DE2646151A1

DE2646151A1 - Salient-pole machine with two PTFE coatings - forming slide surface between insulator and pole coil

Info

Publication number: DE2646151A1
Application number: DE19762646151
Authority: DE
Inventors: Pierluigi Cimbrico
Original assignee: Ansaldo SpA
Current assignee: Ansaldo SpA
Priority date: 1976-02-18
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1977-08-25
Also published as: IT1056632B; BR7606879A; DE7631992U1

Abstract

The machine is designed so that relative movement between the radially-outermost end of the pole coils and the overhanging inner parts of the pole pieces is small and the friction constant during operation. A strip is bonded to the surface of the insulator facing the pole coil. This strip carries a PTFE coating on the surface facing the pole coil. A second strip is bonded to the surface of the radially outermost winding and is provided with a PTFE coating facing the other PTFE coating. The two touching PTFE coatings form a slide surface between them.

Description

Elektrische Maschine mit einem Rotor mit ausgeprägten PolenElectric machine with a rotor with salient poles

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Rotor mit ausgeprägten Polen, die Polstücke aufweisen, die die radial am weitesten außen liegende Windung der zugehörigen Polspule zumindest teilweise übergreifen, wobei zwischen der äußeren Oberfläche der radial außen liegenden Windung und der übergreifenden Innenfläche der Polstücke ein Isolierkörper eingefügt ist.The invention relates to an electrical machine with a rotor pronounced poles, which have pole pieces, which are radially outermost Turn of the associated pole coil at least partially overlap, with between the outer surface of the radially outer turn and the overlapping An insulating body is inserted into the inner surface of the pole pieces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrische Maschine dieser Art so auszugestalten, daß bei einer Relativbewegung zwischen dem radial außen liegenden Ende der Polspulen und den dieselben übergreifenden Innenflächen der zugeordneten Polstücke nur kleine und im Betrieb gleichbleibende Reibungskoeffizienten auftreten.The invention is based on the object of an electrical machine to design this type so that with a relative movement between the radial outer end of the pole coils and the same overlapping inner surfaces of the assigned pole pieces only small and constant friction coefficients during operation appear.

Bei elektrischen Synchronmaschinen mit ausgeprägten Rotorpolen sind die Polspulen durch schraubenförmige Windungen aus Kupfer strang rechteckigen Querschnitts gebildet, zwischen denen sich Isolierschichten befinden. Die Windungen umgeben die Pole, die ihrerseits am Rotorkern verankert sind.In electrical synchronous machines with pronounced rotor poles are the pole coils by helical turns of copper strand of rectangular cross-section formed, between which there are insulating layers. The turns surround the Poles, which in turn are anchored to the rotor core.

Während des Betriebs der Maschine wirkt auf die Polspulen eine radial gerichtete Fliehkraft ein. Die in Richtung der Achse der Pole verlaufende Komponente der Fliehkraft bewirkt, daß die radial außen liegende Oberfläche jeder Polspule an der Innenfläche des zugeordneten Isolierkörpers anliegt, der vom zugehörigen Polstück übergriffen wird, das über den Isolierkörper somit die lsbstützung für die Polspule bildet. Die T=mperaturänderungen im Betrieb bewirken, daß bei Maschinen mit ausgeprägten Polen jede der Polspulen gegenüber dem Isolierkörper eine Ausdehnung oder Schrumpfung erfahren kann und daß es dadurch zu einem Gleiten der Polspulen relativ zu der zugekehrten Innenfläche des Isolierkörpers kommen kann.During the operation of the machine, a radial action acts on the pole coils directed centrifugal force. The component running in the direction of the axis of the poles The centrifugal force causes the radially outer surface of each pole coil rests against the inner surface of the associated insulating body, which is from the associated Pole piece is overlapped, which via the insulating body thus provides support for forms the pole coil. The T = temperature changes during operation have the effect that in machines with pronounced poles, each of the pole coils has an expansion relative to the insulating body or may experience shrinkage and that this leads to sliding of the pole coils can come relative to the facing inner surface of the insulating body.

Bei bekannten Versuchen zur Lösung de gestellten Aufgabe, einen kleinen und gleichbleibenden Reibungskoeffizienten beim Gleiten der Polspule relativ zum Isolierkörper sicherzustellen, wurde eine Schmierung zwischen der äußeren Oberflache der Polspule und der radial innen liegenden Oberfläche des Isolierkörpers vorgesehen, wobei als Schmiermittel ein Fett, ein öl mit suspendiertem Molybdänbisulfid oder pulverisiertes Polytetrafluoräthylen, das in leichten, flüssigen Lösungsmitteln suspendiert ist, angewendet wird. Eine zufriedenstellende Lösung des Problems wird dadurch aber nicht erreicht.In known attempts to solve de set problem, a small one and constant coefficient of friction when sliding the pole coil relative to the Insulator to ensure lubrication between the outer surface the pole coil and the radially inner surface of the insulating body are provided, with a grease, an oil with suspended molybdenum bisulfide or as a lubricant powdered polytetrafluoroethylene, which is contained in light, liquid solvents is suspended, is applied. A satisfactory solution to the problem will be but not achieved by this.

