DE1252307B - Mit waermeelastischer Kunstharz-Isolierhuelse versehene Statorwicklung fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Mit wärmeelastischer Kunstharz-Isolierhülse versehene Statorwicklung für elektrische Maschinen Bei den Statorwicklungen von elektrischen Maschinen wird der Kupferquerschnitt der Windungen in gegeneinander isolierte Teilleiter unterteilt. Diese Teilleiter, insbesondere wenn es sich um Maschinen großer Leistung handelt, werden meistens als Stableiter ausgebildet und außerdem noch verdrillt oder verseilt, um die Zusatzverluste zu verringern. Dies führt bei Kupferleitern mit rechteckigem Querschnitt zu Kreuzungen der Teilleiter und zu Leiterbündeln mit unregelmäßigen Querschnitten. Wenn beispielsweise ein Teil der Teilleiter einen größeren Querschnitt hat, wie dies der Fall ist, wenn sie als Hohlleiter mit direkter Kühlung ausgebildet sind, so ergeben sich noch größere Abweichungen bezüglich der Leiterbündelquerschnitte.
• Beim Pressen des isolierten Leiterbündels zum Zweck der Verklebung, Formgebung, Verfestigung und zur Erreichung eines guten Füllfaktors ist es von Vorteil, wenn der Preßdruck regelmäßig über die ganze Länge des Leiterbündels verteilt ist. Infolge der erwähnten unregelmäßigen Querschnitte des Leiterbündels ist aber die gewünschte Verteilung des Preßdruckes nicht erreichbar, da der Druck nur an den Kreuzungsstellen (Kröpfungsstellen) wirken kann. Wenn auch noch Hohlleiter verwendet werden, besteht sogar die Gefahr, daß diese an den Kreuzungsstellen eingedrückt werden. Dieser gleichmäßig verteilte Druck, insbesondere über den in der Nut liegenden Teil des Leiterbündels, ist aber außerdem noch sehr wichtig, damit die Isolation des Leiterbündels möglichst dünn und regelmäßig wird, um bei der Verwendung von Hohlleitern einen günstigen Wärmeübergang zu erreichen.
• Zur Behebung der erwähnten Nachteile ist es bekannt, insbesondere bei Isolationen, die nicht imprägniert, sondern durch Verpressen verklebt werden, die Aussparungen oder Lücken im Querschnitt des Leiterbündels mit einem Material angepaßter Form auszufüllen. Diese Ausfüllungen werden meistens vor dem Umwickeln des Leiterbündels mit einer Isolation in die Aussparungen des Querschnittes eingeklebt. Bei diesem Verfahren sind aber unter, neben und zwischen den Ausfüllungen glimmende Lufteinschlüsse, die das Füllmaterial schnell zerstören können, praktisch unvermeidbar. Wenn für die Ausfüllungen Isoliermaterial verwendet wird., was die billigste und sicherste Lösung ist, ergibt sich außerdem ein ungünstiger Einfluß auf die dielektrischen Werte der hochbeanspruchten Isolation des Leiterbündels.
• Es ist ferner üblich, zur elektrischen Abschirmung solcher Teile einen inneren halbleitenden Glimmschutz anzubringen, der das Potential des Leiterbündels direkt an die Hauptisolation der Wicklung leot und somit die dielektrisch schwachen Teile kurzschließt. Dies erfolgt beispielsweise nach der deutschen Patentschrift 960 748 durch eine mit dem Leiterbündel fest verbundene metallisierte Gleithülse mit aufgebrachtem Gleitmittel und einer darüber befindlichen, gegen sie verschiebbaren weiteren röhrenförmigen Metallisierung, die ihrerseits an der Innenwand derIsolierhülsefestanliegt. UmdiedurchdieKröpfung der Teilleiter an den Schmalseiten des Stabes entstehenden Aussparungen auszufüllen, werden diese mit einem selbsthärtenden Kunstharz ausgestrichen; man erhält damit an den Schmalseiten des Stabes eine durchweg glatte Oberfläche. Nach der schweizerischen Patentschrift 321278 können an Stelle der Metallisierungen auf dem Leiterbündel und unter der Isolierhülse auch halbleitende Schichten zur Anwendung kommen. Zum Ausgleich der Oberflächenregelmäßigkeiten im Bereich der Teilleiterkröpfungen werden diese mit Graphitkitt ausgefüllt, worüber dann eine halbleitende Schicht aufgebracht wird.
