DE2327136C3 - Magnetisch leitender Nutverschlußkeil für eine elektrische Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetisch leitenden Nutverschlußkeil für eine elektrische Maschine, der maschinell aus einer Platte aus magnetisch gut leitenden und Kunstfasern zu einem kombinierten Netz gewebten, sich unter einem Winkel schneidenden Drähten so hergestellt ist, daß die Schichten des kombinierten Netzes durch Glasmatten und Glasgewebe isoliert und untereinander durch ein organisches Bindemittel zusammengehalten werden.

Solche Nutverschlußkeile sind durch die DT-AS 11 97 175 bekannt.

Die hauptsächlichen Vorteile, die durch den Abschluß der Statornuten durch magnetische Keile erzielt werden, sollten sich durch die Verminderung des Magnetisierungsstromes und der Verluste durch die Oberwellen ausweisen, derentwegen ansonsten der Belastungsfaktor, der Wirkungsgrad und der Eiwärmungsgrad ungünstiger sind als bei Maschinen mit geschlossenen und halbgeschlossenen Nuten.

Bekannte Ausführungen sind verschiedenartig, doch mit Bezug auf die neuere Erkenntnis, daß magnetische Keile aus ganz oder teilweise magnetisch gut leitendem, nach Möglichkeit je weniger elektrisch leitendem, und aus mechanisch und thermisch widerstandsfähigem Werkstoff bestehen müssen, wurden zahlreiche Ausführungen magnetischer Keile mit einer ferromagnetischen Komponente (Fe- in verschiedenen Formen) und mit Kunstharz als Bindematerial entwickelt.

Es wurden magnetische Keile mit gut leitenden, dünnen Eisendrähten entwickelt, bei welchen die Drähte in einem oder in mehreren Bündeln in Richtung der Nuterlängsachse eingelegt werden, wobei die Bündel einzeln und als Ganzes isoliert, in eine bestimmte Form zusammengepreßt und mit Kunstharz imprägniert sind (DT-OS 15 38 748, DL-PS 71 807).

Die bisher bekannten Ausführungen weisen Nachteile auf, indem keine von diesen Ausführungen, trotz der im übrigen zufriedenstellenden elektromagnetischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften des verfestigten magnetischen Nutenkeils, durch die angewandte Technologie die Möglichkeit der Erzielung jedes verlangten Wertes der relativen Permeabilität des Keils

garantieren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit nur einer Fertigungstechnologie die Herstellung eines Nutverschlußkeils zu ermöglichen, der jeden verlangten Wert der Permeabilität aufweist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe so gelöst, daß die Achse des magnetisch leitenden Drahtes in der ersten Schicht mit der Längsachse des Keils einen Winkel α = 15° bis 75° und die Achse des magnetisch leitenden

ίο Drahtes in der anliegenden Schicht mit der Achse des Drahtes in der ersten Schicht einen Winkel von β = 180° —2a. bildet und daß die magnetisch leitenden Drähte durch Eintauchen in eine verdünnte Säure bis zu einer Tiefe von 6 = 0,2 bis 0,5 mm weggeätzt sind

IS Die Erfindung soll aufgrund der Beschreibung der Herstellung des magnetischen Keils und der Zeichnungen näher erklärt werden. Darin zeigt

F i g. 1 einen magnetischen erfindungsgemäßen Keil in einer der möglichen Ausführungen im Schnitt,

Fig.2 einen erfindungsgemäßen magnetischen Keil in einer der möglichen Ausführungen in der Ansicht.

Da die Keile nicht einzeln, sondern als eine Platte hergestellt werden, ist es notwendig, das kombinierte Netz, das Glasgeflecht und die Glasmatte in Stücke zu schneiden, deren Form und Abmessungen durch die Form und Abmessungen der Preßform bestimmt sind, wobei das kombinierte Netz derart geschnitten wird, daß die magnetisch leitenden Drähte unter einem bestimmten Winkel λ = 15 bis 75° gegen die

Längsachse des Keils liegen.

Nun werden die so vorbereiteten Komponenten in die Preßform eingesetzt, und zwar so, daß auf den Boden und den Scheitel der Form eine Schicht von Glasgeflecht und Glasmatte kommt und dazwischen Schichten des kombinierten Netzes (untereinander durch das Glasgeflecht isoliert) derart eingelegt werden, daß sich die Richtungen der magnetisch leitenden Drähte in den benachbarten Schichten kreuzen. Jede einzelne Schicht dieser Komponenten der Keilplatte wird gut mit Epoxyharz durchtränkt. Die geschlossene Form wird eine bestimmte Zeit auf der vorgeschriebenen Temperatur gehalten, die zur Härtung des Epoxyharz, das die Rolle eines Bindemittels spielt, nötig ist, dabei alle Schichten zu einer festen kompakten Masse zusammenklebend, welche, wenn sie einmal ihre Form erhalten hat, diese auch in den schwersten Arbeitsverhältnissen der Maschine, für die der Keil bestimmt ist, nicht verändern darf.

