DE2550806B2 - Anordnung zur befestigung von leiterstaeben in nuten einer elektrischen maschine mittels einer nutauskleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Leiterstäben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Befestigungsanordnung ist durch die DT-AS 11 19 999 bekannt.

Es werden verschiedene Vorrichtungen angewendet, um die Windungen in den Nuten der Rotoren bzw. Läufern von Motoren oder anderen elektrischen Maschinen festzuhalten. Es ist allgemein bekannt, flache Stücke aus Glas, Gewebe, Holz, Papier od. dgl. zu verwenden oder Nutabdeckungen in Form von Profilen, besonders U-förmigen Profilen zu verwenden, die nach dem Anbringen der Spulenwicklungen durch die Nuten über die Wicklungsdrähte geschoben werden, um zu verhindern, daß die Spule vor der Tränkung der Windungen oder während des Betriebs der Maschine aus den Nuten herausgedrängt, wird.

Diese bekannten Arten, die Leiter in den Nuten elektrischer Maschinen zu sichern und zu isolieren, ermöglichen es in vielen Fällen nicht, die Oberseiten der Leiter unmittelbar an den Luftspalt zwischen Stator und Rotor zu bringen. Infolgedessen bleiben die Leiter in den Stator- oder Rotornuten vertieft und sind weit von der inneren Oberfläche des Luftspalts zwischen Stator und Rotor entfernt.

Fließt Strom durch die Leiter, so wird eine ziemlich große Anzahl von Flußlinien unmittelbar um die Leiter herum gebildet, ohne daß sie den Luftspalt überbrücken. Infolgedessen ergibt sich für einen beträchtlichen Teil der Flußlinien keine Flußverknüpfung mit den Leitern des jeweils anderen Motorenelements. Dadurch ergibt sich ein unerwünscht hoher Wert der Streu-Reaktanz. Darüber hinaus bewirkt die vertiefte Lage der Windungen, daß die Oberseite des obersten Leiters oder die Oberseite des Leiterstabes einen beträchtlichen Abstand zum Luftspalt besitzt und nicht der während des Betriebs vorbeistreichenden Luft ausgesetzt ist. Dadurch kann die Wärmeableitung nicht das wünschenswert hohe Maß erreichen, das bei einer direkten Berührung der Leiteroberseite mit der Luft im Luftspalt i.<> gegeben ist.

In der DT-AS 11 19 999 ist deshalb eine U-förmige Nutauskleidung bzw. Isolierhülse mit geprägten Wänden vorgesehen, um darin die Drähte oder Leiterstäbe so einzubringen, daß sie mit den Prägungen in Eingriff (>s kommen und dadurch festgehalten sind, wobei zwischen Draht und Isolierhülse sowie zwischen Isolierhülse und Nuiwand ein freier Raum zum Einbringen eines Tränklackes oder aushärtenden Klebemittels vorhanden ist. Nach dem Ausgießen der so präparierten Nuten entsteht aus Tränklack, Leitungsdrähten oder -stäben und Isolierhülse ein kompaktes Gebilde, das durch die Haftung zwischen den glatten Nutwänden und dem Tränklack in der Nut verbleibt. Beim Auftreten großer Fliehkräfte, wie sie bei schnellaufenden Maschinen ohne weiteres vorkommen können, wird dieses Gebilde nur so lange in der Nut zurückgehalten, wie die Scherkraft die Scherbeständigkeit des Tränklackes nicht überschreitet. Außerdem besteht keine Möglichkeit, die Lage der obersten Fläche des Leiterstabes in bezug auf den Luftspalt zu fixieren.

Bei Käfigankern ist bekannt, Stäbe mit bestimmten Profilen,, wie sie sich zur Erzielung bestimmter Drehmomentkennlinien als nützlich erweisen, in entsprechend geformte Nuten des Läufermaterials einzuschieben und so zu fixieren. In der DT-AS 1013 768 sind solche Nutformen und Profilstäbe beschrieben, die in entsprechend durch Bohren oder Fräsen herzustellende Nuten von Ankerläufern eingelegt werden. Es handelt sich hier um blanke Profilstäbe, die in festen Käfigläufern so eingelegt sind, daß bestimmte Verdikkungen des Profils nur an bestimmten Stellen festgehalten werden, während andere Teile des Profils in den Nuten mit Spiel eingelegt sind. Eine solche Bauart ist für Spulenwickluiigen in Rotoren oder Statoren elektrischer Maschinen schlecht zu verwenden, da die Isolierung wegen der Profilform erschwert ist und wegen der Beweglichkeit der Profile im Läufer eine einmal aufgebrachte Isolierung leicht beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Befestigung von Leiterstäben der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die es gestattet, mit einfachen Mitteln die Leiterstäbe in einer genau definierten Lage so festzuhalten, daß sie auch bei schnellaufenden Maschinen den auftretenden Zentrifugalkräften standhalten, und bei der die zum Luftspalt weisende Oberfläche des Leiterstabs unbedeckt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Mit dieser Anordnung ist es ohne weiteres möglich, die aus elastischem, saugfähigem Material bestehende Rippe an jeder vorbestimmten Lage in dafür vorgesehene Rillen in Nutwandung und Leiterstab einzubringen und damit die genau definierte Höhenlage derselben gegeneinander sicherzustellen. Weiterhin wird die Rippe nach Imprägnierung mit einem warmaushärtenden Material und nach Aushärtung desselben von selbst zu einem formschlußgebenden Halteteil, das die eingebrachten Leiterstäbe unverrückbar fest an dem einmal bestimmten Ort hält, und dies unabhängig von der Haftung des Imprägniermittels an der Nutwand.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausftlhrungsbeispiels näher beschrieben; es zeigt

