DE2126853A1

DE2126853A1 - Spule fur elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE2126853A1
Application number: DE19712126853
Authority: DE
Inventors: Anders R Dipl Ing Bjorklund Anders Dipl Ing Vasteraas Andersson (Schweden) P
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1970-06-05
Filing date: 1971-05-29
Publication date: 1971-12-23
Also published as: NL175248B; NL175248C; CH525580A; GB1342425A; SE342530B; FI49663B; NL7107646A; DK135969B; JPS5292204U; DK135969C; FR2095942A5; FI49663C; DE2126853B2; JPS5710191Y2; AT311483B

Description

Allmänna Svenska Blektriska Aktiebolaget Vasteras/Schweden

Spule für elektrische Maschinen

Die Erfindung betrifft eine Stator- oder Rotorspule für die Nutenwicklung einer elektrischen Maschine, die aus einem von einer Isolation umgebenen Bündel einzeln isolierter elektrischer Leiter besteht, sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Spulen.

Eine Spule, die in Nuten eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine angeordnet ist, besteht oft aus einem Bündel mehrerer neben- und übereinander angeordneten isolierter Leiter. Das Bündel kann dabei aus Windungen eines einzigen isolierten Leiters bestehen oder auch aus mehreren isolierten Leitern, die an ihren Enden elektrisch miteinander verbunden, meist parallelgeschaltet sind.

Das Leiterbündel ist üblicherweise von einer Hauptisolierung zum Isolieren des Bündels gegenüber der Maschinennut umgeben,

/ die Erdpotential hat. Die Hauptisolierung enthält gewöhnlich Material, das glimmbeständig ist, ζ·Β. Glimmer oder Silikongummi. Beim Aufbringen dieser Isolation auf das Leiterbündel kommen in der Regel Imprägnierungs- und Preßoperationen vor,

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um eine das Leiterbündel dicht umschließende Isolierung ohne Hohlräume zu erhalten.

Es hat sich in der Praxis als unmöglich erwiesen, mit Sicherheit Spulenisolierungen herzustellen, die dauerhaft frei von inneren .Hohlräumen sind, in denen ein Glimmen vorkommen kann. Es kann nicht ganz vermieden werden, daß schon bei der Herstellung der Isolierung kleine gasgefüllte Kohlräume entstehen. Außerdem können |_ im Laufe der Zeit Hohlräume und Risse in der Isolierung infolge der Alterung aufgrund thermischer und mechanischer Beanspruchung während des Betriebes entstehen. Besonders gefährdet ist hier die Grenzschicht zwischen der Leiterisolierung und der Hauptisolierung, da die Temperatur am Leiter am höchsten ist, und zwar aufgrund der bei Temp er aturver änderungen auftretenden mechanischen Spannungen infolge der für Leiter und Isolierung verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten.

Wenn ein Glimmen auftritt, das die Leiterisolierung beeinflußt, besteht die Gefahr, daß diese abgebaut und so geschwächt wird, daß ein Windungskurzschluß oder Kurzschluß zwischen den einzelnen Leitern entstehen kann. Um diese Gefahr zu vermeiden, ist man bestrebt, eine Leiterisolierung zu verwenden, die Glimmangriffen widersteht. Eine gewöhnliche Ausführung einer Leiterisolierung, die gleichzeitig als Glimmschutz dienen kann, besteht darin, daß der Leiter mit Glimmerband umwickelt wird, das aus auf einem Trägermaterial, z.B. Glasgewebe, befestigten Glimmerschuppen besteht. Mit Rücksicht auf vorkommende kurzzeitige steile Überspannungen, z.B. Schaltüberspannungen, die hohe Beanspruchungen

