DE1613297C - Verfahren zur rüttelfesten Anordnung einer hochtemperaturbeständigen Ständerwicklung für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur 230° C und andererseits den z. B. bei mechanischen rüttelfesten Anordnung einer hochtemperaturbestän- Schwingungserzeugern entstehenden Rüttelbeansprudigen Ständerwicklung für elektrische Maschinen, bei chungen ohne Beschädigung oder Herabsetzung der dem um den Außenumfang der Wickelköpfe eine Lebensdauer standhält. Erfindungsgemäß besteht ein Bandage aus einem Glasgewebe gelegt wird. 5 Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe darin, daß um

Mechanische Schwingungserzeuger werden in vie- die in sich verschnürten Wickelköpfe unmittelbar an len Fällen in Form von Elektromotoren, deren rotie- deren Austritt aus dem Ständerblechpaket als Banrende Teile mit bestimmten Unwuchten versehen dage eine mehrfache Auflage aus einem plattgewalzwerden, ausgeführt. Die gesamte mechanische Kon- ten Glasseideschlauch gelegt wird und die Wickelstruktion dieser Elektromotoren mit der Ständer- io köpfe anschließend mehrfach unter Vakuum in wicklung werden dann der vollen Rüttelbeanspru- einem Phenyl-Methyl-Siliconharz mit hohem Festchung dauernd ausgesetzt. Die Amplituden dieser korpergehalt, das organische, nicht gesättigte Grupmechanischen Schwingungen liegen in der Größen- pen auf der Basis Terephthalsäurepolyester in einer Ordnung des 15- bis 20fachen der Erdbeschleunigung, Menge von etwa 5 bis 10 %> des Festkörpergehalts sie können sogar Spitzen bis zu 50 g erreichen. Wei- 15 im auskondensierten Zustand enthält, getränkt und terhin sind solche Rüttelmotoren neben den mecha- daraufhin mit einem Phenyl-Methyl-Siliconharz mit nischen Rüttelbeanspruchungen erheblichen thermi- einem Zusatz von 1 bis 2°/o Härtungskatalysator auf sehen Beanspruchungen in bezug auf die Wicklung der Basis Zinn-2-Oktoat mit 4% Zinngehalt im ausgesetzt. Es können Überlastungen in der Größen- Träufelverfahren versiegelt werden.
Ordnung des 2- bis 3fachen Nennstromes über Zeit- 20 Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine abschnitte von 5 bis 10 Minuten auftreten. Um eine Fixierung der Ständerwicklung erzielt, die diese möglichst robuste konstruktive Ausführung zu erhal- praktisch zu einer Einheit mit dem Gehäuse verten, kann der sonst bei oberflächengekühlten Moto- bindet.

ren vorgesehene Außenlüfter nicht angebracht wer- Für Rüttel- und Vibrationskräfte, die durch rotie-

