DE2905965A1

DE2905965A1 - Electric machine slot closing wedge retainer - is made of resin impregnated glass mat insert subject to swelling and hardening

Info

Publication number: DE2905965A1
Application number: DE19792905965
Authority: DE
Inventors: Guenter Nagel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-02-13
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2905965C2; BR8000834A

Abstract

Axial positioning of closing wedges in open slots of an electric machine involves placing the end faces of the wedges at the edge of laminations stack. The cooling slot between the stacks remains free, and the locking inserts (9) are axially longer than the wedges (7). The inserts are made of a glass mat impregnated with resin and tend to swell and harden. The wedges hold the conductors (4) in the slots while engaging the side recesses of slots, and the design is suitable for hydraulically driven generators featuring a vertical shaft. The wedges (7) form a dove-tail joint with a corresponding slot (8) in the adjacent section of the lamination stack. The conductors themselves (4) are separated by an insulation piece (16).

Description

Fixierung von Nutenverschlußkeilen einer elektrischenFixing of slot wedges of an electrical

Maschine Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, bei der die in offenen Nuten im Blechpaket angeordneten Wicklungsleiter durch in axialer Richtung unterteilte Nutenverschlußkeile gehalten werden, unter denen insbesondere federnde Beilagen angeordnet sind, und bei welcher das Blechpaket aus einzelnen Blechpaketstapeln besteht, zwischen denen radial verlaufende Kühlscblitze liegen.Machine The invention relates to an electrical machine in which the winding conductors arranged in open slots in the laminated core through in axial Direction subdivided slot wedges are held, among which in particular resilient shims are arranged, and in which the laminated core from individual Laminated stack stacks, between which radially running cooling flashes lie.

Eine derartige elektrische Maschine ist aus der DE-OS 22 18 266 = US-PS 3 740 601 bekannt. Bei der bekannten Maschine erstreckt sich die auf dem oberen Wicklungsleiter liegende Beilage über das gesamte Blechpaket und die Länge der Nutenverschlußkeile ist so gewählt, daß sie jeweils länger als ein Blechpaketstapel sind und in den radialen Kühlschlitzen mit ihren Stirnflächen aneinander stoßen.Such an electrical machine is from DE-OS 22 18 266 = U.S. Patent No. 3,740,601 is known. In the known machine, the extends on the upper Enclosure lying on the winding conductor over the entire laminated core and the length of the slot wedges is chosen so that they are each longer than a stack of laminations and in the radial cooling slots abut one another with their end faces.

Die in den mittleren Blechpaketstapeln liegenden Nutenverschlußkeile sind in üblicher Weise ausgebildet. Die in den äußeren Blechpaketstapeln liegenden Nutenver- schlußkeile haben dagegen eine besondere Formgebung und sind an ihren in die radialen Kühlschlitze hineinragenden Enden mit seitlichen Vorsprüngen versehen, die breiter als die Aussparungen im Blechpaket zur Aufnahme des Nutenverschlußkeiles sind. Außerdem weisen diese äußeren Nutenverschlußkeile im Bereich der Vorsprünge mehrere von der Stirnfläche ausgehende Längsnuten aufp durch welche sie eine gewisse Elastizität erhalten, so daß beim Eintreiben der äußeren Nutenverschlußkeile die seitlichen Vorsprünge auf die Breite der Aussparungen zusammengedrückt werden.The slot wedges located in the middle stack of laminations are designed in the usual way. The ones in the outer stack of laminations Grooved locking wedges, however, have a special shape and are at their ends protruding into the radial cooling slots with lateral projections provided that are wider than the recesses in the laminated core for receiving the slot wedge are. In addition, these outer groove locking wedges have in the area of the projections several longitudinal grooves emanating from the end face through which they have a certain Preserved elasticity, so that when driving in the outer groove locking wedges Lateral projections are compressed to the width of the recesses.

Im Bereich der radialen Kühlschlitze nehmen die Vorsprünge wieder ihre ursprungliche Breite ein und verankern den Nutenverschlußkeil im Kühlschlitz, so daß eine axiale Bewegung des Nutenverschlußkeiles verhindert wird.The projections resume in the area of the radial cooling slots their original width and anchor the slot wedge in the cooling slot, so that axial movement of the slot wedge is prevented.

