DE2710029C3

DE2710029C3 - Wave-shaped spring element for fixing the winding bars in the grooves of an electrical machine

Info

Publication number: DE2710029C3
Application number: DE19772710029
Authority: DE
Inventors: Mark Zacharovitsch Cirkin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1980-12-04
Also published as: DE2710029B2; DE2710029A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federelement gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spring element according to the preamble of claim 1.

Das entspricht dem Stand der Technik nach der DE-AS 21 65 727 bzw. der dazu inhaltsgleichen US-PS 09 031.This corresponds to the state of the art according to DE-AS 21 65 727 or the US-PS with the same content 09 031.

Im Ständer einer elektrischen Maschine, z. B. eines leistungsfähigen Wechselstromgenerators, werden die Stäbe elektrischer Wicklungen in radialen Nuten des Kerns untergebracht. Die einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Stäbe werden in der Nut gegen die Bewegung unter Einwirkung von elektromagnetischen Kräften mit Hilfe von Nutenkeilen, die einen Querschnitt in Form eines Schwalbenschwanzes haben, festgehalten. Zwecks Beseitigung des Spaltes zwischen dem Nutenkeil und dem Oberstab werden abdichtende Elemente in Form von elastischen beilagen verwendet, die entweder zwischen der Grundfläche des Keils und der an diese anliegenden oberen Fläche des Stabs oder zwischen der Seitenwand der Nut und den an sie anliegenden Flächen der Stäbe untergebracht werden.In the stator of an electrical machine, e.g. B. a powerful alternator, the Bars of electrical windings housed in radial grooves in the core. Which have a rectangular cross-section Having rods are in the groove against the movement under the action of electromagnetic Forces with the help of slot wedges, which have a cross-section in the shape of a dovetail, held. In order to eliminate the gap between the groove wedge and the upper bar, sealing Elements in the form of elastic shims used either between the base of the wedge and the upper surface of the rod abutting against it or between the side wall of the groove and the one against it adjacent surfaces of the rods are accommodated.

Der Anstieg der Einzelleistung elektrischer Generatoren, begleitet von einer wesentlichen Vergrößerung von Strombelastung.und elektrodynamischen Kräften in den Wicklungsstäben und eine Erhöhung des Temperaturgefälles in diesen, sowie der Übergang zur härtbaren Isolation, die zwar verbesserte mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist, jedoch in der Regel keine Fähigkeit zur Selbstabdichtung durch ein gewisses Schwellen besitzt, wie das bei der früher verwendeten nichthärtbaren Isolation der Fall war, haben die Aufgabe einer sicheren Festlegung der Wicklungsstäbe in den Kernnuten besonders aktuell gemacht.The increase in the individual power of electric generators, accompanied by a substantial increase current load. and electrodynamic forces in the winding bars and an increase in the temperature gradient in these, as well as the transition to the curable insulation, the improved mechanical and has electrical properties, but usually no ability to self-seal by a certain amount Has swelling, as was the case with the non-hardening insulation used earlier, they have Task of securely fixing the winding bars in the core slots made particularly up-to-date.

Die ungenügende Festlegung der Stäbe in den Kernnuten wird durch eine nicht ausreichende Elastizitat der zur Verwendung kommenden Füllelemente, ihre Alterung sowie durch das Entstehen von radialen Spalten in der Nut zwischen dem Nutengrund, den Stäben und dem Nutenkeil nach Ablauf e.ner gewissen Betriebszeit des Generators bestimmt.The insufficient fixation of the bars in the core grooves is caused by insufficient elasticity the filling elements used, their aging and the emergence of radial ones Gaps in the groove between the groove base, the rods and the groove wedge after a certain amount of time has elapsed Determines the operating time of the generator.

Das Fehlen einer sicheren Festlegung der Wicklungsstäbe in den Kernnuten bedingt während des Generatorbetriebs periodische radiale Schwingungen der Stäbe in der Nut, die unter bestimmten Umständen sogar zur Resonanz führen können, was zu schweren Erosionsbe-Schädigungen der Stabisolation wegen der Wirkung der sich infolge einer Unterbrechung des kapazitiven Stroms bei Bewegung der Stäbe ausbildenden Nutenentladungen und zum Entstehen von Rissen in den Teilloitern der Stäbe, zum mechanischen Verschleiß derThe lack of a secure fixation of the winding bars Periodic radial vibrations of the rods in the core grooves during generator operation in the groove, which under certain circumstances can even lead to resonance, resulting in severe erosion damage the rod insulation because of the effect of the disruption of the capacitive Current during movement of the rods forming groove discharges and the formation of cracks in the Partial loitering of the rods, to the mechanical wear of the

