DE1211323B

DE1211323B - Attachment of a coil wound outside the open slots of an electrical machine

Info

Publication number: DE1211323B
Application number: DES83670A
Authority: DE
Inventors: Carl Reimer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-02-09
Filing date: 1963-02-09
Publication date: 1966-02-24

Description

Befestigung einer außerhalb der offenen Nuten einer elektrischen Maschine gewickelten Spule Gegenstand der Erfindung ist die Befestigung einer außerhalb der offenen Nuten einer elektrischen Maschine gewickelten Spule, die durch Pressen an die Nutform angepaßt ist, wobei die Spulenleiter untereinander durch eingebrachte härtbare Imprägniermittel zu einem starren Spulenkörper verfestigt und in der Nut gehalten sind.Attachment of an outside of the open grooves of an electrical machine wound coil The invention is the attachment of an outside of the open slots of an electric machine wound coil that is pressed on the shape of the groove is adapted, the coil conductors being inserted through each other hardenable impregnation agent solidified into a rigid coil body and in the groove are held.

Bei einer solchen aus der deutschen Patentschrift 838 782 bekanntgewordenen Befestigung erfolgt das Wickeln der Spule außerhalb der Nut. Die gewickelte Spule wird dann mittels einer gesonderten Vorrichtung auf die Form und Größe der offenen Nut gepreßt und die gepreßte Spule in die Nut eingebracht. Bei der dort vorgesehenen parallelen Anordnung der Nutwände ist ein Abstützen der durch eingebrachte härtbare Imprägniermittel zu einem starren Spulenkörper befestigten Spulen gegen die seitlichen parallelen und radial gerichteten Nutwände nicht möglich, so daß die Spule allein durch das Imprägniermitte in der Nut gehalten wird. Eine solche Befestigung ist jedoch den auf die Spule wirkenden Kräften auf die Dauer nicht gewachsen.In such a fastening, which has become known from German patent specification 838 782, the coil is wound outside the groove. The wound coil is then pressed to the shape and size of the open groove by means of a separate device and the pressed coil is introduced into the groove. With the parallel arrangement of the groove walls provided there, it is not possible to support the coils, which are attached to a rigid bobbin, against the lateral parallel and radially directed groove walls, so that the coil is held in the groove by the impregnation center alone. However, such a fastening is not able to withstand the forces acting on the coil in the long run.

Um eine dauerhaft sichere Befestigung von Spulen in offenen Nuten elektrischer Maschinen zu erreichen, ist es durch das deutsche #Gebrauchsmuster 1861573 bekanntgeworden, in offene Nuten mit zueinander geneigten Nutflanken untergebrachteSpulen durch diese Spulen gegen die Nutöffnung abdeckende Verschlußkappe in ihrer Lage zu halten. Hierzu hat man Nutkappen aus besonders starkem Spezialpreßspan verwendet, die, gegen die Spule gedrückt, durch Deformation in Spreizverbindung mit den Nutflanken gebracht sind und dadurch fest in der Ständermit sitzen. Zur Verbesserung dieser Befestigung hat man die Nut einer anschließenden Tränklackbehandlung ausgesetzt. Bei dieser Art der Befestigung ist eine hohe Nutfüllung nicht erreichbar, da die Nutkappe aus besonders starkem Material in das innere der Nut gedrückt werden muß und somit einen merklichen Teil der Nut für die Füllung mit Spulenleitern verlorengeht.In order to achieve a permanently secure fastening of coils in open grooves in electrical machines, it has become known through the German #Gebrauchsmuster 1861573 to hold coils housed in open grooves with mutually inclined groove flanks in their position by means of these coils against the groove opening. For this purpose, slot caps made of particularly strong special pressed chipboard have been used which, when pressed against the coil, are deformed into a spreading connection with the slot flanks and thus sit firmly in the stand. To improve this fastening, the groove has been subjected to a subsequent impregnation paint treatment. With this type of fastening, a high slot filling cannot be achieved, since the slot cap made of particularly strong material must be pressed into the interior of the slot and thus a noticeable part of the slot for filling with coil conductors is lost.

