DE1207999B

DE1207999B - Solder connection intermediate pieces for runner winding rods of electrical machines

Info

Publication number: DE1207999B
Application number: DEL48840A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Egon Christian Andresen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-09-22
Filing date: 1964-09-22
Publication date: 1965-12-30

Description

Lötverbindungszwischenstücke für Läuferwicklungsstäbe elektrischer Maschinen Die Läuferwicklungen von Schleifringläufermotoren größerer Leistung sind wegen der großen Läuferströme als Stabwicklungen aufgebaut. Die Stabenden sind über Verbindungsstücke miteinander verlötet.Solder connection spacers for rotor winding bars electrical Machines The rotor windings of slip ring motors are of greater power built as bar windings because of the large rotor currents. The rod ends are over Connection pieces soldered together.

Werden diese Motoren nun beispielsweise als Hebezeugmotoren eingesetzt, so kann bei der Bremsung des Senkvorganges die Gegenstrombremsung auf den noch kurzgeschlossenen Läufer bei vollem, noch nicht abgedämpftem Gegendrehfeld einsetzen. Als Ursache können Alterung und Verschmutzung der Schütze oder der Relais im Steuerkreis in Frage kommen. Die Folge ist ein Stoßstrom vom - wie Messungen ergeben haben - etwa 18fachen Betrag des Nennstromes. Durch derartige wiederholt auftretende Stromstöße entstehen zusätzliche kurzzeitige Temperaturerhöhungen in den Wicklungen, die sich der Dauertemperatur überlagern.If these motors are now used, for example, as hoist motors, when the lowering process is braked, the countercurrent braking can be applied to the still short-circuited rotor with a full, not yet damped counter rotating field. Aging and soiling of the contactors or the relays in the control circuit could be the cause. The result is a surge current of - as measurements have shown - about 18 times the amount of the nominal current. Such repeated current surges result in additional brief temperature increases in the windings, which are superimposed on the continuous temperature.

Da das Lötzinn einen spezifischen Widerstand besitzt, der etwa sechsmal so groß ist wie der des Kupfers, und außerdem eine kleinere spezifische Wärme, entstehen bei plötzlich auftretenden Stromstößen im Zinn und im Kupfer ungleiche Erwärmungen, die sich im ersten Augenblick um so weniger durch Wärmeleitung ausgleichen können, je kurzzeitiger der Stromstoß auftritt und je größer er ist. Der Temperaturanstieg im Zinn ist demzufolge bei einem plötzlich einsetzenden Stromstoß um ein Vielfaches größer als im Kupfer.Since the solder has a specific resistance that is about six times as high as that of copper, and also has a smaller specific heat, sudden current surges in the tin and copper result in unequal heating, which at first is less balanced out by thermal conduction can, depending on short-time the current surge occurs, and the larger it is. The temperature rise in the tin is therefore many times greater than in the copper in the event of a sudden current surge.