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zwischen benachbarten Windungen einer Spule verursachen können, wird eine sehr hohe elektrische Festigkeit im Verhältnis zu der bei normalem Betrieb erforderlichen verlangt. Eine übliche Regel ist, daß eine Isolierung zwischen benachbarten Windungen so bemessen sein soll, daß sie eine Spannung in Höhe der Nennspannung der Maschine aushalten kann. Um mit einer Leiterisolierung aus Glimmerband eine ausreichende elektrische Festigkeit zu erhalten, ist eine verhältnismäßig dicke Isolierung erforderlich, die durch Umwickeln mit mehreren Lagen Band erreicht wird. Eine solche Leiterisolierung hat aber mehrere Nachteile. Sie ist platzraubend und_f kostspielig, und es entstehen leicht Schäden wie Falten und Risse in der Isolierung beim Biegen oder einer anderen Verformung des Leiters beim Formen der Spule. Eine andere Form von Leiterisolierung, bei der die genannten Nachteile weniger ausgeprägt sind, ist eine Ausführung, bei der die Isolierung des Leiters aus einer Lackschicht besteht, wie sie normalerweise bei der Lackierung von Leitungsdrähten verwendet wird, und aus einem als Glimmschutz dienendem und die Lackschicht umgebenden Glimmerband. Aufgrund der hohen elektrischen Festigkeit der Lackschicht kann die Dicke der gesamten Isolierung in diesem Fall kleiner gehalten werden als bei der alleinigen Umwicklung mit Glimmerband. Um die darunterliegende Lackschicht wirksam gegen Glimmeinwirkung zu schützen und gleichzeitig zu der elektrischen Festigkeit beizutragen, muß die äußere Bandumwicklung mit Überlappung zwischen den nebeneinanderliegenden Bandwindungen ausgeführt werden. Die Bandumwicklung führt auch in diesem Fall zu Problemen beim Biegen des Leiters.

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Ist das Band zu lose mit der darunterliegenden Lackschicht verbunden, kann sich das Band auseinanderziehen· Ist es dagegen zu fest mit der Lackschicht verbunden, können beim Biegen leicht Risse entstehen.

Es ist erwünscht, daß Isolierung und Glimmschutz des Leiters so dünn wie möglich sind, also so wenig Platz wie möglich beanspruchen. Dadurch kann mehr Leitermaterial im gleichen Spulenquerschnitt untergebracht und bei gleichen Abmessungen der Maschine eine größere Leistung erreicht bzw. die Abmessungen der Maschinen bei gleicher Leistung verkleinert werden.

Aufgabe der Erfindung ist, bei einer Spule der beschriebenen Art eine bedeutend dünnere Leiterisolierung zu ermöglichen als bei den bisher bekannten Spulen und trotzdem zumindestens gleichwertige elektrische Eigenschaften der Spule zu erreichen.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Spule der einleitend beschriebenen Art so ausgebildet, daß die einzelnen Leiter eine Leiterisolierung bestehend aus einer auf dem Leiter angeordneten Lackschicht und aus einem Band aus glimmbeständigen Isoliermaterial haben, das in Längsrichtung des Leiters verläuft, an der Lackschicht des Leiters fixiert und so angeordnet ist, daß es eine der Spulenisolierung zugewandte Seite des

an
Leiters und zumindest/dieser Seite anschließende Teile der

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den benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Spule. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen gerader Leiter mit einer als Leiterisolierung dienen den Lackschicht überzogen wird, danach ein Band aus glimmbeständigen Isoliermaterial in der Längsrichtung des Leiters so angebracht und fixiert wird, daß das Band eine Seite des Leiters umschließt, die der Spulenisolierung zugewandt ist, und zumindest die an dieser Seite anschließenden Teile der Seiten des Leiters, die benachbarten Leitern innerhalb der Spule zugewandt sind, und daß der Leiter danach zu einer Spule mit Kopf- und Mutenteilen gebogen wird, mehrere gebogene Leiter zu einem Bündel zusammengefügt werden und das Bündel mit der Spulenisolierung umgeben wird.

