DE1265279B

DE1265279B - Einrichtung an elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, zur Abstuetzung und Distanzierung der Statorsplenkoepfe

Info

Publication number: DE1265279B
Application number: DEA36796A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Techn Rolf Wegmueller; Otto Wohlfahrt
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1961-02-07
Filing date: 1961-02-24
Publication date: 1968-04-04

Description

Einrichtung an elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, zur Abstützung und Distanzierung der Statorspulenköpfe Es ist bekannt, daß bei elektrischen Maschinen, insbesondere bei Generatoren und größeren Motoren, die freiliegenden Teile der Wicklungen, d. h. die Spulenköpfe, gegeneinander abgestützt und distanziert werden müssen, um eine genügende mechanische Festigkeit zu erhalten.
Zu diesem Zweck sind bereits verschiedene Maßnahmen zur Anwendung gekommen. So werden beispielsweise Zwischenstücke aus Preßholz oder Kunststoff zwischen benachbarten Schenkeln der Spulenköpfe eingeseth und mit Schnur angebunden. Diese Art der Distanzierung und Abstützung setzt aber voraus, daß die beiden einander zugekehrten Stabseiten absolut gerade und parallel zueinander verlaufen, weil sonst das Zwischenstück nur punktweise zur Auflage kommt.
Wenn nun in den Spulenköpfen die klassische Bandisolation verwendet wird, dann wird die an sich weiche Isolation beim Distanzieren der Leiter flachgedrückt. Bei Isolationen, die mit polymerisierbarem Kunstharz imprägniert werden, ist die Isolation nach dem Auspolymerisieren des Harzes hart. Wenn somit nicht der Nachteil des Arbeitens an der nichtauspolymerisierten weichen Isolation beim Distanzieren der Köpfe in Kauf genommen werden will, so müssen sich die Distanzierungsstücke der Isolationsoberfläche anpassen, was natürlich bei der heutigen Art der Distanzierung sehr viel Anpaßarbeiten erfordert, insbesondere deshalb, weil die Entfernungen von Spule zu Spule ziemlich stark variieren. Ferner wird meistens das Umwickeln der Stäbe mit Schnur stark erschwert durch die ungünstigen Platzverhältnisse beim Distanzieren; meist muß hierbei sogar mit einem Drahthaken gearbeitet werden. Es handelt sich also bei der Distanzierung im herkömmlichen Sinn, speziell bei Kunstharzwicklungen, um eine äußerst zeitraubende und teure Arbeit.
Es ist auch bekannt, die Wickelköpfe auf einem isolierten Ring abzustützen, auf dem die Wicklung mittels einer Schnur oder eines Bandes aus imprägnierten Glasfasern festgebunden ist (z. B. deutsche Auslegeschrift 1015 914). Eine andere Möglichkeit ist das Auspolymerisieren der mit einem Kunstharz vorimprägnierten Wickelköpfe in einer Preßform in gleicher Weise wie es für den Nutteil der Wicklung üblich ist. Diese Methode verlangt aber äußerst kostspielige Pressen für die Wickelköpfe. Ferner sind die Ein- und Ausformarbeiten, sowie das Reinigen der Preßformen zeitraubend und mit entsprechenden Unkosten verbunden.
Es ist auch ein Verfahren zur Befestigung und räumlichen Festlegung von Spulenköpfen bekannt, bei welchem bandförmige mit Imprägniermittel getränkte Lunten aus Isolierstoff zwischen die Schenkel der Spulen eingepreßt werden (z. B. deutsche Auslegeschrift 1028 675). Diese Lunten benötigen noch zusätzliche Mittel, z. B. Bandagen für ihre Halterung. Bei diesem Verfahren ist das Einbringen der Lunten, so daß die freien Räume zwischen den Schenkeln der Spulenköpfe ganz ausgefüllt sind, eine zeitraubende und infolge des Tränkmittels auch eine sehr schmutzige Arbeit. Ferner bilden nach der Aushärtung des Imprägniermittels die Lunten und Bandagen zusammen mit den Spulenköpfen ein starres Gebilde, das keine nachträglichen Ausbesserungen ermöglicht.
Für die Distanzierung und Halterung von Spulenköpfen können auch Polster verwendet werden, die einzeln zwischen den Wickelkopfleitern eingesetzt werden müssen (z. B. USA.-Patentschrift 2 677 067). Diese Polster werden durch Hüllen gebildet, die aus einer Glasfaserschnur hergestellt werden und mit aushärtbarem Kunstharz gefüllt und die Enden der Polster bzw. Abstandshalter werden vor dem Einsetzen gehärtet. Die Halterung der einzelnen Polster erfolgt durch nachträglich ausgehärtete Ausbuchtungen, die knapp ober- und unterhalb der Wickelkopfleiter beim Einpressen der Polster entstehen. Es handelt sich ebenfalls um ein sehr aufwendiges Verfahren, da eine große Anzahl von Einzelstücken jedes für sich zwischen den Spulenleitern eingesetzt und befestigt werden muß.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Einrichtung an elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, zur Abstützung und Distanzierung der Statorspulenköpfe, die gegenüber den bisherigen Einrichtungen eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung zur Folge hat. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist gekennzeichnet durch einen an sich bekannten, mit aushärtbarem Kunstharz gefüllten, druckdichten Schlauch, der in das Spulenkopfgewölbe einaeflochten die einzelnen Spulenköpfe in Umfangsrichtung mäanderförmig umschließt und durch Aushärtung des Kunstharzes zwischen den Spulenköpfen verankert ist.