Da außerdem innerhalb der Lötstelle keine gleichmäßige Verteilung der Stromdichte vorliegt, sondern an den Ecken der Innenphase zwischen Wicklungsstäben und Verbindungsstück eine Zusammendrängung der Stromlinien erfolgt, ist die kurzzeitige Temperaturerhöhung noch größer. Das hat zur Folge, daß das Lötzinn schmilzt und durch die Fliehkraft nach außen gedrängt wird. Die Lötstellen werden auf diese Weise in ihrem Querschnitt nach und nach so geschwächt, daß es endlich zur vollständigen Auslötung der Stabenden kommt. Die weiteren Folgeschäden, z. B. das durch die überbrückung benachbarter Stäbe mit Hilfe des flüssigen Zinns verursachte Abschmoren der Stabenden, füh- ren dann zum Ausfall des Motors. Es ist nun zwar bekannt, die Lötverbindung durch eine Hartlötung vorzunehmen. Die Praxis hat aber gezeigt, daß auch diese Hartlötung allein die beschriebenen Nachteile nicht zu beseitigen und damit dem Motor nicht die erwünschte Lebensdauer zu geben vermag.Since the current density is not evenly distributed within the soldering point, but rather the streamlines are crowded together at the corners of the inner phase between the winding bars and the connecting piece, the brief temperature increase is even greater. This has the consequence that the solder melts and is pushed outwards by the centrifugal force. In this way, the cross-section of the soldered joints is gradually weakened so that the rod ends are finally completely unsoldered. The further consequential damages, e.g. B. the scorching of the rod ends caused by bridging neighboring rods with the help of the liquid tin, then lead to the failure of the motor. It is now known to make the soldered connection by brazing. Practice has shown, however, that even this brazing alone cannot eliminate the disadvantages described and thus cannot give the motor the desired service life.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein besseres Lötverbindungszwischenstück für LäuferwickIungsstäbe elektrischer Maschinen anzugeben; dazu sind erfindungsgemäß die Lötverbindungszwischenstücke zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Stromdichte auf der der Maschine zugewendeten Seite mit nutähnlichen Aussparungen versehen.The object of the invention is to provide a better solder joint adapter to be specified for rotor winding bars in electrical machines; to this are according to the invention the intermediate soldering pieces to achieve a current density that is as uniform as possible Provided with groove-like recesses on the side facing the machine.

Die Erfindung soll an Hand eines Beispiels mittels der Zeichnung näher erläutert werden: In F i g. 1 sind die Enden des Oberstabes 1 und des Unterstabes 2 einer nicht weiter dargestellten Läuferwicklung über das Lötverbindungsstück 3 mit dem Lot 4 in bekannter Weise leitend verbunden. Die den Oberstab 1, das Lötverbindungsstück 3 und den Unterstab 2 durchsetzenden Stromlinien 5 verdichten sich besonders ira Bereich der Ecken 6; hier treten dann auch die ersten, weiter oben beschriebenen Ablötungserscheinungen auf.The invention is to be explained in more detail using an example by means of the drawing: In FIG. 1 , the ends of the upper bar 1 and the lower bar 2 of a rotor winding (not shown ) are conductively connected to the solder 4 in a known manner via the solder connection piece 3. The streamlines 5 penetrating the upper bar 1, the soldered connection piece 3 and the lower bar 2 are particularly dense in the area of the corners 6; this is where the first signs of desoldering described above appear.

Die F i g. 2 zeigt nun die nach der Erfindung ausgebildete Verbindung der Stabwicklungsenden (Oberstab 1, Unterstab 2) durch das Lötverbindungszwischenstück 7 mit der nutähnlichen Aussparung 10; hierdurch werden an den Ecken hohe Stromdichten vermieden, da die Stromlinien 5 nahezu gleichmäßig verteilt sind.The F i g. 2 now shows the connection of the rod winding ends (upper rod 1, lower rod 2) formed according to the invention by the soldering connection intermediate piece 7 with the groove-like recess 10; This avoids high current densities at the corners, since the streamlines 5 are distributed almost uniformly.

In F i g. 3 sind besondere Ausgestaltungen des Lötverbindungszwischenstückes nach der Erfindung dargestellt, und zwar mit flach (8) oder nahezu geschlossen (9) verlaufenden Kreisbogen.In Fig. 3 , special configurations of the solder connection intermediate piece according to the invention are shown, namely with a flat (8) or almost closed (9) arc of a circle.

Claims

Claims: 1. Solder connection intermediate pieces for rotor winding bars of electrical machines, d a - characterized in that they are provided with groove-like recesses on the side facing the machine to achieve the most uniform possible current density.

2. solder connection intermediate pieces according to claim 1, characterized in that the recesses are formed with flat circular arcs. 3. solder connection intermediate pieces according to claim 1, characterized in that the recesses are formed with almost closed circular arcs.