DE1273053B

DE1273053B - Winding support for the stator winding of an electrical machine

Info

Publication number: DE1273053B
Application number: DE1966S0102092
Authority: DE
Inventors: Siegfried Kleinhans
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-02-18
Filing date: 1966-02-18
Publication date: 1968-07-18

Description

Wicklungsabstützung für die Ständerwicklung einer elektrischen Maschine Bekanntlich muß der Wickelkopf der Ständerwicklung elektrischer Maschinen in seiner Lage fixiert bzw. versteift werden, damit sich die Wicklungsleiter nicht durch die beim Betrieb der elektrischen Maschine und insbesondere bei Kurzschlüssen auftretenden Kräfte verformen können. Zur Wicklungsabstützung ist es z. B. aus der deutschen Patentschrift 1032 381 bekannt, daß die einzelnen Wicklungsleiter im Wickelkopf durch Abstandskeile gegenseitig versteift und durch eine Verschnürung an einem oder mehreren isolierten Stützringen festgebunden werden, die den Wickelkopf konzentrisch umgeben. Die Verschnürung der Stützringe mit den Abstandskeilen und mit den Wicklungsleitern erfordern einen großen Zeitaufwand. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Spannung in den Schnüren allmählich nachl'äßt und mithin eine Lockerung der Wicklungsabstützung eintritt.Winding support for the stator winding of an electrical machine It is well known that the winding head of the stator winding of electrical machines must be fixed or stiffened in its position so that the winding conductors cannot deform as a result of the forces occurring during operation of the electrical machine and especially in the event of short circuits. For winding support it is z. B. from the German patent specification 1032 381 known that the individual winding conductors in the end winding are mutually stiffened by spacer wedges and tied by a lacing on one or more isolated support rings that surround the end winding concentrically. The lacing of the support rings with the spacer wedges and with the winding conductors require a great deal of time. There is also the risk that the tension in the cords will gradually decrease and the winding support will become loosened.

Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten vermieden. Gemäß der Erfindung sind zur Wicklungsabstützung zwischen nebeneinanderliegenden Wicklungsleitern des Wickelkopfes Abstandsteile aus Isolierstoff eingesteckt, die in angenähert bogenförmige Tragrippen auslaufen und eine zur Stirnseite der Maschine geöffnete, den Wickelkopf ringförmig umgebende Schale tragen, die mit ausgehärtetem Gießharz gefüllt ist und somit den Stützring bildet. Dadurch wird ein selbsttragender, fester Stützring geschaffen, der dem Wickelkopf jeweils genau angepaßt ist. Durch das einfache Einstecken der Abstandsteile mit den Tragrippen zwischen die Wicklungsleiter des Wickelkopfes entfällt die mühevolle und zeitraubende Verschnürung der Abstandsteile und der Wicklungsleiter mit dem Stützring. Der ausgegossene Stützring legt außerdem die Lage der Abstandsteile im Wickelkopf fest, so daß keine nachträglichen Veränderungen eintreten können. Es empfiehlt sich, das in der Schale befindliche ausgehärtete Gießharz mit Füllstoffen zur Vergrößerung der mechanischen Festigkeit zu versehen. Dazu können z. B. Rowings, Gewebe oder Fasern aus Glasseide verwendet werden.The invention avoids these difficulties. According to of the invention are for winding support between adjacent winding conductors of the winding head, spacers made of insulating material are inserted into approximately arc-shaped Support ribs run out and one open to the front of the machine, the winding head Wear ring-shaped surrounding shell, which is filled with hardened casting resin and thus forms the support ring. This creates a self-supporting, solid support ring, which is exactly matched to the winding head. By simply plugging in the Spacer parts with the support ribs between the winding conductors of the end winding are not required the laborious and time-consuming tying of the spacers and the winding conductors with the support ring. The cast support ring also defines the position of the spacers firmly in the winding head so that no subsequent changes can occur. It is recommended that the hardened casting resin in the shell be filled with fillers to be provided to increase the mechanical strength. For this purpose z. B. Rowings, Fabrics or fibers made of glass silk can be used.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn man gemäß der weiteren Erfindung die den Wickelkopf ringförmig umgebende Schale aus einer Vielzahl von überlappt angeordneten Schalenteilen zusammensetzt. Dadurch ist praktisch nur eine Art von Schalenteil erforderlich, um Stützringe verschiedensten Durchmessers zu formen. Dies erleichtert die Lagerhaltung und nachträgliche Anpassungsarbeiten entfallen. Die Schalenteile können untereinander und mit den Tragrippen verklebt sein. Ihre Wandstärke braucht nur verhältnismäßig dünn zu sein, da sie lediglich als Form für das auszuhärtende Gießharz wirken und keine tragenden Teile sind. Die Schalenteile können aus einem geeigneten Isolierstoff oder auch aus ausgehärtetem Gießharz bestehen.It is also advantageous if, according to the further invention the shell surrounding the winding head in a ring shape from a plurality of overlaps arranged shell parts composed. This is practically just one type of Shell part required to form support rings of various diameters. This makes storage easier and subsequent adjustment work is no longer necessary. The shell parts can be glued to one another and to the support ribs. Her Wall thickness only needs to be relatively thin, as it is only used as a shape for the casting resin to be cured act and are not load-bearing parts. The shell parts can consist of a suitable insulating material or of hardened cast resin.