In Zusammenhang mit der Befestigung von Polspulen in elektrischen Maschinen ist es bekannt (z. B. deutsche Patentschrift 928 782), einen mit einer Kittmasse gefüllten Schlauch als Zwischenlage zwischen dem Pol und der Spule zu verwenden.
An dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 2, die nur einige der Spulenköpfe einer Statorwicklung in Querschnitt und Draufsicht zeigen, sei die Erfindung näher erläutert.
In den F i g. 1 und 2 sind die Schenkel der Spulenköpfe mit 1 bezeichnet. Nachdem sämtliche Spulen der Wicklung in den Stator eingebaut sind, wird ein Schlauch 2 (beispielsweise aus Nylon, Polyurethan, Silicon u. dgl.) in das Spulenkopfgewölbe eingeflochten. Dieser Schlauch wird dann mit einem flüssigen aushärtbaren Kunstharz in der Maschine aufgefüllt und unter einen kleinen überdruck gesetzt, bis das Harz auspolymerisiert hat. Während des Aushärtens wird auf der dem Rotor zugekehrten Seite der Spulenleiter der Schlauch 2 flach gequetscht, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, bis das Kunstharz ausgehärtet ist, so daß der erforderliche kleine Luftspalt zwischen Rotor und Stator nicht unzulässig groß wird.
Der mit Kunstharz *gefüllte Schlauch 2 schmiegt sich genau an die Oberflächen der Spulenschenkel 1 an und wird in dieser Lage ausgehärtet. Die Räume zwischen den Schenkeln werden an den Abstützstellen vollständig durch den Schlauch ausgefüllt, und zwar auch, wenn die Flachseiten der Spulenschenkel nicht genau eben und parallel sein sollten. Die Spulenkopfschenkel brauchen nicht mehr durch teure und präzise Preßformen auf Maß geformt zu werden, sondern es genügt, die Verformung mit einfachen und billigen Preßwerkzeugen vorzunehmen, wodurch die Fabrikation verbilligt wird. Gegebenenfalls kann sogar überhaupt auf die Anwendung von Preßwerkzeugen verzichtet werden. Durch die Verflechtung des Schlauches mit den Stableitern sichert sich der Schlauch selbst gegen Herausfallen oder Loslösen, wobei die räumliche Festlegung der Spulenköpfe stets gewahrt bleibt und zwar ohne jegliche zusätzliche Halterung des Schlauches. Dadurch, daß der Schlauch an den Spulenschenkeln nicht klebt, ist auch die Voraussetzung für den einfachen Ein- bzw. Ausbau einzelner Abstützungen und Wicklunggteile C Gegeben.
Für die Herstellung des Schlauches wird vorzugsweise ein druckdichter schweißbarer Kunststoff verwendet und als Kunstharzfüllung ein polymerisierbares Harz, das kalt- oder warmhärtend und gegebenenfalls auch elektrisch halbleitend ist, um Glimmerscheinungen zu vermeiden. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Harzes kann dieses noch mit gewissen Füllstoffen (z. B. Glasfäden, Schnitzel, Quarzmehl u. dgl.) versehen werden. Der Schlauch kann auch aus einem Geflecht oder Gewebe von Fäden (z. B. Glas, Nvlon, Baumwolle) bestehen, welches mit einem druädichten überzug aus ther# misch beständigem Material versehen ist und elektrisch halbleitend sein kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung an elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, zur Abstützung und Distanzierung der Statorspulenköpfe, g e k e il n -z e i c h n e t d u r c h einen an sich bekannten, mit aushärtbarem Kunstharz gefüllten, druckdichten Schlauch, der in das Spulenkopfgewölbe eingeflochten die einzelnen Spulenköpfe in Umfangsrichtung mäanderförmig umschließt und durch Aushärtung des Kunstharzes zwischen den Spulenköpfen verankert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch aus schweißbarem Kunststoff besteht. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchfüllung aus einem polymerisierbaren Kunstharz besteht, das gegebenenfalls auch elektrisch halbleitend ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch aus einem Gewebe von Fäden (z. B. Glas, Nylon, Baumwolle) besteht, welches mit einem druckdichten überzug aus thermisch beständigem, gegebenenfalls elektrisch halbleitendem Material versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 666 339, 928 782; deutsche Auslegeschriften Nr. 1015 914, 1028 675, 1056 254; schweizerische Patentschrift Nr. 152 689; USA.-Patentschrift Nr. 2 677 067.