterstäbe in den Nuten zur Durchführung von Formierungsprozessen ebenfalls bereits bekannt, Druckschläuche einzusetzen, die in die Nuten eingelegt werden, die dann aber nach der Wärmebehandlung und einer Abkühlzeit wieder aus den Nuten entfernt werden, um sodann die Nuten mit Keilen permane.it zu verschließen (DE-OS 19 62416; Wichmann, A.: Two decades of experience and process in epoxy mica insulation System for Large rotating maschines; IEEE Transaction on Power Apparatus and Systems, VoI PAS-102,

Es erweist sich jedoch als nachteilig, daß die Leiterstäbe, insbesondere Roebelstäbe, auf Grund ihres Hystereseverhaltens nach der Druckentlastung und vor dem endgültigen Verschluß der Nuten zu einem gewissen Teil in die Ausgangslage zurückkehren, so daß die Wirksamkeit des Vorformierungsprozesses gemindert wird. Besonders bei vertikal installierten Generatoren, wie Hydrogenerato. en, besteht außerdem die Gefahr, daß der Nutinhalt auf Grund der Schwerkraft nicht in seiner vorgegebenen Lage definitiv verkeilt werden kann. Die Effekte des Vorformierungsprozesses gehen dann völlig verloren.

-ί- 208 8^7 Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die Leiterstäbe nach einem Vorformierungsprozeß so festzusetzen, daß alle Effekte dieses Prozesses erhalten bleiben.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Festsetzen von Leiterstäben in den Nuten rotierender elektrischer Maschinen anzugeben, bei dem die zur Erzeugung einer radialen Einpreßkraft auf die Leiterstäbe vorgesehenen druckbeaiifschlagten Schläuche so eingelegt und mit der Druckmittelquelle verbunden werden, daß sowohl das Hystereseverhalten der Leiterstäbe beim Festsetzen gemindert wird als auch das Verrutschen des Nutinhalts bei vertikaler Einbaulage vermieden wird. Dies wird erreicht, indem in die Nuten mehrere, sich jeweils über einen Nutenabschnitt erstreckende Schläuche eingelegt, mit Nutkeilen festgelegt und jeweils an getrennte Drucksysteme angeschlossen werden. Nach dem Vorformierungsprozeß werden die Schläuche abschnittsweise nacheinandr Jruckentlastet und entfernt, und der jeweils freigewordene Nutenabschnitt wird definitiv verkeilt, bevor die Druckentlastung des benachbarten Nutenabschnitts erfolgt.

Zweckmäßig werden zum Festlegen der Schläuche zweiteilige Nutkeile eingesetzt, deren Oberkeile zur Definitiwerkeilung in den Nuten verbleiben. Die in Aussparungen der Oberkeile geführten, schmaler als die Nutbreite gestalteten Hilfsunterkeile werden nach dem Vorformierungsprozeß und der Druckentlastung zum Entfernen der Druckschläuche herangezogen und für die Definitiwerkeilung jeweils durch einen Originalkeil ersetzt.

Die Lösung bietet den Vorteil, daß die Oberkeile in de.i Nuten verbleiben können und zur abschnittsweisen Definitiwerkeilung höchstens in der Nut zu verschieben sind.

Besonders für Hydrogeneratoren mit vertikaler Einbaulage ergeben sich dadurch günstige E «dingungen für einen Vorformierungsprozeß und das anschließende Festsetzen der Leiterstäbe, ohne daß die Setzungseffekte des Vorformierungsprozesses gleich wieder verloren gehen.

Die Lösung ermöglicht es, die Wirksamkeit des Vorforn erungsprozesses zu erhöhen.

Es ist zweckmäßig, dazu feste Kunststoffschläuche zu verwenden, die keine Verstärkung am Nutaustritt erfordern.

Ausführungsbeispiel

Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1: ein abgerolltes Ständerblechpaket eines Generators mit eingelegten Druckschläuchen für den Formierungsprozeß,

Fig. 2: einen Nutquerschnitt mit eingelegtem Druckschlauch,

Fig. 3: den Teil eines Nutlängsschnittes mit eingslegtem Druckschlauch,

Fig.4: den Nutquerschnitt gem. Fig. 2 nach der Definitiwerkeilung und

Fig. 5: den Nutlängsschnitt gemäß Fig.3 nach der Definitiwerkeilung.

