DE2002266A1 - Umhuellung von Staender- oder Laeuferwicklungsspulen fuer elektrische Maschinen mit genutetem Staender- bzw. Laeufereisen - Google Patents

Description

• Beschreibung Umhüllung von Ständer- oder LäufetwicklungssPulen für elektrische Maschinen mit genutetem Ständer- bzw. Läufereisen Die Erfindung betrifft die unmittelbare metallische oder nichtmetallische Umhüllung von Ständer- oder Läuferwicklungsspulen für elektrische Maschinen mit genutetem Ständer- bzw. Läufereisen und im besonderen eine derartige Herstellungsweise der Umhüllungen, daß eine Einbettung oder ein berührungsfre'ies Einpassen von Teilen der umhüllten Wicklgsspulen in das aktive Eisen oder in Gehäuseteile, wie auch eine Befestigung loser Teile des aktiven Eisens in den umhüllten Wicklungsspulen erfolgen kann.
• Zweck der Erfindung ist: 1. Verbesserung der Wärmeabfuhr aus den Wicklungsspulen 2. Verringerung des Luftvolumens innerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschinen 3. Fabrikationsver einfachungen.
• Die von der Erfindung vorgeschlagene Umhüllung ist in Anwendung auf elektrische Maschinen mit genuteten Ständer- bzw. Läufereisen nicht bekannt. Ihre Durchführung hat zur Voraussetzung, daß vorfabrizierte Wicklungen in Teilen oder im Ganzen montiert werden können, und dies bedingt wiederum die Ausbildung der Zähne des Ständer- bzw. Läufereisens als lose Teile. Die Anwendung der Erfindung auf elektrische Maschinen mit genutetem Ständer- bzw. Läufereisen ist also keineswegs naheliegend, da bei der für solche Maschinen allgemein angewandten Bauweise Jochring und Zähne aus einem Stück bestehen. Die Verwendung loser Zähne gehört somit indirekt mit zum Erfindungegedanken.
• lDesdglich-der Befestigung loser Zähne an den Jochringen siehe s.B. fleutiches Patent 1 223 450.
• Das Umhüllen seibst kann durch Umgießen, Umspritzen, Umbacken Umpressen, Umpacken und dergleichen Verfahren durchgeführt werden. Bei Verwendung von Formen lassen sich die Oberflächen der Umhüllungen in besonderer Weise gestalten und ihre Abmessun gen innerhalb enger Toleranzen halten.
• Als Umhüllungsmaterial kommen im Falle metallischer Umhüllungen in erster Linie Metallegierungen, im Falle nichtmetallischer Umhüllungen vor allem Kunststoffe aller Art in Frage. Ist das Umhüllungsmaterial elektrisch leitend, wie dies bei metallischen Umhüllungen stets der Fall ist, so werden an die Isolation der Wicklungsdrähte hohe Anforderungen gestellt. Diese lassen sich Jedoch herQbsc-tzen, und zwar 2 einmal dadurch, daß die Wicklungsdrähte Je Spule in Gruppen oder im Ganzen mit einer Zusatzisolation versehen werden und der Auftrag der Umhüllungen erst auf die in dieser Weise zusätzlich isolierten Wicklungsspulen erfolgt, zum andern dadurch, daß die Umhüllungen außen isoliert werden. Es ist in diesem Zusammenhang von Bedeutung, daß die einmal umhüllten Wicklungsdrähte bzw. Wicklungen gegen eine Beschädigung der Isolation in sehr vollkommener Weise geschützt sind und also diesbezüglich keine Sicherheitsfaktoren in Anschlag gebracht werden müssen. Wicklungsspulen, die nach der Umhüllung auf Isolationsfestigkeit geprüft und dabei für gut befunden wurden, werden immer gut bleiben, insbesondere wird sich daran durch die Montage der Spulen nichts ändern. Von der Industrie werden heute Typen von isolierten Drähten hergestellt, die bereits den in Frage kommenden Anforderungen grundsätzlich genügen und es ist unzweifelhaft möglich, eine weitere Qualität8-steigerung in dieser Richtung zu erzielen. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Spulendrähte während des Wickelns der Spulen in bequemer Weise durch hindurchgeschickte elektrische Ströme erhitzt werden könnten, falls dies iit Rücksicht auf Sprödigkeiten der Drahtisolation bei niedrigeren Temperaturen angezeigt wäre; darnach wären dann solche Sprödigkeiten ohne Belang.
• Ihrer Natur nach sind die Ümhüllungen der Wicklungsepulen unempfindlich gegen äußere Angriffe der verschiedensten Art.
• Sie gewähren somit einen idealen Schutz der Isolation der Wicklungsdrähte bzw. der Wicklungen. Außerdem versteifen sie die Wicklungsspulen, so daß kompakte und robuste Spulenkörper entstehen, die sich ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen handhaben ud montieren lassen.
• Die Erreichung des an erster Stelle genannten Zweckes der Erfindung, nämlich eine Verbesserung der Wärmeabfuhr aus den Wicklungsspulen wird durch eine Verkürzung der Wärmeleitwege, be metallischen Umhüllungen in erster Linie außerdem durch eine sprunghafte Herabsetzung des spezifischen Wärmeleitwiderstandes bewirkt. Der-Effekt ist umso stärker, je enger der Kontakt zwischen den Spulenumhüllungen und den wärmeabführenden Teilen der elektrischen Maschinen, also dem aktiven Eisen oder Ünmittelbar dem Gehäuse ist und je vollständiger Luftzwischenräume ausgeschaltet werden. Bei Ständerwicklungen kann dieser Forderung in vollem Umfang und über die gesamte Oberfläche der umhüllten Wicklungsspulen hinweg genügt werden, indem die Spulenseiten -in das aktive Eisen und die Spulenköpfe in die Lagerschalen eingebettet werden, siehe Zeichnung. Bezüglich der Spulenseiten gilt dasselbe auch für Läuferwicklungen, dagegen können naturgemäß die Spulenköpfe nicht unmittelbar in die Lagerschalen eingebettet werden, immerhin lassen sich diese in. Aussparungen der Lagerschilder berührungsfrei derart einpassen, daß nur sehr enge Luftspalte entstehen. Die Wärmeübertragung von den Spulenköpfen zu den Lagerschildern erfolgt dann im wesentlichen durch Strahlung zwischen den einander in kleinem Abstand gegenüber stehenden Flächen beiderseits. Für Läuferwicklungen, die als Käfigwicklungen ausgeführt sind, k9mmt eine Umhüllung nicht in Betracht, jedoch ist auch in diesem Falle eine berührungsfreie Einpassung der Wicklungskopfe, die hier massive Metallri.nge-darstellen, in Aussparungen der Lagerschilder durshführbar, im besonderen unter Ausbildung kammartig ineinandergreifender Strahlungsflächen, siehe Zeichnung Der zweitgenannte Zweck der Erfindung, eine Verringerung des Luftvolumens innerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschinen, wird gleichzeitig mit-dem erstgenannten durch die hierfür geforderte mölichst vollständige Ausschaltung von Luftzwischenräumen erreicht. Br ist insbesondere für geschlossene elektrische Maschinen von Bedeutung, da bei!weitgehender Ausmerzung von Lufträume innerhalb von deren Gehäusen die lästige Kondenswasserlöcher entbehrlich und so echte geschlossene Maschinen geschaffen werden können.
• Fabrikationsvereinfachungen, der letztgenannte Zweck der Erfindung, sind schon allein durch die Kompaktheit und Robustheit der umhüllten Wicklungsspulen gegeben. Eine besonders stark ins Gewicht fallende Möglichkeit der Fabrikationsvereinfachung ist Jedoch dadurch geboten, daß eine Befestigung der losen Zähne in den umhüllten Wicklungsspulen und eine gemeinsame Montage von beiden erfolgen kann. Zu einer solchen Befestigung lassen sich die mannigfachsten Verfahren heranziehen, in Betracht kommt vor allem die Verwendung von Klebern, die Befestigung durch Reibungshaftung, durch Fressen und durch Verformung (Stauchung) der in die Wicklungsspulen eingebrachten los en Zähne. Auch ein Eingießen oder Einpressen der Zähne in die Umhüllungen nach oder gleichzeitig mit deren Herstellung ist möglich. Bei einer Befestigung der losen Zähne in den Wicklungsspulen kann unter Umständen, z.B. dann, wenn die Wicklungsspulen gemeinsam umhüllt werden und die Wicklung aus einem in sich festen Stück besteht, auf die Befestigung der Zähne an den Jochringen verzichtet werden, was eine weitere, erhebliche Fabrikationsvereinfachung bedeutet.
• Werden die Zähne an den Jochringen befestigt, so kommt auch eine nur hilfsweise Halterung der losen Zähne in den umhüllten Wicklungsspulen, vor allem zum Zwecke der Montageerleichterung, in Betracht.
• Es ist sowohl bei einer Befestigung als auch bei einer hilfsweisen Halterung der losen Zähne in den umhüllten Wicklung spulen möglich, eine Befestigung der Zähne an den Jochringen mit zu einer Befestigung der zugehörigen Wicklungsspulen heranzuziehen, was ebenfalls eine Fabrikationserleichterung bedeuten kann.