Diese beitannte Fixierung der Nutenverschlußkeile hat aber den nachteils besonders gestaltete und von den normalen Nutenverschlußkeilen innerhalb des Blechpaketes abweichende äußere Nutenverschlußkeile zu benötigen. Dies vergrößert den Aufwand bei der Fertigung und Montage der Nutenverschlußkeile. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auch bei den normal geformten Nutenverschlußkeilen in einfacher Weise eine Festlegung in axialer Richtung zu erhalten.However, this previously mentioned fixing of the slot wedges has the disadvantage specially designed and from the normal slot wedges within the laminated core to require different outer slot wedges. This increases the effort in the manufacture and assembly of the slot wedges. The invention therefore lies the task is based, even with the normally shaped slot wedges in a simple Way to get a fix in the axial direction.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine elektrische Maschine der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die Stirnflächen der Nutenverschlußkeile jeweils am Rand eines Blechpaketstapels liegen und den Kühlschlitz freilassen und daß die Beilagen in axialer Richtung jeweils länger als die Nutenverschlußkeile sind, aus einem quellfähigen härtbaren Material bestehen und in ungehärtetem Zustand eingelegt und nach dem Einbringen der Nutenverschlußkeile ausgehärtet sind.To solve this problem, an electrical machine is the one at the beginning described type according to the invention designed such that the end faces of the Groove wedges each lie on the edge of a stack of laminations and the cooling slot leave blank and that the shims are longer in the axial direction than the slot wedges are made of a swellable hardenable material and are in the uncured state are inserted and hardened after inserting the slot wedges.

Zwischen den festzulegenden Nutenverschlußkeilen und dem Wicklungsleiter wird also eine Beilage aus quellfähigem, härtbarem Material eingebracht, die in unausgehärtetem Zustand auf einfachste Weise eingelegt wird. Danach werden die normal geformten Nutenverschlußkeile eingetrieben, deren Länge so gewählt ist, daß ihre Stirnflächen jeweils am Rand eines Blechpaketstapels liegen Da die Beilagen länger sind als die Nutenverschlußkeile, stehen sie in axialer Richtung über den Nutenverschlußkeil vor, wobei der überstehende Bereich jeweils in den Kühlschlitzen liegt. Dieser nicht vom Nutenverschlußkeil gepreßte Teil federt sowohl in der Hohe als auch seitlich etwas auf.Between the slot wedges to be fixed and the winding conductor So a supplement made of swellable, hardenable material is introduced, which is in uncured state is inserted in the simplest way. After that they will be normal shaped slot wedges driven, the length of which is chosen so that their The end faces are each at the edge of a stack of laminated cores. Because the enclosures are longer are than the slot wedges, they are in the axial direction over the slot wedge in front, with the protruding area in each case in the cooling slots. Not this one Part pressed by the groove locking wedge springs both vertically and laterally something on.

Bei dem danach erfolgenden Aushärten der Beilage ergeben die aufgefederten, in den Kühlschlitzen befindlichen Bereiche der Beilage einen festen Formschluß für den Nutenverschlußkeil, so daß sich dieser in axialer Richtung nicht verlagern kann. Dieser Formschluß bleibt ständig erhalten, auch wenn sich durch längere Betriebszeiten die BlechpaketstatSl setzen, da die einzelnen Nutenverschlußkeile nicht mit ihren Stirnflächen aneinander stoßen.During the subsequent hardening of the insert, the sprung, Areas of the insert located in the cooling slots provide a firm form fit for the slot wedge so that it cannot shift in the axial direction. This form fit is always maintained, even if it is due to longer operating times set the BlechpaketstatSl, since the individual slot wedges do not with their Butt end faces.