2^i Isolation und zum nachfolgenden Durchschlag derselben sowie zu einer Geräuscherzeugung führt. Diese Defekte sind so bedeutend, daß sie die Betriebsdauer der elektrischen Maschine wesentlich herabsetzen und öftere Reparaturen derselben zur Folge haben.2 ^ i isolation and subsequent breakdown of the same as well as leads to noise generation. These defects are so significant that they affect the service life reduce the electrical machine significantly and result in frequent repairs.

w Es bestehen mehrere Wege zur Abschwächung der periodischen Schwingungen von Stäben in den Nuten.w There are several ways of attenuating the periodic vibrations of bars in the grooves.

So z. B. werden seitliche Füllelemente entweder in Form von Gegenkeilen (vgl. z. B. FR-PS Nr. 1 3 54 872) oder in Form von wellenförmigen Zwischenlagen (vgl.So z. B. be lateral filling elements either in the form of counter wedges (see FIG. Z. B. FR-PS No. 1 3 54 872) or in the form of wave-shaped intermediate layers (see FIG.

J5 z. B. US-PS Nr. 31 58 770) verwendet, die über die ganze Länge der Nut längs der Wicklungsstäbe und seitlich von diesen eingesetzt werden. Trot/dem das System seitlicher, insbesondere wellenförmiger Beilagen radiale und tangentiale Verstellungen der Siäbc wirksamJ5 z. B. US-PS No. 31 58 770) used over the whole Length of the groove along the winding bars and laterally used by these. Defy the system lateral, especially wavy enclosures, radial and tangential adjustments of the Siäbc effective

■"> unterdrückt, weist diese seitliche Festlegung eine gewisse Kompliziertheit auf und erfordert bedeutende seilliche Spalte in der Nut, was den Wärniewiderstand der Wicklung, insbesondere in elektrischen Maschinen mit indirekter Kühlung erhöht und zu einer uner-■ "> suppressed, this lateral definition has a certain complexity and requires significant rope gaps in the groove, which is the thermal resistance of the winding, especially in electrical machines with indirect cooling, and leads to an un-

4i wünschten Erhöhung des Temperaturgefälles in der Wicklungsisolation führt. Außerdem wird bei dieser Befestigung der Ausbau eines beliebigen Unterstnbs aus der Nut von mechanischen Beschädigungen der Isolation einer bedeutenden Anzahl von Oberstäben der4i wanted to increase the temperature gradient in the Winding insulation leads. In addition, the expansion of any substructure is possible with this fastening the groove of mechanical damage to the insulation of a significant number of upper bars of the

V) Maschinenwicklung begleitet, wodurch sie stark beschädigt wird. V) accompanied machine winding, as a result of which it is badly damaged.

Es sind Befestigungssysteme der Wicklungsstäbe mit Hilfe von elastischen Isolierzwischenlagen unterschiedlicher Form bekannt, die in Längsrichtung der NutThere are different fastening systems for the winding bars with the aid of elastic insulating layers Known shape running in the longitudinal direction of the groove

■55 zwischen den Stäben und Nutenkeilen untergebracht werden. So z. B. sind Anordnungen zur Befestigung von Stäben mit Füllelementen in Form einer elastischen Zwischenlage mit im allgemeinen konstanter Stärke vorgeschlagen worden (vgl. z. B. GB-PS 7 58 964). Diese Anordnungen wiesen jedoch eine wesentliche Kompliziertheit im Nutenaufbau auf, und die in ihnen verwendeten Zwischenlagen hatten eine nicht ausreichende Elastizität und Zusammendrückbarkeit, wobei der relativen Steifigkeit dieser Beilagen in Einzelfällen Verschleißerscheinungen an der Isolation auftraten. Es wurden auch Füllelemente aus Elastomerstoff mit durchlaufender oder gelochter Form vorgeschlagen (vgl. z.B. DE-PS 6 66 339), jedoch konnten diese■ 55 housed between the rods and slot wedges will. So z. B. are arrangements for fastening rods with filling elements in the form of an elastic Intermediate layers with a generally constant thickness have been proposed (see, for example, GB-PS 7 58 964). These Arrangements, however, have had a substantial degree of complexity in the structure of the grooves, and that in them The intermediate layers used had insufficient elasticity and compressibility, whereby The relative stiffness of these inserts showed signs of wear and tear on the insulation in individual cases. It Filling elements made of elastomeric material with a continuous or perforated shape have also been proposed (see e.g. DE-PS 6 66 339), but these could