den. Die Verlustwärme wird durch reine Abstrahlung 25 rende, mit Unwucht versehene Massen erzeugt wervon der Oberfläche des Gehäuses abgeführt. Bei ther- den, sind in den meisten Fällen Drehzahlen in der mischen Beanspruchungen der Wicklung, welche die Größenordnung von 3000 U/min erforderlich. Dies zulässige Grenztemperatur für die Isolierstoffklasse B bedingt bei einer Frequenz von 50 Hz eine Äusfüh-(130° C) nicht überschreiten, kann ein Verguß oder rung von Drehstrommotoren in 2poliger Auslegung, eine Einbettung der Wicklung in Gießharze oder 30 Bei 2poliger Auslegung ist bekanntlich die Wickel-Gießharzmassen auf Epoxydharz-Basis vorgesehen kopfausladung am größten. Bei der Ausführung der werden. Die Anwendungsmöglichkeit dieser Gieß- Wicklung geht man zweckmäßigerweise von der Vorharze oder. Gießharzmassen ist auf relativ kleine .-■ aussetzung aus, für die 2polige Wicklung die kleinste Leistungen ..und Abmessungen des Ständerblech- Wickelkopfausladung durch Wahl einer bestimmten paketes beschränkt, da sonst durch die unter- 35 Wicklungsart zu erreichen. Dies ist in Ausgestaltung schiedliche Ausdehnung zwischen dem Ständer- der Erfindung durch Anwendung von mehrfach teilblechpaket (Eisen), der Ständerwicklung (Kupfer) konzentrisch gewickelten Spulen möglich, wobei zu- und dem Verguß (Gießharzmasse) Rißbildungen sätzlich noch eine entsprechende Schrittverkürzung in der Gießharzumhüllung eintreten. Bei grö- gewählt werden kann. Als Zwischenlagen-und Phaßeren Rüttelmotoren besteht die Möglichkeit, die 40 sentrenn-Isolatiön' müssen Isolierstoffkombinätionen Ausführung der Wicklung selbst für hohe Tem- gewählt werden, die sowohl den auftretenden mechaperaturbeständigkeit (z. B. Isolierstoffklasse H nach nischen Beanspruchungen als auch der höchsten VDE 0530) vorzusehen und für die mechanische Be- thermischen Belastung gewachsen sind. Hierfür komanspruchung eine zusätzliche Umhüllung aus Gieß- men hochflexible Schichtstoffe aus Glasseidengewebe harz oder Gießharzmassen zu verwenden. Die unter- 45 mit einseitiger Polyimid-Folien-Auflage in Frage. Die schiedlichen Ausdehnungsverhältnisse können durch Bindung dieser Schichtstoffe erfolgt mit hochtemperaeine zwischen den Wicklungsteilen und der Umhül- turbeständigen Elastomer-Klebern auf Silicon-Basis, lung liegende kompressible Schicht aufgenommen Die höhste Beanspruchung tritt an der Stelle auf, an werden. Diese Ausführung einer rüttelfesten tempe- der die Teilspulen der Wicklung aus der Ständerraturbeständigen Wicklung besitzt den Nachteil einer 50 nut austreten. Hier erfolgt die erfindungsgemäße relativ schlechten Abfuhr der in der Wicklung ent- Bandagierung mit einem plattgewalzten Glasseidestehenden Verlustwärme. Weiterhin hat sich gezeigt, schlauch in mehreren Lagen. Die mehrmalige Tränkdaß für größere Leistungen von Rüttelmotoren lackschicht auf den Wickelköpfen wird zweck-Grenztemperaturen in Anspruch genommen werden mäßigerweise zunächst nur klebfrei angetrocknet und müssen, die in der Größenordnung von 220 bis 55 nicht voll durchgehärtet. Es erfolgt dann eine Ver-230° C liegen, also die zulässige Grenztemperatur siegelung der^ Wickelköpfe mit einem Phenyl-Methylfür die Isolierstoilklasse H um etwa 40 bis 50° C Siliconharz, das einen Härtungskatalysator auf der überschreiten. Für solche thermische Beanspruchun- Basis Zinn-2-Oktoat mit etwa 4% Zinngehalt entgen der Wicklung ist eine Gießharzumhüllung, die hält. Es wird auf die angewärmte rotierende Wickauf der Basis von gefüllten Gießharzmassen mit 60 lung geträufelt. Dadurch erhält man einen glatten Epoxydharzen aufgebaut ist, thermisch nicht mehr rißfreien Überzug mit größerer Schichtdicke, so daß einsetzbar. sowohl die Einzeldrähte der Wicklung als auch die

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Teilspulen des Wickelkopfes gegen gegenseitige ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzu- Lageveränderungen geschützt sind. Nach Aufbrinschlagen, mit dem eine Wicklungsausführung der 65 gung der Versiegelung, die sich auch mit den dar-Ständerwicklung von elektrischen Maschinen erzielt unterliegenden Tränklackschichten verbindet, erfolgt werden kann, die einerseits über längere Zeitab- eine Aushärtung der Tränklack-und Versiegelungsschnitte hinweg thermischen Beanspruchungen bis zu schicht. Die Ständerwickelköpfe werden nach Einset-

