-
Direkt gekühlter verdrillter Leiterstab für die Ständerwicklungen
von Wechselstrommaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Leiterstab für Wechselstrommaschinen,
insbesondere Generatoren großer Leistung, der aus einzelnen verdrillten Teilleitern
zusammengesetzt ist und aus dem die Verlustwärme durch ein direkt an den Außenseiten
der Teilleiter entlanggeführtes Kühlmittel abgeführt wird. Es ist bereits bekannt,
derartige Leiterstäbe, deren schräg angeordnete Teilleiter die ganze Nuttiefe durchlaufen
und jeweils auch an der oberen bzw. unteren Seite des Leiterstabes in die andere
Teilleiterebene abgekröpft sind, so auszubilden, daß zwischen den nur durch die
Kröpfverbindungen zusammenhängenden Teilleiterreihen ein größerer Zwischenraum entsteht,
der einen Kanal für das an den Teilleitern entlanggeführte Kühlmittel bildet. Bei
den bekannten Leiterstäben dieser Art sind zur Aufnahme der insbesondere im Kurzschlußfalle
großen, auf die Teilleiterreihen wirkenden Kräfte sich über die Leiterhöhe erstreckende
Zwischenlagen oder Distanzkörper vorhanden, die in jedem Fäll den Abstand zwischen
den Teilleiterreihen aufrechterhalten. Derartige distanzierende Einlagen, welche
mit Durchbrüchen für das Kühlmittel versehen sein müssen, haben aber den Nachteil
zur Folge, daß die Kühlmittelströmung nicht unwesentlich beeinträchtigt wird und
daß der gesamte Leiteraufbau wegen der erforderlichen Sicherung gegen ein Verschieben..-der
Distanzstücke verwickelter wird. Es sind daher auch bereits andere Lösungen bekanntgeworden,
bei . denen zwar besondere Distanzierungsteile zwischen den Teilleiterreihen vermieden
sind und die Abstandhaltung durch eine besondere Ausbildung und Führung der Teilleiter
erreicht wird. Dies bedingt jedoch wieder eine erheblich verwickeltere Ausbildung
der Leiterstäbe selbst.
-
Gegenstand der Erfindung ist ein verdrillter Leiterstab für Wechselstromwicklungen,
die sich dadurch auszeichnet, daß in zwei mit Abstand voneinander angeordneten Leiterreihen
übereinanderliegende Teilleiter abwechselnd an den Berührungskanten in an sich bekannter
Weise eine vorspringende und eine entsprechend einspringende Gestaltung aufweisen
und ineinandergreifen, derart, daß die Teilleiterreihen ohne zusätzliche Abstandhalter
senkrecht zu den Teilleiterebenen aneinandergehalten sind und jeweils jeder mit
vorspringenden Berührungsflächen versehene zweite Teilleiter mit einer geschlossenen
herumgewickelten Isolierschicht versehen ist. Die abwechselnd auf ihren beiden Seiten
eine verschiedene Formgebung aufweisenden Teilleiter können vorzugsweise einen doppelt
trapezförmigen Querschnitt erhalten, wobei abwechselnd die Basis oder Grundlinie
der zusammengesetzten Trapeze in der Leitermitte bzw. an den Leiterseiten liegt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Berührungsflächen der Teilleiter gekrümmt,
beispielsweise kreisbogenförmig oder elliptisch gewölbt auszuführen, wobei die Berührungsflächen
des einen Teilleiters konkav, die des anderen Teilleiters konvex sind. Die Abstützung
der in sich selbst verfestigten Leiterreihen wird durch die Kröpfverbindungen zwischen
den Teilleiterreihen gewährleistet. Unter Umständen kann es jedoch Vorteile bieten,
zwischen den Kröpfstellen an der Unter- bzw. Oberseite des Stabes zusätzliche Isolierstücke
zur Abstützung vorzusehen.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil; - daß- abgesehen
von der Ebene der Kröpfverbindungen - der gesamte Raum zwischen den Teilleiterreihen
für den Kühlmitteldurchtritt freigehalten werden kann. Die besondere Ausbildung
jedes zweiten Teilleiters, welcher an den Berührungsflächen ein vorspringendes Profil
aufweist, bietet dabei gleichzeitig die Möglichkeit des Aufbringens einer zusammenhängenden
Isolierschicht aus Glasseide oder ähnlichem hochwertigem Isoliermaterial, das mit
aushärtbaren Kunstharzen, z. B. Silikonharzen od. dgl., getränkt ist.
