DE1538935A1

DE1538935A1 - Arrangement for fixing the windings and / or slot wedges in the slots of electrical machines

Info

Publication number: DE1538935A1
Application number: DE19661538935
Authority: DE
Inventors: Hans Jackeschky
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1966-12-15
Publication date: 1970-05-14

Description

Anordnung zur Festlegung der Wicklungen und/oder Nutenkeile in den Nuten elektrischer Maschinen In den elektrischen Maschinen sind die Wicklungen, die in den Nuten angeordnet sind, den Fliehkräften und den elektrodynamischen Kräften ausgesetzt. Wenn die Wicklungen gegen diese Kräfte nicht genügend in den Nuten festgelegt sind, können sie Bewegungen ausführen, die mit einer mechanischen Abnutzung der Isolation verbunden sind. Letzteres bedingt jedoch einen vorzeitigen Ausfall der Maschinen.Arrangement for defining the windings and / or slot wedges in the Grooves in electrical machines In electrical machines, the windings, which are arranged in the grooves, the centrifugal forces and the electrodynamic forces exposed. If the windings against these forces are not sufficiently set in the slots they can perform movements with mechanical wear and tear Isolation are connected. The latter, however, causes premature failure of the Machinery.

In bekannter Weise werden die Wicklungen in den Nuten der Blechpakete von elektrischen Maschinen durch Nutenverschlußkeile, die in die Nuten eingeführt werden, festgelegt. Hierbei werden durch Druckwirkung die Wicklungen in der Nut mehr oder weniger fest fixiert. Meistens ist die Festlegung der Wicklung durch den Nutenverschluß jedoch so unvollkommen, daß die Wicklung zusätzlich noch mit einer Vergußmasse ausgegossen werden muß. Außerdem ist bei Keilverschlüssen nachteilig, daß die Höhenunterschiede der einzelnen Nuten durch Unterlegen von dünnen Streifen vor Verschluß ausgeglichen werden müssen. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Nuten mit Bändern oder Sc hnären, die aus--,Asbest-oder Glaswolle bestehen, zu verschließen. Diese NutenverschlÜsse müs- sen zur Erzielung eines festen Sitzes der Wicklung ebenfalls zusätzlich mit Isoliermasse getränkt werden.In a known manner, the windings in the slots of the laminated cores of electrical machines are fixed by slot locking wedges which are inserted into the slots. The windings are more or less firmly fixed in the groove by the action of pressure. In most cases, however, the definition of the winding by the slot seal is so imperfect that the winding must also be filled with a potting compound. Another disadvantage of wedge locks is that the differences in height between the individual grooves must be compensated for by placing thin strips underneath in front of the lock. It has therefore already been proposed to close the grooves with bands or scars made of, asbestos or glass wool. These slot closures must also be impregnated with insulating compound in order to achieve a tight fit of the winding.

Ein bekanntes Verfahren zum Ausfüllen des leiterfreien Querschnittes des Nutenraumes besteht darin, daß eine Schnur oder ein Schlauch aus einer nicht völlig ausvulkanisierten Kautschukmischung bestehend auf den Nutenschlitz gelegt und dann unter Deformation durch den Nutenschlitz mit Hilfe eines spachtelfÖrmigen Werkzeuges in den Nutenraum geschlagen wird. Die aus einer Kautschukmischung bestehenden Schnüre oder Schläuche müssen, damit ein fester Sitz der Wicklung erzielt wird, anschließend noch ausvulkanisiert werden.A well-known method of filling in the conductor-free cross-section of the groove space consists in the fact that a cord or hose from one does not Completely vulcanized rubber mixture consisting of placed on the groove slot and then under deformation through the groove slot with the help of a spatula-shaped Tool is knocked into the groove space. Those consisting of a rubber compound Cords or hoses must, so that a tight fit of the winding is achieved, then be fully vulcanized.

