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Nutenkeil Für die Nuten im Blechpaket elektrischer Maschinen sind
viele Ausführungsformen bekannt. Insbesondere beigroßen Maschinen führt man die
Nuten vielfach als offene Nuten aus, die Vorteile. beim Einbau der Wicklungen ergeben.
Besonders von Vorteil ist die offene Nut bei Hochspannungswicklungen, weil dann
die Wicklungen außerhalb der Maschine aufgebaut und isoliert werden können. Auf
diese Weise werden die Wicklungen mechanisch und elektrisch am widerstandsfähigsten.
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Diesem Vorteil stehen jedoch gewisse Nachteile gegenüber. Durch die
offenen Nuten wird das Magnetfeld im Luftspalt verzerrt, der
| magnetisch wirksame Luftspalt ist nicht unerheblich größer
als |
| der mechanische Luftspalt, verglichen mit den Verhältnissen,
die |
| sich bei der Verwendung von halbgeschlossenen Nuten ergeben.
Die |
| durch die offenen Nuten sich ergebenden Fluß-Sortwankungen
haben |
| zusätzliche Verluste zur Folge. Auch auf die Geräusohbildung
ha- |
| ben offene Nuten einen ungunstigen Einfluß. |
| Es tat belmnt, die vorgeschriebenen Mängel und Nachteile dadurch |
| zu beheben, daß durch einen Nutenkeil geeigneter Formgebung
und |
| aus geeignetem Natioi-ial die offene Nut in eine halb geschlossene |
| Nut verwandeln wird, wodurch auf der einen Seite die Vorteile
der |
| offenen Nut hinsichtlich des Wicklungsaufbaues und der Wicklung- |
einbringung erhalten bleiben und wodurch andererseits die oben erwähnten Nachteile
vermieden werden.
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Für die Konstruktion und Ausführung der Nutenverschlußkeile sind
| im Laufe der letzten Jahrzehnte sehr viele Vorschläge gemacht
wor- |
| den, die jedoch alle Nachteile hatten. Es sind z. B. Nutenkeile
an- |
| gegeben worden, die aus Blech bestehen, das quer zur Nuteinrichtung |
geschichtet war. Da die Abmessungen der Blechteile klein sind, ist der Zusammenbau
zu einem stabilen Nutenkeil außerordentlich schwierig* Weiter haben derartige Nutenkeile
den Nachteil, daß sie die Bleche Überbrücken, wodurch zusätzliche Eisenverluste
entstehen.
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Weiterhin sind Nutenkeile angegeben worden, die aus gesintertem Eisenpulver
bestehen. Die Herstellung derartiger Nutenkeile ist verhältnismäßig einfach, da
das Material in üblicher Weise bearbeitet werden kann. Die ßinterkeilt haben jedoch
eine relativ gute elektrische Leitfähigkeit, sie Überbrücken die voneinander isolierten
Bleche und geben zu zusätzlichen Eisenverlusten Anlaß, Die erfindungsgemäßen Nutenkeile
vermeiden die vorgeschriebenen Schwierigkeiten und bestehen aus magnetisch leitendem
Pulver, sie werden unter Verwendung geeigneter kalt-oder warm härtender Kunststoffe
hergestellt.
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Zur Herstellung muß man Pulver mit magnetischer Leitfähigkeit mit
| geeigneten Kunststoffen zu einer formbaren Masse mischen, wofür |
| die Kunststofftechnik genügend geeignete Materialien zur Vor* |
| fügung stellt. Weil die einzelnen Pulverkör) r in Kunststoffmasse |
| eingebettet sind, wird die elektrische Leitfähigkeit des fertigen |
| Nutenkeils, der sich nach dem Aushärten ergibt, außerordentlich |
gering. Vorzugsweise verwendet man wegen der magnetischen Leitfähigkeit Eisenpulver.
Um den elektrischen Widerstand zu v ergröß-
| sern, ist es zweckmäßig, das Eisenpulver vorher noch chemisch |
| ingeeigneter Weise zu behandeln, damit es einen dünnen elektrisch |
| isolierenden Überzug bekommt. |
| ü, m die magnetischen Verhältnisse der halbgeschlossenen Nut
zu er- |
halten, muß der Nutenkeil in geeigneter Weise einen magnetischen Sch-Litz vorzugsweise
in der Mitte erhalten. Damit die beiden magnetisch leitenden Teile zusammenhalten,
muß der Schlitz durch @ein @geeignetes magnetisch isolierendes Material ausgefüllt
sein.