grundsätzlich die Behebung des Spalts bei größeren Raumändeningen zwischen dem Nutenkeil und den Wicklungsstäben nicht gewährleisten. Außerdem wurden wellenförmige elastische Beilagen aus Elastomerstoff vorgeschlagen (vgl. z.B. US-PS 13 93 335), die jedoch eine unzureichende Federkraft besaßen.basically the elimination of the gap between the groove wedge and the Winding bars do not guarantee. In addition, wave-shaped elastic inserts were made of elastomeric material proposed (see e.g. US-PS 13 93 335), which however had insufficient spring force.

Es sind auch Befestigungssystemt der Stäbe in der Nut mit Hilfe von wellenförmigen füllenden Zwischenlagen aus starrem Isolierwerkstoff bekannt, die in Längsrichtung zwischen den Nutenkeilen und Stäben angeordnet werden. Die federnde Wirkung einer solchen Zwischenlage wird in radialer Richtung durch das Strecken der Zwischenlagenwellen beim Einsetzen der Nutenkeile in die Kernnut oder (vgl. z. B. US-PS 32 43 622) durch die Verformung der Zwischenlage mit Hilfe von besonderen Stopfen, die in den Nutenkeil nach dessen Einsatz eingeschraubt werden, erreichtThere are also system of fastening the bars in the Groove with the help of wave-shaped filling intermediate layers made of rigid insulating material known in Be arranged longitudinally between the slot wedges and rods. The resilient effect of a Such a liner is made in the radial direction by stretching the liner shafts during insertion the slot wedges into the core slot or (see e.g. US-PS 32 43 622) by deforming the intermediate layer with the help of special plugs that are inserted into the groove wedge according to whose insert are screwed in

Diese Festlegung mit Hilfe von starren wellenförmigen, zwischen dem Nutenkeil und den Stab untergebrachten Beilagen ergibt jedoch nicht i.Otz gewisser >o Vereinfachung des Nutenkeileinsatzes folgende erwünschte Wirkungen:This definition with the help of rigid wave-shaped, housed between the groove wedge and the rod However, enclosures do not result in a certain> o Simplification of the slot wedge insert the following desired effects:

die erforderliche Elastizität, da die maximale Federkraft einer solchen Beilage erst bei nahezu vollständiger Streckung derselben erreicht wird, die in der Regel entweder zu einem Bruch der Beilage oder gar zu einer Beschädigung der Isolation führt, während eine unzureichende Elastizität das Aul treten von Vibrationen der Stäbe in der Nut zur Folge hat:
die erforderliche Gleichmäßigkeit des Kraftaufwandes für das Andrücken der Stäbe wegen der geringen Kontaktfläche solcher füllenden Beilagen mit dem Nutenkeil, was durch das unvermeidliche Vorhandensein von Mikrounebenheiten der Staboberflache und hauptsächlich durch die diesen Beilagen eigene Sieifigkeil hervorgerufen wird, und zu unerwünschten erhöhten Lokaldrücken auf die Isolation sowie zu einer Freigebung von Stababschnitten größerer Länge und, als Folge davon, zur Verstärkung der Stabvibration in der Nut führt; An the necessary elasticity, since the maximum spring force of such an insert is only achieved when it is almost completely stretched, which usually either leads to breakage of the insert or even to damage to the insulation, while insufficient elasticity causes vibrations of the rods in the groove results in:
the uniformity of the force required to press the rods on because of the small contact surface of such filling inserts with the slot wedge, which is caused by the inevitable presence of micro-unevenness in the rod surface and mainly by the Sieifig wedge inherent to these inserts, and to undesirable increased local pressures on the insulation as well leads to a release of rod sections of greater length and, as a result, to the intensification of the rod vibration in the groove; At

die erforderliche Beseitigung des Spalts zwischen dem Nutenkeil und dem Stab wegen der diesen starren wellenförmigen Beilagen eigenen überaus steil verlaufenden Kennlinie der Abhängigkeit der Federkraft vom Streckungsgrad der Beilage im Arbeitsbereich dieser Abhängigkeitskurve, und die unzureichende Beseitigung des Spalts führt desgleichen zu einer Erhöhung der Stabvibration:the necessary elimination of the gap between the Groove wedge and the rod because of these rigid, undulating enclosures which run extremely steeply Characteristic curve of the dependence of the spring force on the degree of extension of the insert in the working area of this Dependency curve, and the insufficient elimination of the gap also leads to an increase in the Rod vibration:

die erforderliche Festigkeit der Beilage dadurch, daß sie bei nahezu vollständiger Streckung der Beilagenwellen wirkt, wenn wegen der ihr eigenen Steifigkeit bruchgefahr derselben auftritt, wodurch die Sicherheit der Befestigung herabgesetzt wird.the required strength of the insert in that it is almost completely stretched out of the insert shafts acts when the same risk of breakage occurs because of its inherent stiffness, thereby increasing safety the fastening is reduced.

