Kommutator einer elektrischen Maschine Die vorliegende Erfindung befaßt
sich mit einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung eines Kornmutators einer elektrischen
Maschine, dessen Stege durch Schrumpfringe zusammengehalten werden. Derartige Kommutatoren
werden insbesondere bei hochtourigen Erregerinaschinen für Turbogeneratoren benutzt.
Bisher ist es bei diesen Schrumpfring-Kommutatoren üblich, den Raum unter den Wickelköpfen
zwischen den Fahnen und der Stirnseite des Läuferblechpaketes und auch die Räume
zwischen den Fahnen mit einem bei Wärme aushärtenden, Asbest enthaltenden Füllstoff
oder Zement auszufüllen. Diese Maßnahme soll vermeiden, daß sich auf der Rückseite
der Fahnen leitende Ablagerungen bilden, z. B. aus S#chmutzteilchen, die mit der
Kühlluft in die Maschine gelangen, da sich dadurch ein Kurzschlußweg von verhältnismäßig
niedrigem Widerstand zur Erde formen kann. Ohne einen derartigen Füllstoff ist der
Raum zwischen den Wickelköpfen und dem Kommutator schwierig zu reinigen, und die
Kriechstrecke vom Kommutator zu geerdeten Teilen ist klein.Electrical Machine Commutator The present invention is concerned
with an advantageous structural design of a grain mutator of an electrical one
Machine whose webs are held together by shrink rings. Such commutators
are used in particular for high-speed excitation machines for turbo generators.
So far, it has been customary for these shrink ring commutators to leave the space under the winding heads
between the flags and the face of the rotor core and also the spaces
between the flags with a thermosetting filler containing asbestos
or fill in cement. This measure is to avoid getting on the back
the flags form conductive deposits, e.g. B. from dirt particles with the
Cooling air get into the machine, as this results in a short-circuit path of relatively
low resistance to earth. Without such a filler is the
Space between the winding heads and the commutator difficult to clean, and the
The creepage distance from the commutator to the earthed parts is small.
Diese bekannte Konstruktion hat jedoch eine beträchtliche Erhöhung
der Kommutatortemperatur zur Folge. Außerdem ist der benutzte Füllstoff anfällig
für Blasen und Risse, die sowohl seine mechanischen als auch elektrischen Eigenschaften
verschlechtern. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Füllmasse zum
Aushärten allseitig abgestützt werden muß, so daß sie erst nach der Montage des
Kommutators auf die Welle eingefüllt werden kann.However, this known construction has a considerable increase
the commutator temperature result. In addition, the filler used is vulnerable
for bubbles and cracks, affecting both its mechanical and electrical properties
worsen. Another difficulty is that the filling compound to
Hardening must be supported on all sides, so that they can only be achieved after the assembly of the
Commutator can be filled on the shaft.
Die Erfindung vermeidet die obengenannten Nachteile. Der Kommutator,
dessen mit den Wickelköpfen der Läuferwicklung über Fahnen verbundenen Stege auf
der der Maschinenmitte zugekehrten Seite durch einen isoliert auf ihnen sitzenden
Schrumpfring, der sich unterhalb der Wickelköpfe befindet, zusammengehalten werden,
besitzt gemäß der Erfindung eine den Raum unterhalb der Wickelköpfe freihaltende,
den Kriechweg zwischen Sch,rumpfring und Stegen vergrößernde Isolierband-Bandage
mit einer glatten Oberfläche. Dadurch wird die Möglichkeit des Ablagerns leitender
Schmutzteile aus der Kühlluft an der der Maschine zugewandten Seite des Kommulators
weitgehend eingeschränkt. Im Bedarfsfalle ist die Oberfläche jedoch auch leicht
einer Reinigung zugänglich, z.B. mit Druckluft, da der Raum zwischen den Wickelköpfen
und dem Kommutator frei bleibt. Ferner ist der Zutritt und die Strömung der Kühlluft
unterhalb der Wickelköpfe nicht behindert, so d--;,ß die Temperatur des Kommutators
gering gehal#c-#i wird. Es ist zweckmäßig, die Bandage aus einem Isolierband herzustellen,
das aus einem Glasgewebe besteht, das mit aushärtbarem Kunstharz imprägniert ist.
