DE2552896A1

DE2552896A1 - Nutenverschluss fuer dynamoelektrische maschinen

Info

Publication number: DE2552896A1
Application number: DE19752552896
Authority: DE
Inventors: John Joseph Keuper; Virgil Ralph Scardina; Paul Dieter Wagner
Original assignee: Allis Chalmers Corp
Current assignee: Allis Chalmers Corp
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1976-08-12
Also published as: US3940647A; SE415512B; GB1502865A; FR2293098B1; JPS5168311U; JPS5631159Y2; FR2293098A1; GB1538443A; SE7512459L; CA1030203A

Description

MANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 15. HOV. «75 P/ri - A 3075

ALLIS-CHALMERS CORPORATION 1126 South 7Oth Street, West Allis 14, Wisconsin, United States of America

HUtenverschluß für dynamoelektrische Maschinen

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf dynamoelektrische Maschinen und im einzelnen auf Vorrichtungen, um die Leiterstäbe oder Spulenseiten der Rotoren und Statoren solcher Maschinen in ihren Wicklungsnuten zu halten«.

In der Vergangenheit sind verschiedene Vorrichtungen verwendet worden, um die Wicklungen der Motoren und andere elektrische Ausrüstungsteile innerhalb der Nuten der Rotoren oder Statoren fixiert zu halten. Diese Vorrichtungen sind allgemein als Nutenkeile oder Nutenverschlüsse bekannt, die üblicherweise

DR. G. MANlTZ · DIFU-INC. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN S3. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO (BADCANNSTATTi MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 727O TEL. (089) 22 42 II. TELEX 8-29672 PATMF SEEL^EBGSTSj23/2i.TEL.«aln5 jj.72 61 POSTSCHECK: MÜNCHEN 77O62 -SOS

ORIGINAL INSPECTED

die Form von flachen Stücken aus Glas, Gewebe, Holz, Fiberglas, Papier und ähnlichem haben. In manchen Fällen werden solche Keile in Form von Röhren gefertigt, die nach Einsetzen der Spulenseiten durch die Nut über die Spulenseiten geschoben werden, um das Auswandern der Wicklung aus der Nut vor der Lackierungsbehandlung der Wicklungen und später während des Betriebes der Maschine zu verhindern. In manchen Fällen wird die festklemmende Funktion mit den sogenannten Nutenkammern verbunden, die als blattförmige Isolierung ausgeführt sein können, die dazu dient, die gesamte Nut auszukleiden.

Diese bekannten Verfahren zum Festhalten der Leiter in den Motornuten erlauben in vielen Fällen nicht, die Außenseiten der Leiter sehr nahe an dem Spalt zwischen Rotor und Stator anzuordnen. Dies ist gewöhnlich eine Folge der Dicke der Keile und der Höhe der Vorrichtungen zur Befestigung der Keile an der Nut. Die Leiter bleiben folglich relativ weit von der inneren Oberfläche des Spaltes zwischen Stator und Rotor entfernt in den Stator- oder Rotornuten eingesenkt.

Wenn Strom durch die Leiter fließt, bilden sich eine ziemlich große Anzahl von Flußlinien direkt um die Leiter aus, ohne daß sie den Luftspalt durchsetzen und folglich ohne daß sie eine Flußverkettung mit den Leitern des anderen Motorelements herstellen. Dies hat einen ziemlich hohen Wert der Streureaktanz zur Folge. In gewissen Fällen von Wechselstrommaschinen, wo bestimmte Betriebsbedingungen angestrebt werden, kann es nützlich sein, die Streureaktanz auf einen niedrigen Wert zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist es nötig, die Leiter so nahe wie möglich an die Zone, wo der Energieaustausch stattfindet, d.h. an den Luftspalt zwischen Rotor und Stator, heranzubringen.

Des weiteren kann die Wärmeableitung ein Problem sein, wenn der Nutenkeil bewirkt, daß der Leiterstab in bedeutsamem

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Abstand vom Luftspalt räumlich entfernt angeordnet ist. Beträchtlich mehr Wärme kann abgeführt werden, wenn der Leiterstab so nahe wie möglich am Luftspalt angeordnet wird und der Leiterstab dem Luftspalt ausgesetzt wird.

Es ist die Absicht und allgemeiner Zweck dieser Erfindung, einen Nutenverschluß zur Verfügung zu stellen, der die Anordnung der Leiberstäbe sehr nahe am Luftspalt erlaubt.

Ein zusätzlicher Zweck der Erfindung besteht darin, einen Nutenverschluß zur Verfugung zu stellen, der vom oberen Ende der Spulennut aus, das dem unteren Ende der Spulennut entgegengesetzt liegt, in festhaltende Verbindung mit der Spule gebracht werden kann.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Nutenverschluß des im vorstehenden beschriebenen Typs zur Verfugung zu stellen, der jede gewünschte Länge besitzen kann, und der die Verwendung einer Vielzahl von axial auseinandergerückten Nutenverschlüssen erlaubt.

