DE1962396A1 - Verfahren zur Herstellung von Flachbandleitern,insbesondere fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Flachbandleitern, insbesondere für elektrische Maschinen Zur Erhöhung der Belastbarkeit elektrischer Maschinen, insbesondere von Transformatoren, ist es bereits bekanat, Flachbandleiter beispielsweise aus Kupfer zu verwenden.
• Diese Bänder, die im Zustand weich verwendet werden1 müssen so beschaffen sein, daß die s. B. im Transformator übereinandergeschichteten Bandlagen die zwischen den einzelnen Lagen befindlichen Isolierschichten, wie Papier oder Lack, nicht beschädigen. Der Bereich der Bandkanten ist hierbei besonders gefährdet, und zwar nicht nur wegen der mechanischen Beschädigung der Isolierung durch die bisher unvermeidbare Umrundheit der Bandkanten, hervorstehende Spitzen, Netallflitter und dergleichen1 sondern vor allem aufgrund der bei solchen Herstellungsmängeln bei höherer Spannung auftretenden erhöhten FeldstMrkenbeanspruchung der Isolierung im Kantenbereich.
• Bei Flachbandleitern mit einer Bandstärke über 0,7 mm ist eine mechansche Beareitung der Bandkanten im allgemeinen, wenn auch mit recht aufwendigen Mitteln, so doch in qualitativ ausreichendem Maße gegeben. Geht man jedoch, wie es die Regel ist, zu geringeren Bandstärken über, dann ist eine mechanische Behandlung allein nicht mehr ausreichend, um Plitter und Spieße auszuschließen. Verauche, an die mechanische Behandlung eine elektrolytische Abtragung der Bandoberfläche im Kantenbereich anzuschließen, haben bisher wegen der notwendigen langen Behandlungszeiten auch nicht den gewünschten Erfolg gebracht, denn lange Behandlungszeiten bedeuten für die Durchlaufverfahren entsprechend lange Elektrolysebäder und kleine Durchlaufgeschwindigkeiten. Beides aber belastet die Flachbandleiter mit zusätzlich erhöhten Kosten.
• Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten bei der Herstellung von insbesondere für spannungsbeanspruchte Wicklungen elektrischer Maschinen verwendeten Flachbandleitern hoher elektrischer Leitfähigkeit überwunden. Gemäß der Erfindung werden elektrisch leitende Metallbänder mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt zusammen mit Zwischenlagen bildenden Bändern geringerer Breite zu Spulen gewickelt und diese Spulen anschließend als Anoden in einem Elektrolyten der Wirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt. Auf diese Weise werden die freistehenden Schnittkanten mit starker Bevorzugung elektrolytisch abgetragen und gerundet. Mit geringem apparativem Aufwand können durch die Erfindung die bisher notwendigen elektrolytischen Behandlungszeiten wesentlich abgekürzt werden.
• Unabhängig von der Bandlänge lassen sich Behandlungszeiten von einigen Minuten vorteilhaft insbesondere dann erreichen, wenn man in Durchführung der Erfindung einen Elektrolyten mit hohem Widerstand, z. B. 50%-ige Phosphorsäu re, 9 wählt und zusätzlich die Innen- und Außenmantelflächen der gewickelten Spule isolierend abdeckt. Geeignet sind hierfür aber auch alle anderen an sich bekannten Elektrolyten mit oberflächenglättenden Eigenschaften, wie sie z. B.ö zum sogenannten Elektropolieren verwendet werden.
• Kennzeichnend für solche Elektrolyten ist z. B. ihre hohe Viskosität und verhältnismäßig niedrige elektrische Leitfähigkeit. Die Bänder geringerer Breite, die lediglich für eine genügende Distanz der Schnittkanten zu sorgen haben, können aus beliebigem Material-bestehen. Distanzhalter in Form von Kupferbändern, Kunststoffolien und Papier haben bereits gute Ergebnisse gebracht.
• Die Erfindung sei an Hand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
• Die beispielsweise aus Kupfer hoher elektrischer Leitfähigkeit bestehenden Metallbänder 1 mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt sind, wie in der Figur~1 dargestellt, zu einer Spule gewickelt. Mit eingewickelt sind die Bänder 2 geringerer Breite, die die Bänder 1 in der Spule in stand halten und bewirken, daß der Kantenbereich der Bänder 1 frei und für den Elektrolyten zugänglich ist. Diese Bänder 2 können ebenfalls aus Kupfer bestehen, sie können aber auch aus einem anderen Werkstoff, z. B. einer geeigneten Kunststoffolie oder Papier hergestellt sein. Um zu erreichen, daß sich die Wirkung des Elektrolyten praktisch ausschließlich auf die Schnittflächen 3 der Bänder 1 konzentriert, sind die Innenmantel- und Außenmantelflächen der Bandrolle durch die z. B. aus einem Kunststoff bestehenden Folien 4 isolierend abgedeckt. Unabhängig von der Bandlänge läßt sich bei einer so vorbereiteten Bandspule 5 in etwa 10 - 15 min in einem geeigneten Elektrolyten eine Abrundung der Bandkanten erreichen, die weder zu mechanischer Beschädigung z. B. der die Wicklungen eines Transformators trennenden Isolierschichten, noch zu erhöhter elektrischer Beanspruchung im lantenbereich infolge Flitter, Spieße und dergleichen führt. Das gilt auch dann, wenn Metallbänder unter 0,7 mm Stärke verwendet werden.
• Zur elektrolytischen Behandlung der nach Figur 1 aufgebauten Spule 5 wird diese als Anode in den mit dem Elektrolyten 6 gefüllten Trog 7 zwischen die negativ beschalteten Kathodenbleche 8 aus Kupfer eingebracht und in dieser Stellung, etwä mittels eines schematisch angedeuteten Kran hakens 9, gehalten. Der Elektrolyt 6 auf der Basis handelsüblicher Polierelektrolyten, z. B. auf Phosphorsäurebasis, dringt dabei zwischen die Metallbänder 1 ein, soweit diese nicht durch die Bänder 2 geringerer Breite abgedeckt sind und wird wirksam, sobald eine geeignete Gleichspannung an die Elektroden angelegt wird. Die Wirksamkeit des Elektrolyten kann zusätzlich noch dadurch erhöht werden, daß der Elektrolyt z. B durch an sich bekannte mechanische Mittel in Bewegung gehalten wird. Der Trog 7 ist über die Stützen 10 isoliert gegen Erde aufgestellt.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere für spannungsbeanspruchte Wicklungen elektrischer Maschinen, wie Transformatoren, werwendeten Flachbandleitern hoher elektrischer Leitfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Netallbänder mit im wesentlichen rechtsckförmigen Querschnitt zusammen mit Zwischenlagen bildenden Bändern geringerer Breite zu Spulen gewickelt und diese Spulen anschließend als Anoden in einem Elektrolyten der Wirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt werden

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Elekrtrolyt an sich bekannte Polierelektrolyten, beispeilsweise auf Phosphorsäurebasis, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und Außenmantelflächen der aus den Netallbändern gewickelten Spule isolierend abgedeckt sind.

L e e r s e i t e