Gemäß der Erfindung kann mit nur einer Schicht eines glimmbeständigen Isoliermaterials ein wirksamer Glimmschutz erreicht werden, während man bei Verwendung einer normalen Bandumwicklung zumindest zwei Schichten haben muß, da das Band mit Überlappung der benachbarten Bandwindungen gewickelt sein muß. Gemäß der Erfindung werden somit die Außenmaße des Leiterbündels bedeutend kleiner als bei einem entsprechenden Leiterbündel, bei dem ein identisches Band aus Isoliermaterial alt der üblichen Überlappung um den Leiter gewickelt ist. Daß Fugen und Zwischenraum gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen dem glimabeetän-

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digen Material an den Seiten des Leiters vorkommen, die einander zugewandt sind, bedeutet keine Nachteile. Das erklärt sich damit, daß die Beanspruchung zwischen den Leitern bei normalem Betrieb niedrig ist und eventuell vorkommende Überspannungen wie bereits erwähnt eine sehr kurze Dauer haben.

Eine Isolation gemäß der Erfindung ist besonders geeignet für elektrische Maschinen und Apparate mit Betriebsspannungen über 3 kV, und zwar aufgrund der Glimmprobleme, die in solchen Maschinen und Apparaten auftreten.

Ein Leiterbündel, das aus dem isolierten Leiter hergestellt wird, kann aus mehreren Windungen eines einzigen isolierten Leiters bestehen, der zwecks Bildung der endgültigen Form des Bündels gebogen wird, es kann auch aus mehreren separaten isolierten Leitern bestehen, die an ihren Enden elektrisch miteinander verbunden und meist parallelgeschaltet sind. Besonders große Vorteile erreicht man mit der Erfindung beim erstgenannten Leiterbündeltyp j da die Beanspruchung zwischen benachbarten Leitern in diesem Fall größer und ein Kurzschluß aufgrund beschädigter Leiterisolierung schwerwiegender ist.

Die Spulenisolierung, deren Aufbau an sich kein Teil dieser Erfindung ist, kann auf verschiedene, bereits bekannte Arten ausgebildet werden. Sie kann aus einer Bandage aus Glimmerband oder GliMnerbögen bestehen. Diese können aus großen Gliaaerschuppen üblicher Art hergestellt sein, die z.B. mit einem

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Lackbindemittel wie Alkydharz oder einem dünnen Thermoplastfilm auf einem Trägermaterial wie Papier, Glasgewebe o.dgl. befestigt sind. Das Glimmermaterial kann auch aus selbsttragendem Band oder Bögen aus einander überlappenden kleinen Glimmerschuppen bestehen, die durch Spalten.von gewöhnlichem Glimmer hergestellt werden, wobei dieses Glimmermaterial gewöhnlich auch auf einem Trägermaterial befestigt ist.

Auf dem genannten Glimmerband oder -bögen kann ein Bindemittel angebracht sein, das später, wenn das Material um das Leiterbündel gewickelt wird, die verschiedenen Schichten der Leiterisolierung miteinander verbindet. Ein solches Bindemittel kann jedoch auch hinzugefügt #erden_p nachdem das Isoliermaterial um das Leiterbündel angebracht worden ist, und zwar durch Imprägnierung. Als geeignetes Bindemittel für die Schichten der Bandage können lösungsmittelfreie Harze wie Epoxyharze und ungesättigte Polyesterharze genannt werden.

Die Hauptisolierung kann u.a. auch aus Silikongummi bestehen, das in Band- oder Pastenform um das Leiterbündel angebracht wird.

Die Leiterisolierung kann aus einem Lack bestehen, der normalerweise zum Lackieren von Wicklungsdraht benutzt wird, z.B. Terephtalsäurealkyde, Polyester-Imide, Polyamid-Imide, Polyimide, Polyuretane, Silikone und Epoxyharze.