Dies trifft auch bei einer anderen aus der besagten Patentschrift bekanntgewordenen Befestigung zu, bei der die aus besonders starkem Spezialpreßspan bestehenden Verschlußkappen durch gesonderte Tragringe gegen die Spule gedrückt und in dieser Lage gehalten sind.This also applies to another from the patent in question well-known fastening too, in which the particularly strong special pressed chipboard Existing sealing caps pressed against the coil by separate support rings and are held in this position.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die besagten Nachteile auf besonders einfache Weise sicher zu vermeiden. Dies gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die höchstens auf die Breite der Nutöffnung gewickelte Spule außerhalb der Nut mit einer an sich bekannten, sich über die Länge der Nut erstreckenden verformbaren Verschlußkappe verbunden, mit ihr zusammen in die Nut eingebracht, danach nutfüllend an die in an sich bekannter Weise schräg zur radialen Nutmittelachse hin geneigten Nutflanken gedrückt -und mit Imprägniermittel vergossen wird. Durch die Befestigung nach der Erfindung ist bei einfacher Herstellung der Spule außerhalb der Nut unter Verwendung dünner, wenig Platz beanspruchender Verschlußkappen unter bestmöglicher Ausnutzung der Nut und unter Fortfall aufwendiger Preßvorrichtungen, Tragringen oder sonstiger aufwendigerHilfseinrichtungen dieMöglichkeit gegeben, die Spulen sicher in der Nut zu befestigen.The invention is based on the aforementioned disadvantages safe to avoid in a particularly simple way. This is achieved according to the invention in that the coil wound at most to the width of the slot opening is outside the groove with a deformable one which is known per se and extends over the length of the groove Closure cap connected, introduced into the groove together with it, then groove-filling to the inclined in a manner known per se obliquely to the radial groove center axis Groove flanks pressed and cast with impregnating agent. By fastening according to the invention is with simple manufacture of the coil outside of the groove under Use of thin, space-consuming caps under the best possible Utilization of the groove and the elimination of expensive pressing devices, support rings or other complex auxiliary equipment given the opportunity to remove the coils to be securely fastened in the groove.

Da sich beim Gegenstand der Erfindung die durch das Imprägniermittel zu einem Spulenkörper verfestigte Spule im wesentlichen gegen die schrägen Seitenflanken abstützt, braucht die dünne Verschlußkappe nur ein Austreten von am äußeren Rand des Spulenkörpers liegenden Einzeldrähten aus dem Spulenkörper zu verhindern. Infolge ihrer geringen Stärke benötigt sie auch nur wenig, für die Wicklung verlorenen Raum. Da sie andererseits aber mit der Spule durch K-leben oder Anbinden zusammengehalten wird und sich an die schrägen Nutflanken anlegt, ergibt sich eine einwandfreie Sicherung des imprägnierten Spulenkörpers gegen Lösen einzelner Teile. Diese Art der Verbindung einer Verschlußkappe mit der Spule erlaubt darüber hinaus auf besonders einfache und sichere Weise die Anbringung einer hochpermeablen Eisenpulverschicht, mit der in an sich bekannter Weise eine Verbesserung der Feldverteiluno, erreichbar ist.Since the subject matter of the invention by the impregnating agent Coil solidified to form a bobbin essentially against the inclined side flanks supports, the thin cap only needs an exit from the outer edge the coil body lying individual wires to prevent from the coil body. As a result Due to its low strength, it also requires little space that is lost for the winding. On the other hand, because they are held together with the coil by K-living or tying is and rests on the inclined groove flanks, there is a perfect security of the impregnated bobbin against loosening of individual parts. That kind of connection a closure cap with the coil also allows a particularly simple and secure way the application of a highly permeable iron powder layer with the an improvement in the field distribution can be achieved in a manner known per se.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. F i g. 1 zeigt eine Spulenibefestigung in einem Ständerblechpaket und F i g. 2 eine Spulenbefestigung in einem Läuferblechpaket.Further details of the invention are explained in more detail below using two exemplary embodiments. F i g. 1 shows a coil fastening in a stator core and FIG . 2 a coil fastening in a laminated rotor core.