zen des Ständerpaketes in das Gehäuse durch einen Verguß aus Silicon-Kautschuk-Vergußmasse gegen die Innenwand des Gehäuses abgestützt. Dieser Verguß aus Silicon-Kautschuk-Vergußmasse bewirkt einerseits eine Dämpfung der Schwingungen des Wickelkopfes bei Rüttelbeanspruchung, andererseits leitet er die im Wickelkopf entstehende Wärme an das Gehäuse ab. Zu diesem Zweck wird die Silicon-Kautschuk-Vergußmasse mit wärmeleitenden Füllstoffen gefüllt, wobei auch metallische Füllstoffe wie Aluminium- oder Kupferpulver mit Erfolg angewendet werden. Zweckmäßig besteht die Vergußmasse zu gleichen Gewichtsänteilen aus Silicon-Kautschuk-Gießmasse, Silicon-Kautschuk-Polymer und Aluminium- oder Kupferpulver. An Hand eines Beispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

Der mit teilkonzentrischen Spulen in Zweischichtwicklung mit verkürztem Schritt ausgeführte Wickelkopf 1 erhält eine starke vom Austritt der Wicklung aus dem Ständerblechpaket ausgehende Bandage 2 ao aus plattgewalzten Glasseideschläuchen in mehreren Lagen. Am äußeren Wickelkopfteil erfolgt eine gleichmäßige und starke Schnürung, dann wird die Wicklung mehrfach unter Vakuum in einem Silicon-Tränklack mit hohem Festkörpergehalt getränkt. Die Tränklackschichten werden jeweils klebfrei angetrocknet. Das Ständerblechpaket wird in der Bohrung auf einen rotierenden Dorn aufgenommen, vorher auf eine Temperatur von 60 bis 8O⁰C angewärmt. Es erfolgt dann die Versiegelung des Wickelkopfes allseitig mit einer Schicht 3, die aus einem Phenyl-Methyl-Siliconharz mit 1 bis 2% Härtungskatalysator auf der Basis organischer Zinnverbindungen besteht. Vor dem Einsetzen des bewickelten Ständerblechpaketes in das Ständergehäuse erfolgt eine Durchhärtung der Tränklackschichten und der Versiegelungsschicht, die auf Grund der chemischen Zusammensetzung eine innige Verbindung eingehen. Der Raum zwischen dem Wickelkopf und der Innenwand des Ständergehäuses wird anschließend mit einer kaltvulkanisierenden Silicon-Kautschuk-Vergußmasse 4, die mit Füllstoffen guter Wärmeleitfähigkeit und hoher Wärmekapazität gefüllt ist, vergossen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur rüttelfesten Anordnung einer hochtemperaturbeständigen Ständerwicklung für elektrische Maschinen, bei dem um den Außenumfang der Wickelköpfe eine Bandage aus einem Glasgewebe gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß um die in sich verschnürten Wickelköpfe unmittelbar an deren Austritt aus dem Ständerblechpaket als Bandage eine mehrfache Auflage aus einem plattgewalzten Glasseideschlauch gelegt wird und die Wickelköpfe

' anschließend mehrfach unter Vakuum in einem Phenyl-Methyl-Siliconharz mit hohem Festkörpergehalt, das organische, nicht gesättigte Gruppen auf der Basis Terephthalsäurepolyester in einer Menge von etwa 5 bis 10% des Festkörpergehalts im auskondensierten Zustand enthält, getränkt und daraufhin mit einem Phenyl-Methyl-Siliconharz mit einem Zusatz von 1 bis 2% Härtungskatalysator auf der Basis Zinn-2-Oktoat mit 4% Zinngehalt im Träufelverfahren versiegelt werden. .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen mehrfach teilkonzentrisch gewickelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wickelköpfen und dem Ständergehäuse eine kaltvulkanisierende Silicon-Kautschuk-Vergußmasse, die einen hohen Füllstpffgehalt besitzt, eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse einen Füllstoff auf Metallpulverbasis aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kaltvulkanisierende Silicon-Kautschuk-Vergußmasse aus gleichen Gewichtsanteilen Silicon-Kautschuk-Gießmasse, Silicon-Kautschuk-Polymer und Aluminium- oder Kupferpulver besteht.

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