DE2342168A1 - lot packing for coils wound with uncured insulation - has foam padding containing accelerators - Google Patents

lot packing for coils wound with uncured insulation - has foam padding containing accelerators

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DE2342168A1 DE19732342168 DE2342168A DE2342168A1 DE 2342168 A1 DE2342168 A1 DE 2342168A1 DE 19732342168 DE19732342168 DE 19732342168 DE 2342168 A DE2342168 A DE 2342168A DE 2342168 A1 DE2342168 A1 DE 2342168A1
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Abstract

The application is to machines wound with uncured synthetic insulation which is impregnated and cured after connecting up the windings. In the uncured state the insulation is soft and easily damaged. The slot packings therefore comprise a mat or felt covered on one or both sides with a foam plastic. This gives a snug fit without exerting damaging pressure. The foam contains, or consists of, an accelerator which assists in curing the insulation when the winding is finally impregnated and baked.

Description

Verfahren zum Festlegen der in einer Nut einer elektrischen Maschine angeordneten WicklungsstäbeMethod for fixing the winding bars arranged in a slot of an electrical machine

Da die Wicklungsstäbe einer elektrischen Maschine während des Betriebes sowohl elektrischen, als auch mechanischen Beanspruchungen unterliegen, die Schwingungen bzw. unerwünschte Verlagerungen und dadurch Beschädigungen der Isolierung zur Folge haben können, ist es üblich, zur Festlegung der Wicklungsstäbe in den Nuten neben den die Nuten verschließenden Nutenverschlußkeile auch Nuteinlagen zu verwenden. So.ist in der DT-OS 1 538 975 ein Verfahren zum Festlegen der in einer Nut einer elektrischen Maschine angeordneten Wicklungsstäbe beschrieben, bei dem oberhalb und unterhalb, sowie zwischen den Wicklungsstäben zunächst nachgiebige Nuteinlagen angeordnet werden, die dann nach dem Einlegen in die Nut ausgehärtet werden. Diese bekannten Nuteinlagen enthalten ein härtbares aber noch nicht ausgehärtetes Harz, Härter und/oder Stoffe, die auf die Härtungsreaktion des in der Nuteinlage vorhandenen Harzes aktivierend bzw. beschleunigend wirken. Da diese Nuteinlage im Augenblick des Einlegens der Wicklung noch nachgiebig ist, kann sie sich genau der Form der Oberflächen des Wicklungsstabes mit der bereits ausgehärteten Isolierung, die mit ihr in Berührung kommen, anpassen und wird dann erst nach dieser Verformung ausgehärtet. Zu diesem Zweck wird die Maschine noch einmal auf eine gewisse, für die Aushärtung erforderliche Temperatur gebracht. Because the winding bars of an electrical machine are exposed to both electrical and mechanical loads during operation subject to vibrations or undesired displacements and thus damage to the insulation It is common practice to fix the winding bars in the grooves next to the ones closing the grooves Groove wedges can also be used with groove inserts. So. Is in DT-OS 1 538 975 discloses a method for fixing the winding bars arranged in a slot of an electrical machine described, in which above and below, as well as between the winding bars initially resilient slot inserts are arranged which are then hardened after being inserted into the groove. These known groove liners contain a hardenable but not yet hardened resin, hardener and / or substances that react to the hardening reaction of the existing in the slot insert Resin have an activating or accelerating effect. Since this slot insert is still flexible at the moment the winding is inserted is, it can be exactly the shape of the surfaces of the winding bar with the already cured insulation that come into contact with it, adapt and is then only hardened after this deformation. For this purpose the machine once again brought to a certain temperature required for hardening.

In neuerer Zeit werden nun vielfach die Isolierungen elektrischer Leiter im sogenannten Ganztränkungsverfahren mit aushärtbaren Tränkharzsystemen imprägniert. Bei diesem Verfahren werden die Wicklungsstäbe mit den zum Aufbau der Isolierhülse erforderlichen Isolierstoffen umbandelt, evt. mit einem Nutenglimmschutz versehen und unimprägniert in dieIn recent times, the insulations of electrical conductors are often used in the so-called total impregnation process curable impregnation resin systems. In this process, the winding bars are used to build the insulating sleeve required insulating materials wrapped around, possibly provided with a groove corona protection and unimpregnated in the