Schließlich kann die Anordnung zur Befestigung der Wicklung mit Erhaltung der Federkraft durch die Verformung der wellenförmigen Beilage mit Hilfe von einschraubbaren besonderen Stopfen desgleichen das erforderliche gleichmäßige Andrücken der Stäbe nichl gewährleisten und erfordert bedeutende Komplizierungen der neu zu entwickelnden Konstruktionen oder eine ω Abänderung der schon beste h "den gesamten Baugruppe zur Befestigung von W^Muiigsstäben in der Nut und führt zu einer gewissen Schwächung dieser Baugruppe.Finally, the arrangement for securing the winding with preservation of the spring force by the Deformation of the wave-shaped insert with the help of special screw-in stoppers do not ensure the necessary uniform pressure on the rods and requires significant complications the new constructions to be developed or a ω modification of the already best h "den entire assembly for fastening W ^ Muiigsstäben in the groove and leads to a certain weakening of this assembly.

Infolgedessen erweist sich die Wirksamkeit der Befestigung von Wicklungsstäben in der Nut des Kerns b5 einer elektrischen Maschine als unzureichend und temperaturabhängig, und sie fällt mit dem Temperaturanstieg in der Regel ab.As a result, the effectiveness of fastening winding bars in the groove of the core b5 turns out an electrical machine as inadequate and temperature-dependent, and it falls with the increase in temperature usually off.

Der Erfindung wurde die Ausgabe zugrundegelegt, die Form und die Abmessungsyerhältnisse der füllenden wellenförmigen Beilage so zu wählen, daß eine gesteigerte Elastizität und Festigkeit derselben zwecks Begrenzung der radialen Schwingungen der Stäbe in der Nut des Ständerkerns bei gleichzeitiger Gewährleistung des Einsatzes der Nutenkeile ohne Komplizierungen und Änderungen des Nuten- und Keilaufbaus und bei Beibehaltung der Reparaturfähigkoit der Wicklung gewährleistet wird.The invention was based on the edition, the shape and the proportions of the filling to choose wavy shim so that an increased elasticity and strength of the same for the purpose Limitation of the radial vibrations of the rods in the slot of the stator core while guaranteeing at the same time the use of the slot wedges without complications and changes to the groove and wedge structure and while maintaining the repairability of the winding is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöstThis object is achieved by the features characterized in claim 1

Es ist zweckmäßig, daß die zusätzlichen elastischen Elemente ungefähr in Form des Teiles eines Zylinders, der die Form des Wellentals aufweist, ausgeführt sind.It is expedient that the additional elastic elements approximately in the form of part of a cylinder, which has the shape of the wave trough are executed.

Zweckmäßig ist auch, daß die zusätzlichen elastischen Elemente mit einer Stärke ausgeführt sind, die das volle Maß des Wellentals der nichtzusammengedrückten ausfüllenden wellenförmigen Beilage unterschreitet.It is also useful that the additional elastic elements are designed with a strength that the full The dimension of the corrugation valley of the uncompressed filling undulating insert falls below.

Entsprechend einer von den Ausführungsvarianten der Erfindung sind die zusätzlichen elastischen Elemente in den Wellentälern unbeweglich durch Verkleben befestigtAccording to one of the variant embodiments of the invention, the additional elastic elements fixed immovably in the wave troughs by gluing

Entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die zusätzlichen elastischen Elemente aus einem wärmebeständigen Polymerwerkstoff hergestelltAccording to another embodiment of the invention are the additional elastic elements made of a heat-resistant polymer material

Noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die zusätzlichen elastischen Elemente aus Polyesterurethaiiepoxid mit einem Gehalt von Epoxidgruppen in den Grenzen von 6 bis 10% hergestellt sind.Another embodiment of the invention is that the additional elastic elements Polyester urethane epoxy containing epoxy groups are made within the limits of 6 to 10%.