In dem Ständerblechpaket 1 einer nicht weiter dargestellten elektrischen Maschine nach F ig. 1 sind die offenen Nuten 2 mit einer bis zur Bohrung des Blechpaketes "reichenden Isolation 3 ausgekleidet. Die Nuten haben Flanken, die in Richtung zur Nutöffnung hin zueinander geneigt sind. Die aus einzelnen Drähten (Spulenleitem) bestehende Spule 4 ist auf der Nutöffnungsseite mit einer Nutverschlußkappe 5 abgedeckt, die auf die Spule aufgeklebt oder durch ein dünnes, um- die Spulensehenkel-geschlungenes Folienband an der Spule festgehalten ist. Die Verschlußkappe 5 besteht. aus einem mechanisch und thermisch widerstandsfähigen Isolierinaterial, z. B. aus Polyterephthalsäureester, Polykarbonat, Polyimid, Polytetrafluoräthylen, flexiblem Mikanit oder anderen hochwertigen Glimmererzeugnissen oder Glashartgewebestoffen. An der Innenseite der Verschlußkappe 5 ist eine hochpenneable Eisenpulverschicht 6, z. B. als Eisenpulverstreifen, angebracht, die die Längsöffnung der Nut bedeckt. Das Eisenpulver kann auch auf die Verschlußkappe aufgepreßt, aufgespritzt oder aufgestrichen werden. Durch die Eisenpulverschicht 6 wird der magnetische Feldeinbruch unter der Nut vermindert und damit eine bessere Ausnutzung der Maschine erzielt. Die Eisenpulverschicht 6 kann vorteil#hafterweise zur Spule hin durch einen aufgeklebten Folienstreifen 7 abgedeckt sein.In the stator core 1 of an electrical machine, not shown, according to FIG. 1 , the open slots 2 are lined with an insulation 3 that extends to the hole in the laminated core ". The slots have flanks that are inclined towards one another in the direction of the slot opening Nutverschlußkappe cover 5, which is glued to the coil or by a thin, the Spulensehenkel-looped environmentally foil tape adhered to the coil. the closure cap 5 is made. of a mechanically and thermally resistant Isolierinaterial, z. B. from polyterephthalic, polycarbonate, polyimide , Polytetrafluoroethylene, flexible mica or other high-quality mica products or glass hard fabric. On the inside of the cap 5 is a highly flexible iron powder layer 6, e.g. as an iron powder strip, which covers the longitudinal opening of the groove. The iron powder can also be pressed onto the cap or be painted on. Major With the iron powder layer 6 , the magnetic field collapse under the groove is reduced and thus better utilization of the machine is achieved. The iron powder layer 6 can advantageously be covered by an affixed film strip 7 towards the coil.

Beim Einbringen in die Nut wird die Spule 4 mitsamt der Verschlußkappe 5 mittels einer geeigneten Vorrichtung, Z. B. mittels eines flach ansteigenden konischen Dornes, der gegebenenfalls mit Riefen versehen und dem Nutenschlitz angepaßt ist, zusammengedrückt und in der Nut ein allseitig radial wirkender Druck auf die Spule ausgeübt-. Dadurch wird eine hohe Füllung der Nut mit Spulenleitern ermöglicht. Zur Festlegung der Spulenleiter und der Verschlußkappe in der Nut wird nach dem Hineinpressen der Spule in die Nut ein lösungsmittelfreies Imprägnierharz auf Polyester-, Epoxyd- oder Silikonbasis eingebracht. Es kann auch ein selbstvulkanisierender synthetischer Kautschuk oder eine selbstvulkanisierende Silikonmasse verwendet werden. Bei völliger Ausfüllung des Nutraumes mit den Spulenleitern und dem Imprägniermittel kann keine Verlagerung der einzelnen Spulenleiter mehr eintreten. Es können auch keine Scheuerbeanspruchungen an den Spulenleitern auftreten. Durch die Verfestigung der Spulenleiter wirkt die Spule wie ein fester Körper, der durch die Nutflanken festgehalten wird. Damit ist ein betriebssicherer Sitz der Spulen erzielt.When it is inserted into the groove, the coil 4 together with the cap 5 is pressed together by means of a suitable device, e.g. by means of a gently rising conical mandrel, possibly provided with grooves and adapted to the groove slot, and a pressure acting radially on all sides in the groove exerted on the bobbin. This enables the slot to be filled to a high degree with coil conductors. To fix the coil conductors and the sealing cap in the groove, after the coil has been pressed into the groove, a solvent-free impregnating resin based on polyester, epoxy or silicone is introduced. A self-vulcanizing synthetic rubber or a self-vulcanizing silicone compound can also be used. When the slot space is completely filled with the coil conductors and the impregnating agent, the individual coil conductors can no longer be displaced. There can also be no abrasion stress on the coil conductors. Due to the solidification of the coil conductors, the coil acts like a solid body that is held in place by the groove flanks. An operationally reliable seat of the coils is thus achieved.