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Nuten eingelegt. In den Nuten werden sie in üblicher Weise unter Hinzufügung von Nuteinlagen durch Verschließen der Nuten mit Nutenverschlußkeilen festgelegt und die Verschaltung der einzelnen Wicklungsstäbe untereinander wird in noch trockenem Zustand der Wicklungsisolierung vorgenommen. Danach wird der Maschinenteil, Ständer oder Läufer, insgesamt •unter Vakuum mit dem für die Isolierung vorgesehenen aushärtbarem Tränkharzsystem imprägniert und darauffolgend ausgehärtet. Die Isolierungen der in trockenem Zustand eingelegten Wicklungsstäbe sind noch verhältnismäßig weich und nachgiebig und es besteht daher die Aufgabe, eine geeignete Nuteinlage zu finden, welche die in der Nut möglichen Hohlräume ausfüllt, ohne die noch weichen Isolierhülsen zu beschädigen.Grooves inserted. In the grooves they are in the usual way with the addition of groove inserts by closing the Grooves set with slot wedges and the interconnection of the individual winding bars with one another is made while the winding insulation is still dry. Thereafter the machine part, stator or runner, as a whole • under vacuum with the hardenable material provided for the insulation Impregnation resin system impregnated and then cured. The insulation of the winding bars inserted when dry are still relatively soft and pliable and the task is therefore to find a suitable slot insert to find which fills the possible cavities in the groove without damaging the insulating sleeves, which are still soft.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Festlegen der in einer Nut einer elektrischen Maschine, insbesondere radial übereinanderliegend, angeordneten Wicklungsstäbe, deren Isolierung mit einem aushärtbaren, vorzugsweise reaktionsträgem Tränkharzsystem imprägniert wird, bei dem oberhalb und unterhalb sowie zwischen den Wicklungsstäben zunächst nachgiebige Nuteinlagen angeordnet werden, die einen aktivierend bzw. beschleunigend auf eine Härtungsreaktion wirkenden Stoff enthalten und nach dem Einlegen in die Nut ausgehärtet werden. Gemäß der Erfindung werden die Nuteinlagen, die mindestens auf einer Seite mit einem Schaumstoff beschichtet sind und insgesamt Stoffe enthalten, die auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems für die Isolierung der Wicklungsstäbe aktivierend bzw. beschleunigend wirken, zusammen mit den mit der noch nicht imprägnierten Isolierung versehenen Wicklungsstäben so in die Nut eingelegt, daß den Wicklungsstäben jeweils eine mit Schaumstoff beschichtete Seite der Nuteinlage zugewandt ist und dann nach dem Verschließen der Nu€ und der Verschaltung der Wicklung wird die Imprägnierung der Isolierung der Wicklungsstäbe unter Vakuum und darauffolgend die Aushärtung vorgenommen.To solve this problem, the invention is based on a method for setting the in a groove of an electrical Machine, in particular winding bars arranged radially one above the other, the insulation of which is provided with a hardenable, preferably inert impregnating resin system is impregnated, in which above and below and between the Winding bars first of all flexible slot inserts are arranged, which have an activating or accelerating effect on a Contain curing reaction acting substance and are cured after being inserted into the groove. According to the invention the groove inserts, which are coated with a foam on at least one side and contain a total of substances, activating or accelerating the hardening reaction of the impregnating resin system for the insulation of the winding bars together with the winding bars, which have not yet been impregnated, are inserted into the slot in such a way that that the winding bars each have a foam-coated side of the slot insert facing and then after the sealing of the nut and the connection of the winding is the impregnation of the insulation of the winding bars carried out under vacuum and then the curing.

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Bei diesem Verfahren schmiegt sich die Sehaumstoffbeschichtung der Nuteinlagen bei dem Einlegen der Wicklungsstäbe mit den noch weichen, durchtränkbaren Isolierungen an deren Oberfläche an, ohne diese zu beschädigen und füllt alle Hohlräume aus, wie sie insbesondere durch die ä>gerundeten Kanten der Isolierungen gegeben sind . Bei der Tränkung der Isolierungen unter Vakuum dringen die verwendeten Tränkharzsysteme nicht nur in die Wicklungsisolierung selbst, sondern auch in die Poren der Schaumstoffbeschiehtung der Nuteinlage und evt. auch in deren Trägermaterial ein und werden darin auch nach Aufhebung des Vakuums festgehalten und dann bei der darauffolgenden Aushärtung der Wicklungsisolierung durch die in der Nuteinlage vorhandenen, auf die Härtungsreaktion der Tränkharzsysteme aktivierend und beschleunigend wirkenden Stoffe auch dort ausgehärtet. Dadurch entsteht eine völlig hohlraumfreie Nut, in der die Wicklungsstäbe infolge der jetzt ebenfalls ausgehärteten Nutbeilage keinerlei Bewegungsmöglichkeiten haben und eindeutig festgelegt sind.In this process, the foam lining of the slot inserts nestles against the still soft, soakable insulation when the winding bars are inserted its surface without damaging it and fills all cavities, especially those caused by the rounded ones Edges of the insulation are given. When the insulation is impregnated under vacuum, the impregnating resin systems used penetrate not only in the winding insulation itself, but also in the pores of the foam coating of the slot insert and possibly also in their carrier material and are held in it even after the vacuum is released and then with the subsequent hardening of the winding insulation due to the hardening reaction that is present in the slot insert the impregnating resin systems have an activating and accelerating effect Substances cured there too. This creates a completely void-free groove in which the winding bars as a result of the now also hardened groove insert have no movement possibilities and are clearly defined.

Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung empfiehlt es sich, den als Beschichtung der Nuteinlagen verwendeten Schaumstoff so zu wählen, daß er selbst beschleunigend bzw. aktivierend auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems für die Wicklungsisolierung wirkt. Verwendet man dagegen neutrale Werkstoffe, so wird die Nuteinlage mit Vorteil vor dem Einlegen in die Nut mit dem auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems beschleunigend bzw. aktivierend wirkenden Stoff gefüllt, z.B. durch Imprägnieren.For the implementation of the method according to the invention, it is advisable to use the as a coating of the slot inserts The foam used should be chosen so that it is self-accelerating or has an activating effect on the hardening reaction of the impregnating resin system for the winding insulation. If you use on the other hand, neutral materials, the groove insert is advantageously accelerated or activated by the hardening reaction of the impregnating resin system before it is inserted into the groove active substance, e.g. by impregnation.

Im folgenden sei das erfindungsgemäße Verfahren noch anhand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt im Schema einen Querschnitt durch die Nut des Läufers exner elektrische Maschine, Fig. 2 zeigt einen Teil eines Schnittes einer der in der Nut verwendeten Nuteinlagen.In the following, the method according to the invention is still based on the drawings explained in more detail. Fig. 1 shows a schematic cross section through the groove of the rotor exner electrical machine, Fig. 2 shows part of a section of one of the groove inserts used in the groove.

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In die Nut 1 des Läufers einer elektrischen Maschine werden jeweils vier Wicklungsstäbe 2 eingelegt, nachdem sie mit einem Glimmerband zur Bildung einer Isolierung 3 umbandelt sind. Es liegen jeweils zwei Wicklungsstäbe 2 nebeneinander. Zusammen mit den Wicklungsstäben 2 mit der trockenen, noch durchtränkbaren Isolierung 3 werden unterhalb der Wicklungsstäbe 2 über den Nutengrund 4 und oberhalb der Wicklungsstäbe 2 unter dem Nutenverschlußkeil 5 Nuteinlagen 6 angeordnet, sowie zwischen den radial übereinanderliegenden Wicklungsstäben 2 die Nuteinlage 7.Be in the groove 1 of the rotor of an electrical machine four winding bars 2 are inserted after they have been wrapped with a mica tape to form an insulation 3 are. There are two winding bars 2 next to each other. Together with the winding bars 2 with the dry, still Impregnable insulation 3 are arranged below the winding bars 2 over the groove base 4 and above the winding bars 2 under the groove locking wedge 5 groove inserts 6, and the slot insert 7 between the winding bars 2 lying radially one above the other.

Die Nuteinlagen 6 bestehen aus einem nachgiebigen Trägermaterial 8, wie z.B. einer Glasfasermatte oder einem Vlies aus Kunstfasern., das auf einer Seite mit einem Schaumstoff beschichtet ist. Bei der in der Mitte zwischen den radial übereinanderliegenden Wicklungsstäben 2 angeordneten Nuteinlage 7 ist dagegen das Trägermaterial 8 auf beiden Seiten mit Schaumstoff 9 beschichtet. Als Material für den Schaumstoff ist ein Stoff gewählt, der selbst aktivierend bzw. beschleunigend auf das für die Imprägnierung der Isolierungen der Wicklungsstäbe 2 verwendete Tränkharzsystem wirkt, z.B. Polyurethan, wenn es sich um ein heißhärtendes, reaktionsträges Epoxidharz-Säureanhydridhärter-Tränkharzsystem handelt. Damit auch das Trägermaterial 8 der Nuteinlagen 6 bzw. 7 beschleunigende Wirkung ausübt, ist in dieses vor dem Einlegen der Nuteinlagen in die Nut 1 bzw. vor dem Aufbringen des Schaumstoffs 9 Polyurethan in einem für die aktivierende Wirkung erforderlichen Prozentsatz eingebracht worden.The groove inserts 6 consist of a flexible carrier material 8, such as a glass fiber mat or a fleece made of synthetic fibers., which is coated on one side with a foam. When in the middle between the radial superimposed winding bars 2 arranged groove insert 7, on the other hand, the carrier material 8 is coated with foam 9 on both sides. As a material for the foam a material is selected that is self-activating or accelerating for the impregnation of the insulation The impregnating resin system used for the winding bars 2 acts, e.g. polyurethane, if it is a thermosetting, inert Epoxy resin acid anhydride hardener impregnation resin system. So that the carrier material 8 of the slot inserts 6 and 7 accelerating Exerts effect is in this before the insertion of the slot inserts in the groove 1 or before the foam is applied 9 Polyurethane has been incorporated in a percentage required for the activating effect.