Es ist weiterhin erforderlich, auch die Schaltverbindungen zwischen den Spulengruppen der Ständerwicklung, die im allgemeinen aus Ringleitungen bestehen, zu lagern und zu versteifen. Dazu ist es bereits bekannt, sie und auch die Verbindungsstellen benachbarter Leiter in einem aus Gießharz hergestellten Stützring zur Fixierung der Stirnverbindungen der Maschine zu verlegen. Auch für die vorliegende Erfindung ist es eine vorteilhafte Weiterbildung, daß die durch Abstandsstücke voneinander distanzierten Schaltverbindungen der Wicklung in dem die Schale ausfüllenden, ausgehärteten Gießharz eingegossen sind. Die Schaltverbindungen liegen dann im Stützring, wodurch sie sowohl mechanisch einwandfrei festgelegt als auch elektrisch isoliert sind.It is still necessary to also make the interconnections between the coil groups of the stator winding, which generally consist of ring lines, to store and stiffen. For this it is already known, them and also the connection points Adjacent conductor in a support ring made of cast resin for fixation of the end connections of the machine. Also for the present invention it is an advantageous development that the spacers from each other distant interconnections of the winding in which the shell fills, cured Cast resin are cast. The switching connections are then in the support ring, whereby they are both mechanically flawless and electrically isolated.

Desgleichen empfiehlt es sich, die Verbindungsleiter zwischen den benachbarten Leitern bzw. Spulen der Wicklung so auszubilden, daß ihre Verbindungsstellen in die Schalen hineinragen und somit in dem die Schale ausfüllenden, ausgehärteten Gießharz eingegossen sind. Dadurch wird einerseits die Zugänglichkeit der Verbindungsstelle verbessert, da die zu verbindenden Enden jetzt länger sein können, die nach der Verbindung z. B. durch Lötung zur leeren Schale umgebogen werden, zum anderen wird die Verbindungsstelle durch das sie umgebende Gießharz isoliert und festgelegt.It is also recommended that the connecting conductors between the to form adjacent conductors or coils of the winding so that their connection points protrude into the shells and thus in the cured one filling the shell Cast resin are cast. On the one hand, this increases the accessibility of the connection point improved, as the ends to be connected can now be longer, those after the Connection z. B. be bent by soldering to the empty shell, on the other hand the connection point is isolated and fixed by the casting resin surrounding it.

