DE2716016C2 - Scheibenförmige Flachspule - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine scheibenförmige Flachspule, insbesondere für Pole von Gleichstrommaschinen.
• Aus der CH-PS 5 61 973 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.
• 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 höhrere Spannungen benötigt werden und deren Windungszahl, bedingt durch die kürzere Windungslänge, wesentlich größer 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 konventionell aufgebauten 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, wobei eine Kraft von ca. 100 kp pro Lage möglich ist.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einer scheibenförmigen Flachspule der eingangs genannten Gattung eine raumsparende Flaschspule für hohe Spannungen, insbesondere für Hauptpole von Gleichstrommaschinen anzugeben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst. Zwar ist es aus der FR-OS 22 08 231 bekannt, bei einer Polspule den Runddraht zu verkleben, jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine Flachspule, sondern um eine Spule, die über die Polhöhe auf eine Isolation aufgewickelt ist.
• Die Erfindung weist insbesondere folgende Vorteile auf:
• a) eine vergleichsweise große Windungszahl bei einer Flachspule
• b) starke Verfestigung und völlige Isolierung der Flachspule.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
• 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 besteht.
• Fig. 2 zeigt eine Flachspule 5, 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 Außenseite der Wicklung 6 ist eine Folie 8 aus 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 zur Motorachse radialer Schenkel 17zwischen der Spule 5 und dem Polkern 11 und ein axialer Schenkel 18 zwischen der Spule 5 und dem Gehäuse befindet. Die axialen Schenkel 18 der Distanzstücke 16 sind mit keilförmigen Nuten 19 versehen. Die Distanzstücke 16 sind mittels keilförmiger Stäbe 20 , beispielsweise Nutverschlußkeile, 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:
• Aus einem Runddraht 1, bestehend aus einem Kupferleiter 2 mit einer Lackisolation 3 und einer Schicht 4 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 6 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 gefüllt werden. Die fertige Spule 5 schiebt man über den Polkern 11, diese liegt dann an der Auflagefläche 14. Anschließend werden die winkligen Distanzstücke 16 an der Stirnseite des Polkerns 11 mit ihren radialen Schenkeln 17 zwischen die Spule 5 und den Polkern 11 gesteckt, wobei sich die axialen Schenkel 18 an der der Auflagefläche 14 gegenüberliegenden Seite der Spule 5 befinden müssen. Schließlich werden die in den axialen Schenkeln 18 angeordneten Nuten 19 auf die Nuten 15 im Polkern 11 ausgerichtet und in die Nuten 15, 19 Nutverschlußkeile 20 gesteckt.

Claims (1)

1. Scheibenförmige Flachspule, insbesondere für Pole von Gleichstrommaschinen, dadurch gekennzeichnet,

   - daß sie aus Runddraht (1) besteht, der über einer Lackisolation (3) eine Klebeschicht (4) aus vorpolymerisiertem, nach dem Wickeln auspolymerisierbarem Kunstharz trägt,

   - daß die Spule in einen Kanal (7) aus Polyamid-Papier eingebettet ist,

   - daß der Kanal mit einem Glasseidenband (9) umwickelt, und

   - daß die gesamte Anordnung mit einem Kunstharz imprägniert ist.