DE1006949B - Anordnung der Stirnverbindungen von Spulen gleicher Weite fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Anordnung der Stirnverbindungen von Spulen gleicher Weite für elektrische Maschinen Bei elektrischen Maschinen größerer Leistung muß für eine sichere Befestigung der Wickelköpfe an der Ständerwicklung der Maschine gesorgt werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um eine Maschine geringer Polzahl, und zwar vor allem um eine 2polige Maschine handelt, da bei dieser die Stirnverbindungen eine große Länge einnehmen. Besonders wichtig ist die sichere Befestigung der Stirnverbindungen ferner bei elektrischen Maschinen, die starken Stromstößen ausgesetzt sind, da hier die beim Stromstoß auftretenden elektrodynamischen Kräfte eine Lockerung bzw. Zerstörung der Stirnverbindungen herbeiführen können. Bei Stoßgeneratoren, die zur Prüfung der Abschaltleistung von Schaltern dienen, wird bekanntlich die Ständerwicklung des Generators über den zu erprobenden Schalter unter voller Ständerspannung kurzgeschlossen, wobei im ersten Moment der Stromstoß die 40- bis 50fache Höhet des Nennstromes der Maschine erreichen kann. Da die elektrodynamischen Kräfte mit dem Quadrat des Stromes wachsen, ergibt sich eine entsprechend hohe mechanische Beanspruchung der Stirnverbindungen.
• Die Erfindung betrifft eine Anordnung der Stirnverbindungen elektrischer Maschinen von Spulen gleicher Weite, die insbesondere starken Stromstößen ausgesetzt sind oder eine geringe Polzahl aufweisen, die sich durch besondere mechanische Stabilität auszeichnet. Die Stirnverbindungen sind dabei in bekannter Weise in zwei Schichten auf der Stirn- oder der Mantelfläche eines Zylinders oder auf einer Kegelmantelfläche angeordnet. Die zweischichtige Anordnung der Stirnverbindungsleiter auf der Stirnfläche eines Zylinders oder auf einer Kegelmantelfläche wird dabei vorwiegend für 2polige Turbogeneratoren bzw. für raschlaufende Maschinen verwendet, während die Anordnung auf der Mantelfläche eines den Nut- und Zahnraum in axialer Richtung verlängernden Zylinders für Langsamläufer in Betracht kommt. Erfindungsgemäß sind die Stirnverbindungsleiter außer an der Übergangsstelle von der einen zur anderen Stirnverbindungsschicht in der Stirnverbindungsschicht selbst ein oder mehrmals gekröpft, und durch die durch die Kröpfung zwischen den Leitern der gleichen Schicht entstehenden Zwischenräume gehen Bolzen für die Versteifung der Wickelkopfanordnung quer hindurch. Durch diese Kröpfung wird erstens erreicht, daß außerhalb der Kröpfungssteillen die Stirnverbindungsleiter unmittelbar aneinander anschließen, was die mechanische Stabilität der Stirnverbindungsanordnung fördert. Außerdem wird man die durch die Kröpfungsstellen entstehenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Leitern in an sich bekannter Weise mit Paßstücken aus Isolationsmaterial, und zwar insbesondere aus einem Isolationsmaterial bestehend aus Faserstoffen, wie Papier oder Textilgewebe, und einem Kunstharz (z. B. Repelit oder Linax) ausfüllen. Besonders trägt aber zur weiteren Verfestigung des Wickelkopfes bei, daß man in den genannten Zwischenräumen die Wickelkopffläche quer durchdringende Bolzen anordnen kann, die mittels Preßplatten und in Verbindung mit den am Außen-und am Innenrand des Wickelkopfes angeordneten Befestigungsbolzen die Stirnverbindungsleiter auch beim Auftreten großer elektrodynamischer Kräfte in der vorgeschriebenen Lage halten.
