DE2736932A1

DE2736932A1 - Halterung fuer stator-wickelkoepfe elektrischer maschinen

Info

Publication number: DE2736932A1
Application number: DE19772736932
Authority: DE
Inventors: Egon Lund; Sverre Martin; Poul Petersen; Per Germann Soerensen; Joergen Christian Stannow
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1977-08-16
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1979-02-22
Also published as: NL7807425A; DE2736932C3; FR2400791B1; DK347578A; AT358130B; GB2002970A; DE2736932B2; ES472554A1; SE7808649L; ATA481778A; US4197476A; CA1101036A; IT7868899A0; FR2400791A1; GB2002970B

Description

Halterung für Stator-Wickelköpfe elektrischer Maschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für Stator-Wickelköpfe elektrischer Maschinen, bei der ein den Wickelkopf stirnseitig abdeckender Abdeckring mit in Nuten einschiebbaren Innenfingern und mit außen an dem Wickelkopf anliegenden Außenfingern versehen ist.

Bei einer bekannten Halterung dieser Art besitzt ein mit Kunststoff ummantelter Blechring Innenfinger, die längs des Innenumfangs des Wickelkopfes verlaufen und mit ihren Enden einen Nutenverschluß bilden, während die Außenfinger am Außenumfang des Wickelkopfes anliegen. Die Einger sollen federelastisch sein und auf diese Weise den Wickelkopf zusammenhalten. Da die Wicklungsstränge aber nicht vollständig umschlossen sind, besteht die Gefahr, daß einzelne Drähte nicht erfaßt werden und beispielsweise auf dem Blechpaket des Stators aufliegen. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Halterung sich bei Erschütterungen allmählich löst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die sich leicht anbringen läßt, sicher an der Maschine befestigt ist und selbsttätig dafür sorgt, daß alle Drähte der Wicklungen von der Halterung umfaßt werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenfinger am freien Ende einen Keil aufweisen, der mit Hilfe eines alle Keile umfassenden Spannringes im Raum zwischen zwei Nuten zwischen der Stirnfläche des Statorblechpakets und dem Wickelkopf gehalten ist.

Bei dieser Konstruktion haben die Keile eine mehrfache Funktion. Sie untergreifen die Wicklungsstränge, so daß diese ringsum umschlossen sind. Wenn die Keile radial nach innen geschoben werden, um an Ort und Stelle zu gelangen, nehmen sie automatisch alle außen befindlichen Drähte, insbesondere auch solche, die auf dem Statorblechpaket aufliegen, mit und heben sie in eine dan übrigen Wickelkopf angepaßte Lage. Die Halterung kann sehr einfach angebracht werden; die Keile brauchen lediglich radial nach innen geschoben und in dieser Lage durch den Spannring festgehalten zu werden. Ein Lösen ist dann auch bei Erschütterungen o. dgl. nicht möglich. Die Keile verklemmen sich zumindest an den dicksten Stellen des Wickelkopfes zwischen den Wicklungen und dem Statorblechpaket. Dabei wird gleichzeitig der Abdeckring gegen den Wickelkopf gezogen und insgesamt der Wickelkopf sauber geformt. Dies gilt insbesondere für auf automatischen Wickelmaschinen hergestellte Wicklungen, deren Wickelköpfe durch magnetische Verformung oder mechanisches Aufweiten eine zunächst noch relativ ungeordnete Form erhalten haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß die Außenfinger zwischen Keil und Abdeckring einen federnden Abschnitt aufweisen, der in seiner Ruhelage derart nach außen gebogen ist, daß die dem Wickelkopf zugeordneten Keilflächen zumindest am freien Ende auf einem größeren Durchmesser als dem Wickelkopfdurchmesser liegen. Bei dieser Konstruktion braucht die Halterung lediglich axial über den Wickelkopf geschoben zu werden, worauf sämtliche Keile gleichzeitig radial nach innen verschoben und durch den Spannring in dieser Lage festgehalten werden.

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Die kleinstmögliche Biefruner narh außen ⁰^b^--U ⁺ man, w<?nn die dem Wickelkopf 7u?reordn<=ten KeI¹ f"l Hch pn in der liuhelage etwa parallel zu den Innenfingern verlaufen.

Zweckmäßigerwei s« int dip Huße^p Keil-fläche mit einer Nut zur Aufnahme des Spannringes versehen. Insbesondere wird hierdurch ein Abrutschen des Spannringes vom Keil verhindert.

Mit. besonderem Vorteil ist die Nut zwischen einem em Keil fuß über die äußere Keilfläche überstehenden Vor^pr^ng und einer sich über diesp Keilflärhe erhebender Ra^pe gebildet. Hierbei liegt der Nutgrund etwa in Höhe der äußeren Keilflache, also auf einem verhältnismäßig großen Außendurchmesser, Demzufolge braucht der Umfang des Spannringes erforderlichenfalls verhältnismäßig wenig verkürzt zu werden, um die gewünschte Lagesicherung der Keile zu bewirken.

