DE2716016A1

DE2716016A1 - Ausgepraegter pol fuer eine elektrische maschine

Info

Publication number: DE2716016A1
Application number: DE19772716016
Authority: DE
Inventors: Ernst Krisch; Joerg Meister; Josef Moser
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1977-04-09
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1595662A; FR2383541B1; BR7801366A; SE433549B; DK99978A; DE7711348U1; IT1093171B; US4255683A; DK153430B; CA1088609A; NL7802457A; SE7802522L; DK153430C; PL117232B1; FR2383541A1; CH616281A5; AR212943A1; PL205133A1; IT7820929A0; DE2716016C2

Description

25/77 Ri/Ca 9.3.1977

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Ausgeprägter Pol für eine elektrische Maschine.

Die Erfindung bezieht sich auf einen ausgeprägten Pol mit mindestens einer Flachspule für eine elektrische Maschine, insbesondere Gleichstrommaschine,und auf ein Verfahren .zu dessen Herstellung.

Aus der CH-PS 561 973 ist eine elektrische Maschine mit ausgeprägten Polen bekannt, deren Erregerwicklung aus scheibenförmig, flachkant gewickelten, gegeneinander isolierten Flachleitern mit einer aushärtbaren Masse getränkt und ausgehärtet ist. Die Erregerwicklung besteht aus einzelnen, einlagig gewickelten Spulen, die untereinander und zum Joch und Polschuh auf Abstand gehalten und ohne Halterungsvorrichtung über den Polkern geschoben sind. Zwischen den Spulen und dem Polkern ist eine zusätzliche Isolation angeordnet.

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Derartige Spulen weisen eine geringe Höhe auf, es können jedoch aufgrund der kleinen Windungszahl nur niedrige Spannungen angelegt werden, wie dies beispielsweise bei Hilfserregerwicklungen der Fall ist. Bei Hauptpolen von kleineren Maschinen, wo höhere Spannungen benötigt werden und deren Windungszahl, bedingt durch die kürzere Windungslänge, wesentlich grosser ist, muss mehrlagig gewickelt werden. Dadurch wird die Höhe der Wicklung vergrössert, das hat zur Folge, dass grössere Pole eingesetzt werden müssen. Dies wiederum bedingt ein grösseres Maschinengehäuse und eine Vergrösserung der Achshöhe der Maschine. Die bekannte Anordnung lässt sich somit nicht auf Wicklungen von Polen, bei denen grössere Spannungen erforderlich sind, beispielsweise Hauptpolen, übertragen.

Runddraht findet bei Flachspulen keine Verwendung, da bei Runddraht die Verklebung unzureichend" ist. Ferner verbleiben Hohlräume zwischen der Wicklung und der Isolation, dadurch kann sich die Isolation leicht lösen oder aufbauchen. Ein weiteres Problem ist die bei Runddrahtwicklungen auftretende Keilwirkung, wgbei eine Kraft von ca. 100 kp pro Lage wirkt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen ausgeprägten Pol der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der eine flache Spule mit vergleichsweise grosser Windungszahl aufweist, und bei dem die Spule auf eine einfache Art befestigt und

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gute Kühlung gewährleistet ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Poles zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem ausgeprägten Pol der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Flachspule aus einem mit einer Klebeschicht versehenen Rund draht besteht und dass an den Stirnseiten des Polkerns Distanzstücke zur axialen Distanzierung und Befestigung der Flachspule und gleichzeitigen radialen Distanzierung vom Gehäuse vorgesehen sind.

Die Erfindung weist insbesondere folgende Vorteile auf:

a) eine vergleichsweise grosse Windungszahl bei einer Flachspule,

b) starke Verfestigung und völlige Isolierung der Flachspule,

c) eine einfache, leicht montier- und demontierbare Befestigungsanordnung,

d) Distanzierung der Spule zur grossflächigen Kühlung der Spule.