Die Unterteilung der Nutenverschlußkeile in axialer Richtung kann je nach Bedarf an mehreren Stellen über der Maschinenlänge vorgenommen werden, insbesondere kann die Länge der Nutenverschlußkeile innerhalb des Blechpaketes so gewählt werden, daß sie dem Abstand zwischen zwei radialen Kühlschlitzen, d. h. der Länge eines Blechpaketstapels, entspricht. In diesem Fall werden die Nutenverschlußkeile an jedem radialen Kühlschlitz in axialer Richtung festgelegt.The subdivision of the slot wedges in the axial direction can can be made at several points along the length of the machine as required, in particular the length of the slot wedges within the laminated core can be selected so that they correspond to the distance between two radial cooling slots, d. H. the length of a Laminated core stack, corresponds. In this case, the slot wedges are on each radial cooling slot set in the axial direction.

Um die seitliche Festlegung der Beilagen in den radialen Kühlschlitzen noch gegenüber der natürlichen materialbedingten Auffederung zu verstärken, kann es vorteilhaft sein, daß die Beilagen zumindest an einem Ende Ansätze aufweisen, die seitlich in den Bereich der Kühlschlitze hineinragen, wie dies in der eingangs genannten DE-OS 22 18 266 bei den äußeren Nutenverschlußkeilen an sich bereits bekannt ist.About the lateral fixing of the shims in the radial cooling slots can still be reinforced compared to the natural material-related springiness it may be advantageous that the inserts have approaches at least at one end exhibit, which protrude laterally into the area of the cooling slots, as shown in the introduction mentioned DE-OS 22 18 266 already known per se for the outer groove locking wedges is.

Es ist besonders zweckmäßig, als Werkstoff für die Beilage eine mit aushärtbarem Kunstharz getränkte Glasmatte zu wählen, insbesondere wenn die Isolierung der Wicklungsleiter ebenfalls mit einem aushärtbaren Kunstharz, wie z. B. Epoxidharz, getränkt wird, das vor dem Einlegen in die Nuten ausgehärtet wird.It is particularly useful to have a material for the supplement Thermosetting resin-soaked glass mat to choose, especially if the insulation the winding conductor also with a hardenable synthetic resin, such as. B. epoxy resin, is soaked, which is cured before being inserted into the grooves.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is still based on that shown in the figures Embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Radialschnitt durch das Blechpaket einer elektrischen Maschine mit einer darin enthaltenen Nut mit den Wicklungsleitern. In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch diese Nut und in Fig. 3 eine Draufsicht dargestellt.Fig. 1 shows a radial section through the laminated core of an electrical Machine with a groove contained therein with the winding conductors. In Fig. 2 is a longitudinal section through this groove and shown in Fig. 3 is a plan view.

Im Ständerblechpaket 1 einer elektrischen Maschine, das durch radial verlaufende Rühlschlitze 2 in mehrere Blechpaketstapel 3 unterteilt ist, sind dieWicklungsleiter 4 in Nuten 5 untergebracht, die sich über die gesamte axiale Länge des Ständerblechpaketes 1 erstrecken. In jeder Nut 5 liegen jeweils zwei Wicklungsleiter 4 übereinander, zwischen denen ein Abstandsstück 6 aus Isolierstoff angeordnet ist. Die Nuten 5 sind ferner durch Nutenverschlußkeile 7 geschlossen, die in seitliche Aussparungen 8 des Ständerblechpaketes 1 eingreifen. Damit die Wicklungsleiter 4 innerhalb der Nut 5 in radialer Richtung vollkommen festgelegt sind, ist unter den Nutenverschlußkeilen 7 und oberhalb des oberen Wicklungsleiters 4 eine entsprechend bemessene Beilage 9 angeordnet. Diese Beilage 9 besteht aus einer mit einem aushärtbaren Kunstharz getränkten Glasmatte, die in unausgehärtetem Zustand in ein- fachster Weise in die Nut 5 eingelegt wird. Die Höhe der Beilage 9 ist so bemessen, daß diese beim Einpressen der Nutenverschlußkeile 7 etwas zusammengedrückt wird, so daß eine radiale Vorspannung innerhalb der Nut 5 entsteht.In the stator core 1 of an electrical machine, which is radially running Rühlschlitze 2 is divided into several stack of laminations 3, are the winding conductors 4 housed in grooves 5, which extend over the entire axial length of the stator core 1 extend. In each slot 5 there are two winding conductors 4 on top of each other, between which a spacer 6 made of insulating material is arranged. The grooves 5 are also closed by slot wedges 7 in the side recesses 8 of the stator core 1 engage. So that the winding conductor 4 within the Groove 5 are completely set in the radial direction, is under the slot wedges 7 and above the upper winding conductor 4 a correspondingly dimensioned supplement 9 arranged. This supplement 9 consists of a with a curable synthetic resin impregnated glass mat, which in the uncured state in one most professional Way is inserted into the groove 5. The height of the supplement 9 is dimensioned so that this when pressing in the slot wedges 7 is somewhat compressed, so that a radial prestress occurs within the groove 5.