Die Dicke der Lackschicht beträgt vorzugsweise 10-200/um ·

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Das Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial ist vorzugsweise aus einer Mischung von kleinen Glimmerschuppen und kurzen Fasern aus einem linearen Polymer wie Polyamid, aromatischem Polyamid, Polyethylenglykolterephtalat, Polyakrylat, Polyuretan und Polyakrymitril aufgebaut. Es ist auch möglich, Fasern aus Zellulose und Glas anstatt von oder zusammen mit Polymerfasern zu verwenden. Der Glimmergehalt liegt zweckmäßigerweise bei 10-90, vorzugsweise bei 30-7096, der Fasergehalt zweckmäßigerweise bei 10-90, vorzugsweise bei 30-70% des gesamten Gewichts von Glimmer und Fasern. Glimmerschuppen mit einer Größe unter

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5 mm , meistens unter 2 mm , können gemäß bekannten Methoden durch Spalten gewöhnlichen Glimmers hergestellt werden, z.B. indem der Glimmer erst erhitzt und dann nacheinander zwei Lösungen ausgesetzt wird, die miteinander unter Gasentwicklung reagieren. Der gespaltene Glimmer hat dann solche Eigenschaften, daß er mit !fässer zu Pulpe verrührt werden kann. In diese Pulpe können Fasern eingemischt werden, wonach die Mischung dieser Komponenten gemäß ähnlichen Methoden wie bei der Papierherstellung zu einem bogenförmigen Material geformt werden kann. Die Fasern haben zweckmäßig eine Länge von 0,5 - 25, vorzugsweise 1-10 mm, und eine Dicke von 1 - 50, vorzugsweise 5-25 /um. Das Band kann auch nur aus kleinen Glimmerschuppen der beschriebenen Art bestehen. Anstelle von Glimmerschuppen kann man auch dünne Flocken aus Glas verwenden. Man kann das Band auch mechanisch verstärken, z.B. mit einem dünnen Gewebe oder einer Matte aus faserartigem Material, wie Glasfasern, das zweckmäßigerweise auf der einen Seite des Bandes angebracht wird.

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Die Dicke des Bandes ist zweckmäßigerweise 10-200/um, Vorzugs-

weise 25-125 /um.

Es ist vorteilhaft, wenn das Band eine hohe Bruchdehnung hat, so daß beim Biegen des isolierten Leiters keine Schäden entstehen. Die Bruchdehnung der beschriebenen Bänder kann erhöht werden, indem sie mit einem flexiblen Harz imprägniert werden, z.B. einem flexiblen Polyuretanharz, einem flexiblen Alkydharz, einem flexiblen Epoxyharz oder einem flexiblen Silikonharz.

Der Bruchwiderstand des Bandes kann auch erhöht werden, indem es mit seiner ganzen Anlagefläche an der Leiterisolierung fixiert wird. Zum Fixieren kann man vorzugsweise ein Harzbindemittel mit hoher Bruchdehnung und guter Steifheit verwenden. Das Harzbindemittel soll porenfrei sein, so daß kein Glimmen auftreten kann, und gleichzeitig jeden Punkt des Bandes wirksam an die Leiterisolierung binden, so daß die beim Biegen des Leiters entstehende mechanische Spannung in dem Band gleichmäßig auf die ganze Länge des Bandes verteilt wird. Als Beispiel für geeignete Harzbindemittel können flexible Polyuretanharze genannt werden, mit Polyamiden modifizierte Epoxyharze, mit Isocyanaten modifizierte Polyesterharze, mit Polyuretanharz modifizierte Epoxyharze und gewisse Gummitypen.

Eine andere Art, die Widerstandskraft des Bandes gegen Bruch zu steigern, ist die Anbringung eines Films aus einem Polymer

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entlang der ganzen Fläche. Die Aufgabe des Films besteht darin, beim Biegen des Bandes als Stütze zu dienen und eine auftretende mechanische Spannung in dem Band gleichmäßig über die ganze Bandlänge zu verteilen. Der Film kann mit einem Harzbindemittel bereits genannter Art mit dem Band verbunden werden. Geeignete Polymere für den Film sind Polyäthylenglykolterephtalat, PoIykarbonat, Polyamid, Polypropen, Polyphenyloxyd und Polyakrylnitril.