Diese Nuteinlagen 6 bzw. 7 haben infolge ihrer Nachgiebigkeit den Vorteil, daß sie sich leicht verarbeiten lassen, ©an kann sie insbesondere mit einfachen Werkzeugen, z.B. mit einer Schere, zu der gewünschten Form zuschneiden. Die Nuteinlagen 6 bzw. 7 werden nun zusammen mit den Wicklungsstäben und der noch trockenen Isolierung 3 so in die Nut 1 eingelegt, daß jeweils die mit dem Schaumstoff 9 beschichteteThese slot inserts 6 and 7 have the advantage that they can be easily processed due to their flexibility, © can In particular, cut them to the desired shape using simple tools, e.g. scissors. The groove inserts 6 or 7 are now inserted into the slot 1 together with the winding bars and the still dry insulation 3, that each coated with the foam 9

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Seite der Oberfläche der Wicklungsstäbe 2 zugewandt ist. Da die Dicke der Nuteinlagen 6 bzw. 7 mit Vorteil so gewählt ist, daß sie etwas größer als der nach dem Einlegen der Wicklungsstäbe 2 samt Isolierungen 3 dafür innerhalb der Nut 1 zur Verfügung stehende Platz =.ist, wird der Schaumstoff 9 jeweils durch die Isolierungen 3 der Wicklungsstäbe etwas zusammengepreßt bzw. schmiegt sich genau an deren Oberfläche an und füllt dabei die verbleibenden Hohlräume insbesondere in den durch die runden Außenkanten der Isolierung 3 gegebenen Zwickeln 10 aus.Side of the surface of the winding bars 2 faces. There the thickness of the slot inserts 6 and 7 is advantageously chosen so that it is slightly larger than that after the insertion of the Winding bars 2 including insulation 3 for it within the Slot 1 = .is available space, the foam 9 each somewhat compressed by the insulation 3 of the winding bars or nestles exactly against their surface and fills the remaining cavities, in particular in the areas created by the round outer edges of the insulation 3 given gussets 10.

Die Nut 1 wird dann durch die Nutenverschlußkeile 5 verschlossen und nach der erfolgten Verschaltung der Wicklungsstäbe 2 wird der Maschinenteil, hier der Läufer, in einem Tränkgefäß unter Vakuum mit dem Tränkharzsystem für die Wicklungsisolierungen 3 überflutet. Dieses dringt dann in die Hohlräume der Wicklungsisolierung 3 ein und ebenfalls in die Nuteinlagen 6 bzw. 7 und füllt dort die Poren des Schaumstoffes 9 bzw. vorhandene Hohlräume in dem Trägermaterial 8 aus. Dieses in die Nuteinlagen 6 bzw. 7 eingedrungene Tränkharz kann auch nach Aufhebung des Vakuums infolge des zu geringen hydrostatischen Druckgefälles nicht mehr ausfließen und wird dort während des Aushärtungsprozesses für die Wicklungsisolierungen 3 ebenfalls ausgehärtet, weil sowohl das gefüllte Trägermaterial 8 als auch der Schaumstoff 9 aktivierend bzw. beschleunigend auf die Härtungsreaktiqn des Tränkharzsystems wirken. -Man erhält somit nach Abschluß des Aushärtungsvorganges nicht nur hohlraumfrei ausgehärtete Wicklungsisolierungen 3» sondern ebenfalls ausgehärtete, alle Resträume ausfüllende Nuteinlagen 6 bzw. 7, so daß die Wicklungsstäbe 2 in der Nut 1 so festgelegt sind, daß sie trotz der auftretenden Fliehkraftbeanspruchungen und der elektrischen Kräfte keinerlei Bewegungen ausführe» können. Außerdem hat man einen guten Wärmeübergang.The groove 1 is then closed by the groove locking wedges 5 and after the winding bars 2 have been connected, the machine part, here the rotor, becomes in one Soaking vessel flooded with the soaking resin system for the winding insulation 3 under vacuum. This then penetrates the Cavities of the winding insulation 3 and also into the slot inserts 6 and 7 and fills the pores of the foam there 9 or existing cavities in the carrier material 8. This impregnating resin which has penetrated into the groove inserts 6 and 7, respectively can no longer flow out even after the vacuum has been released due to the insufficient hydrostatic pressure gradient and is also cured there during the curing process for the winding insulation 3, because both filled carrier material 8 as well as the foam 9 activating or accelerating the hardening reaction of the Impregnating resin system work. -When the hardening process is complete, you not only get cured ones without cavities Winding insulation 3 »but also hardened, all Remaining spaces filling slot inserts 6 and 7, so that the winding bars 2 are fixed in the slot 1 that they despite the occurring centrifugal forces and the electrical forces do not perform any movements ». Besides, one has good heat transfer.

