Isolierender Spulenrahmen zwischen Spule und Polschuh bei ausgeprägten
Polen elektrischer Maschinen Spulenrahmen für ausgeprägte Pole elektrischer Maschinen
dienen der Isolierung der Spule gegen den Polschuh. Sie werden zu einem geschlossenen
großen Stück zusammengebaut und bestehen überwiegend aus dickeren Isolierstoffen
wie Hartpapier oder Baumwoll- oder Glashartgewebe.Insulating coil frame between coil and pole piece in the case of pronounced
Poles of electrical machines Coil frames for salient poles of electrical machines
serve to isolate the coil from the pole piece. You become a closed one
assembled in a large piece and consist mainly of thicker insulating materials
such as hard paper or cotton or glass hard fabric.
Im Betrieb werden sie durch die Spulenfliehkraft auf Druck beansprucht.
Da außerdem die Spulen Wärmedehnungen unterworfen sind, werden die Spulenrahmen
durch entsprechende Relativverschiebungen zusätzlich beansprucht, d. h.,
die Spulen rutschen auf den Rahmen und beanspruchen sie außerdem auf Zu.-. Die von
den Spulen ausgehenden Reibungsschubkräfte addieren sich aber über die Länge der
Spulenrahmen und ergeben Zug- bzw. Druckspannungen, die an den Stiniseiten klein
sind, in der Polmitte aber so beträchtlich sein können, daß ein Reißen derselben
besonders bei Maschinen mit hohen Wärmedehnungen wie Phasenschiebern oft nahezu
unvermeidlich wird.During operation, they are subjected to pressure by the centrifugal force of the spool. Since the coils are also subject to thermal expansion, the coil frames are additionally stressed by corresponding relative displacements, i. This means that the coils slip onto the frame and also demand them to be closed. The frictional thrust forces emanating from the coils add up over the length of the coil frame and result in tensile or compressive stresses that are small on the stini sides, but can be so considerable in the center of the pole that they break, especially in machines with high thermal expansions such as phase shifters often becomes almost inevitable.
Man hat nach der USA.-Patentschrift 1506763
versucht, die auf
den Spulenrahmen wirkende Schub-und Druckbeanspruchung dadurch herabzusetzen, daß
der obere Teil des geschlossenen Spulenrahmens mittels Bolzen mit Spiel befestigt
wird. Jedoch wird durch diese Anordnung eine wesentliche Verringerung der Schub-
und Druckspannungen nicht erreicht.According to US Pat. No. 1506763, attempts have been made to reduce the shear and compressive stresses acting on the coil frame by fastening the upper part of the closed coil frame by means of bolts with play. However, this arrangement does not significantly reduce the shear and compressive stresses.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, hier eine Verbesserung
vorzuschlagen, wozu der isolierende Spulenrahmen zwischen Spule und Polschuh bei
ausgeprägten Polen elektrischer Maschinen erfindungsgemäß in einzelne Platten aufgeteilt
ist, die an einem geschlossenen Stahlrahmen mittels Bolzen aus Isolierstoff befestigt
sind. Durch die Aufteilung der Platten kann jeder Teil des Spulenrahmens nur so
weit beansprucht werden, wie es der jeweiligen Summierung der Schubkräfte entspricht.
Ein Zerreißen wird also vermieden. Verwendet man pro Platte mehr als einen Bolzen,
so müssen diese so bemessen werden, daß sie auch allein die gesamten auf die Platte
einwirkenden Beanspruchungen aufzunehmen in der Lage sind.The invention has set itself the task of improving this
to propose what the insulating coil frame between the coil and the pole piece is for
pronounced poles of electrical machines according to the invention divided into individual plates
is attached to a closed steel frame by means of bolts made of insulating material
are. Due to the division of the plates, each part of the coil frame can only do so
are widely stressed, as it corresponds to the respective summation of the shear forces.
So tearing is avoided. If more than one bolt is used per plate,
so these must be dimensioned in such a way that they also alone the entire on the plate
are able to absorb the loads acting on them.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bestehen die Bolzen aus mit
Epoxydharz getränktem und aus gehärtetem Glasfaserggewebe.According to a further development of the invention, the bolts consist of with
Epoxy resin impregnated and made of hardened glass fiber fabric.
Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels in der Zeichnung beschrieben.The invention is described using an example in the drawing.
In der F i g. 1 ist ein Schnitt durch einen ausgeprägten Pol
1 einer elektrischen Maschine dargestellt, wobei die Spule 2 durch Fliehkraft
entsprechend der Pfeilrichtung 3 auf den Spulenrahmen 4 einwirkt. Zusätzlich
werden Wärmedehnungen der Spule 2 auftreten, deren Richtung im wesentlichen senkrecht
zur Zeichenebene verläuft.In FIG. 1 shows a section through a salient pole 1 of an electrical machine, the coil 2 acting on the coil frame 4 by centrifugal force in the direction of the arrow 3. In addition, thermal expansions of the coil 2 will occur, the direction of which is essentially perpendicular to the plane of the drawing.
Der in F i g. 2 dargestellte Spulenrahmen 4 ist in der linken
Hälfte der genannten Figur in.bekannter Ausführung dargestellt. Die hauptsächliche
Wärmedehnung der Spule wird dabei entsprechend den Pfeilen 5, 6 auftreten,
wobei also dadurch in dem Spulenrahmen 4 entsprechende Zugspannungen entstehen.
Das zugehörige Kräftediagramm 7 ist unmitteibar daneben dargestellt. Man
erkennt, daß die Beanspruchung über die axiale Länge des Spulenrahmens 4 relativ
groß wird.The in F i g. The coil frame 4 shown in FIG. 2 is shown in the left half of the cited figure in a known embodiment. The main thermal expansion of the coil will occur in accordance with the arrows 5, 6 , which means that corresponding tensile stresses arise in the coil frame 4. The associated force diagram 7 is shown directly next to it. It can be seen that the stress over the axial length of the coil frame 4 is relatively great.
Im rechten Teil der F i g. 2 ist nun der Spulenrahmen 4 in
einzelne Platten 8 aufgeteilt, welche mit Bolzen 9 an einem geschlossenen
Stahlrahmen 11 (F i g. 1) befestigt sind. Pro Platte 8 wird jeweils
nur eine Teilbeanspruchung auftreten, wobei das zugehörige Kräftediagramm
10 rechts daneben dargestellt ist. Aus diesem ist ersichtlich, daß die Gesamtbeanspruchung
pro Platte 8 nur einen Bruchteil dessen ausmacht, was entsprechend dem Kräftediagramm
7
bei der bekannten Anordnung auftreten kann. Der Absolutwert der einzelnen
Beanspruchungen pro Platte 8 kann natürlich dadurch noch verringert werden,
daß man den Spulenrahmen 4 in eine größere Zahl von Platten 8 aufteilt, diese
also verkleinert. Eine Verringerung der Isolationsfestigkeit wird dadurch in keinem
Fall verursacht werden.In the right part of FIG. 2, the coil frame 4 is now divided into individual plates 8 , which are fastened with bolts 9 to a closed steel frame 11 ( FIG. 1). Only one partial load will occur per plate 8 , the associated force diagram 10 being shown on the right. From this it can be seen that the total stress per plate 8 is only a fraction of what can occur according to the force diagram 7 in the known arrangement. The absolute value of the individual stresses per plate 8 can of course be further reduced by dividing the coil frame 4 into a larger number of plates 8 , that is to say reducing them. In no case will this cause a reduction in the insulation strength.