Mit besonderen Vorteil schließt die äußere Keilfläche tangential an den federnden Abschnitt an. Auf diese Weise ergibt sich eine Gleitfläche, über die der Spannring bis zum Einrasten in die Nut geschoben werden kann, wobei während des Verschieben.⁰! die Keile radial nach innen gedrückt werden. Um die Keile ro jedem Falle möglichs+ weit nach innw drücken zu können, kann der Spannring im Umfang verkürzbar sein. Daher ist es günstig, w^nn der Spannring ein einfacher Drahtring ist. Dieser läßt sich im Bedarfsfalle leicht durch Anbringen von einzelnen Wellungen im Umfang verkürzen. Diese Teilungen können mit einem Werkzeug gleichzeitig oder, je nach Bedarf, an verschiedenen Stellen des Umfangs einzeln angebracht werden.

Günstig ist es ferner, wenn außerhalb des Blechpakets zwischen den Innenfingern Anschlagflächen für die Keile vorgesehen sind. ■, Auf diese Weise ist eine Endlage für die Keile vorgegeben, so daß diese den Wickelkopf an seinen dickeren Stellen nicht I zu sehr zusammendrücken und an den dünneren Stellen des Wickel- : kopfes nicht über den Statorinnendurchmesser nach innen überstehen.

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Die Anschlagflichen springen mi+ V<"*r+ei~i ""perenfber Ίρπ Vißenfläch^n Ίργ τnr>⁰IT^"⁵^"¹^^ ro^ial n^ch innen zurück. Jeder Keilppitze ist daher eine Vertiefung zugeordnet, so daß sich auch in Umfangsrichtung eine gewisse Verriegelung ergibt.

?_t Innen^pinger und Außenfinger können aus einem p tr.teil bestehen. Dieser läßt sich rkirch dreidimensionale Verformung im Bereich des AMeckringes ausreichend steif unrt im RerOir-b ner .Außenfinger federnd ausbilden. Metalleinlagen o, dgl. sind in der Regel nicht erforderlich. Besonders leicht lö.ßt sich das Sp^-^i+7+pii aus Kuns+stoff, vorzugsweise Polybutylen- +, herstellen.

Ferner können die Tnnenfinger mit dem Abdeckring über einen Verstei.fungszylinder verbunden sein. Diese Kombination ergibt ein so steifes Bauteil, daß auch bei einem 'ibermMßigen Spannen des Spannringes keine Gefahr besteh+., daß die Keile die Innenfinger· 'Mbpr den Innendurchmesser des Stators hinaus nach innen drücken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den S+a+or eines zweipoligen Asynchronmotors, auf dessen einen Wickelkopf die Halterung bereits aufgesetzt ist und dessen anderpm Wickelkopf die Teile der Halterung in explosionsartiger Darstellung zugeordnet sind,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Hälfte der Halterung und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die äußere Teilfläche in Richtung des Pfeiles A.

Stator 1 eines zweipoligen Asynchronmotors weist ein Blechpaket 2 mit einer Stirnfläche 3 und Nuten h auf, die mit einer Nutisolation 5 versehen sind. Durch die Nuten gehen Wicklungs-

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stränge 6 von zwei Wicklungen, nämlich der Hauptwicklung, die innere Teile 7, und der Hilfswicklung, die äußere Teile 8 des Wickelkopfes 9 bilden, welche Teile Je um 90° gegeneinander versetzt sind.

Ein Kunststoffteil 10 weist eine Fassung 11 mit mehreren Nuten 12 und einen Steckfuß 13 auf, der in einen Raum 14 zwischen zwei inneren Wickelkopfteilen 7 und innerhalb eines äußeren Wickelkopfteils 8 gesteckt werden kann. In die Nuten werden Verbindungselemente 15 eingelegt, welche Anschlußleitungen 16, die zu einer Steckkupplung 17 führen, und die Enden der Wicklungen verbinden. Hierbei liegt die Oberseite der Fassung 11 annähernd in Höhe der Oberseite des Wickelkopfes 9.

Eine Halterung 18 besteht aus einem Kunststoffteil 19 und einem Spannring 20. Letzterer kann aus einem mit seinen Enden verschweißten Draht bestehen. Das Kunststoffteil 19 weist einen Abdeckring 21 auf, an den innen ein Versteifungszylinder 22 anschließt, der am unteren Ende Innenfinger 23 trägt, während außen ein nach unten gezogener Umfangsrand 24 vorgesehen ist, der Außenfinger 25 trägt. Die Innenfinger 23 greifen als Teil der Nutverschlüsse in die Nuten des Stators 2. Die Außenfinger 25 sind in Umfangsrichtung zwischen den Innenfingern angeordnet, so daß sie beim Einwärtsschwenken zwischen zwei Nuten zu liegen kommen.

Jeder Außenfinger 25 besteht aus einem federnden Abschnitt 26 und einem Keil 27. Die Außenfläche des federnden Abschnitts geht tangential in die äußere Keilfläche 28 über. Eine Nut zur Aufnahme des Spannringes 20 ist zwischen einem über die äußere Keilfläche 28 überstehenden Vorsprung 30 und einer Rampe 31 gebildet. Die Keile 27 können aus der in Fig. 2 gestrichelt veranschaulichten Ruhelage maximal bis in die in Fig. 2 ausgezogen dargestellte Lage geschwenkt werden, in

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der die Keil spitze 32 ge.^en eine Anscblagfl 'Ache 33 anliegt, die gegenüber Her Außenfläche 3h der Tnnenfinger 23 zurückspringt, so daß sich eine den Keil auch in Umfangsrichtung sichernde Vertiefung ergibt.