Ein weiteres Ausl'ührungsbeispie! der Erfindung besteht darin, daß die zusätzlichen elastischen Elemente aus einem synthetischen niedermolekularen Methylphenjlsiloxankautschuk hergestellt sind.Another implementation example! the invention consists in that the additional elastic elements made of a synthetic, low molecular weight methylphenylsiloxane rubber are made.

Der Einsatz von Nutenkeilen in die Nut des Ständerkerns mit Hilfe solcher abdichtend wellenförmigen Beilagen erfolgt ohne Komplizierung des zu entwerfenden und ohne Abänderung der bestehenden Kernnuten und Nutenkeile.The use of slot wedges in the slot of the stator core with the help of such sealing undulating Supplements are made without complicating the one to be designed and without changing the existing one Keyways and keyways.

Dank einer Unterteilung der elastischen Polymerschicht durch den starren Werkstoff der wellenförmigen Beilage wird die allgemein übliche Technologie des Einsatzes der Nutenkeile ohne Beschädigung der eigentlichen Polymerschicht angewandtThanks to a subdivision of the elastic polymer layer by the rigid material of the wave-shaped Enclosure is the commonly used technology of using the slot wedges without damaging the actual polymer layer applied

Der seitliche Spalt für das Einlegen der Stäbe kann bei Verwendung dieser Beilage in Einzelfällen vermindert werden, was zu einer Verbesserung der Nutenausfüllung und Verbesserung des Wärmeziistands der Wicklung bei gleichzeitigem Erreichen einer hohen Reparaturfähigkeit der Maschine im ganzen führt.The side gap for inserting the sticks can be reduced in individual cases when using this insert which leads to an improvement in the filling of the grooves and an improvement in the heat resistance of the Winding while achieving a high level of repairability of the machine as a whole.

Im weiteren wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert; es zeigtThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings; it shows

F i g. 1 die in der Nut des Ständerkerns einer elektrischen Maschine angeordnete ausfüllende wellenförmige Zwischenlage; Längsschnitt gemäß der Erfindung, F i g. 1 the filling undulating shape arranged in the groove of the stator core of an electrical machine Liner; Longitudinal section according to the invention,

F i g. 2 das gleiche im Querschnitt.F i g. 2 the same in cross section.

Aus der Fig. 1 und Fig.2 gehl hervor, daß der magnetische Kern, z. B. der Kern 1 des Ständers einer elektrischen Maschine, einen Satz von Blechen 2 enthält, die ein Profil aufweisen, mit dessen Hilfe im Kern 1 eine in Längsrichtung des Kerns 1 verlaufende radiale Nut 3 ausgebildet wird.From Fig. 1 and Fig.2 it can be seen that the magnetic core, e.g. B. the core 1 of the stator of an electrical machine, contains a set of sheets 2, which have a profile with the aid of which a radial groove 3 running in the longitudinal direction of the core 1 in the core 1 is trained.

In der Längsnut 3 mit einem Ausschnitt 4 an jeder Wand derselben sind Wicklungsstäbe 5 der elektrischen Maschine untergebracht, welche eine Vielzahl vonIn the longitudinal groove 3 with a cutout 4 on each wall thereof are winding bars 5 of the electrical Machine housed which a variety of

Teilleitern 6 enthalten, die mit einer Isolationsschicht 7 isoliert sind. Auf dem Oberteil des Stabs 5 wird ein ebener Isolierteil in Form einer Platte 8 angeordnet. Im Oberteil der Nut 3 werden in Längsrichtung derselben mehrere der Reihe nach aneinanderstoßende Nutenkei-Ie 9 eingesetzt. Diese Keile 9 haben im Querschnitt die Form eines Schwalbenschwanzes und können in der Nut 3 mit Hilfe der Kanten 10 längs der entsprechenden Ausschnitte 4 axial gleiten. Zwischen der unteren Fläche der Nutenkeile 9 und der Isolierplatte 8 besteht ein im freier Raum — ein Spalt 11.Contain sub-conductors 6, which are insulated with an insulation layer 7. On the top of the rod 5 is a flat insulating part arranged in the form of a plate 8. in the Upper part of the groove 3 are in the longitudinal direction of the same several successively abutting Nutenkei-Ie 9 used. These wedges 9 have the shape of a dovetail in cross section and can be in the groove 3 slide axially along the corresponding cutouts 4 with the aid of the edges 10. Between the lower surface of the slot wedges 9 and the insulating plate 8 there is a free space - a gap 11.