Als Imprägniermittel können z. B. Polyesterharze oder Epoxydharze verwendet werden.
Jedoch läßt sich auch jedes undurchlässige Isolierband mit glatter Oberfläche benutzen.The invention avoids the disadvantages mentioned above. The commutator, whose webs connected to the end windings of the rotor winding via flags, are held together on the side facing the machine center by a shrink ring located on them and located underneath the end windings Insulating tape bandage with a smooth surface that enlarges the creepage distance between the body ring and the webs. This largely limits the possibility of conductive dirt particles from the cooling air being deposited on the side of the commulator facing the machine. If necessary, however, the surface is also easily accessible for cleaning, for example with compressed air, since the space between the end windings and the commutator remains free. Furthermore, the entry and the flow of cooling air below the end windings are not hindered, so that the temperature of the commutator is kept low. It is useful to produce the bandage from an insulating tape that consists of a glass fabric that is impregnated with curable synthetic resin. As an impregnating agent, for. B. polyester resins or epoxy resins can be used. However, any impermeable insulating tape with a smooth surface can also be used.
Die Erfindung wird an Hand des in den F i g. 1
und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the in FIGS. 1 and 2 illustrated embodiment explained in more detail.
F i g. 1 zeigt einen Teil des Läufers 1 einer elektrischen
Maschine rrtit dem von der Welle 2 getragenen Blechpaket 3 und dem Kommutator
4. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Stegen 5 und Glimmerzwischen,lagen
6, die durch mehrere Schrumpfringe in ihrer Lage gehalten werden. Einige
Schrumpfringe 7, von denen nur einer gezeichnet ist, sitzen isoliert auf
der Lauffläche der Stege 5. Ferner hält, wie bereits bekannt ist, ein Schrumpfring
8 die dem Blechpaket 3 zugewandten Enden der Stege zusammen, die in
einen Ansatz 9 mit einem kleineren Durchmesser als die Lauffläche auslaufen.
Der Schrumpfring 8, der isoliert auf der Oberfläche dieser Ansätze
9 sitzt, wird, wie bekannt, von einem Ringkörper 10 zentnert. Der
Ringkörper 10 sitzt, wie bekannt, auf der Nabe 11 des Kommutators
4 und dient zur Abstützung des Kommutators bei der Rotation der Maschine.
An
jeder Stimfläche des Läuferblechpaketes 3 befindet sich eine Endplatte 12,
um die Läuferbleche in ihrer Lage zu halten. Die Endplatte 12 trägt mehrere axial
herausstehende Zapfen 13, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind. An diesen
Zapfen 13 ist ein Ring 14 befestigte der vorzugsweise aus Isolierstoff
c CD
besteht und zur Abstützung der Läuferwicklung der Maschine verwendet
wird.F i g. 1 shows part of the rotor 1 of an electrical machine with the laminated core 3 carried by the shaft 2 and the commutator 4. This consists of a plurality of webs 5 and mica between layers 6, which are held in place by several shrink rings. Some shrink rings 7, only one of which is shown, sit isolated on the running surface of the webs 5. Furthermore, as is already known, a shrink ring 8 holds the ends of the webs facing the laminated core 3 together, which are in a neck 9 with a smaller diameter as the tread run out. The shrink ring 8, which sits isolated on the surface of these lugs 9 , is, as is known, centered by an annular body 10. The ring body 10 sits, as is known, on the hub 11 of the commutator 4 and serves to support the commutator when the machine rotates. An end plate 12 is located on each end face of the laminated rotor core 3 in order to hold the laminated rotor in place. The end plate 12 carries a plurality of axially protruding pins 13 which are evenly distributed around the circumference. A ring 14 is attached to this pin 13 , which is preferably made of insulating material c CD and is used to support the rotor winding of the machine.