4 Ansprüche
2 Figuren4 claims
2 figures

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Claims (4)

VPA 73/3790 - 6 - PatentansprücheVPA 73/3790 - 6 - claims 1. Verfahren zum Festlegen der in einer Nut einer elektrischen Maschine, insbesondere radial übereinanderliegend, angeordneten Wicklungsstäbe, deren Isolierung mit einem aushärtbaren, vorzugsweise reaktionsträgem Dar änkhar ζ system imprägniert wird, bei dem oberhalb und unterhalb, sowie zwischen den Wicklungsstäben zunächst nachgiebige Nuteinlagen angeordnet werden, die einen aktivierend bzw. beschleunigend auf eine Härtungsreaktion wirkenden Stoff enthalten und nach dem Einlegen in die Nut ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuteinlagen (6,7), die mindestens auf einer Seite mit einem Schaumstoff (9) beschichtet sind und insgesamt Stoffe enthalten, die auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems für die Isolierung (3) der Wicklungsstäbe (2) aktivierend bzw. beschleunigend wirken, zusammen mit den mit der noch nicht imprägnierten Isolierung (3) versehenen Wi.cklungsstäben (2) so in die Nut (1) eingelegt werden, daß den Wicklungsstäben (2) jeweils eine mit Schaumstoff (9) beschichtete Seite der Nuteinlage (6,7) zugewandt ist und daß dann nach dem Verschließen der Nut (1) und der Verschaltung der Wicklung die Imprägnierung der Isolierung (3) der Wicklungsstäbe (2) unter Vakuum und darauffolgend die Aushärtung- vorgenommen wird.1. Method of setting the in a groove of an electrical Machine, in particular winding bars arranged radially one above the other, the insulation of which is provided with a hardenable, Preferably impregnated with an inert Dar änkhar ζ system is, in which above and below, as well as between the winding bars, initially flexible slot inserts are arranged, which contain an activating or accelerating substance acting on a hardening reaction and are cured after being inserted into the groove, characterized in that the groove inserts (6, 7) which at least have are coated on one side with a foam (9) and contain a total of substances that affect the curing reaction of the Impregnating resin system for the insulation (3) of the winding bars (2) have an activating or accelerating effect, together with the the not yet impregnated insulation (3) provided Wi.cklungsstäben (2) are inserted into the groove (1) that the Winding bars (2) each one coated with foam (9) Side of the groove insert (6,7) is facing and that then after the groove (1) has been closed and the interconnection of the Winding the impregnation of the insulation (3) of the winding bars (2) under vacuum and then the hardening will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen radial übereinanderliegenden Wicklungsstäben (2) angeordneten Nuteinlagen (7) jeweils beidseitig mit Schaumstoff (9) beschichtet sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the Groove inserts (7) arranged radially one above the other between winding bars (2) each with foam on both sides (9) are coated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Beschichtung der Nuteinlagen (6,7) verwendete Schaumstoff (9) selbst beschleunigend bzw. aktivierend auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems für die Wicklungsisolierung (3) wirkt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the coating used as the groove inserts (6,7) Foam (9) self-accelerating or activating the hardening reaction of the impregnating resin system for the winding insulation (3) works. - 7 - ■ 509809/0616- 7 - ■ 509809/0616 VPA 73/3790VPA 73/3790 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuteinlage (6,7) vor dem Einlegen in die Nut (1) mit dem auf die Härtungsreaktion des Tränkharzsystems beschleunigend bzw. aktivierend wirkenden Stoff imprägniert wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the groove insert (6,7) before being inserted into the groove (1) with the accelerating to the hardening reaction of the impregnating resin system or activating substance is impregnated. 509809/0616509809/0616 LeerseiteBlank page
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