Claims (8)

Patentansrüche

1. Metallische Umhüllung der Wicklungsspulen von Ständer- oder Läuferwicklungen für elektrische Maschinen mit genutetem Ständer- bzw. Läufereisen.

2. Nichtmetallische Umhüllung der Wicklungsspulen von Ständer-oder Läuferwicklungen für elektrische Maschinen mit genutetem Ständer' bzw. Läufereisen.

3. Umhüllung von Wicklungsspulen gemäß Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß-die Wicklungsspulen vor der Herstellung der Umhüllungen mit einer Isolation zusätzlich'zur Isolation der Wicklungsdrähte versehen werden.

4. Umhüllung on Wicklungsspulen gemäß Anspruch 1 oder 2 und gemäB Anspruch 3, dadurch -gekennzeichnet, daß mehrere Wicklungsspulen gemeinsam umhüllt werden.

5. Umhüllung von Wicklungsspulen gemäß Anspruch' 1 oder 2 und' gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet daß Oberflächenpartien der Umhüllungen eine Gestaltung erfahren, die einen unmittelbaren ontakt mt Gehäuseteilen ermöglicht.

6. Umhüllung von Wi'cklungsspulen gemäß Anspruch 1 oder 2 und gemäß Anspruch 3 bis- 5, dadurch gekennzeichnet, daß Oberflächenpartien der Umhüllungen eine Gestaltung erfahren, die eine genaue, Jedoch berührungsfreie Einpassung in Gehäuseteile ermöglicht.

7. Umhüllung von Wicklungsspulen gemäß Anspruch 1 oder 2-und gemäß Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungen durch entsprechende Ausbildung ihrer Oberfläche zur Befestigung oder hilfsweisen Halterung loser Zähne verwendet werden.

8. Umhüllung von' Wicklungsspulen gemäß Anspruch 1 oder 2 und, gemäß Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,, daß löse Zähne in die Umhüllungen nach oder gleichzeitig mit deren Herstellung eingegossen bzw. eingepreßt werden.

L e e r s e i t e