Vorzugsweise besteht die Klebeschicht des Runddrahtes aus einem vorpolymerisiertem Kunstharz, das nach dem Wickeln auspolymerisiert wird. Dadurch ergibt sich eine gute Verklebung und starke Verfestigung der Flachspule. Es ist von Vorteil, die Flachspule mit einer Isolation aus einem

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Polyamid-Papier-Kanal, darüber gewickelten Glasseidenband und einem Imprägniermittel zu versehen. Eine derartige Isolation haftet fest auf der Wicklung und bietet einen guten Wärmeübergang. Zweckmässigerweise sind die Mittel zur Befestigung und Distanzierung an den Stirnseiten des Polkerns befestigte und an der Gehäuseinnenwand liegende L-förmige Distanzstücke. Dadurch ist eine grossflächige Luftkühlung möglich. Zur Befestigung der Distanzstücke sind Bolzen oder Stäbe, die in axialer Richtung in den Polkern eingreifen, besonders geeignet. Damit ist eine einfache und sichere Befestigung der Distanzstücke gegeben.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen ausgeprägten Poles ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung der Flachspule aus einem mit einer Klebeschicht versehenen Runddraht gewickelt und anschliessend verfestigt wird, dann die Flachspule auf den Polkern geschoben und mit Hilfe von Distanzstücken, die zwischen dem Gehäuse und der Spule sowie zwischen der Spule und der Stirnseite des Polkerns angeordnet werden, befestigt wird.

Vorzugsweise wird die Wicklung nach dem Verfestigen in einen Kanal aus Polyamid-Papier gelegt, mit einem Glasseidenband umwickelt und mit einem Kunstharz imprägniert. Dadurch erhält man nicht nur eine gute Isolation, sondern es werden auch sämtliche Hohlräume mit Harz gefüllt. Durch letzteres

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wird ein Aufbauchen der Isolation vermieden und ein guter mechanischer Schutz der Spule mit gutem Wärmeübergang garantiert ·

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem nachstehend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Runddraht,

Fig. 2 den Querschnitt einer flachen Polspule aus Runddraht gemäss Fig. 1,

Fig. 3 einen Hauptpol einer Gleichstrommaschine mit einer Spule gemäss Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Runddraht 1 dargestellt, der aus einem Kupferleiter 2, einer Lackisolation 3 und einer die Lackisolation 3 umgebenden Schicht 4 aus vorpolymerisiertem und später thermohärtendem Kunstharz-System besteht.

Fig. 2 zeigt eine Flachspule 5_S die aus einer Runddrahtwicklung 6 und einer Isolation besteht. Eine Wicklungslage ist jeweils gegenüber der nächsten um eine halbe Drahtdicke versetzt angeordnet. Die Wicklung 6 befindet sich in einem U-förmigen Kanal 7 aus Polyamid-Papier, der die Spuleninnenseite und die daran angrenzenden Seiten bedeckt, an der Aus^enseite der Wicklung 6 ist eine Folie 8 aus

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Polyamid-Papier angebracht. Um die Polyamid-Papier-Isolation 7, 8 ist ein Glasseidenband 9 gewickelt. Die Spule 5 ist vollständig mit einem aushärtbaren Kunstharz 10 getränkt, so dass die freien Räume zwischen der Wicklung 6 und der Isolation 7, 8 mit dem Kunstharz 10 ausgefüllt sind.

Fig. 3 zeigt einen Polkern 11 mit einem Polschuh 12, in dem Nuten 13 zur Aufnahme einer Kompensationswicklung angeordnet sind. An seinen Längsseiten dient der Polschuh 12 gleichzeitig als Auflagefläche 14 für die Spule 5· Der Polkern ist an der dem Maschinengehäuse (das Maschinengehäuse ist nicht gezeichnet) zugewandten Seite mit zwei keilförmigen Nuten 15 versehen. An der Stirnseite des Polkerns 11 sind zwei winklige Distanzstücke 16 so angeordnet, dass sich jeweils ein vertikaler Schenkel 17 zwischen der Spule 5 und dem Polkern 11 und ein horizontaler Schenkel 18 zwischen der Spule 5 und dem Gehäuse befindet. Die horizontalen Schenkel 18 der Distanzstücke 16 sind mit keilförmigen Nuten 19 versehen. Die Distanzstücke 16 sind mittels keilförmigen Stäben 20, beispielsweise Nutverschlusskeilen, befestigt, die in die Nuten 15 des Polkerns 11 und die Nuten 19 der Distanzstücke 16 gesteckt sind.