Es kann vorteilhaft sein, für jede Seite ein Band zu verwenden anstelle eines Bandes, das beide Seiten umschließt. Beim Biegen des Leiters beeinflußt das auf der einen der genannten Seiten liegende Band dadurch nicht das auf der anderen Seite liegende Band, da kein zusammenhängendes Zwischenstück vorhanden ist. Eine mechanische Beanspruchung des einen Bandes überträgt sich somit nicht auf das andere Band.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden

anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen :

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Leiters mit

einer Leiterisolierung und einem Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial gemäß der Erfindung vor dem Biegen,

Fig. 2 denselben Leiter im Querschnitt in einem größeren Maßstab,

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Fig. 3 die Seitenansicht einer Spule, die durch Biegen des Leiters gemäß Fig. 1 hergestellt und mit einer Hauptisolierung versehen ist,

Fig. 4 dieselbe Spule im Querschnitt und ■ Fig. 5 bis 8 alternative Ausführungsformen des in Fig. 1 und 2 gezeigten Leiters im Querschnitt.

Beispiel 1

Ein Kupferleiter 10 mit den Abmessungen 3x8 und abgerundeten Kanten wird mit einer Leiterisolierung 11 versehen, indem er mit einem Terephtalsäurealkyd lackiert wird, das durch Kondensieren von Dimethylterephtalat (45 Äquivalente) und Glycerol (22 Äquivalente) gemäß der SW-PS 190 373 hergestellt worden ist. Das Alkyd wird beim Lackieren in Kresol zu einer 35%igen Lösung gelöst. Die Dicke der Lackschicht kann 65/um sein. Auf der erhärteten Lackschicht wird ein Harzbindemittel 12 (in Fig. gezeigt) angebracht, das aus einem mit Polyamid modifiziertem Epoxyharz (z.B. "AF-42^M der Minnesota Mining and Manufacturing Company) besteht. Das Harz wird dabei in einem Lösungsmittel aufgelöst und in einer dünnen Schicht auf die Flächen des lackierten Leiters aufgetragen, wo das Isolierband angebracht werden soll. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist, wird ein Band 13 bzw. 14 aus glimmbeständigem Isoliermaterial an jeder der beiden Schmalseiten 15 bzw. 16 (Fig. 2) des lackierten Leiters und an den diesen Seiten benachbarten Teilen der Breitseiten 17 bzw. 18 des lackierten Leiters angebracht. Danach wird

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das so gebildete Produkt in ein Formwerkzeug gelegt und für ~ 30 Minuten einer Erwärmung auf 165⁰C unterworfen und gleichzeitig einem Druck ausgesetzt, um das Band über das Harzbindemittel wirksam an der Leiterisolierung zu fixieren. Das Band, das eine Breite von 7 mm und eine Dicke von 17/um hat, besteht aus einer Matte aus einer Mischung von gleichen Gewichtsteilen kleinen Glimmerschuppen und kurzen Fasern eines aromatischen Polyamids (z.B. einer Matte NOMEX ® M¹ von Du Pont, USA).

Der mit einem Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial versehene Leiter wird zu einer Spule mit mehreren übereinanderliegenden Windungen gebogen, wie in Fig. 3 bzw. 4 gezeigt ist. Diese Fig. 3 und 4 zeigen die. Spule nach dem Anbringen der Spulenisolierung. Die einzelnen Windungen des Leiters bilden das Leiterbündel der Spule. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Biegen so ausgeführt worden, daß die Spule gerade Teile 19 und 20 hat, die von der Maschinennut aufgenommen werden sollen, w sowie gebogene Stirnteile 21 und 22, die außerhalb der Nut liegen. Die Enden der Spule sind mit 23 und 24 bezeichnet.