Die Nutenverschlußkeile 7 sind in axialer Richtung unterteilt, derart, daß innerhalb des Ständerblechpaketes 1 die Stirnflächen 10 der Nutenverschlußkeile 7 jeweils am Rand 11 eines Blechpaketstapels 3 liegen. Die Nutenverschlußkeile 7 lassen somit die radialen Kühlschlitze 2 frei.The slot wedges 7 are divided in the axial direction in such a way that within the stator core 1, the end faces 10 of the slot wedges 7 each lie on the edge 11 of a stack of laminations 3. The slot wedges 7 thus leave the radial cooling slots 2 free.

Dagegen sind die darunter liegenden Beilagen 9 länger als die Nutenverschlußkeile 7 und ragen somit in die radialen Kühlschlitze 2 hinein. Dieser in den radialen Kirhlschlitzen 2 befindliche überstehende Bereich 12 ist ebenso wie der Bereich 13, der vor der Stirnfläche 14 des-Ständerblechpaketes 1 vorsteht, keinerlei äußerem Druck unterworfen, so daß infolge des gewählten quellfähigen Materials für die Beilage 9 diese Bereiche 12 und 13 sowohl seitlich als auch in der Höhe auffedern. Wird nun das in den Beilagen 9 befindliche warm- oder kalthärtende Kunstharz ausgehärtet, so entsteht durch die aufgefederten Bereiche 12 bzw. 13 der Beilage 9 ein fester unveränderlicher Formschluß für die Nutenverschlußkeile 7, die sich somit nicht mehr in axialer Richtung verlagern können.In contrast, the shims 9 underneath are longer than the slot wedges 7 and thus protrude into the radial cooling slots 2. This in the radial Projecting area 12 located in Kirhlschlitzen 2 is just like the area 13, which protrudes in front of the end face 14 of the stator core 1, no external Subjected to pressure, so that as a result of the selected swellable material for the supplement 9 these areas 12 and 13 spring open both laterally and vertically. Will now the warm or cold curing synthetic resin contained in the enclosures 9 has hardened, the spring-loaded areas 12 and 13 of the enclosure 9 thus create a solid one invariable form fit for the slot wedges 7, which are therefore not can shift more in the axial direction.

Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil bei Wasserkraftgeneratoren mit vertikaler Welle angewendet werden, da gerade bei diesen eine Festlegung der Nutenverschlußkeile gegen axiale Bewegungen besonders wichtig ist.The invention can be used with particular advantage in hydropower generators be used with a vertical wave, because it is precisely with these a definition of the Groove wedges against axial movements is particularly important.

4 Ansprüche 3 Figuren4 claims 3 figures

Claims

Claims 1. Electrical machine in which the open grooves Winding conductors arranged in the laminated core by subdivided in the axial direction Groove wedges are held, among which in particular resilient shims are arranged, and in which the laminated core consists of individual laminated core stacks exists, between which there are radially running cooling slots, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the end faces (10) of the slot wedges (7) each on the edge (11) of a stack of laminations (3) and the cooling protection (2) Leave blank and that the shims (9) are longer in the axial direction than the slot wedges (7) are made of a swellable, hardenable material and in uncured State inserted and hardened after the insertion of the slot wedges.

2. Electrical machine according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the length of the slot wedges (7) within the laminated core (1) corresponds to the distance between two radial cooling slots (2).

3. Electrical machine according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e it is not indicated that the enclosures (9) are made of a curable synthetic resin soaked glass mat,

4. Electrical machine according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k en n z e i c h n e t! that the supplements (9) at least one Have end approaches that protrude laterally into the area of the cooling slots (2).