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Dieser isolierende Schlitz kann beispielsweise aus jedem der bekonnten
elektrisch isolierenden Materialien bestehen. Selbstverständlich muß man darauf
achten, daß dieses Material den auftrag tenden Betriebstemperaturen gewachsen ist.
Äußerst wichtig ist, daß durch den Schlitz die mechanische Festigkeit nicht unzulässig
vermindert wird.
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Diese Forderungen sind darüber hinaus mit den Fertigungsmöglichkeiten
in Einklang zu bringen. Eine Möglichkeit für die Fertigung
von Nutenkeilen
mit magnetisch wirksamen Schlitz besteht darin, daß für den Schlitz Isoliermaterial
verwendet wird. Welches Material und in welcher Form man es verwendet, hängt weitgehend
von der Art der Fertigung ab. Stellt man die Nutenkeile beispielsweise auf einer
Strangpresse her, dann kann man für den Schlitz Pulver aus Glas oder Qu@rz oder
ähnlichen Stoffen verwenden. Dieses Pulver läßt man gleichzeitig in die Strangpresse
einlaufen, zu beiden Seiten führt man das Eisenpulvergemisch zu. Wählt man für die
Fertigung ein Verfahren, <as im wesentlichen aus dem Gießverfahren hergeleitet
ist, dann kann die Verwendung von Fasereinlagen der verschiedensten Faserstoffe
einschließlich Papier, Hanf, Asbest und Glas in Betracht gezogen werden.
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Eine andere Möglichkeit zur Herstellung der Schlitze besteht darin,
daß man zunächst die Nutenkeile massiv herstellt und durch Bohrungen, Bräsungen
und dergleichen den Querschnitt so vermindert, daß der magnetische Querfluß eine
so hohe Sättigung verursacht, daß ia-Endeffekt die Wirkung eines durchlaufenden
Schlitzes erreicht wird.
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Eine einfache Herstellungsmethode besteht darin, daß man die Nutenkeile
im Schleuderverfahren herstellt. Die Form, in die das Pulver samt Kunststoff eingefüllt
wird, muß zu diesem Zweck um die Längsachse rotieren. Durch die Fliehkraft wird
das schwere @is@npulver nach außen dichter, in der Mitte des Nutenkeiles also im
Bereich des gewünschten Schlitzes überwiegt der Kunststoff, der magnetisch isoliert.
Der Scnleudervorgang muß solange durchgeführt werden, bis die Aushärtung soweit
eingesetzt hat, daß keine Vermischung mehr zu befürchten ist.
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Eine weitere Methode besteht darin, daß man die Mischung aus Pulver
und Kunststoff in der Nutform der Wirkung eines starken Magnetfeldes aussetzt, wodurch
die magnetischen Teile in die gewünschte Lage gezogen werden. Hierbei muß man die
Form solange dem Magnetfeld aussetzen, bis der Aushärtprozeß genügend weit fortgeschritten
ist und keine Vermischung mehr stattfinden kann.
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In den beiliegenden Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand dargestellt.
Abb. 1 stellt die offene Nutform dar, die aurch den Nutenverschlußkeil mit einem
Schlitz in eine halbgeschlossene Nut
verwandelt werden soll. Der
Nutenkeil selbst besteht aus den beiden pulverlialtigen Teilen 1 und dem Isolierteil
2, der den schlitz darstellt In Abb. 2 ist in Querschnitt und Draufsicht ein Nutenkeil
dargestellt, bei dem der Schlitz durch Langlöcher 3 gebildet wird.
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Selbstverständlich können auch normale Bohrungen vorgesehen werden,
die entsprechend dicht aufeinander folgen. In Abb. 3 ist ein Nutenkeil im Schnitt
dargestellt, uei dem zur Herstellung eine Faserschnur 4 oder dergleichen eingelegt
ist, die aus geeignetem Fasermaterial besteht.
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In Abb. 4 ist ein Nutenkeil dargestellt, der sich bei der ? ertigung
im Schleuderve@fahren oder im Giessverfahren mit magnetischer Beeinflussung ergibt.
In der Mitte 5 des Nutenkeiles befinden sich kaum magnetische Teile. Je näher man
jedoch an die Flanken kommt, um-so dichter ist die Anlagerung von magnetischem pulver.