Das Leiterbündel wird nachdem Biegen mit einem 25 mm breitem Glimmerband mit z.B. halber Überlappung umwickelt, das aus einer 0,09 mm dicken selbsttragenden Schicht einander überlappender kleiner Glimmerschuppen besteht, die auf einem 0,04 mm dicken Glasgewebeband mit 0,006 mm dicker Polyäthylenglykolterephtalatfolie fixiert sind. Ein solches Isolierband ist in der SW-PS

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200 820 (DT-PS 1.199.348) beschrieben. Nachdem das Bündel mit einer Bandage 25 aus z.B. dreißig übereinanderliegenden Glimmerbandschichten versehen worden ist, wird die Wicklung erst bei einem Druck von 0,1 mm Hg und bei einer Temperatur von 4O⁰C getrocknet, wonach bei dem genannten Druck ein Imprägnierungsharz zugesetzt wird. Wenn das ganze Imprägnierungsharz zugesetzt ist, wird der Druck auf z.B. 25 kp/cm erhöht. Das Imprägnierungsharz kann aus einem Epoxyharz aus z.B. 85 Teilen "Araldit fⁿ , 100 Teilen "Härter 905" (beide von Ciba AG, Schweiz) und 15 Teilen Phenylglycidyläther bestehen. Damit das Imprägnierungsharz beim darauffolgenden Härten nicht aus der Isolierung herausdringt, kann das imprägnierte Leiterbündel mit der Glimmerbandbandage mit einem Dichtungsband aus Polytetrafluoräthylen o.dgl. umgeben werden. Die Spule wird danach zum Härten des Imprägnierungsharzes in ein Formwerkzeug gesetzt. Das Härten erfolgt bei einer Temperatur von ca 160⁰C in 4 bis 6 Stunden. Die Spule wird mit den geraden Nutenteilen in die Nuten 38 der Maschine eingesetzt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Auf den nach außen gewandten Seiten 39 und 40 der äußeren Leiter des Bündels ist kein glimmbeständiges Material erforderlich, da ein Kurzschluß zwischen Leitern dort nicht vorkommen kann.

Beispiel 2

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß ein Film 26 aus einem Polymer auf jedem Band aus glimmbeständigem Material angebracht

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ist, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Film besteht aus einer 10/um dicken Polyäthylenglykolterephtalatfolie, die an das darunterliegende Band aus Isoliermaterial mit einer Schicht 27 aus demselben Harzbindemittel gebunden wird, mit dem das Band und die Leiterisolierung verbunden sind.

Beispiel 3

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise her-■ gestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes aus glimmbeständigem Isoliermaterial ein gleiches Band verwendet wird, das mit einem isocyanatmodifizierten Polyesterharz imprägniert ist. Eine Lösung eines solchen Harzes kann durch eine Mischung von 333 Gewichtsanteilen Desmophen 1670 (Farbenfabriken Bayer, Deutschland), 167 Gewichtsanteilen Desmodur CT Stabil, 275 Gewichtsanteilen Diazetonalkohol, 75 Gewichtsanteile Butylazetat und 150 Gewichtsanteilen Xylen hergestellt werden. Nachdem das Band imprägniert worden ist, wird es 10 Minuten bei 180⁰C getrocknet.

Beispiel 4

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes aus glimmbeständigem Isoliermaterial ein genau so breites und genau so dickes Band verwendet wird, das nur aus einander überlappenden kleinen Glimmerschuppen aufgebaut ist, anstelle des angegebenen Harzbindemittels zum Fixieren des

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Bandes van der Leiterisolierung wird ein Harzbindemittel verwendet, das aus 65 Gewichtsanteilen eines Verbundpolymerisats aus gleichen Teilen Polyhexamethylenadipamid und Polykaprolaktam mit einem Mittelmolekülgewicht von ungefähr 25000, drei Gewichtsanteilen eines Epoxyharzes, bestehend aus einem Diglycidyläther aus Biphenol A mit einem Epoxyäquivalent von 190 sowie zwei Gewicht sante ilen Dicyandiamid besteht. Beim Auftragen wird das Harzbindemittel in gleichen Gewichtsanteilen Metanol und Trichloräthylen zu einer 25%igen Lösung aufgelöst. Das Auftragen geschieht wie in Beispiel 1 beschrieben.

