DE19534881A1

DE19534881A1 - Generator

Info

Publication number: DE19534881A1
Application number: DE1995134881
Authority: DE
Inventors: Vlado Dr Ing Ostovic; Karl-Heinz Soyk
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-27

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator mit einem Stator mit zweilagig als Ober- und Unterstab stabförmig ausgebildeten Kupferleitern zur Stromführung sowie jeweils an den Enden der Kupferleiter angeordneten Halteösen.

Bei größeren Generatoren werden üblicherweise die Statorwicklungen durch stabför mige Kupferleiter gebildet, welche wegen der bei Leistungsgeneratoren vielfach hohen Stromdichte zweilagig ausgeführt sind mit jeweils radial hintereinander angeordneten Ober- und Unterstäben und jeweils an den Stirnseiten im Wickelkopf zusammengeführt und elektrisch miteinander mittels sogenannter Halteösen verbunden werden, die aus Kupfer oder einer seiner Legierungen bestehen.

Die Verbindung der Leiterstäbe mit den Halteösen erfolgt üblicherweise mittels einer Lötverbindung, deren Herstellung zwangsläufig jeweils einige Zeit, ca. 10 bis 20 Min., beansprucht. Darüberhinaus sind die besonderen Fertigungsparameter exakt einzuhal ten, um Folgeschäden, zum Bespiel infolge von Flußmittel, das als Rückstand verblie ben ist und nicht nach dem Löten entfernt wurde, oder an weiteren Bauteilen des Sta tors zu vermeiden.

Ferner ist zwangsläufig mit dem Lötvorgang der zu verbindenden Stabenden sowie der zugehörigen Halteöse eine Erwärmung auf ca. 700°C erforderlich, wozu entsprechen de Energiemengen bereitzustellen und zuzuführen sind.

Üblicherweise erfolgt die Erwärmung unter Einsatz einer induktiven Erwärmungsein richtung, deren Anschaffung und Betrieb vergleichsweise kostspielig ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Generator der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Herstellung des Stators vereinfacht ist und insbesondere eine Erwärmung der Staben den vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Entsprechend der Erfindung ist vorgesehen, daß die in die Halteöse eingeführten En den der zusammengehörigen Ober- und Unterstäbe in der Halteöse ausschließlich kraft- und formschlüssig gehalten sind. Dies bedeutet, daß keine Lötverbindung mehr erforderlich ist, so daß auch eine Wärmeeinbringung in die jeweiligen Stabenden sowie in die Halteöse entfällt.

Statt dessen sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die in die Halteöse ein gesteckten Enden der jeweils zusammengehörigen Ober- und Unterstäbe mittels eines Haltekeils gehalten, der zwischen den von der Halteöse umfaßten Stäben eingesetzt ist und gleichermaßen die Stabenden auseinander preßt, das heißt gegen die die Staben den zusammenhaltende Halteöse, und sich hierbei in das vergleichsweise Stabmaterial verkeilt.

Insbesondere, um ein unerwünschtes Herausgleiten aus der Verbindung zu verhindern ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Haltekeil an seinen beiden, den Stäben zugewandten Seiten mit einer widerhakenförmigen Profilierung versehen, wel che den Formschluß mit den Stäben erhöht.

Die Herstellung einer derartigen Verbindung zwischen den Stäbe und der betreffenden Halteöse ist sehr einfach und rasch auszuführen. Dabei wird in zweckmäßiger Ausnut zung der materialabhängigen elastischen Dehnung der beteiligten Komponenten beim Einbringen des Haltekeils die hieraus resultierende Rückstellkraft genutzt, welche für die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Stäben einerseits und der Halteöse und dem Haltekeil andererseits sorgt.

Beim Einbau des jeweiligen Haltekeils, das heißt zu seiner Positionierung kann eine Beaufschlagung mittels Schlagwerkzeug, zum Beispiel ein Hammer, oder mittels einer hydraulischen Presse vorgesehen sein.

Wie bereits vorstehend durch die Bezeichnung angedeutet, besitzt der Haltekeil Keil form, wobei seine den Stäben zugewandten Seiten tannenförmig ausgebildet sind und der Haltekeil so selbsthemmend zwischen den Stäben angeordnet ist.

Ergänzend kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die den Stäben zugewandten Innenseiten der jeweiligen Halteöse mit einer Riffelung ver sehen sind, welche den Formschluß mit den Stäben erhöht.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine fertige Verbindung einer Halteöse mit darin eingesteckten Stabenden und einem Haltekeil;

Fig. 2 einen Haltekeil in Seitenansicht;

Fig. 3 eine teilweise Wiedergabe einer Verbindung zwischen einem Haltekeil und einem Stabende und

Fig. 4 ein Übersichtsbild über die Arbeitsfolge beim Herstellen der erfindungsge mäßen Verbindung.