• In der Zeichnung ist die neue Anordnung an einem Beispiel veranschaulicht. Es handelt sich um einen 2poligen Generator in der Bauart eines Turbogenerators, der als Stoßgenerator für die Erprobung von Schaltern dient. Bei 1 treten die Nutleiter aus den Nuten aus und gehen in die Stirnverbindungsleiter über. Diese sind in Zweischichtanordnung auf einer Kegelmantelfläche angeordnet. Am Außenrand des Kegelmantels bei 2 sind die Leiter der Oberschicht mit den zugeordneten Leitern der Unterschicht verbunden. Man sieht nun, daß die einzelnen Stirnverbindungsleiter zwischen dieser Übergangsstelle und dem Nutaustritt bei 3 eine Kröpfung aufweisen. Dies hat zur Folge, daß die Stirnverbindungsleiter vor und hinter dieser Kröpfungsstelle 3 unmittelbar aneinander anliegen. Ferner hat es zur Folge, daß an der Kröpfungsstelle Zwischenräume 4 zwischen den Leitern entstehen. Diese, Zwischenräume sind nun mit Paßstücken 5 aus einem der genannten Kunststoffe ausgefüllt. Für die Befestigung von derartigen zweischichtigen Wickelköpfen werden bekanntlich vom Innen- zum Außenrand der Wickelkopffläche radial sich erstreckende Preßbalken verwendet, die mittels Schraubenbolzen am Innen- und am Außenrand des Wickelkopfes gegen diesen gepreßt werden. Die Anordnung der Erfindung ermöglicht nun außer diesen Schraubenbolzen am Außen- und am Innenrand auch noch das Anbringen von Schraubenbolzen in den genannten Zwischenräumen der Kröpfungsstellen, wodurch die Preßbalken einen sehr viel stärkeren Zusammenhalt der Wickelkopfanordnung bewirken können. Außerdem kann man diese Preßbalken als unmittelbar aneinander anschließende Preßplatten ausbilden, so daß die Leiter des Wickelkopfes allseitig und an allen Stellen starr eingebettet liegen und gegen Deformierungskräfte gehalten werden. In der Zeichnung ist 6 die Bolzenreihe am Außenrand des Wickelkopfes, 7 die Bolzenreihe an dessen Innenrand und 8 eine Bolzenreihe in den durch die Kröpfungsstellen entstandenen Zwischenräumen. Außerdem stellt 9 eine der genannten Preßplatten dar, an die in der Umfangsrichtung unmittelbar die anderen nicht dargestellten Preßplatten anschließen. Diese Preßplatten bestehen aus einem ähnlichen Isolationsmaterial wie die Paßstücke an den Kröpfungsstellen und sind sowohl zwischen den beiden Leiterschichten des Wickelkopfes als auch an den Außenseiten der Kegelmantelfläche des Wickelkopfes angeordnet. Sie werden durch die Bolzen an die Leiter gepreßt. Die Bolzen selbst sind an den metallischen Endplatten bzw. an metallischen Unterlagen an den Ständerstirnsenten des Stoßgenerators befestigt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung der Stirnverbindungen von Spulen gleicher Weite für elektrische Maschinen, die insbesondere starke Stromstößen ausgesetzt sind oder geringe Polzahl aufweisen, wobei die Stirnverbindungsleiter in zwei Schichten auf der Stirn- oder Mantelfläche eines Zylinders oder auf einer Kegelmantelfläche angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnverbindungsleiter außer den Umbiegungen an der Nutaustrittsstelle und an der Übergangsstelle von der einen zur anderen Stirnverbindungsschicht in der Stirnverbindungsschicht selbst ein oder mehrmals gekröpft sind und daß durch die durch die Kröpfung zwischen den Leitern der gleichen Schicht entstehenden Zwischenräume zwischen den Leitern Bolzen für die Versteifung der Wickelkopfanordnung quer hindurchgehen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kröpfung entstehenden Zwischenräume zwischen den Leitern mit Paßstücken aus Isolationsmaterial (insbesondere aus Kunststoff) ausgefüllt sind.
3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an beiden Außenseiten der Wickelkopffläche und zwischen den beiden Schichten des Wickelkopfes aneinander anschließende Versteifungsplatten angeordnet sind, die durch Bolzen am Außen- und am Innenrand der Wickelkopffläche und durch die Bolzen an den Kröpfungsstellen zusammengepreßt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 222 540, 482 506, 524 334, 701612; R. Richter, Ankerwicklungen für Gleich- und Wechselstrommaschinen, 1920, S. 333 bis 337; v. Dohbeler, Konstruktion elektrischer Maschinen, Bd.III des Leitfadens der Elektrotechnik, herausgegeben von Moeller-Werr, 2. Auflage, 1953, c On t.:.. I n2