Die vorliegende Erfindung hat eine Anordnung zur Festlegung der Wicklung und/oder Nutenkeile in den Nuten der Blechpakete von elektrischen Maschinen unter Verwendung von Kunststoffteilen zum Gegenstand und ist dadurch gekennzeichnet., daß ein Kunststoff verwendet ist, dessen Volumen sich bei Erwärmung vergrößert und dieses größere Volumen auch bei der nachfolgenden Abkühlung beibehält.The present invention has an arrangement for defining the winding and / or slot wedges in the slots of the laminated cores of electrical machines Use of plastic parts for the object and is characterized by this., that a plastic is used, the volume of which increases when heated and maintains this larger volume also during the subsequent cooling.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bedingt durch die nachträgliche Volumenvergrößerung des Kunststoffes die Kunststoffteile ein Untermaß haben können, wodurch die Montage der Wicklung-in den Nuten erleichtert und somit beschleunigt wird und trotzdem eine absolut sichere Verkeilung der Wicklung erfolgt. Darüber hinaus kann der Kunststoff noch weitere Funktionen übernehmen und z. B. nach Wahl Isolator oder Halbleiter sein.The advantage of the invention is that due to the subsequent Volume increase of the plastic, the plastic parts can be undersized, whereby the assembly of the winding-in the grooves facilitates and thus accelerates and still there is an absolutely secure wedging of the winding. About that In addition, the plastic can take on other functions and z. B. of your choice Be an insulator or a semiconductor.

Bei Maschinen, die eine höhere Arbeitstemperatur haben, ist es vorteilhaft, wenn die Kunststoffteile aus Kunstharzen bestehen, die analog den Ehenoplasten eine thermoplastische Resolstufe und eine makromolekulare Resitstufe besitzen. Damit ist gewährleistet, daß die Kunststoffteile bei der kurzzeitigen Wärmeeinwirkung zuerst in einen plastischen Gel-Zustand Übergehen und anschwellen, um dabei gleichzeitig eine makromolekulare Struktur anzunehmen und unschmelzbar zu werden. In dies_em makromolekularen Zustand können sie ihre bei der Anschwellung angenommene Form nicht mehr verändern, und die erreichte Festlegung der Wicklung bleibt thermisch stabil.For machines that have a higher working temperature, is it advantageous if the plastic parts are made of synthetic resins, which are analogous to the marriage plastics have a thermoplastic resol stage and a macromolecular resistance stage. In order to it is guaranteed that the plastic parts with the short-term exposure to heat first transition to a plastic gel state and swell around at the same time adopt a macromolecular structure and become infusible. In this In their macromolecular state, they cannot take the form they assumed when they swelled change more, and the achieved definition of the winding remains thermally stable.

In der Regel wird das zum bequemen Einbau in die Nuten der Maschinen benötigte Untermaß der Kunststoffteile sehr gering sein und somit die nachträgliche Volumenvergr-ößerung nur ei-nige Prozent betragen. Der damit verbundene Festigkeitsverlust des Kunststoffteiles ist sehr gering und läßt sich durch den Überdruck, unter dem das geschwollene Kunststoffteil steht, kompensieren. Der Überdruck ist insofern regulierbar, als die Menge des in dem Kunststoffteil enthaltenen Triebmittels proportional der Volumenausdehnung (Anschwellung) und des im Kunststoffteil herrschenden Innendrucks ist. Im übrigen könne n zur weiteren mechanischen Verstärkung der Kunststoffteile diese.ein Trägermaterial, z. B. Glasgew ebe, eithalten.As a rule, the undersize of the plastic parts required for easy installation in the grooves of the machine will be very small and the subsequent increase in volume will therefore only be a few percent. The associated loss of strength of the plastic part is very small and can be compensated for by the overpressure under which the swollen plastic part is. The overpressure can be regulated insofar as the amount of the propellant contained in the plastic part is proportional to the volume expansion (swelling) and the internal pressure prevailing in the plastic part. In addition, for further mechanical reinforcement of the plastic parts, these can be used as a carrier material, e.g. B. glass fabric.

Die Anordnung nach der Erfindung ist auch anwendbar, wenn die anschwellbaren Kunststoffteile magnetische Füllstoffe (z.'B. für magnetische Nutenverschlüsse) oder elektrisch leitende Füllstoffe (für Halbleiter zur Potentialsteuerung) enthalten.The arrangement according to the invention is also applicable when the swellable Plastic parts magnetic fillers (e.g. for magnetic slot locks) or contain electrically conductive fillers (for semiconductors for potential control).