Ein spezieller Zweck der Erfindung besteht darin, einen Nutenverschluß des im vorstehenden beschriebenen Typs zur Verfugung zu stellen, der einen U-förmigen Querschnitt besitzt, und dessen untere Schenkelteile nach oben und außen gebogen sind, um Nasen zu bilden, die die Seitenwände der Nut berühren, um die Aufwärtsbewegung der Spulenseiten zu verhindern, nachdem der Verschluß über den Leiterstab gepreßt worden ist.

Des weiteren umfaßt die Erfindung einen Nutenverschluß des im vorstehenden beschriebenen Typs, bei dem eine Kerbe in der Seitenwand der Spulennut unterhalb dem äußeren Ende des Leiterstabes vorgesehen ist, in welche Kerbe die Verschlußnasen bei Einsetzen des Verschlußes einrasten.

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Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Nutenverschluß, bei dem das Mittelstück des oberen Teils des Nutenverschlußes entfernt ist, um zusätzliche Oberfläche der Spulenseite dem Luftspalt aussetzen zu können.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer speziellen Form des Nutenversehlußes,

Figo 2 eine Schnittansicht einer dynamoelektrischen Maschine einschließlich des sich an seinem Platz befindenden Nutenverschlußes der Fig. 1, und

Fig. 3 eine isometrische Ansicht einer abgewandelten Form des Nutenverschlußes.

Bezugnehmend auf die Zeichnung, in der sich gleiche Referenzzahlen auf dieselbe oder ähnliche Bestandteile beziehen, bezeichnet 6 allgemein die bevorzugte Form des Nutenverschlußes. Der Nutenverschluß ist im wesentlichen im Querschnitt U-förmig, wobei er ein Paar beabstandeter Schenkel 7 und 8 besitzt, die durch ein Oberteil 9 untereinander verbunden sind. An jedem Schenkel sind Nasen 11 und 12 angebracht, die sich nach oben und außen erstrecken. Bei der tatsächlichen Herstellung werden diese Nasen 11 und 12 geformt, indem die unteren Teile der Schenkel 7 "und 8 nach oben gebogen werden. Jede Nase 11 und 12 enthält eine Abschlußkante 13» die in Sichtung des Oberteiles 9 blickt.

Der Nutenverschluß 6 kann abhängig vom speziellen Motorentyp aus beliebigem Material oder einer beliebigen Material-

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kombination wie etwa Federstahl, Aluminium oder einem Plastikmaterial hergestellt werden. Ungeachtet der Materialsorte, die verwendet wird, müssen die Nasen 11 und 12 genügend federnd sein, damit sie in Berührung mit den Seitenwänden 16 der Spulennut zusammengedrückt werden können, und dann bei der Freisetzung, wie später offensichtlich sein wird, nach außen springen können.

In Abb. 2 wird ein Bestandteil einer elektrodynamischen Maschine, wie etwa ein Rotor 14, gezeigt. Der Rotor ist mit einer größeren Anzahl von Spulennuten 16 versehen. Eine Nutenauskleidung 17 befindet sich in der Wicklungsnut und in dieser befinden sich die Spulenseiten oder Leiterstäbe 18 und 19. In der bevorzugten Ausführung befindet sich an den Innenflächen der Seitenwände der Spulennuten 16 ein Paar sich längs ausdehnender Kerben 21 und 22.

Sobald sich die Spulenseiten an ihrem Platz befinden, wird der Nutenverschluß 6 von der Oberseite der Spulennut 16 aus eingesetzt, bis die Nasen 11 und 12 in den Kerben 21 bzwo 22 einrasten. Die Lage der Kerben 21 und 22 relativ zur Oberseite der Spulenseite 18 wird so gewählt, daß sichergestellt jst, daß das Oberteil 9 des Nutenverschlußes 6 die Oberseite der Spulenseite 18 berührt, wenn die Nasen 11 und 12 in den Kerben 21 und 22 einrasten. In Abhängigkeit von der Größe der elektrodynamischen Maschine und der nötigen Haltekraft würden eine oder mehrere, axial getrennt angeordnete, Nutenverschlüsse verwendet werden.

Eine abgeänderte Form des Nutenverschlußes zeigt Abb. 3· Bei diesem Nutenverschluß ist der mittlere Abschnitt entfernt, wodurch ein Paar rgmlich getrennter Oberteile 23 und 24 entstehen. Bei dieser Anordnung ist die Oberseite der Spulenseite 18 zwischen den beiden Oberteilen 23 und 24 dem Luftspalt ausgesetzt. Darüberhinaus werden in der

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abgewandelten Jona, die Abb. 3 zeigt, die Nasen 26 und 27 dadurch gebildet,daß ein Teil der Schenkel 7 und 8 ausgeschnitten wird, und die verbleibenden Mittelstiicke nach außen gebogen werden.