Zur elektrischen Verbindung zwischen der Läufe-, wicklung der Maschine
und den Stegen 5 dient eine Vielzahl von Fahnen 15, die in Aussparungen
16 der Stege 5 eingesetzt und befestigt sind. Die oberen Enden der
Fahnen 15 sind elektrisch mit d,.-n Stirnenden 17 der Läuferwicklung
verbunden.For the electrical connection between the barrel, winding of the machine and the webs 5 , a large number of flags 15 are used, which are inserted and fastened in recesses 16 of the webs 5. The upper ends of the lugs 15 are electrically connected to d, .- n front ends 17 of the rotor winding.
In Durchführun- des Erfindun-saedankens ist der Raum, der durch die
Ansätze 9 der Stege 5 zwischen dem Schrumpfring 8 mit dem Ringkörper
10 und der Absatzkante 18 der Stege 5 gebildet wird, durch
in Lagen gewickeltes Isolierband 19 aus mit Polyesterharzen imprägniertem
Glasgewebe ausgefüllt. Die obersten Lagen 20 des Isolierbandes 19 bedecken
teilweise die Oberfiäche des Ringkörpers 1.0 und der Stege 5 und reichen
von der Rückseite 21 der Fahnen 15 bis zu der dem Läuferblechpaket
3 zugekehrten oberen Ecke des Ringkörpers 10. Man erhält mithin an
der der Maschine zugekehrten Seite des Kommutators hinter den Fahnen 15 eine
glatte zylindrische Oberfläche. Die Möglichkeit einer Ablagerung von Staub und Verunreinigungen
der Kühlluft in diesem Gebiet, die einen Kurzschluß zwischen den Stegen und zwischen
diesen und den geerdeten Maschinenteilen, insbesondere dem Schrumpfring
8, begünstigen würden -, ist dadurch weitgehend unterdrückt. Außerdem kann
die Oberfläche der Isolierband-Bandage leicht, z. B. mit Druckluft, gereinigt werden.
Ferner ist der Kriechweg zwischen den Stegen und dem geerdeten Rin,-körper
10 wesentlich vergrößert.In the implementation of the invention, the space formed by the shoulders 9 of the webs 5 between the shrink ring 8 with the ring body 10 and the shoulder edge 18 of the webs 5 is filled with insulating tape 19 made of glass fabric impregnated with polyester resins. The top layers 20 of the insulating tape 19 partially cover the surface of the ring body 1.0 and the webs 5 and extend from the rear side 21 of the lugs 15 to the upper corner of the ring body 10 facing the rotor core 3 Commutator behind the lugs 15 has a smooth cylindrical surface. The possibility of dust and impurities in the cooling air being deposited in this area, which would promote a short circuit between the webs and between them and the earthed machine parts, in particular the shrink ring 8 , is thereby largely suppressed. In addition, the surface of the electrical tape bandage can easily, e.g. B. be cleaned with compressed air. Furthermore, the creepage distance between the webs and the grounded ring body 10 is significantly increased.
Ein weiterer Vorteil dieser Isolierband-Bandage ist, daß die Bandage
einzelne Kommutatorteile, wie Stege, Ringkörper und Schrumpfring, zu einem Ganzen
zusammenfaßt. Bei der Montage des Kommutators auf die Welle kann die Bandagierung
vor dem Aufbringen des Kommutators auf die Welle durchgeführt werden. Dies erleichtert
wesentlich die Herstellung des Kommutators. Ferner entfallen die sonst üblichen
Füllmaterialien unterhalb der Wickelköpfe, so daß ein freier Zutritt für die Kühlluft
geschaffen wird.Another benefit of this electrical tape bandage is that the bandage is great
individual commutator parts, such as bars, ring bodies and shrink rings, to form a whole
summarizes. When mounting the commutator on the shaft, the bandaging
before applying the commutator to the shaft. This makes it easier
essentially the manufacture of the commutator. Furthermore, the usual ones are omitted
Filling material below the winding heads, so that a free access for the cooling air
is created.