DE1538882C

DE1538882C - Temperaturfuhleranordnung in Wicklun gen elektrischer Maschinen oder Gerate

Info

Publication number: DE1538882C
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing 8263 Burg hausen Kallas
Original assignee: Loher & Sohne GmbH, 8399 Ruhstorf
Publication date: 1972-06-22

Description

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Die Erfindung betrifft eine Temperaturfühleranord- Diorganopolysiloxanen, Vernetzungsmitteln undFüll-

nung in Wicklungen elektrischer Maschinen oder stoffen, enthaltend geringe Mengen mehrfunktio-

Geräte, bei der ein mit Zuleitungsdrähten versehener, neller Aminosilane der allgemeinen Formel

isolierter Halbleiterfühler in eine Wicklung eingebettet η SifNR'R"")

ist, dessen Zuleitungsdrähte innerhalb der Isolierung 5 " >^m

an hochflexible Litzen mit Silicon-Kautschuk-Um- besteht. Statt der genannten Aminosilane können

mantelung angelötet oder angeschweißt sind. auch Aminosilazane der allgemeinen Formel

Eine Temperaturfühleranordnung %er vorstehend rR'R"\n ς,γη\ iwH s,yrwr'r"1

geschilderten Art ist bekannt. Sie vermittelt den ϊπ_cyrvÜT~

Vorteil kleiner äußerer Abmessungen, die sie für den io ^N" &i(R)(NR R )₂

unmittelbaren Einbau in die Wicklungsteile elek- (R = Alkyl, Aryl, Aralkyl, NH₂ oder NR'R",

irischer Maschinen oder Geräte geeignet macht. Dem R' = H, Alkyl, Aryl oder Aralkyl,

Vorteil der relativ kleinen äußeren. Abmessungen für r" = H, Alkyl, Aryl oder Aralkyl)

den Einbau in Wicklungsteile elektrischer Maschinen '

und Geräte steht als Nachteil die notwendige elek- 15 verwendet werden.

trische Isolierung gegen die zu schützende Wicklung Die Erfindung vermittelt den Vorteil einer wesentgegenüber. Bisher erfolgte die Isolierung der mit liehen Einengung des Streubereiches beim Einbau zwei Zuleitungsdrähten versehenen Heiß- oder Kalt- der Halbleiterfühler in Wicklungsteile. Durch die . * leiterperle mit einem wärmehärtenden, epoxydharz- Wahl von Isolierstoffen gleicher Zusammensetzung imprägnierten Glasseidengewebeschlauch. An die bei- 20 bei der Isolierung der Halbleiterfühler und bei dem den. Zuleitungsdrähte zur Heißleiterperle werden Einbau ist sichergestellt, daß der aus beiden Maßhochflexible Litzen mit Silicon-Kautschuk-Ummante- nahmen resultierende Wärmeübergang wesentlich #^ lung angelötet oder angeschweißt. besser wird als bei den vorbekannten Wicklungen '4m

Auch diese beiden Verbindungsstellen werden im und daß der Einfluß der Abhängigkeit von der Art £ Bereich des über die Halbleiterperle gezogenen Glas- 25 und Isolierung der Wicklungsdrähte und von der seidenschlauches gelegt. Unter diesem äußeren Glas- Art der Tränkung bzw. der Zusammensetzung des seidenschlauch befindet sich ein weiterer Glasseiden- Tränklackes möglichst unabhängig ist. Die Vorteile schlauch mit geringerem Durchmesser, der der geo- der Erfindung können gegebenenfalls mehr oder metrischen Form der Halbleiterperle angepaßt ist weniger vollkommen auch dann verwirklicht werden, und durch die Epoxydharz-Isolierung fest verbunden 30 wenn äquivalente Massen lediglich verwandter Zuist. Über die beiden aus dem äußeren Isolierschlauch sammensetzung verwendet werden,
austretenden Silicon-Kautschuk-Litzen wird noch eine In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält entsprechende dünnwandige Gummitülle gezogen. Zur die Masse als Füllstoff Aluminiumsilikat. Dadurch Aushärtung des in den beiden Glasseidenhohlschläu- wird neben einer Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit chen befindlichen Epoxydharzes ist die Zuführung 35 gleichzeitig eine hervorragende Haftfestigkeit auf von Wärme erforderlich. . allen in Frage kommenden Isolierwerkstoffen ver-