• Diesen bekannten Lösungsvorschlägen haftet der Nachteil an, daß alle das Leiterbündel umhüllenden Luftspalte und halbleitenden Schichten den Wärmeübergang sehr stark verschlechtern.
• Die Nachteile der bekannten, aufwendigen und komplizierten und dazu im Betrieb wenig sicheren Glimmschutzanordnungen an den Ausfüllungen im Abkröpfbereich werden durch die Erfindung vermieden.
• Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine mit einer wärmeelastischen Kunstliarz-Isolierhülse versehene Statorwicklum, für elektrische iNlaschincn, bei welcher die Windungen aus gegeneinander isolierten und miteinander verseilten Teilleitern bestehen und die durch die Verseilung entstehenden keilförmigen Aussparungen an der Oberfläche des Leiterbündels mit isolierendem Material auscefüllt sind. Es wird hierbei nicht mehr eine Verschieblichkeit zwischen Leiterbündel und Isollerhülse vorausgesetzt, sondern beide sollen im Ge-enteil unlösbar miteinander verbunden und jeder dielektrisch ungünstig sich auswirkende Luftspalt von vornherein aus-eschlossen sein. Die Ausfüllung an jeder Abkröpfstelle muß ebenfalls fest mit der Isolierhülse verbunden sein. Die in bezuo sowohl auf die dieleIktrischon Verhiste als auch auf die Wärnieübertraguni, sehr ungünstig-len Auswirkungen von Lufteinschlüssen an den Ausfüllstellen werden gemäß der Erfinduna dadurch vermieden, daß die Ausfüllkeile mindestens auf den Schmalseiten des Leiterbüridels mit einem halbleitenden Anstrich versehen sind, der bei den Teilleitorkröpfungen mit dem Leiterbündel in elektrischer Verbindum, sieht Lind auf dem eine nlit der äußerm Isolierhülso fest verbundene Schicht aus Isoliormatorial befesti-t ist.
• Mit der erfindungsgomäßen Anordritim, er-ibt ;Ich noch der Vorteil, daß durch die Verwendun- einer wärmeelastischen Gießharzisolation für die Hauptisolation die durch Wärmedelinungen verursachten Läil#,en:indertiii"eii des Leiterbündels iin Betrieb ohne Gsen ciL'##i- festen Verbindung zwischen Isolation und Leitorbündel durch die Isolation auf-.genommen werden, d. li., Leiterhiindel und Isolierhülse bleiben ohne die Entstehung von irgendwelchen dazwischenlicoenden Lufträumen stets fest (iiituliiander verbunden. Ferner wird dadurch, daß 1c(11,glich an den Teillciterkröpfungen eine halbleitende Cberdeckung erfolgt, die Wärmeübertragung praktisch C -, zr, nicht beeinträchtigt.
• An Hand der Zeichnun'? sind eini-e Ausführun#sbeispiele der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigen die F i g. 1 und 2 je ein Leiterbündel einer Stabwicklung im Querschnitt. In beiden Figuren bedeutet 1 die verdrillten Teilleiter des aus zwei Leitergruppen gebildeten Stabes, wobei in jeder Gruppe eine Anzahl von Hohlleitern 2 vort,eselien ist. Die durch die Verdrillung der Teilleiter entstehenden Aussparungen im Leiterbündel werden durch die Keile 3 aus-efüllt, welche in diese Aussparungen ein-e ,geklebt werden.