Die gemäß der Erfindung ausgeführte Wicklungsabstützung ist besonders gut zur Verwendung bei elektrischen Maschinen geeignet, bei denen die mit einer aus Glimmerbändern aufgewickelten Isolierhülse versehenen Wicklungsleiter in den Nuten des Ständers eingelegt werden und erst danach der Ständer einschließlich der Wicklung in einem mit einem Harzhärtersystem gefüllten Bad getränkt und darauf das in die Wicklungsisolierung eingedrungene Harz ausgehärtet wird. Werden die Abstandsteile mit den Tragrippen vor der Tränkung und Aushärtung der im Ständer befindlichen Wicklung zwischen die Wicklungsleiter gesteckt, so ergibt sich nach der Aushärtung ein besonders fester Halt der Abstandsteile im Wickelkopf, da diese eng und formschlüssig von der ausgehärteten Wicklungsisolierung umgeben werden. Der Zusammenhang zwischen den Abstandsteilen und dem Wickelkopf kann noch dadurch verbessert werden, daß man die Abstandsteile mit einem nachgiebigen isolierenden Material umkleidet, das bei der Aushärtung der Wicklung ebenfalls mit aushärtet.The winding support implemented according to the invention is special well suited for use in electrical machines where those with a from mica tapes wound insulating sleeve provided in the winding conductor Grooves of the stand are inserted and only then the stand including the Winding soaked in a bath filled with a resin hardener system and placed on it the Resin that has penetrated into the winding insulation is cured. Will the spacers with the support ribs before the impregnation and hardening of the winding located in the stator inserted between the winding conductors, this results in a special after curing firm hold of the spacers in the winding head, as they are tight and form-fitting from be surrounded by the cured winding insulation. The relationship between the spacers and the winding head can be improved by the fact that the spacers are covered with a flexible insulating material that is used in the hardening of the winding also hardens.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung näher erläutert.In the following the invention is based on the in the F i g. 1 to 3 shown Embodiment of the invention explained in more detail.

F i g. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch den Wickelkopf der Ständerwicklung einer elektrischen Maschine in radialer Richtung; F i g. 2 zeigt im Schema eine Ansicht auf den Wickelkopf von der Stirnseite der Maschine her gesehen; F i g. 3 zeigt, ebenfalls schematisch dargestellt, eine tangentiale Abwicklung des Wickelkopfes der Maschine von der Bohrung aus gesehen.F i g. 1 shows a schematically illustrated section through the winding head the stator winding of an electrical machine in the radial direction; F i g. 2 shows in the diagram, a view of the winding head seen from the front of the machine; F i g. 3 shows, also shown schematically, a tangential development of the Winding head of the machine seen from the bore.

Die dargestellte Ständerwicklung einer elektrischen Maschine ist aus Spulen 1 gebildet, die jeweils so angeordnet sind, daß in jeder Ständernut zwei Spulenhälften übereinanderliegen. Jeweils zwischen den in der unteren Schicht befindlichen, schräg verlaufenden Spulenschenkeln 2 zweier benachbarter Wicklungsleiter sind im äußeren Drittel des Wickelkopfes 3 Abstandsteile 4 eingesteckt, die in angenähert bogenförmigen, außerhalb des Wickelkopfes liegende Tragrippen 5 auslaufen. Diese Abstandsteile 4 mit den Tragrippen 5 bestehen aus formgepreßten, glasfaserverstärkten Kunstharzteilen. Die Dicke der Abstandsteile 4 ist so gewählt, daß diese ohne - oder mit nur möglichst geringer nachträglicher - Anpaßarbeit bei möglichst verschiedenen Maschinen verwendet werden können. Man kann die Dicke der Abstandsstücke auch durch zusätzliche, nicht dargestellte Beilagen dem Zwischenraum 6 zwischen den jeweils benachbarten Spulenschenkeln 2 anpassen. Die Abstandsteile 4 sind so zwischen die Wicklungsleiter einzustecken, daß sie, jeweils auf gleicher Höhe liegend, zusammen mit den dazwischenliegenden Leitern über den ganzen Wickelkopf einen Ring bilden, in dem tangential gerichtete Kräfte aufgenommen werden können.The illustrated stator winding of an electrical machine is off Coils 1 formed, which are each arranged so that two in each stator slot The bobbin halves are on top of each other. In each case between the in the lower layer, inclined coil legs 2 of two adjacent winding conductors are in the outer third of the winding head 3 spacers 4 inserted, which approximated in Arcuate support ribs 5 lying outside the winding head run out. These Spacers 4 with the support ribs 5 consist of compression molded, glass fiber reinforced Synthetic resin parts. The thickness of the spacers 4 is chosen so that these without - or with only as little subsequent adjustment work as possible with as different as possible Machines can be used. You can also adjust the thickness of the spacers additional, not shown enclosures the space 6 between each Adjust adjacent bobbin legs 2. The spacers 4 are so between the Plug in winding conductors that they, each lying at the same height, together form a ring with the conductors in between over the entire winding head, in which tangentially directed forces can be absorbed.