Außerdem wird in der Spulenisolierung als Imprägnierungsharz ein ungesättigtes Polyesterharz aus Adipinsäure (11 Molprozent), Ftalsäureanhydrid (11 Molprozent), Maleinsäureanhydrid (23 Molprozent) land Äthylenglykol (55 Molprozent) verwendet, das teils mit Diallylftalat in solcher Menge versehen ist, daß das Diallylftalat 40% des gesamten Gewichtes von Polyesterharz und Diallylftalat ausmacht, sowie teils mit Benzoylperoxyd in einer Menge von "\% des Gewichtes der Mischung versehen ist. Das Polyesterharz selbst wird durch Reaktion einer Mischung der genannten Säuren und des Alkohols in inerter Atmosphäre durch Erhöhung der Temperatur auf 220⁰C und Beibehaltung dieser Temperatur, bis die Säurezahl des Reaktionsprodukts ungefähr 30 ist, hergestellt. Das Trocknen der Spule vor dem Imprägnieren geschieht bei einem Druck von weniger als 1 mm Hg und das Härten des Harzes nach dem Imprägnieren in einer Stunde bei einer Temperatur von 130°C.

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Beispiel 5

Eine Spule wird auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch das verwendete Glimmerband auf die in Beispiel 3 beschriebene Art imprägniert und ein Film aus Polymer gemäß Beispiel 2 auf dem Band aufgetragen wird.

Beispiel 6

Eine Spule wird nach Beispiel 1 hergestellt, nur mit dem Unter- W schied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes aus glimmbeständigem Isoliermaterial ein 11 mm breites, im übrigen gleiches Band verwendet wird. Dabei liegt das um jede Kurzseite des Leiters angebrachte Band 28 bzw. 29, wie aus Fig. 6 hervorgeht, Kante an Kante mit dem um die gegenüberliegende Seite angebrachten Bandes.

Die Stelle, wo die Kanten der Bänder auf den Längsseiten des Leiters aneinanderstoßen, sind mit 30 bzw. 31 bezeichnet.

Beispiel 7

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes aus glimmbeständigem Isoliermaterial ein 10 mm breites, im übrigen gleiches Band verwendet wird. Jedes Band 32 bzw. 33 wird, wie aus Fig. 7 hervorgeht, im Verhältnis zur Leitermitte verschoben, so daß Zwischenräume 34 bzw. 35 zwischen den Bandkanten seitlich zur Mittelebene der Längsseiten des Leiters versetzt liegen* -Auf diese Weise werden die Zwischenräume zweier

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benachbarter Leiter einander an keinem Punkt.decken. Dadurch wird das glimmbeständige Material auch als Isolierung zwischen den Leitern ausgenutzt. Dasselbe Resultat erhält man, wenn der Zwischenraum 34 im Verhältnis zu dem Zwischenraum 35 auf andere Weise so verschoben wird, daß die Spiegelbilder beider sich nicht decken. Natürlich können die Zwischenräume 34 und 35 in Übereinstimmung mit dem, was in Fig. 6 gezeigt ist, gleich Null sein, d.h. die Kanten der beiden Bänder auf beiden Seiten des Leiters stoßen gegeneinander.

Beispiel 8

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes ein 20 mm breites, im übrigen gleiches Band 36 angewandt wird. Dieses Band umschließt, wie aus Fig. 8 hervorgeht, die beiden der Spulenisolierung zugewandten Seiten des Leiters und naheliegende Teile der dem angrenzenden Leiter zugewandten Seiten des Leiters. Der Zwischenraum zwischen den Kanten des Bandes ist mit 37 bezeichnet.