• Bei der Ausführungsform nach F i a. 1 sind die Ausfüllkeile 3 auf den Schmalseiten des Leiterbündels und gegebenenfalls auch noch auf der äußeren Längsseite mit einem halbleitenden Anstrich 7 versehen. Für die Herstellung dieses halbleitenden Anstriches 7 ist es zweckmäßig, einen halbleitenden Klebstoff zu verwenden, der auch für das Einkleben der Keile 3 benutzt werden kann und gleichzeitig den örtlichen Kontakt an den Kröpfungsstellen herstellt. Selbstverständlich kann aber auch ein nichtleitender Klebstoff für die Befestigung der Keile in den Aussparungen zur Anwendung kommen. Da der halbleitende Anstrich 7 auf den Ausfüllkeilen 3 Graphit bzw. Karborundum enthält, verbindet sich dieser nur schlecht mit der nicht dargestellten Hauptisolation des Stabes, da diese unter Verwendung eines Kunstharzes hergestellt ist. Es ist daher noch auf beiden Schmalsei t en des Leiterbündels ein Isolierstreifen 5 vorgesehen, der sich ohne weiteres mit der Hauptisolation verbinden läßt und mittels des halbleitenden Anstriches 7 ohne weiteres auf den Leiterbündeln befestigt werden kann.
• In der F i -. 2 ist eine Ausführun-sforrn der Erfindun" veranschaulicht. die besonders für mit Foliun isolierte Stäbe geeignet ist. In diesem Fall wird das aus den Teilloitern 1, Holilleitern 2 und Ausfüllkeilen 3 bestehende Leiterbündel auf den beiden Schmalseiten mit je einer über die Länge des Stabes sich erstreckenden Kappe 0 versehen. die aus Isoliermaterial besteht. Die Befestigung der Kappen 6 auf dem Leiterbündel erfol-t am zweck-iii:ißi#-,stcn mittels eines halbleitenden Klebstoffes, der gleichzeitiu, für die Abschirrnuno der Ausfüllkeile 3 dient.
• Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Kanten der Kappen 0 abgerundet, so daß die aus Folien hergestellte Hauptisolation des Leiterbündels im Stab satt anlicuen kann. Bei Stäben. die wie hier teilweise aus Hohileitern 2 -ebildet sind, sind die abuerundeten Kappen 0 unerläßlich, da die Ecken des Leitcrbiindels sonst nicht in erwünschtem Maße abgerundet werden könnten, ohne die Holilleiter in unzulässiger Weise zu schw:ichen.
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Claims (3)

1. Patentarisprüche: 1. Mit w;irmuelitstisclier Ktiiistliarz-Isolierliiilsc versehene Statorwick-hin- für elektrische Maschlnen, hei welcher die Windungen aus ander isolierten und miteinander versellten Teil-Icitern bestehen und die durch die Verseiluriu, entstehenden kei 1 förrn 1 gen Aussparungen iin Leiterbündel mit [soliermaterial ausoefüllt sind, dadu rch "ek-en nzeich riet, daß die Ausfüllkelle mindestens auf den Schmalseimi des LeiterbÜndels mit einem lialbleitenden Anstrich versehen sind, der bei den Teilleitcrkröpfungen mit dem LeiterbLindel in elektrischer Verbindung steht und auf dem eine mit der äußeren fsolierhülse fest verbundene Schicht aus Isolierniaterial befestigt ist.
2. 2. Statorwickluncy nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß der halbleitende Anstrich C mittels eines halbleitenden Klebstoffes gebildet ist. 3. Statorwicktung nach Anspruch], dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial als Kappe mit abgerundeten Kanten ausgebildet ist.
3. In Bet?Rtht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 379 887, 564 233. 942 289, 960 748; deutsche Patentanmeldung S 2382 (bekanntgemacht am 26. 4. 1951); deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 801 275, 1844 686; schweizerische Patentschrift Nr. 321278.