In den Tragrippen 5 sind vorgeformte dünne Schalenteile 6 aus Isolierstoff angeordnet, die sich gegenseitig überlappen und eine den Wickelkopf ringförmig umgebende Schale 7 bilden, die zur Stirnseite der Maschine hin geöffnet ist. Die einzelnen Schalenteile. 6 und die Tragrippen 5 sind miteinander in geeigneter Weise verklebt.In the support ribs 5 are preformed thin shell parts 6 made of insulating material arranged, which overlap each other and an annularly surrounding the winding head Form shell 7, which is open towards the front of the machine. The single ones Trash pieces. 6 and the support ribs 5 are glued together in a suitable manner.

In dieser Schale 7 sind die Ringleitungen 8, die zur Verbindung der einzelnen Spulengruppen der Ständerwicklung dienen, angeordnet. Sie sind an mehreren, längs des Umfanges verteilten Stellen durch Klötze 9 voneinander distanziert.In this shell 7, the ring lines 8, which are used to connect the serve individual coil groups of the stator winding, arranged. You are at several Spaces distributed along the circumference are spaced apart from one another by blocks 9.

Auch die zur elektrischen Verbindung zwischen benachbarten Spulen dienenden Leiterenden 10 und 11 sind so weit herausgezogen, daß sie nach ihrer Verlötung so abgebogen werden können, daß die Lötstellen in die Schale 7 hineinragen. Da die Schale 7 nach der Herstellung der Schaltverbindungen 8 und der Spulenverbindungen mit einem aushärtbaren isolierenden Gießharz, z. B. auf Epoxydharzbasis, ausgegossen wird, entsteht dadurch ein mechanisch fester, dem Wickelkopf angepaßter Stützring 12, der außerdem die Schaltverbindungen 8 und die Spulenverbindungen mechanisch festlegt und elektrisch isoliert.Also those for the electrical connection between neighboring coils serving conductor ends 10 and 11 are pulled out so far that they are after their soldering can be bent so that the soldering points protrude into the shell 7. Since the Shell 7 after the production of the circuit connections 8 and the coil connections with a curable insulating resin, e.g. B. based on epoxy resin, poured This creates a mechanically strong support ring that is adapted to the winding head 12, which also mechanically connects the circuit connections 8 and the coil connections fixed and electrically isolated.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Länge des Abstandsteiles 4 lediglich so groß gewählt, daß es zwischen die Wicklungsleiter der unteren Lage gesteckt werden kann. Man kann das Abstandsteil aber auch so lang machen, daß es an der oberen Lage der Wicklungsleiter aufliegt. Dadurch können auch radiale Kräfte, die auf die obere Lage der Wicklungsleiter wirken, aufgefangen werden. In diesem Fall würde es sich zur besseren Auflage empfehlen, das Ende des Abstandsteiles 4 mit einem an der oberen Lage anliegenden Schuh bzw. Ansatzteil zu versehen.In the illustrated embodiment, the length of the spacer is 4 only chosen so large that it is between the winding conductors of the lower layer can be plugged. You can also make the spacer so long that it rests on the upper layer of the winding conductor. This means that radial forces, which act on the upper layer of the winding conductor are absorbed. In this In this case, it would be advisable to use the end of the spacer 4 to be provided with a shoe or attachment part resting on the upper layer.

Claims

Claims: 1. Winding support for the stator winding of a electrical machine with one or more concentrically arranged around the end winding isolated support rings, d u r c h marked that between adjacent The winding conductors of the winding head have spacers made of insulating material inserted, which run out in approximately arched support ribs and one to the front of the Machine open shell surrounding the winding head in the shape of a ring, covered with hardened Cast resin is filled and thus forms the support ring.

2. Winding support after Claim 1, characterized in that the cured one located in the shell Cast resin contains fillers to increase mechanical strength.

3. Winding support according to claim 1 or 2, characterized in that the winding head is annular surrounding shell formed from a plurality of overlapping arranged shell parts is.

4. winding support according to claim 3, characterized in that the shell parts are glued together.

5. winding support according to claim 4, characterized in that that the support ribs are glued to the shell parts.

6. Winding support after Claim 1 or 2, characterized in that the cured one filling the shell Cast resin the circuit connections of the spaced apart by spacers Winding are cast.

7. winding support according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the junctions between adjacent conductors of the winding in which the shell filling, cured casting resin are poured. Into consideration Drawn pamphlets: U.S. Patents Nos. 3,151,260, 3145,317.