Ein fertiger Preßling der Keilplatte von einer

bestimmten Dicke wird verschnitten und mit Maschinen auf die Form und die Abmessungen, die für die einzelne Art des magnetischen Nutenkeils erforderlich sind, bearbeitet. Es ist dann noch notwendig, durch ein kurzzeitiges Eintauchen in eine verdünnte Säure die nichtisolierten Ferritteile des Keils, die nach der Maschinenbearbeitung an seiner Oberfläche erschienen sind, wegzuätzen, um damit die Möglichkeit eines Kurzschlusses zwischen den Zähnen des Statorblechpakets und damit eine übermäßige Erwärmung des Stators zu vereiteln. Diese Bearbeitung geht nicht zum Schaden der Abmessungen des magnetischen Keils, weil das Ferritmaterial nur auf der Oberfläche in einer Dicke von <5 — 0,2 bis 0,5 mm weggeätzt wird, während die kompaktformierten Isolierstoffkomponenten von der

Ätzung nicht betroffen und die verlangten Abmessungen des Keils aufrechterhalten werden.

Aus F i g. 1 ist es ersichtlich, daß der erfindungsmäßige magnetische Teil aus Ferritteilen des kombinierten

Netzes, die untereinander durch Schichten des Glasgewebes 3, an der Ober- und Unterseite jedoch durch eine Schicht der Glasmatte 2 isoliert sind, während der Zwischenraum mit Kunstharz 4 ausgefüllt ist, besteht Die Bezeichnung δ bezieht sich auf den holierraum, der s nach dem Wegätzen des Eisendrahtes zum Zweck der vollständigen Isolierung des magnetischen Keils entsteht

Der erfindungsmäßige magnetische Nutenkeil wirkt so, daß durch den Ersatz der bisher benutzten Eisendräbte durch das kombinierte Netz ah: genauer Abstand für die Anordnung des Drahtes J und durch die gekreuzte Anordnung der Schichten des Netzes eine Homogenität der magnetischen Leitfähigkeit sowie eine Armierung des Profils zwecks Festigkeit erzielt werden. Weiter kann man durch die Änderung der Lage des Drahtes unter einem bestimmten Winkel in bezug auf die Nutenlängsachse und durch die Kombination des Verhältnisses des Drahtes 1 und der Elektroisolationskomponenten (Glasmatte 2, Glasgewebe 3, Kunstharz 4) magnetische Keile mit einem breiten Wertbereich der relativen Permeabilität herstellen und dadurch die Möglichkeit schaffen, genau jene Art des magnetischen Keils zu erhalten, deren elektromagnetische Merkmale der einzelnen definierten Dichte des elektrischen Feldes, bei der die Maschine mit diesem magnetischen Keil arbeiten soll, entsprechen.

Außerdem zeichnen sich diese magnetischen Keile durch erhöhte mechanische Festigkeit in Längs- und Querrichtung, was sich beim Einlegen in die Nuten als nützlich erweist, sowie durch einfache Herstellungstechnologie aus, die eine freie Formung und Dimensionierung wie bei Keilen aus klassischen unmagnetischen Werkstoffen ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Magnetisch leitender Nutverschlußkeil für eine elektrische Maschine, der maschinell aus einer Platte aus magnetisch gut leitenden und Kunstfasern zu einem kombinierten Netz gewebten, sich unter einem Winkel schneidenden Drähten so hergestellt ist, daß die Schichten des kombinierten Netzes durch Glasmatten und Glasgewebe isoliert und untereinander durch ein organisches Bindemittel zusammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des magnetisch leitenden Drahtes (1) in der ersten Schicht mit der Längsachse des Keils einen Winkel (5) von α = 15 bis 75° und die Achse des magnetisch leitenden Drahtes (1) der anliegenden Schicht mit der Achse des Drahtes (1) in der ersten Schicht einen Winkel (6) von β = i80° 2a bildet und daß die magnetisch leitenden Drähte (1) durch Eintauchen in eine verdünnte Säure bis zu einer Tiefe (7) von δ = 0,2 bis 0,5 mm weggeätzt sind.