In Fig. 1 ist eine fertige Endverbindung 10 gezeigt die aus den Enden eines Obersta bes 12 und eines Unterstabes 14 und einem Haltekeil 16 sowie einer die Stäbe 12, 14 und den Haltekeil 16 umfassenden Halteöse 20 gebildet ist.

Die Abmessungen des Haltekeils 16 sind hierbei so gewählt, daß im Fertigzustand die Stabenden 12, 14 und der Haltekeil 16 bündig mit der Halteöse 18 abschließen. Hier bei wird erfindungsgemäß die Verformbarkeit der beteiligten Materialien, nämlich Elektrokupfer für die Stäbe 12, 14 sowie für den Haltekeil 16 und ebenfalls Elektrokup fer oder eine Kupferlegierung, zum Beispiel Kupferbronze CuSn6, für die Haltöse 18 ausgenutzt wobei, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, der Haltekeil tannenbaumförmig ausgebildet ist, das heißt seine den Stabenden 12,14 zugewandten Seitenflächen sind mit einer widerhakenförmigen Profilierung versehen, welche sich in das Material der Stäbe 12, 14 eindrückt und so einen Formschluß erzeugt der durch die aus der elasti schen Verformung resultierenden Reaktionskraft des Materials kraftschlüssig überla gert wird.

In Fig. 4 ist zunächst ein erfindungsgemäßer Haltekeil 16 gezeigt, der entsprechend ei nem ersten Pfeil I in eine Halteöse 18 eingeführt wird, welche dann gemeinsam mit dem bereits in der Halteöse 18 befindlichen Haltekeil 16 jeweils die Enden eines Oberstabes 12 und eines Unterstabes 14 aufnimmt.

Um die Halteöse mitsamt dem Haltekeil 16 in ihre aus Fig. 1 ersichtliche Endlage zu bringen ist erfindungsgemäß ein hier nicht näher dargestelltes Schlag- oder eine Preßwerkzeug erforderlich. Als Schlagwerkzeug kommt hierbei ein üblicher Hammer geeigneter Größe in Betracht, mit welchem gegebenenfalls unter Zwischenfügung ei nes Holzstücks oder einer Metallplatte aus Kupfer oder vergleichbar weichem Material zur Minderung der örtlichen Flächenpressung die Halteöse 18 auf die Stabenden auf gebracht wird. Statt dessen kann aber auch eine hydraulische oder mechanische Pres se zur Anwendung kommen, mittels welcher die Halteöse 18 gemeinsam mit dem Hal tekeil stetig auf die Stabenden 12, 14 aufgeschoben wird.

Claims

1. Generator mit einem Stator mit zweilagig als Ober- und Unterstab (12, 14) stabförmig ausgebildeten Kupferleitern zur Stromführung sowie jeweils an den Enden der Kupferleiter angeordneten Halteösen (18), dadurch gekennzeichnet, daß die in die Halteöse (18) eingeführten Enden der zusammengehörigen Ober- und Unterstäbe (12, 14) in der Halteöse (18) ausschließlich kraft- und formschlüssig gehalten sind.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Halteö se (18) eingesteckten Enden der jeweils zusammengehörigen Ober- und Unterstäbe (12, 14) mittels eines Haltekeils (16) gehalten sind, der zwischen den von der Halteöse (18) umfaßten Stäben (12, 14) eingesetzt ist.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halte keil (16) an seinen beiden, den Stäben (12, 14) zugewandten Seiten eine widerhaken förmige Profilierung aufweist, welche ein Herausgleiten des Haltekeils (16) verhindert und den Formschluß mit den Stäben (12, 14) erhöht.

4. Generator nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der elastischen Dehnung der beteiligten Komponenten beim Einbringen des Haltekeils (16) resultierende Rückstellkraft für die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Stä ben (12, 14) einerseits und der Halteöse (18) und dem Haltekeil (16) andererseits sorgt.

5. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren der Halteöse (18) und des jeweiligen Haltekeils (16) eine Beauf schlagung mittels Schlagwerkzeug, zum Beispiel ein Hammer, vorgesehen ist.

6. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren der Halteöse (18) und des jeweiligen Haltekeils (16) eine Be aufschlagung mittels einer hydraulischen Presse vorgesehen ist.

7. Generator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekeil (16) tannenförmig ausgebildet ist und selbsthemmend zwischen den Stäben (12, 14) angeordnet ist.

8. Generator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stäben (12, 14) zugewandten Innenseiten der jeweiligen Halteöse (18) mit einer Riffelung versehen sind, welche den Formschluß mit den Stäben (12, 14) erhöht.

9. Generator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteöse (18) aus Bronze, zum Beispiel CuSn2 oder CuSn6, gebildet ist.

10. Generator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekeil (16) aus Elektrokupfer gebildet ist.