F i g. i eine isometrische Teilansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Nutauskleidung, und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine dynamoelektrische Maschine mit eingebauter Nutauskleidung nach F i g. 1.

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Nutauskleidung 6 weist einen im allgemeinen U-förmigen Querschnitt mit zwei in einem Abstand voneinander befindlichen Schenkeln 7 und 8 auf, die durch ein Bodenteil 9 miteinander verbunden sind. Zwei

sich in Längsrichtung erstreckende Rippen 11 und 12 sind an den Schenkeln vorgesehen. Die Rippen erstrecken sich sowohl lä*ngs der Innen- als auch längs der Außenseite jedes Schenkels 7 und 8.

Die Nutauskleidung 6 kann aus einem der wohlbe- _s kannten, elektrisch isolierenden Materialien hergestellt sein, die für solche Teile üblich sind. Unabhängig von dem sonst verwendeten Material müssen die Rippen 11 und 12 aus Gründen, die später erörtert werden, aus einem schwamrnartigen oder elastischen, absorbierenden Material bestehen. Beispielsweise können die Rippen aus einer verfilzten oder geflochten Schnur bzw. einem solchen Seil aufgebaut sein.

In Fig.2 ist ein Element einer dynamoelektrischen Maschine, z. B. ein Rotor 13 dargestellt. Der Rotor weist , _s eine Vielzahl von Nuten 14 auf. Zwei sich in Längsrichtung erstreckende Rillen 16 und 17 sind an der inneren Oberfläche der Seitenwände der Wicklungsnuten 14 vorgesehen. Die Nutauskleidung wird in die Wicklungsnut so eingefügt, daß sich die Rippen 11 und 12 in den entsprechenden Rillen 16 und 17 befinden. Wegen ihrer elastischen oder schwammartigen Eigenschaften können die Rippen leicht in die Rillen gedrückt werden.

Die Leiterstäbe 18 sind mit sich in Längsrichtung erstreckenden Rillen 19 in jeder ihrer Außenseiten versehen. Diese Rillen entsprechen den Rippen 11 und 12 und sind mit diesen ausgerichtet, wenn sich die Leitersläbe 18 an ihrem Platz befinden. Wiederum können die Leiterstäbe wegen der schwammartigen oder elastischen Eigenschaft der Rippen leicht in die Nutauskleidung 6 eingeschoben werden.

Befinden sich alle Leiterstäbe an ihrem Platz, so wird das Maschinenelement in bekannter Weise mit einer warmaushärtenden Flüssigkeit, z. B. Epoxyd oder Polyester getränkt. Die Rippen absorbieren die Flüssigkeit und werden, wenn sie ausreichend erwärmt wurden, hart. Nachdem sie einmal ausgehärtet sind, werden sowohl die Nutauskleidung als auch die Leiterstäbe fest in den Nuten 14 gehalten.

Aus dieser Beschreibung ist zu ersehen, daß eine wirtschaftlich herzustellende Nutauskleidung geschaffen wurde, die es ermöglicht, die Leiterstäbe fest in den Wicklungsnuten zu halten, wobei die Oberfläche der Leiterstäbe in der unmittelbaren Nähe des Luftspaltes der Maschine angeordet und im Betrieb der Kühlwirkung der Luft ausgesetzt sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Befestigung von Leiterstäben in Nuten einer elektrischen Maschine mittels einer ^ isolierenden, gerippten, imprägnierbaren, elastischen Nutauskleidung, die zusammen mit den in die Nut eingebrachten Leiterstäben durch Tränken mit einem härtbaren Material fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutauskleidung (6) ,,, an ihren beiden Schenkeln (7,8) jeweils eine sich in Längsrichtung erstreckende, beidseitig hervorstehende Rippe (U₁ 12) aus saugfähigem Material aufweist und sowohl die Wandung der Nut (14) als auch die Leiterstäbe (18) mit entsprechenden Rillen (16, 17, 19) zur Aufnahme der Rippen (11, 12) versehen sind.