Es ist zu erwähnen, daß für den Fall, daß die Nutenverschlüsse aus einem Federstahlmaterial bestehen, die Erfindung ohne die Kerben 21 und 22 realisiert werden kann. Wenn die Nasen genügend scharf und von genügender Stärke sind, werden sie sich, wenn sie in der Spulennut 16 eingesetzt sind, dem Herausziehen von der Oberseite der Spulennut aus widersetzen, indem sie sich in die Seitenwände der Spulennut einschneiden oder eingraben.

Aus der obigen Beschreibung kann ersehen werden, daß ein preiswerter Nutenverschluß zur Verfügung gestellt worden ist, der das Einsetzen des Nutenverschluß es von der, dem Boden der Spulennut gegenüberliegenden, Oberseite der Spulennut aus erlaubt. Dies gestattet, daß nur die Anzahl von Nutenverschlüssen verwendet wird, die nötig ist, um die Spulenseiten entsprechend festzuhalten. Durch axiale räumliche Trennung der Nutenverschlüsse wird zusätzliche Oberfläche der Spulenseiten dem Luftspalt ausgesetzt, was eine bessere Kühlung der Wicklungen zur Folge hat. Die abgewandelte Form des Nutenverschlußes, die in Abb. 3 gezeigt ist, erlaubt, dem Luftspalt zusätzliche Oberfläche der Spulenseite auszusetzen. Darüberhinaus kann, indem man die Oberfläche 13 der Endkante des Nutenverschlusses knapp vor dem Oberteil 9 des Verschlußes enden läßt_t mit den Seitenwänden der Spulennut 16 reichlich klemmender Kontakt aufrechterhalten werden, während es zur gleichen Zeit der Spulenseite möglich ist, nahe am Luftspalt angrenzend zu enden. Das bedeutet, die Dicke des Oberteiles 9 bestimmt die Entfernung, die die Spulenseite vom Luftspalt trennt, und nicht der Ort, an dem sich die Kerben 21 und 22 befinden·

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Ein Verschluß zum Pesthalten der Leiterteile in den Spulennuten einer dynamoelektrischen Maschine, bestehend aus einer U-förmigen Klammer, die über dem Leiter in die Spulennuten eingesetzt wird, wobei die Schenkel der Klammer sich zwischen den Leiterseiten und der Wicklungsnut ausdehnen. Federähnliche Nasen, welche in der bevorzugten Ausführung durch den unteren Teil der nach oben gebogenen Schenkel gebildet werden, rasten, sobald das Oberteil der U-förmigen Klammer die Oberseite der Spulenseiten berührt, in längsverlaufenden Kerben ein, die in den Seitsnwänden der Leiternut vorgesehen sind. Dies erlaubt das Einsetzen des Nutenverschlußes von der Oberseite der Nut her durch bloßes Hinunterdrücken bis die Nasen in den Seitenkerben einrasten.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

f 1·yNutenverSchluß für eine dynamoelektrische Maschine, um —' die Spulenseiten der Maschine an ihrem Platz zu halten, geeignet zur Anbringung in einer Spulennut , die Seitenwände und ein in radialer Richtung blickendes offenes Ende besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß der Nutenverschluß ein im wesentlichen U-förmiges Grundteil umfaßt, das ein Paar Schenkel (7,8) besitzt, die durch einen Abstand, der im wesentlichen gleich der Weite der Spulennut ist, räumlich getrennt sind und die miteinander durch ein Oberteil (9 oder 23»24) verbunden sind, daß ein Paar nach außen gerichteter Nasen (11,12 oder 26,27) vorgesehen ist, die mit der Außenseite der Schenkel verbunden sind und abschließende Endkanten haben, die nach oben in Richtung des Oberteils blicken und durch einen Abstand, der' größer als die Weite der Nut ist, getrennt sind, daß die Nasen federnd ausgebildet und auf die Weite der Spulennut zusammendrückbar sind, ohne daß sie ihre Federkraft verlieren, daß der Nutenverschluß nach unten in die Nut von dem offenen Ende aus einsetzbar ist, wobei die Schenkel die Spulenseiten umfassen und die Nasen durch die Seitenwände der Nut zusammengedrückt werden bis das Oberteil die Oberseite der Spulenseite berührt, wobei die abschließenden Endkanten der Nasen sich gegen die Seitenwände stemmen, um die Entfernung des Nutenverschlußes aus dem offenen Ende der Spulennut nach oben hin zu verhindern.
2. Nutenverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Nasen aus Federstahl hergestellt sind und sich in die Seitenwände eingraben, um den Nutenverschluß in seiner Lage zu halten·

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3. Nutenverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Mittelstück des Oberteils herausgeschnitten ist und dadurch die Oberseite der Spulenseite freiliegt.
4. Nutenverschluß nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine sich in Längsrichtung erstreckende Kerbe (21,22) in den Seitenwänden der Spulennut vorgesehen ist, und daß die Nasen in diese 'Kerben einrasten, um den Verschluß an seinem Platz zu halten, wenn das Oberteil die Oberseite der Spulenseite berührt·

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AO

L e e. r s e i t e