Das Verfahren zur Herstellung des in der Zeichnung dargestellten ausgeprägten Poles wird wie folgt beschrieben:

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Aus einem Runddraht 1, bestehend aus einem Kupferleiter 2 mit einer Lackisolation 3 und einer Schicht k aus vorpolymerisiertem Kunstharz, wird eine Spule mit schmalen Wicklungslagen und grosser Lagenzahl gewickelt. Durch anschliessendes Auspolymerisieren des Kunstharzes wird die Wicklung 6 verfestigt. Die Isolation der Spule 5 erfolgt dadurch, dass man die Wicklung 6 "in einen Kanal 7 aus Polyamid-Papier legt, so dass die Innenseite der Wicklung und die beiden angrenzenden Seiten bedeckt sind, an der Aussenseite der Wicklung 6 eine Polyamid-Papier-Folie 8 anbringt, deren Enden man zwischen die Wicklung 6 und den Kanal 7 steckt, mit Glasband 9 fixiert und die Spule mit einem aushärtbaren Kunstharz tränkt, wodurch die zwischen der Wicklung 6 und dem Kanal 7 verbliebenen Hohlräume ge- füllt werden. Die fertige Spule 5 schiebt man über den Polkern 11, diese liegt dann an der Auflagefläche 14. Anschliessend werden die winkeligen Distanzstücke 16 an der Stirnseite des Polkerns 11 mit ihren vertikalen Schenkeln 17 zwischen die Spule 5 und den Polkern 11 gesteckt, wobei sich die horizontalen Schenkel 18 an der der Auflagefläche 14 gegenüberliegenden Seite der Spule 5 befinden müssen. Schliess- lich werden die in den horizontalen Schenkeln 18 angeordneten Nuten 19 auf die Nuten 15 im Polkern 11 ausgerichtet und in die Nuten 15, 19 Nutverschlusskeile 20 gesteckt.

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Claims

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Patentansprüche

1.) Ausgeprägter Pol mit mindestens einer Flachspule für eine elektrische Maschine, insbesondere Gleichstrommaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (5) aus einem mit einer Klebeschicht (4) versehenen Runddraht (1) besteht und dass an den Stirnseiten des Polkerns (11) Distanzstücke (16) zur axialen Distanzierung und Befestigung der Flachspule (5) und gleichzeitigen radialen Distanzierung vom Gehäuse vorgesehen sind.

2. Ausgeprägter Pol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (4) des Runddrahtes (1) aus einem vorpolymerisierten Kunstharz besteht, das nach dem Wickeln auspolymerisiert wird.

3. Ausgeprägter Pol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (5) mit einer Isolation aus einem Polyamid-Papier-Kanal (7), darüber gewickeltem Glasseidenband (9) und einem Imprägniermittel besteht.

¹I. Ausgeprägter Pol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16) zur Befestigung und Distanzierung an den Stirnseiten des Polkerns (11) befestigte und an der Gehäuseinnenwand liegende L-förmige Distanzstücke

(16) sind. 809837/0542

ORIGINAL INSPECTED

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5. Ausgeprägter Pol nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (16) mittels in axialer Richtung in den Polkern (11) eingreifenden Bolzen odei¹ Stäben (20) befestigt sind.

6. Ausgeprägter Pol nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (16) und der Polkern (11) mit Nuten (19 bzw. 15) versehen sind, die aufeinander ausgerichtet sind.

7. Verfahren zur Herstellung eines ausgeprägten Poles

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (6) der Flachspule (5) aus einem mit einer Klebeschicht (4) versehenen Runddraht (1) gewickelt und. anschliessend verfestigt wird, dann die Flachspule auf den Polkern (11) geschoben und mit Hilfe von Distanzstücken (16), die zwischen dem Gehäuse und der Spule

(5) sowie zwischen der Stirnseite des Polkerns (11) ujid der Spule (5) angeordnet werden, befestigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (6) nach dem Verfestigen in einen Kanal (7) aus Polyamid-Papier gelegt, mit einem Glasseidenband (9) umwickelt und mit einem Kunstharz (10) imprägniert wird.

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