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei die Hohlräume übertrieben darge-, stellt und gleiche Teile gleich beziffert wurden. Die Fig. 1. zeigt eine Nut einer elektrischen Maschine nach_ der Montage der Wicklung, jedoch vor der Temperierung. In der Nut 1 liegen die einzelnen Wicklungsteile 2. Zwischen-den einzelnen Wicklungsteilen 2 und zwischen diesen und den Nutwandungen liegen die bei Wärmeeinwirkung anschwellenden Kunststoffteile 3. Der Nutkeil ist mit 4 bezeichnet. Fig. 2 z,eigt die in Fig. 1 dargestellte Nut nun nach der kurzzeitigen Wärmeeinwirkung. An diesem Beispiel-istverdeutlicht, daß die Wicklungs- oder die Nutenisolation zur leichteren Montage ein Untermaß haben können und trotzdem eine absolut sichere Wicklungsfestlegung ohne Mehraufwand erreicht wird.In the drawings, some exemplary embodiments of the invention are described, the cavities being exaggerated and the same parts being numbered the same. FIG. 1 shows a slot in an electrical machine after the winding has been installed, but before the temperature control. In the groove 1, the individual winding portions are 2. intermediate the individual winding parts 2 and between these and the groove walls are the intumescent when exposed to heat plastic parts 3. The slot wedge is indicated by 4. Fig. 2 shows the groove shown in Fig. 1 now after the brief exposure to heat. This example makes it clear that the winding or the slot insulation can be undersized for easier assembly and still an absolutely secure winding definition is achieved without additional effort.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen halb offene Nuten nach der Montage, aber noch vor der kurzzeitigen Wärmeeinwirkung, bei denen die Wicklungsfestlegung und gleichzeitig der NÜtenverschluß nach der Erfindung erfolgen. 3, 4 and 5 show half-open grooves after assembly, but before the brief exposure to heat, in which the winding is fixed and at the same time the slot closure is carried out according to the invention.

In der Fig. 3 wird auf die Wicklung ein anschwellbarer Kunststoffstab 3 gelegt, der durch die Wärmeeinw'irkung die Nuten-Öffnung ausfüllt. Dabei verklebt er sich mit der obersten Wicklungsschicht und den Nutenwandungen, wodurch eine sichere Festlegung der Wicklung gewährleistet wird.In FIG. 3, a anschwellbarer plastic rod 3 is placed on the winding, which fills the grooves by the Wärmeeinw'irkung opening. In doing so, it sticks to the topmost winding layer and the groove walls, which ensures that the winding is securely fixed.

In Fig. 4 ist ein Gewebeschlauch 5 lose mit anschwellbarem Kunststoffgranulat 3 gefällt. Der Schlauch kann bequem von oben in die Nut auf die Wicklung gelegt werden und verschließt durch die Wärmeeinwirkung die Nut vollständig, wobei sich das Kunststoffgranulat mit dem Schlauch zu einem kompakten Teil verklebt und der Schlauch als Trennfolie wirkend eine Verklebung des Kunststoffes mit der Wicklung oder den Nutenwandungen verhindert.In Fig. 4, a fabric tube 5 is loosely precipitated with swellable plastic granulate 3. The hose can be conveniently placed from above into the groove on the winding and completely closes the groove through the action of heat, the plastic granulate adhering to the hose to form a compact part and the hose acting as a separating film, bonding the plastic to the winding or the Groove walls prevented.

Fig. 5 zeigt die Möglichkeit, in einfachster Weise in den Nutenverschluß einen Kühlkanal zu legen. Der Nutenverschluß wird durch einen beliebigen HohlkÖrper 6# der mit einem Mantel von anschwellbarem Kunststoff 3 umgeben ist, gebildet.Fig. 5 shows the possibility of laying a cooling channel in the groove closure in the simplest possible way. The groove lock is formed by any hollow body 6 # which is surrounded by a jacket of swellable plastic 3 .

Fig. 6 zeigt die Festlegung eines herkömmlichen lamellierten Nutenkeils 4 in einer offenen Nut 1 mit anschwellbaren Kunststoffolien 3, die gegebenenfalls auch die Nutenkeiliso lation bilden können.Fig. 6 shows the definition of a conventional laminated groove wedge 4 in an open groove 1 with swellable plastic films 3, which can optionally also form the Nutenkeiliso lation.