Gemäß Fig. 1 wird eine Zweiteilung der Nutlänge vorgesehen. Als Druckschlauch wird bei Raumtemperatur starres, flachn«·drücktes Kunststoffrohr 1 verwendet, das bei der Betriebstemperatur der elektrischen Maschine weich und elastisch

Dieses Rohr 1 ist mäanderförmig in den Nuten 2 geführt und wird mit Nutkeilen 3 festgelegt. Das Rohr 1 im oberen Teil des Ständers wird an eine und das im unteren Teil an eine weitere Druckmittelquelle 4 angeschlossen. Zwischen den beiden Drucksystemen und am unteren Ende des Ständers bleiben die Nuten 2 über eine Länge von mindestens zwei Keillängen offen.

Dadurch wird in der Mitte die Umlenkung der Rohre 1 ermöglicht.

Nach Fig. 2 werden die in den Nuten 2 angeordneten Leiterstäbe 5 mit dem darauf befindlichen Rohr 1 mit Hilfe zweiteiliger Nutkeile 3, die al s Doppelschrägkeile ausgebildet sind, für den Vorformiorungsprozeß festgesetzt. Der Hilfsunterkeil 6 liegt dabei in einer Ausspar jng 7 des Oberkeils 8 und ist schmaler als die Nutbreite.

Für den Vorformierungsprozeß werden die Rohre 1 pneumatisch mit Druck beaufschlagt und die Maschine gleichzeitig auf Betriebstemperatur erwärmt, um die Setzung des Nutinhalts zu erzielen. Nach dem Abkühlen der Maschine wird unter Einwirkung der radialen Einpreßkraft zunächst die Definitiwerkeilung des unteren Keilringes vorgenommen. Danach erfolgt eine Druckentlastung für das untere System, während das obere unter Druck verbleibt. Die Hilfunterkeile 6 und das Rohr 1 werden entfernt und die Definitiwerkeilung — ausgehend vom unteren Keilring — bis zur Mitte fortgesetzt. Der Festsitz der Wicklungsstäbe 5 am unteren Ende des Ständers verhindert ein Verrutschen des gesamten N Jtinhalts und ein Zurückfedern der Leiterstäbe 5 im unteren Bereich. Die in der Nut verbleibenden Oberkeile 8 werden zur Defir .tivverkeilung an die vorgesehene Stelle geschoben und mit einem Originalunterkeil 9 (Fig.4,5) festgesetzt.

Danach erfolgt in gleicher Weise das Festsetzen der Leiterstäbe 5 im oberen Teil des Ständers.

Claims (2)

1. Verfahren zum Festsetzen von Leiterstäben in den Nuten rotierender elektrischer Maschinen, insbesondere Hydrogeneratoren großer Leistung, bei Jem zur Erzeugung einer Einpreßkraft auf die Leiterstäbe während eines Vonormierungsprozespöd Schläuche in die Nuten eingelegt und mit einem Druckmittel beaufschlagt werden und naci Beendigung des Vorformierungsprozesses die Schläuche entfernt und dann die Nuten definitiv verkeilt werden, gekennzeichnet dadurch, daß in die Nuten mehrere, sich jeweils über eil .an Nutabschnitt erstreckende Schläuche eingelegt, mit Nutkeilen festgelegt und jeweils an getrennte Drucksysteme angeschlossen und nach dem Vorformierungsprozeß abschnittsweise nacheinander druckentlastet und entfernt und der jeweils freigewordene Nutenabschnitt definitiv verkeilt wird, bevor die Druckentlastung des benachbarten Nutenabschnittes erfolgt.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zum Festlegen der Schläuche zweiteilige Nutkeile eingesetzt werden, deren Oberkeils zur Definitivverkeilung in den Nuten verbleiben, während die in Aussparungen der Oberkeile geführten, schmaler als die Nutbreite gestalteten Hilfsunterkeile nach dem Vorformierungsprozeß und der Druckentlastung zum Entfernen der Druckschläuche herausgezogen und für die Definitivverkeilung jeweils durch Originalunterkeile ersetzt werden.