-
Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert werden. Mit I, II sind die den Leiterstab bildenden Teilleiterreihen bezeichnet,
die aus den abwechselnd ein verschiedenes Profil ausweisenden Leiterbändern
l a, 1 b zusammengesetzt sind. Die aneinander anliegenden Seiten der
Teilleiter 1 a bzw. 1 b springen zurück bzw. vor, derart, daß die Leiterseiten ineinander
eingreifen und ein Verschieben der Teilleiter senkrecht zu den Teilleiterebenen
nicht möglich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel sind gewissermaßen die Querschnitte
der
Teilleiter 1 a und 1 b aus zwei Trapezen zusammengesetzt. Dabei
liegen im Falle des Teilleiters 1 a die beiden Basen oder Grundlinien x an der Außenseite
der Teilleiter, während bei dem Teilleiter 1 b die Grundlinien oder Basen x der
Trapeze aneinanderstoßend in der Mitte des Teilleiters liegen. An der oberen Seite
des Leiterstabes und der unteren Seite wird jeweils der in der Nut verlaufende Teilleiter
in die andere Leiterebene abgekröpft. Die Kröpfverbindungen sind in der Zeichnung
mit 2 a bzw. 2 b bezeichnet. Man erkennt, daß durch die Kröpfverbindungen die in
sich selbst widerstandsfähigen Leiterreihen in einem festen Abstand voneinander
gehalten werden. Unter Umständen können zur Verbesserung der Abstützung noch Isolierteile
zwischen den oberen und unteren Teilleitern des Leiterstabes angeordnet werden (nicht
dargestellt). Zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Isolierung zwischen den Teilleitern
sind die Teilleiter 1 b, die an den Berührungsflächen vorspringend ausgebildet sind,
vollständig mit Glasseidenbändern od. dgl. umwickelt. Die gewählte Profilierung
der Teilleiter 1 b macht hierbei das Aufbringen einer zusammenhängenden, verhältnismäßig
dünnen, den Wärmeübergang nur wenig beeinträchtigenden Isolierschicht möglich, wodurch
die Gefahr beseitigt wird, daß wie im Falle der Verwendung einzelner Zwischenlagen
die Isolation sich verschieben und unter Umständen den Strömungsquerschnitt beeinträchtigen
kann. Die ausgebildeten Teilleiter 1 a können selbstverständlich blank ausgeführt
oder mit einem einfachen Lackanstrich versehen sein.
-
In Einzelheiten kann der beschriebene Leiterstab abgeändert werden,
z. B. können konvex und konkav gestaltete Berührungsflächen an den Teilleitern l
a, 1 b vorgesehen werden, welche ineinander eingreifen. Eine entsprechende Anordnung
zeigt der Querschnitt an Fig. 2. Zur Isolierung gegenüber der Nut wird der Leiterstab
in einer Isolierhülse 4 eingeschlossen, die aus einem geschichteten Isoliermaterial
mit Glimmerzwischenlagen aufgebaut und mit einem ausgehärteten Kunstharz durchsetzt
ist. Etwaige Hohlräume zwischen der Isolierstoffhülse und den Teilleitern können
durch Einlagen 5 aus Isoliermaterial ausgeglichen sein. Die Herstellung der erfindungsgemäßen
Leiterstäbe ist ohne Schwierigkeiten möglich. Vor dem Aufbringen der Isolierhülse
werden zweckmäßigerweise die einzelnen Teilleiter nach dem Aufbringen der Isolierung
auf den Teilleitern 1 b durch eine entsprechend aushärtende Kunstharzschicht z.
B. aus einem Epoxydharz od. dgl. verklebt, wobei die Teilleiter durch eine einfache
Zwinge oder Presse zusammengespannt werden können. Das Aushärten des Kunstharzes
kann gegebenenfalls bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur im Ofen erfolgen.