Selbstverständlich kann für die Spulenisolierung der in den Beispielen beschriebenen Spulen Glimmerband mit großen Glimmerschuppen und andere handelsmäßig zugängliche vollständig polymerisierbare Harze und u.a. auch Asphalt verwendet werden. Auch wenn viele ungesättigte Polyesterharze und Epoxyharze zum Imprägnieren von elektrischen Isolierungen bekannt sind, sollen noch weitere Beispiele solcher Harze genannt werden. Somit kann ein

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Imprägnierungsharz aus 60 Gewichtsanteilen eines Reaktionsprodukts aus 3 Mol Maleinsäureanhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 4,4 Mol Äthylenglykol, das gemäß dem bereits beschriebenen Prozeß mit einer Säurezahl 30 hergestellt wird, sowie 40 Gewichtsanteilen Diallylphtalat, das 0,75% Benzoylperoxyd enthält, und auch ein Imprägnierungsharz aus 70 Gewichtsanteilen eines Reaktionsprodukts aus 1 Mol Fumarsäure, 1 Mol Phtalsäure und 2,2 Mol Propylenglykol, die zu einer Säurezahl von 25 W reagiert sind, und aus 30 Gewichtsanteilen Monostyren mit 0,59^ Benzoylperoxyd verwendet werden. Von den geeigneten Epoxyharzen kann ein Produkt aus 100 Gewichtsanteilen "Epon 828" (Shell Chemical Co) und 65 Gewichtsanteilen "Dow 331" (Dow Chemical Co) und 65 Gewichtsanteilen Tetryhydrophtalsäureanhydrid genannt werden.

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Claims

Patentansprüche ;

I.JAus einem von einer Isolation umgebenen Bündel einzeln isolierter elektrischer Leiter bestehende Stator- oder Rotorspule für die Nutenwicklung einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Leiter (10) eine Leiterisolierung bestehend aus einer auf dem Leiter angeordneten Lackschicht (11) und aus einem Band (13, 14) aus glimmbeständigem Isoliermaterial haben, das in Längsrichtung des Leiters verläuft, an der Lackschicht des Leiters fixiert und so angeordnet ist, daß es eine der Spulenisolierung (25) zugewandte Seite des Leiters und zumindest an.dieser Seite anschließende Teile der den benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt.
2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13, 14) aus Isoliermaterial mit einem Harzbindemittel (12) entlang der ganzen Anlagefläche an der Lackschicht (11) des Leiters (10) fixiert ist.
3. Spule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Film (26) aus flexiblem Kunststoff über dem Band (13, 14) aus Isoliermaterial angeordnet ist.
4. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13) aus Isoliermaterial so angeordnet ist, daß es nur

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eine der Spulenisolierung (25) zugewandte Seite des Leiters und zumindest die an dieser Seite anschließenden Teile der den benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt, und daß ein weiteres Band (14) aus Isoliermaterial eine weitere der Spulenisolierung (25) zugewandte Seite desselben Leiters (10) und. zumindest die an dieser Seite anschließenden Teile der den benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt.
5. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zwischenräume (34, 35) zwischen den Bandkanten oder der
die Stoßkanten der Bandränder auf gegenüberliegenden Seiten des Leiters im Verhältnis zueinander seitlich verschoben sind.
6. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13, 14) aus Isoliermaterial zum überwiegenden Teil aus Glimmer in Form von kleinen Schuppen besteht.
7. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13, 14) aus Isoliermaterial eine
Mischung von Glimmer in Form von kleinen Schuppen und kurzen Fasern aus einem linearen Polymer enthält.
8. Spule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polymerfasern aus Polyamidfasern bestehen.

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9. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenisolierung eine Bandage aus einem band- oder bogenförmigen Isoliermaterial enthält, in dem Glimmer als Komponente zur Erreichung guter elektrischer Festigkeit enthalten ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen gerader Leiter (10) mit einer als Leiterisolierung dienenden Lackschicht (11) überzogen wird, danach ein Band (13) aus glimmbeständigen Isoliermaterial in der Längsrichtung des Leiters so angebracht und fixiert wird, daß das Band eine Seite des Leiters (10) umschließt, die der Spulenisolierung (25) zugewandt ist, und zumindest die an dieser Seite anschließenden Teile der Seiten des Leiters, die benachbarten Leitern innerhalb der Spule zugewandt sind, und daß der Leiter danach zu einer Spule mit Kopf- und Nutenteilen gebogen wird, mehrere gebogene Leiter zu einem Bündel zusammengefügt werden und das Bündel mit der Spulenisolierung umgeben wird.

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