Im freien Raum zwischen den Nutenkeilen 9 und der isolierplatte 8 wird eine ausfüllende wellenförmige Beilage 12 untergebracht, welche eine sich periodisch ändernde Form aufweist und aus einem wellenförmigen Federelement 13 in Form eines gewundenen Bandprofils sowie aus in dessen Wellentälern 14 untergebrachten elastischen Elementen 15 besteht. Diese Elemente 15 sind z. B. ungefähr in Form des Teiles eines Zylinders, der der Form des Wellentals 14 des wellenförmigen Elements 13 entspricht, ausgeführt. In der Zeichnung zeigt, daß wellenförmige Federelement 13 eine große Wellenhöhe, was in erster Linie aus illustrativen Gründen gemacht ist. In Wirklichkeit ist das wellenförmige Element 13 flacher als hier dargestellt.In the free space between the slot wedges 9 and the insulating plate 8 is a filling wave-shaped Enclosed 12 housed, which has a periodically changing shape and from a wave-shaped Spring element 13 in the form of a coiled strip profile and accommodated in its wave troughs 14 elastic elements 15 consists. These elements 15 are, for. B. roughly in the form of part of a cylinder, which corresponds to the shape of the wave trough 14 of the wave-shaped element 13, executed. In the drawing shows that the wave-shaped spring element 13 has a large wave height, which is primarily from illustrative Reasons is made. In reality, the wave-shaped element 13 is flatter than shown here.

Die Montage und die Wirkung der ausfüllenden wellenförmigen Beilage geschieht folgenderweise:The assembly and the effect of the filling, undulating insert is done as follows:

Nachdem der Wicklungsstab 5 in der Nut 3 des KernsAfter the winding bar 5 in the groove 3 of the core

I untergebracht ist, wird beim Einsatz des Nutenkeils 9I is housed, when using the slot wedge 9

in die Nut 3 die Stärke der Platte 8 so gewählt, daß die radiale Höhe des Spalts 11 zwischen dieser Isolierplatte 8 und der unteren Fläche des Nutenkeils 9 so groß ist. daß der Nutenkeil 9 eine Verformung des wellenförmigen Elements 13 und des elastischen Elements 15 der ausfüllenden wellenförmigen Beilage 12 bis etwa auf die Hälfte der Tiefe »W« des Wellentals 14 bei der nichtzusammengedrücklen Beilage 12 hervorruft.in the groove 3 the thickness of the plate 8 selected so that the radial height of the gap 11 between this insulating plate 8 and the lower surface of the groove wedge 9 is so large. that the groove wedge 9 a deformation of the undulating Element 13 and the elastic element 15 of the filling wave-shaped insert 12 to about the Half of the depth "W" of the wave valley 14 in the case of the non-compressed insert 12.

Wenn beim Betrieb der elektrischen Maschine die elektrodynamischen Kräfte und die Wärme auf den Stab 5 in der Nut eine verformende Einwirkung ausüben, wird die resultierende Änderung des Spalts 11 durch die wellenförmige Beilage 12 behoben. Falls sich der SpaltIf during the operation of the electrical machine the electrodynamic forces and the heat on the rod 5 exert a deforming action in the groove, the resulting change in the gap 11 is caused by the Corrugated supplement 12. If the gap

II verkleinert, wird die zusammengedrückte wellenförmige Beilage 12 bis auf einen gewissen Grad durch Streckung des wellenförmigen Elements 13 und Pressung des elastischen Elements 15 abgeflacht. Dabei entstehen summarische Federkräfte, die in radialer Richtung auf die untere Grundfläche des Nutenkeils 9 und die Isolierplatte 8 und über diese auf die Oberseite des Stabs 5 einwirken. Diese Kräfte verhindern die weitere Verminderung des Spalts 11 und also auch die radiale Verstellung des Stabs 5. Bei einer Vergrößerung des Spalts 11 wird die füllende wellenförmige Beilage 12 dikcer, sie übt jedoch auch weiterhin auf den Stab 5 eine wirksame radiale Kraft aus, die durch die Welleneinen- ■>■> gung des wellenförmigen Elements 13 und die Dehnung des elastischen Elements 15 hervorgerufen wird.II is reduced in size, the squashed becomes wavy Enclosure 12 to a certain extent by stretching the undulating element 13 and Pressure of the elastic element 15 flattened. This creates summary spring forces that are in radial Direction of the lower base of the slot wedge 9 and the insulating plate 8 and over this to the top of the rod 5 act. These forces prevent the further reduction of the gap 11 and thus also the radial adjustment of the rod 5. When the gap 11 is enlarged, the filling, undulating insert 12 dikcer, but it continues to exert an effective radial force on the rod 5, which is caused by the shafts movement of the wave-shaped element 13 and the expansion of the elastic element 15 is caused.