Eine Wicklungsfestlegung und ein Nutenverschluß mit dünnen, isolierten Blechstreifen (aus Eisen" Nickel- oder Chromnickelblech) ist bekannt und besonders wegen der abschirmenden Wirkung, die sich dämpfend auf die Phonstärke der Maschine auswirkt, empfohlen worden. Die Verwendung solcher.dünnen und elastischen Streifen als NutenverschlÜsse konnte sich bisher jedoch nicht durchsetzen, da sie mit ihrer geringen Steifheit und Festigkeit die Wicklung nicht sicher in der Nut fixieren konnten.A winding fixture and a slot lock with thin, insulated Sheet metal strips (made of iron "nickel or chromium-nickel sheet") is known and special because of the shielding effect, which has a dampening effect on the phon strength of the machine has been recommended. The use of such thin and elastic strips as NutenverschlÜsse could not prevail so far, because they with their low rigidity and strength do not fix the winding securely in the groove could.

Unter Mitverwendung von aussehäumbaren Kunststoffen, die zwischen die Nutverschlußstreifen und die Wicklung eingelegt werden, läßt- sich zwischen den einzelnen elektrischen Leitern der obersten Wicklungsschicht und dem Nutenverschlußstreifen eine feste Verbindung herstellen, so daß die ver- . einigten Körper sich gegenseitig abstützen und die erforderliehe Steifheit und Festigkeit nunmehr gegeben ist. In den Fig. 7 und 8 ist dies näher erläutert. Fig. ? zeigt den Nutteil 1, die Wicklung 2, den Nutenverschlußstreifen 7 und den anschwellbaren Kunststoff 3. With the use of foamable plastics, which are inserted between the slot closure strips and the winding, a firm connection can be established between the individual electrical conductors of the topmost winding layer and the slot closure strip, so that the connections . united bodies support each other and the required stiffness and strength is now given. This is explained in more detail in FIGS. 7 and 8. Fig. ? shows the groove part 1, the winding 2, the groove closure strip 7 and the swellable plastic 3.

Die als Nutenverschlußstreifen 7 benutzten Blechstreifen werden etwas breiter als die Nutkerbe gewählt, so daß sie, nach dem Hineindrücken in die Nutkerbe gewölbt sind und mit ihrer konvexen Wölbung elastisch auf die Wicklung 2 drücken. Dadurch wird auch die Wicklung während der Temperierung (Anschwellen des Harzes) in der Nut festgehalten. Fig. 8 zeigt die Nut nach dem Temperieren und die gebildete feste Verbindung zwischen den einzelnen elektrischen Leitern der oberen Wicklungsschicht und dem Nutverschlußstreifen 7 durch den angeschwollenen Kunststoff 3. The sheet metal strips used as slot closure strips 7 are selected to be somewhat wider than the slot notch so that they are arched after being pressed into the slot notch and press elastically on the winding 2 with their convex curvature. As a result, the winding is also held in the groove during temperature control (swelling of the resin). 8 shows the groove after tempering and the solid connection formed between the individual electrical conductors of the upper winding layer and the slot closure strip 7 through the swollen plastic 3.

Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich durch folgende vier Vorteile aus: Der Arbeitszeitersparnis durch leichtere Montage, der Materialersparnis, dem geringeren Raumbedarf und der dadurch bedingten ErhÖhung des Nutenfällfaktors sowie durch eine dämpfende Wirkung auf das magnetische Nutengeräusch bei geeigneter Materialwahl für die Nutenverschluß-_ streifen.The arrangement according to the invention is characterized by the following four Advantages from: the saving of working time through easier assembly, the material savings, the lower space requirement and the resulting increase in the groove falling factor as well as a dampening effect on the magnetic groove noise in the case of a suitable one Choice of material for the groove locking strips.

Claims

P atenta m s p r ü che 1. An arrangement for determining the winding and / or the slot wedges in the slots of the laminated cores of electrical machines using plastic parts, characterized in that a plastic is used, the volume of which increases when heated and this maintains larger volume even during subsequent cooling. 2. An #rdnung according to claim 1, characterized in that a plastic with the properties of phenoplasts, which are characterized by a thermoplastic resol stage and a macromolecular resistance stage, is used. 3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the plastic contains a carrier material. 4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the plastic contains a magnetic filler. 5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the plastic is a semiconductor. 6. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that the plastic is used as a groove wedge. Arrangement according to Claims 1 to 6, characterized in that the plastic used as the groove wedge is a solid rod. 8. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized in that the plastic used as a groove wedge forms the shell of a hollow body. G. Arrangement according to Claims 1 to 6, characterized in that the plastic used as the groove wedge is surrounded by an expansion-restricted hose and is optionally present as granules. 10. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that a combination of sheet metal or plastic strips with swellable plastics is used. 11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that the swellable plastic parts are partially or completely surrounded by a separating film.