In den Fällen, in denen die Druckkräfte zwischen den betreffenden Oberflächen groß sind, bilden sich, selbst wenn bei der Verschiebebewegung nur eine geringe Relativgeschwindigkeit auftritt, Kupferoxyde zwischen den reibenden Oberflächen, wodurch es zu einer Veränderung des Reibungskoeffizienten komumt.In those cases where the compressive forces are between the concerned Surfaces are large, even if only one is formed during the sliding movement low relative speed occurs, copper oxides between the rubbing surfaces, which leads to a change in the coefficient of friction.

Die gleiche Erscheinung tritt selbst dann auf, falls man an der radial innen liegenden Oberfläche des Isolierkörpers einen Glas stoff oder ein Papier aus aromatischem Polyni1 anklebt und den Glasstoff oder das Papier auf der der Außenseite der Polspule zugekehrten Oberfläche mit einer Schicht aus Polytetrafluoräthylen beschichtet.The same phenomenon occurs even if one looks at the radial inner surface of the insulator made of a glass fabric or paper aromatic Polyni1 and the glass fabric or paper on the outside the surface facing the pole coil with a layer of polytetrafluoroethylene coated.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der innen liegenden, der Polspule zugekehrten Oberfläche des Isolierkörpers ein Schichtträger angeklebt ist, dessen innere, der Polspule zugekehrte Oberfläche mit einer Schicht aus Polytetrafluoräthylen versehen, vorzugsweise beklebt ist, und daß an die Oberfläche der radial außen liegenden Windung der Pol spule ein zweiter Schichtträger angeklebt ist, dessen radial außen liegende Oberfläche mit einer zweiten Schicht aus Polytetrafluoräthylen versehen, vorzugsweise beklebt ist, so daß bei Relativbewegungen zwischen der Innenfläche der Polstücke und der Außenfläche der radial außen liegenden Windung der Polspule beide aneinander gleitenden Oberflächen aus PoliwtetrafLuorät'lylen bestehEn. Dadurch, daß beide Schichtträger, die vorzugsweise aus Glasgewebe oder aromatischem Polyamid bestehen und durch synthetische Klebstoffe mit der Innenseite des Isolierkörpers bzw. niit der äußeren Oberfläche der Polspule verklebt sind, an ihren einander zugekehrten Flächen mit Polytetraf luoräthylen beschichtet sind, ergibt sich der gewünschte niedrige und im Betrieb gleichbleibende Reibungskoeffizient.The object is achieved according to the invention in that at the inner surface of the insulating body facing the pole coil is a layer carrier is glued, the inner surface facing the pole coil with a layer made of polytetrafluoroethylene, preferably glued, and that on the surface the radially outer turn of the pole coil, a second layer carrier is glued is, whose radially outer surface with a second layer of polytetrafluoroethylene provided, is preferably glued, so that with relative movements between the inner surface of the pole pieces and the outer surface of the radially outer turn of the pole coil Both surfaces, which slide against one another, consist of polytetrafluoroethylene. Through this, that both substrates, preferably made of glass fabric or aromatic Polyamide are made and by synthetic adhesives with the inside of the insulator or are glued to the outer surface of the pole coil, at their facing one another Surfaces are coated with polytetrafluoroethylene, results in the desired low coefficient of friction that remains constant during operation.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is explained in detail below with reference to the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen von einer Pol spule ungebenen Pol eines Rotors einer elektrischen Maschine und Fig. 2 und 3 vergrößert gezeichnete Ausschnitte des in Fig. 1 mit S bezeichneten Teils bei einer elektrischen Maschine bekannter Art bzw. einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.1 shows a longitudinal section through one of a pole coil uneven pole of a rotor of an electrical machine and FIGS. 2 and 3 enlarged Drawn sections of the part labeled S in Fig. 1 in an electrical Machine of a known type or an electrical machine according to an embodiment the invention.

Fig. 1 zeigt einen Pol 1, der an einem Rotorkern 3 verankert ist. Der Pol 1 ist von einer Polspule 2 umgeben. Fig. 1 zeigt auch eine Wirkungslinie F der Zentrifugalkraft mit in Richtung der Achse des Pols 1 wirkender Komponente FA Die Komponente FA bewirkt, daß sich die äußere Oberfläche der Polspule 2 an die innere Oberfläche eines Isolierkörpers 4 anlegt, der durch ein Polstück 10 gehalten ist.1 shows a pole 1 which is anchored on a rotor core 3. The pole 1 is surrounded by a pole coil 2. Fig. 1 also shows a line of action F is the centrifugal force with the component acting in the direction of the axis of the pole 1 FA The component FA causes the outer surface of the pole coil 2 to be attached to the inner surface of an insulating body 4, which is held by a pole piece 10 is.