Bei der Montage wird das Kunststoffteil 10 in den Haum 14 zwischen den Wickelkopfte ilen 7 gesteckt. Dann wird das Kunststoffteil mit den Innenfingern 23 etwas in die entsprechenden Nuten eingeführt, bis die Keilspitze 32 auf der Stirnfläche 3 aufsitzt. Hierbei liegen die etwa parallel zu den Innenfingern 23 verlaufenden, dem Wickelkopf 9 zugewandten Keilflächen35 auf einem i etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des noch ' nicht fertig geformten Wickelkopfes 9, so daß sich das Kunststoffiteil 19 leicht über den Wickelkopf schieben läßt. Dann wird der i Spannring 20 nach unten gedrückt, wobei er auf der äußeren Keil-I fläche 28 gleitet und dabei die Keile 27 um den federnden , Abschnitt 26 radial nach innen schwenkt, bis der Spannring 20 i in die Nut 29 einrastet. Bei dieser Schwenkbewegung gleitet die Keilspitze 32 dauernd auf der Statorstirnfläche 3, so daß mittels der oberen Keilfläche 35 alle Drähte , die nahe der Stirnfläche 3 liegen, aufgenommen und in den Innenraum geführt werden. Erforderlichenfalls kann der Spannring durch Anbringung einzelner Wellungen 37 weiter im Umfang verkürzt und dadurch gespannt werden, bis schließlich die Keile 27 so weit wie möglich nach innen geführt worden sind. In dieser Lage ist der Wickelkopf 9 gut geformt und sicher gehalten, da zumindest an den dickeren Stellen des Wickelkopfes 9, dort wo Teile der Hauptwicklung und der Hilfswicklung erfaßt werden, der Wickelkopf zwischen Abdeckring 21 und oberer Keilfläche 35 festgeklemmt ist.

Als Kunststoff für das Teil 19 eignen sich die verschiedensten Fabrikate, beispielsweise ein Polyester. Vorzugsweise wird ein Polybutylenterephthalat verwendet.

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Als Spannring kann auch eine übliche Spannschelle verwendet werden, die mit Hilfe einer Spannschraube im Umfang verkürzt wird. Die Halterung eignet sich auch für andere Wickelkopfformen und elektrische Maschinen mit anderer Polzahl und anderem konstruktiven Aufbau.

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Claims

Patentansprüche

LjHaIterung für Stator-Wickelköpfe elektrischer Maschinen, ^—' bei der ein den Wickelkopf stirnseitig abdeckender Abdeckring mit in Nuten einschiebbaren Innenfingern und mit außen an dem Wickelkopf anliegenden Außenfingern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfinger (25) am freien Ende einen Keil (27) aufweisen, der mit Hilfe eines alle Keile umfassenden Spannringes (20) im Raum zwischen zwei Nuten (4) zwischen der Stirnfläche (3) des Statorblechpakets (2) und dem Wickelkopf (9) gehalten ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfinger (25) zwischen Keil (27) und Abdeckring (21) einen federnden Abschnitt (26) aufweisen, der in seiner Ruhelage derart nach außen gebogen ist, daß die dem Wickelkopf (9) zugeordneten Keilflächen (35) zumindest am freien Ende auf einem größeren Durchmesser als dem Wickelkopfdurchmesser liegen.

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Wickelkopf (9) zugeordneten Keilflächen (35) in der Ruhelage etwa parallel zu den Innenfingern (23) verlaufen.

4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Keilfläche (28) mit einer Nut (29) zur Aufnahme des Spannringes (20) versehen ist.

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toning narh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nut (?9) zwischen einem am Keil.fuß über die äußere Keilflache (28) überstehenden Vorsprung (30) und einer sich

jfpnf-iHche erhebenden Rampe (31) gebildet ist.

b. Halterung nar.h einem dev Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Keilfläche (28) tangential an den
federnden Abschnitt (26) anschließt.

7. H^lt^rnng naoh pin»™ der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (20) im Umfang verkürzbar ist.

8. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (20) ein Drahtring ist.

Q. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Blechpakets (2) zwischen den
Innenfingern (23) Anschlagflächen (33) für die Keile (27)
vorgesehen sind.

10. Halterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlagflächen (33) gegenüber den Außenflächen (34) der
Innenfinger (23) radial nach innen zurückspringen.

11. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn-j zeichnet, daß Abdeckring (21), Innenfinger (23) und Außen- ^! finger (25) aus einem Isolierstoff-Spritzteil (19) bestehen_t

12. Halterung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ! das Spritzteil (19) aus Kunststoff, vorzugsweise Polybutylenterephthalat, besteht. j

13. Halterung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,; daß die Innenfinger (23) mit dem Abdeckring (21) über
einen Versteifungszylinder (22) verbunden sind. ^]

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