Bei Anwendung der Wicklungsbefestigung für eine Läuferwicklung werden die Nutzähne 9 des Läuferblechpaketes auf der Nutöffnungsseite vorzugsweise ausgespart, wie aus F i g. 2 hervorgeht. Die Nut ist, von der Nutöffnung ausgehend, zunächst auf einen Teil der Nuthöhe trapezförmig- erweitert und daran anschließend wieder trapezförmig auf die Weite der Nutöffnung verengt. Die Verschlußkappe 10 ist entsprechend geformt. Auf diese.Weise ist ein fester Sitz -der Spule und der Verschlußkappe# in der'Läufemut ,gewährleistet. A Werden Zweischichtwicklungen verwendet, dann kann nach dem Einbringen der ersten Spule in an sich bekannter Weise ein isolierender Streifen zwischen der unteren und der -oberen Spule eingelegt werden.When the winding fastening is used for a rotor winding, the useful teeth 9 of the laminated rotor core are preferably recessed on the slot opening side, as shown in FIG. 2 shows. Starting from the groove opening, the groove is initially widened in a trapezoidal shape to a part of the groove height and then narrowed again in a trapezoidal shape to the width of the groove opening. The closure cap 10 is shaped accordingly. In this way, a tight fit of the spool and the cap # in the barrel nut is guaranteed. A If two-layer windings are used, after the introduction of the first coil, an insulating strip can be inserted between the lower and the upper coil in a manner known per se.

Claims

Claims: ----- 1-fastening - one-outside - the- open elf Grooves of an electrical machine wound coil that is pressed to the groove shape is adapted, wherein the coil conductors are interconnected by curable impregnating agents solidified to form a rigid coil body and held in the groove, characterized in that that the maximum to the width of the slot opening, wound coil (4) outside the Groove (2) with a known per se extending over the length of the groove (2) deformable closure cap (5) connected, introduced together with her into the groove, then, filling the groove, at an angle to the radial groove center axis in a manner known per se is pressed towards inclined groove flanks and potted with impregnating agent.

2. Fastening according to claim 1, characterized in that the closure cap (5) is glued onto the coil (4). 3. Fastening according to claim 1, characterized in that the closure cap (5) is connected to the coil (4). 4. Attachment according spoke 2 or 3, characterized in that a layer (6) of highly permeable iron powder is arranged between the coil (4) and the closure cap (5). 5. Fastening according to claim 4, characterized in that the iron powder layer (6) attached to the underside of the closure cap (5) is covered by a film (7) against the coil. 6. Fastening according to one or more of the preceding claims, characterized in that the groove (4), starting from the groove opening, initially widened in a trapezoidal shape to part of the groove height and then narrowed again in a trapezoidal shape to the width of the groove opening (F i g . 2). Documents considered: German Patent No. 838 782; German Auslegeschrift No. 1105 978; German utility model No. 1821770, 1 849 298, 1861573; Austrian patent specification No. 197 914; British Patent Nos. 183 167, 738 620.