DE19735748A1

DE19735748A1 - Isolierung von Elektroblechsegmenten und Leitern einer Spulenwicklung für elektrische Maschinen durch Pulverlackbeschichtung

Info

Publication number: DE19735748A1
Application number: DE1997135748
Authority: DE
Inventors: Rainer Mueller; Michael Dr Rer Nat Di Schulten
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Voith Hydro Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1998-07-30

Description

Die Erfindung betrifft Elektroblechsegmente für den Stator oder Rotor elektrischer Maschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Leiter einer Spulenwicklung für einen Stator oder einen Rotor in elektrischen Maschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2. Ferner betrifft die Erfin dung ein Verfahren zur isolierenden Beschichtung von Elektro blechsegmenten oder von Leitern für Stator oder Rotor in elektrischen Maschinen nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 3.

Bei der Energieumwandlung von elektrischer in mechanische Energie in Elektromotoren entstehen Wärmeverluste in den Sta tor- und Rotorspulen sowie magnetische Verluste (Hysterese- und Wirbelstromverluste) in den Eisenteilen des Stators und Rotors. Üblicherweise werden die aus einzelnen Elektroblech segmenten aufgebauten Stator- und Rotorbauteile zur Minimie rung von Magnetisierungsverlusten gegeneinander durch Auf bringung von Lackschichten oder Kunststoffolien isoliert.

Eine Isolierung der Leiter der Spulenwicklungen gegenüber den Eisenteilen geschieht durch Ummantelung oder ebenfalls durch Lackierung. Bei der Lackierung wird üblicherweise wasserver dünnbarer Lack oder UV-härtbarer Lack verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegeneinander iso lierte Elektroblechsegmente sowie isolierte Leiter von Spu lenwicklungen anzubieten, die auf besonders umweltfreundliche Art und Weise isoliert werden. Ferner soll ein Verfahren zur Isolierung von Elektroblechsegmenten oder Leitern von Spulen wicklungen für elektrische Maschinen angeboten werden.

Die Aufgabe wird für das Elektroblechsegment durch den kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dem Oberbegriff gelöst. Für die Leiter der Spulenwicklung wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentan spruchs 2 in Verbindung mit dem Oberbegriff gelöst. Eine Lö sung der Aufgabe erfolgt für das Verfahren durch den kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 in Verbindung mit dem Oberbegriff. Vorteilhafte Verfahrensvarianten werden durch die Unteransprüche 4-10 realisiert.

Durch die Aufbringung einer isolierenden Pulverlackbeschich tung wird eine umweltfreundliche Isolierung des erfindungsge mäßen Elektroblechsegments ohne Verwendung lösungsmittelhal tiger Lackmaterialien erreicht. Eine umfangreiche Nachbehand lung und Reinigung lösungsmittelbelasteter Abluft, wie sie bei Verwendung lösungsmittelhaltiger Lackmaterialien notwen dig ist, entfällt bei der erfindungsgemäßen Beschichtung mit isolierendem Pulverlack.

Als Pulverlacke können lösungsmittelfreie Epoxidharz-, Poly ester- oder Acrylatmaterialien verwendet werden.

Bei der Lackierung des erfindungsgemäßen Elektroblechsegments werden aufgeladene Pulverteilchen im Luftstrom zum geerdeten Elektroblechsegment transportiert. Dort haften die Pulver teilchen aufgrund elektrostatischer Aufladung.

Indem neben den Elektroblechsegmenten auch die Leiter der Spulenwicklungen zumindest bereichsweise (Teilbereiche können auch konventionell isoliert sein) mit einer isolierenden Pul verlackbeschichtung versehen werden, kann dieses umwelt freundliche Beschichtungsverfahren im großen Umfang im Be reich der Statoren oder Rotoren bei elektrischen Maschinen eingesetzt werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur isolierenden Beschich tung von Elektroblechsegmenten oder Spulen bzw. Leitern von Spulen wird vorteilhafterweise zur Erzielung gleichmäßiger Schichtdicken der Pulverlack automatisch aufgetragen. Hier durch können weitgehend maßkonstante Elektroblechsegmente so wie beschichtete Leiter mit hoher Montagefreundlichkeit rea lisiert werden, ohne daß die Nutgeometrie bestehender Bautei le elektrischer Maschinen abgeändert werden muß.

In einem erfindungsgemäßen Verfahrens schritt kann vor der Aufbringung des Pulverlacks eine Vorwärmung der Elektroblech segmente oder Leiter erfolgen. Die Vorwärmzeit sollte kurz gehalten werden (zwischen einer halben bis einer Stunde), um der Bildung einer Oxidschicht vorzubeugen. In Abhängigkeit von der gewünschten Schichtdicke sowie der Wärmekapazität des zu beschichteten Elektroblechsegments oder Leiters kann die Höhe der erforderlichen Vorwärmtemperatur gewählt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Vorwärmtemperatur von etwa 180°C herausgestellt.

Nach der Aufbringung des Pulverlacks erfolgt eine Härtung des Elektroblechsegments oder Leiters bei 160°-200°C über eine Haltezeit von etwa 20-40 min, insbesondere 30 min.

Insbesondere bei der Pulverlackbeschichtung der Leiter der Spulenwicklung werden auch ohne eine Vorwärmung der Leiter elemente zufriedenstellende Resultate bei Aufbringungen des Pulverlacks bei Raumtemperatur erzielt.

Nach einer Aufbringung des Pulverlacks bei Raumtemperatur er folgt eine Härtung bei etwa 180°-220°C, insbesondere 200°C, über eine Haltezeit von etwa 10-20 min, insbesondere 15 min.

Claims

1. Elektroblechsegment für den Stator oder Rotor elektrischer Maschinen, wobei eine Isolierung benachbarter Elektroblech segmente zur Vermeidung von Ummagnetisierungsverlusten auf grund wechselnder Magnetfelder erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektro blechsegment zumindest bereichsweise eine isolierende Pulver lackbeschichtung aufweist.

2. Leiter einer Spulenwicklung für einen Stator oder Rotor in elektrischen Maschinen, die zur Vermeidung von Ummagnetisie rungsverlusten aufgrund wechselnder Magnetfelder isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter zumindest bereichsweise eine Pulverlackbeschichtung aufwei sen.

3. Verfahren zur isolierenden Beschichtung von Elektroblech segmenten für den Stator oder Rotor elektrischer Maschinen oder zur isolierenden Beschichtung von Leitern einer Spulen wicklung für den Stator oder Rotor in elektrischen Maschinen, insbesondere zur isolierenden Beschichtung von Elektroblech segmenten nach Anspruch 1 oder von Spulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be schichtung mit isolierendem Pulverlack erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung mit isolierendem Pulverlack automatisch erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor Aufbrin gung des Pulverlacks eine Erwärmung des Elektroblechsegments oder des Leiters auf 160°-200°C, insbesondere 180°C, erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Auf bringung des Pulverlacks eine Härtung des Elektroblechseg ments oder des Leiters bei etwa 160°-200°C, insbesondere 180°C erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung über eine Haltezeit von etwa 20-40 min, insbesondere 30 min, erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufbrin gung des Pulverlacks bei Raumtemperatur erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Auf bringung des Pulverlacks eine Härtung des Elektroblechseg ments oder Leiters bei etwa 180°-220°C, insbesondere bei 220°C, erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung des Elektroblechsegments oder des Leiters über eine Haltezeit von etwa 10-20 min, insbesondere 15 min, erfolgt.