Infolge der beschriebenen Ausgestaltung der Iso- mittelt, wie sie bei Wicklungen elektrischer Maschinen lierung kann nicht verhindert werden,'daß in be- aller Isolierstoffklassen Verwendung finden. Weiterhin stimmten Zonen unterschiedliche Wärmeübergangs- wird eine innige und vernetzte Verbindung bei der Verhältnisse herrschen. Diese Nachteile werden durch 40 Einbettung von luftvulkanisierenden silicon-kautschukden vorgesehenen Einbau von Halbleiterfühlern, die isolierten Halbleiterfühlern in eine Silicon-Kautschukin der vorher beschriebenen Art isoliert sind, in aus Masse ähnlicher oder gleicher Zusammensetzung Runddrähten gewickelten Spulenteilen noch verstärkt. erreicht. Dadurch werden größere Streubereiche auf Es hängt weitgehend von der Anzahl und von dem Grund der Trenn- und Übergangsschichten, die durch (^. Durchmesser der Wicklungsdrähte ab, welcher Wärme- 45 die bisher vorgesehene Isolierung und den Einbau Übergang erzielt werden kann. Ein weiterer Einfluß zwangläufig vorhanden waren, vermieden. Zudem auf den Wärmeübergang wird durch die Tränkung ermöglicht die Verwendung von luftvulkanisierenden der Wicklung verursacht. Je nach Zusammensetzung Silicon-Kautschuk-Typen als Hauptträger für die und Tränkwert des Tränklackes und die Verteilung Isolierung und Einbettung von Halbleiterfühlern den des Tränklackes an der Einbaustelle des Halbleiter- 50 Einsatz solcher Fühler bis zu Wicklungstemperaturen fühlers ist der Wärmeübergang von der Wicklung von 220⁰C, also für den gesamten praktisch vorzum Fühler besser oder schlechter. Die Streuung kommenden Temperaturbereich isolierter Wicklungen, durch die Einbauverhältnisse und durch die Isolierung Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschrei-•des Halbleiterfühlers in der vorher beschriebenen bung an Hand der Zeichnung in einer Ausführungs-Form liegt auf Grund von zahlreichen Messungen 55 form beispielhaft erläutert. Es zeigt
in der Größenordnung von 12 bis 15% bei lang- Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungssamen Temperaturänderungen. Dieser große Streu- gemäß isolierte Halbleiterperle,
bereich begrenzt die Einsatzmöglichkeiten der in F i g. 2 einen Längsschnitt und
die Wicklung eingebauten Halbleiterfühler als allei- F i g. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsnigen Schutz von rotierenden elektrischen Maschinen. 60 gemäße Wicklung. ^s

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Die Halbleiterperle 1 in F i g. 1 besitzt zwei •■Zuaufgezeigten Nachteile der bekannten Temperatur- leitungsdrähte 2, die mit den als Verbindungsleitungen fühleranordnung zu beheben. Die Lösung dieser dienenden feindrähtigen Litzen 4 an der Stelle 3 hart Aufgabe besteht darin, daß bei einer Temperatur- verlötet oder verschweißt werden. Anschließend wird fühleranordnung der eingangs genannten Art erfin- 65 der Halbleiter bis über die Verbindungsstellen 3 dungsgemäß sowohl die Isolierung als auch die Ein- hinaus in eine luftvulkanisierende Silicon-Kautschukbettung aus einer luftvulkanisierenden Silicon-Kau- Masse 5 geringer Viskosität auf Basis von hydroxyltschuk-Masse auf Basis von hydroxylendblockierten endblockierten Diorganopolysiloxanen, Vernetzungs-

mitteln und Füllstoffen, enthaltend geringe Mengen mehrfunktioneller Aminosilane der allgemeinen Formel

R_n-Si(NR'R")_m
oder Aminosilazane der allgemeinen Formel.

(R'R"N)₂Si(R) — [NH- Si(R)NR¹R""]- —
NH — Si(R)(NR'R")₂ ' *~ .