In Fig. 2 ist ein in Fig. 1 mit S bezeichneter Ausschnitt einer elektrischen Maschine bekannter Art vergrößert dargestellt. on der Polspule 2 sind einige Kupferwindungen 5 mit rechteckigem Querschnitt gezeigt, die voneinander durch Isolierschichten 6 getrennt sind.In Fig. 2 is a designated in Fig. 1 with S section of an electrical Machine of the known type shown enlarged. There are some copper turns on the pole coil 2 5 with rectangular cross-section shown separated from each other by insulating layers 6 are separated.

Ein Isolierkörper 4 ist an seiner radial innen gelegenen Oberfläche mit AR bezeichnet, während die Polspule an ihrer radial äußeren Oberfläche mit BB bezeichnet ist.An insulating body 4 is on its radially inner surface with AR, while the pole coil on its radially outer surface with BB is designated.

Aufgrund der therrnalen Ausdehnung und Schrumpfung tritt eine VerschiebPbewegung zwischen den Oberflächen i und BB auf, während diese durch die in Achse des Pols wirkende Komponente FA der Fliehkraft gegeneinandergedrückt werden.Due to the thermal expansion and shrinkage, a displacement movement occurs between the surfaces i and BB, while those by the in axis of the pole acting component FA of the centrifugal force are pressed against each other.

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt S von Fig. 1 bei einer elektrischen Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Dabei ist die innere Oberfläche AR des Isolierkörpers 4 mittels eines Klebstoffs 9 mit einem Schichtträger 7 beklebt, der aus einem gewobenen Gas stoff oder einem Blatt eines aromatischen Polyamids besteht. Dieser Schichtträger ist mit einer Schicht 8 aus Polytetrafluoräthylen beschichtet. Die äußere Oberfläche BB der Polspule 2, insbesondere deren äußerste Windung 5, ist mittels Klebstoffes 9 ebenfalls mit einem Schichtträger 7 aus einem gewobenem Glasstoff oder einem Blatt aromatischen Polyamids beklebt, welcher Schicht träger ebenfalls mit einer Schicht 8 aus Polytetrafluoräthylen beschichtet ist. Beide Schichten 8 aus Polytetrafluoräthylen sind einander zugekehrt. Die Verschiebebewegung zwischen den beiden Flächen, nämlich der Außenfläche der Pol spule und der Innenfläche des Isolierkörpers, finden daher an Oberflächen zweier Schichten aus Polytetrafluoräthylen statt.FIG. 3 shows the detail S from FIG. 1 in the case of an electrical machine according to an embodiment of the invention. The inner surface is AR the insulating body 4 is glued to a layer carrier 7 by means of an adhesive 9, that of a woven gas fabric or a sheet of an aromatic polyamide consists. This support is with a layer 8 made of polytetrafluoroethylene coated. The outer surface BB of the pole coil 2, in particular its outermost Winding 5 is also made of a layer carrier 7 by means of adhesive 9 woven glass fabric or a sheet of aromatic polyamide pasted on which layer carrier is also coated with a layer 8 made of polytetrafluoroethylene. Both layers 8 made of polytetrafluoroethylene face one another. The shifting movement between the two surfaces, namely the outer surface of the pole coil and the inner surface of the insulating body, are therefore found on the surfaces of two layers of polytetrafluoroethylene instead of.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1Electric machine with one rotor with pronounced poles that have pole pieces that are radially furthest out overlap lying turn of the associated pole coil at least partially, wherein between the outer surface of the radially outer turn and the overlapping one An insulating body is inserted into the inner surface of the pole pieces, characterized in that that on the inside, the pole coil (2) facing surface of the insulating body (4) a layer carrier (7) is glued on, its inner, the pole coil (2) facing The surface is provided with a layer (8) made of polytetrafluoroethylene, preferably is pasted, and that on the surface of the radially outer turn (5) of the Pole coil (2) a second layer carrier (7) is glued, the radially outer Surface provided with a second layer (8) made of polytetrafluoroethylene, preferably is pasted so that with relative movements between the inner surface of the pole pieces (10) and the outer surface of the radially outer turn (5) of the pole coil (2) both surfaces that slide against each other are made of polytetrafluoroethylene.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that both support (7), preferably on the radially inner surface of the Insulating body (4) glued-on layer carrier (7), with more than one layer (8) are made of polytetrafluoroethylene,

3. Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that the layer carrier (7) is a layer of glass fabric is provided.

4 electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that that a sheet made of an aromatic polyamide is provided as a layer support (7).