Die ausreichende summarische Federkraft des wellenförmigen Elements 13 und des elastischen Elements 15 der Beilage 12 wird bei einer die volle Tiefe H des bo Wellentals 14 in der nichtzusammengedrückten Beilage 12 unterschreitenden Stärke h des elastischen Elements 15 erreicht. Zum bequemen Einsatz des Nutenkeils 9 in die Nut 3 wird das elastische Element 15 in den Wellentälern 14 des wellenförmigen Elements 13 e>5 unbeweglich, z. B. durch Einkleben, befestigt. Bei den durch die Wärmewirkung hervorgerufenen Verstellungen des Stabs 5 gestattet die Elastizität des elastischen Elements 15, die Mokrounebenheiten desjenigen Teils der Isolation des Stabs 5 mit dem es in Berührung kommt, auszugleichen.The sufficient total spring force of the wave-shaped element 13 and the elastic element 15 of the insert 12 is achieved when the thickness h of the elastic element 15 falls below the full depth H of the bo wave valley 14 in the uncompressed insert 12. For convenient use of the groove wedge 9 in the groove 3, the elastic element 15 is immovable in the wave troughs 14 of the wave-shaped element 13 e> 5, e.g. B. by gluing attached. During the displacements of the rod 5 caused by the effect of heat, the elasticity of the elastic element 15 makes it possible to compensate for the micro-unevenness of that part of the insulation of the rod 5 with which it comes into contact.

Am zweckmäßigsten sind für die Herstellung der füllenden wellenförmigen Beilage 12 plastische Werkstoffe zu verwenden, die ihre Elastizität bei Betriebstemperaturen und -drücken im Laufe einer langzeitigen Betriebsdauer der elektrischen Maschine beibehalten. So z. B. wird das wellenförmige Element 13 der BeilageMost expedient for the production of the filling undulating insert 12 are plastic materials to use their elasticity at operating temperatures and pressures over a long period of time Maintain the operating time of the electrical machine. So z. B. the undulating element 13 of the insert

12 aus mit einem härtbaren Bindemittel auf der Basis eines wärmebeständigen Epoxidharzes imprägniertem Glasgewebe durch Pressen gefertigt, während das elastische Element 15 der Beilage 12 aus Silikongummi, z. B. aus synthetischem niedermolekularem Methylphenylsiloxankautschuk, hergestellt wird. Außerdem wird als Werkstoff für das elastische Element 15 auch Polyesterurethanepoxid mit einem Gehalt von Epoxidgruppen in den Grenzen von b bis 10% verwendet.12 made of a hardenable binder on the basis of a heat-resistant epoxy resin impregnated glass fabric by pressing, while the elastic element 15 of the insert 12 made of silicone rubber, z. B. from synthetic low molecular weight methylphenylsiloxane rubber is made. In addition, polyester urethane epoxide with a content of epoxide groups within the limits of b to 10% is also used as the material for the elastic element 15.

Das elastische Element 15 wird in den Wellentälern 14 des wellenförmigen Elements 13 durch Vergießen eines kalthärtbaren Silikonkompounds auf den harten Werkstoff des wellenförmigen Elements 13 befestigt. Dabei dringt das Polymer im flüssigen Zustand in die Vertiefungen und Poren dieses Werkstoffs ein. Nach der Aushärtung des Polymers entsteht zwischen dem harten Werkstoff und dem Polymer eine Verbindung, die unter der Bezeichnung »mechanische Adhäsion« bekannt ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das elastische Element 15 an den Werkstoff des wellenförmigen Elements 13 durch Einkleben mit einem Klebestoff, z. B. auf der Basis eines Epoxidharzes mit Polyäthylenpolyaminen, angeschlossen.The elastic element 15 is in the wave troughs 14 of the wave-shaped element 13 by casting a cold-curable silicone compound attached to the hard material of the wave-shaped element 13. The polymer penetrates in the liquid state into the depressions and pores of this material. After The hardening of the polymer creates a bond between the hard material and the polymer, which under known as "mechanical adhesion". In another embodiment of the invention is the elastic element 15 to the material of the wave-shaped element 13 by gluing with a Glue, e.g. B. on the basis of an epoxy resin with polyethylene polyamines connected.

Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die wellenförmige Beilage folgende geometrische Abmessungen aufweist: Die Stärke des bandförmigen Werkstoffs für das wellenförmige Element 13 beträgt 0,7 bis 1,1 mm, die Wellenlänge des wellenförmigen ElementsThe best results are achieved when the wavy shim has the following geometric dimensions has: The thickness of the strip-shaped material for the wave-shaped element 13 is 0.7 to 1.1 mm, the wavelength of the undulating element

13 beträgt 35 bis 55 mm, die Stärke des elastischen Elements 15 beträgt 0,5 bis 3.5 mm.13 is 35 to 55 mm, the thickness of the elastic element 15 is 0.5 to 3.5 mm.

Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße wellenförmige Beilage für die Befestigung der Stäbe von Ständerwicklungen elektrischer Generatoren mit einer Leistung bis 300 MW zu verwenden.It is useful to use the wavy shim according to the invention for the attachment of the rods of Use stator windings of electrical generators with an output of up to 300 MW.

Die wellenförmige Beilage gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet:The wavy shim according to the present invention allows:

a) eine wirksame Behebung des Spalts zwischen dem Nutenkeil und dem Wicklungsstab mittels eines elastischen Polymerelements in den Vertiefungen des wellenförmigen Elements zustandezubringen. So z. B. lag die Vibration der Wicklungsstäbe bei Verwendung einer solchen Zwischenlage bei 3 bis ΙΟμίη, die irr. Laufe einer langen Zeit bei gleichzeitiger Einwirkung von elektromagnetischen Kräften und Wärmezyklen mit Erwärmungen bis auf 130⁰C und Abkühlungen bis auf 20⁰C beibehalten wurde;a) to bring about an effective elimination of the gap between the slot wedge and the winding bar by means of an elastic polymer element in the depressions of the wave-shaped element. So z. B. was the vibration of the winding bars when using such an intermediate layer at 3 to ΙΟμίη, which is irr. Was maintained over a long time with simultaneous action of electromagnetic forces and heat cycles with heating up to 130 ⁰ C and cooling down to 20 ⁰ C;

b) eine den Stab zusammendrückende Kraft mit gleichzeitiger Verformung sowohl des wellenförmigen Elements als auch des elastischen Polymerelements beim Einsatz des Nutenkeils von einem höheren Wert als nur allein mit Hilfe des wellenförmigen Elements zu erzeugen. So z.B. beträgt die Druckbeanspruchung der im Ausführungsbeispiel beschriebenen wellenförmigen Beilage bei einer Verformung derselben bis auf die halbe Größe der Wellenhöhe etwa 15 bis 20kp/cm², während die Druckbeanspruchung allein desb) to generate a force compressing the rod with simultaneous deformation of both the wave-shaped element and the elastic polymer element when using the groove wedge of a higher value than only with the help of the wave-shaped element. For example, the compressive stress on the wave-shaped insert described in the exemplary embodiment is around 15 to 20 kp / cm ² when it is deformed up to half the size of the wave height, while the compressive stress alone is

wellenförmigen Elements ohne des zusätzlichen elastischen Polymerelements bei einer gleichen Verformung nur 4 bis 5 kp/cm² beträgt. Die die Lage des Nutenkeils in der Nut bestimmende Kraft wird auch eine viel längere Zeit beibehalten, wodurch ein Treibsitz des Keils gewährleistet ist.wave-shaped element without the additional elastic polymer element is only 4 to 5 kp / cm ² with the same deformation. The force which determines the position of the slot wedge in the slot is also retained for a much longer period of time, which ensures a drive fit of the wedge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wavy spring element for fixing the winding bars in the grooves of an electrical Machine, which is made of a strip-shaped rigid insulating material and between the Winding bar and the slot wedge is arranged in the compressed state, characterized in that that, in addition, elastic elements (15) are accommodated in the wave troughs (14) of the wave-shaped spring element (13).

2. Spring elements according to claim 1, characterized in that the additional elastic Elements (15) approximately in the form of the part of a cylinder which has the shape of the wave trough (14), are executed.

3. Spring element according to claim 1 or 2, characterized in that the additional elastic Elements (15) have a strength that is less than that full depth of the wave trough (14) of the uncompressed spring element (13).

4. Spring element according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the additional elastic elements (15) are fixed immovably in the wave troughs (14) by gluing.

5. Spring element according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the additional elastic elements (15) made of a heat-resistant Polymer material are made.

6. Spring element according to claim 5, characterized in that the additional elastic Elements (15) made of polyester urethane epoxide with a content of epoxide groups in the range from 6 to 10 percent are made.

7. Federelcment according to claim 5, characterized in that the additional elastic Elements (15) are made from synthetic low molecular weight methylphenylsiloxane rubber.