(R == Alkyl, Aryl, Aralkyl, NH₂ oder NR'R",
R' = H, Alkyl, Aryl oder Aralkyl,
R" = H, Alkyl, Aryl oder Aralkyl),

IO

getaucht. Dadurch entsteht ein zylindrischer Isolierkörper, über den ein Glasseidenhohlschlauch 6 geschoben wird. Die noch nicht vernetzte Silicon-Kautschuk-Masse 5 tritt durch die öffnungen des Glasseidengewebes und überzieht das Äußere des Glasseidenhohlschlauches mit einer gleichmäßigen Silicon-Kautschuk-Schicht 7. Der Glasseidenhohlschlauch wird vorher mit einer Siliconharzlösung ao vorgesteift, bei welcher ein partiell kondensiertes, Alkoxygruppen enthaltendes Alkylpolysiloxanharz, das gegebenenfalls geringe Mengen an Arylresten. enthalten kann, bei erhöhter Temperatur unter Zusatz einer aus Borsäure und einer hydroxylgruppenhaltigen Substanz gebildeten Komplexverbindung kondensiert worden ist. Durch die besondere chemische Zusammensetzung des beschriebenen Siliconharzes wird einerseits eine gute Haftung der luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Schicht 6 erzielt, andererseits läßt die Imprägnierung genügend Durchtrittsquerschnitt zur Erzielung eines äußeren Kautschukmantels 7 zu.

Mit dieser zylinderförmigen Silicon-Kautschuk-Isolierung, bei der der vorgesteifte Glasseidenhohlschlauch als Trägermaterial dient, kann der Einbau der Halbleiterfühler in Drahtwicklungen erfolgen.

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt und F i g. 3 einen Querschnitt eines entsprechenden Drahtbündels der Spulen einer Runddrahtwicklung von elektrischen Maschinen. Die Halbleiterfühler mit zylindrischer Isolierung aus einer luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Masse mit Glasseidenhohlschlauch als Träger 9 werden parallel zu den Drähten eingelegt und mittels einer in ihrer Viskosität standfesten luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Masse 10 der gleichen Zusammensetzung wie die Masse 5 eingebettet. Dabei bietet sich vorteilhaft die Verwendung von Tuben für die Verarbeitung der luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Massen 5 bzw. 10 an. Damit kann auch für den Einsatzzweck eine ausreichende Dosierung erreicht werden.

Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, für die Erhöhung der Haftfestigkeit der für die Einbettung des isolierten Halbleiterfühlers vorgesehenen luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Masse an den Wicklungsteilen die für die Silicon-Kautschuk-Massen bekannten Haftvermittler auf der Basis von Butyltitanaten, Kieselsäureestern und Organokieselsäureestern in Kombination mit Härtungsmitteln, z. B. 'Metallseifen und Aminen sowie linearen Polysiloxanen mit Butyltitanaten vorzusehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaturfühleranordnung in Wicklungen elektrischer Maschinen oder Geräte, bei der ein mit Zuleitungsdrähten versehener, isolierter Halbleiterfühler . in eine Wicklung eingebettet ist, dessen Zuleitungsdrähte innerhalb der Isolierung an hochflexible Litzen mit Silicon-Kautschuk-Ummantelung angelötet oder angeschweißt sind, dadurch gekennzeich net, daß sowohl die Isolierung (5) als auch die Einbettung (10) aus einer luftvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Masse auf Basis von hydroxylendblockierten Diorganopolysiloxanen, Vernetzungsmitteln undFüllstoffen, enthaltend geringe Mengen mehrfunktioneller Aminosilane der allgemeinen Formel

R„ —Si(NR'R")_ra
besteht.

2. Temperaturfühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse als Füllstoff Aluminiumsilikat enthält.

3. Temperaturfühleranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Isolierung mittels eines imprägnierten Hohlschlauches aus Glasseidengewebe versteift ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasseidenhohlschlauch mittels einer Lösung eines lufttrocknenden, thermoplastischen, leicht härtbaren Siloxanharzes vorgesteift ist, welches dadurch hergestellt worden ist, daß man ein partiell kondensiertes, Alkoxygruppen enthaltendes Alkylpolysiloxanharz, das gegebenenfalls geringe Mengen an Arylresten enthalten kann, bei erhöhter Temperatur unter Zusatz einer aus Borsäure und einer hydroxylgruppenhaltigen Substanz gebildeten Komplexverbindung kondensiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen