DE2921838C2

DE2921838C2 - Verfahren zur Herstellung einer Stützkonstruktion für die Wickelköpfe einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE2921838C2
Application number: DE2921838A
Authority: DE
Inventors: Erkki Anttoni Espoo Merikallio; Ero Paavo Helsinki Paloniemi
Original assignee: OSAKEYHTIOE STROEMBERG HELSINKI FI AB; Osakeyhtioe Stroemberg Helsinki AB
Current assignee: ABB Stromberg Drives Oy
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1984-09-06
Also published as: YU137879A; IT1118182B; NO151386B; GB2022934A; NO791969L; FI60625C; SU1122243A3; SE441486B; FR2428935A1; RO78253A; AT364413B; NO151386C; GB2022934B; US4283840A; ATA413779A; CH648962A5; IT7949383A0; DE2921838A1; FI781878A; FR2428935B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Stützkonstruktion für die Wickelköpfe einer elektrischen Maschine, wobei im Wickelkopf als Abstandshalter zwischen den Leitern imprägnierbare Körper mit porösen Wandungen und Füllmittel angeordnet werden, die nach Imprägnierung und nach Härten des Imprägnierungsmittels feste und steife Körper aus gefülltem gießharzähnlichem Material bilden.

Die Wickelköpfc der Statorwicklungen in großen elektrischen Maschinen (gewöhnlich Hochspannungsmotoren und -generatoren) sind im allgemeinen mit Hilfe zwischen den Wickeln liegender Abslandshalter und die Wicklung umgebender Stützringe und mil Hilfe für das Maschinengehäuse geeigneter Slützisolatoren aufeinander gestützt. Hierdurch werden genügend steife und feste Wickelköpfe erzielt. Bei der Herstellung von Stützkonstruktionen sind zwei Herstellungsverfahren verschiedenen Typs bekannt:

Durch die CH-PS 4 25 983 ist ein die Imprägnierung der Wicklung (im allgemeinen mit lösungsmittellosen Imprägnierharzen) benutzendes Verfahren bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird um die Wickel herum und zwischen den Wickeln ein unimprägniertes, aus elastisch umsponnenen Fasern bestehendes Glasfaserseil gewickelt, das während der Imprägnierung der Wicklung das Bindemittel absorbiert, das dann nach der Imprägnierung bei hoher Temperatur gehärtet wird. Nachteilig bei diesem Verfahren sind das unbequeme Wickeln und die unbequeme Einfädelung des Glasfaser seiles, die Neigung des Bindemittels, aus dem Glasfaserseil abzurinnen, und dessen hoher Preis.

Durch die US-PS 31 51 260 und 39 49 257 ist ein die Gießharz-Technik benutzendes Verfahren bekannt, gemäß welchem rohr- oder trogförmige Stü'zringe mii einer üblichen pulvergefüllten Gießharzmasse gefüllt ■i werden. Die zwischen den Wickeln liegenden Stützen sind separate, z. B. aus einem vorimprägnierten PoIyesterfascrfilz hergestellte .Stützstücke. Nachteilig bei diesem Verfahren sind u. a. der Bedarf, die Gußmassc bei hoher Temperatur zwecks Erzielung eines möglichst

to großen l-'üllmittelgehaltcs zu behandeln, und der Zwang, in der Füllphase des Stützringes Überdruck anzuwenden; außerdem umfaßt die Herstellung viele Arbeitsgänge, wodurch sie übermäßig teuer wird.

Andererseits ist aus der DE-OS 19 33 221 eine Wik-

r> kclkopfbandage mit kissenförmigcn Hohlstücken mit faserförmigem Füllmittelfilz bekannt, welche Hohlstükkc nachher nicht imprägniert werden und keine steifen Körper bilden.

Ferner ist durch die DE-OS 12 75 274 aus einem andcrcn Bereich der Gießharz-Technik ein Verfahren bekannt, bei dem die Gießform mit einem grobkörnigen Füllmittel vor dem Guß gefüllt wird und die Zwischenräume im Füllmittel in üblicher Weise durch Verwendung einer feinverteilten Füllmittel enthaltenden GuU-masse vollgegossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zi¹ verbessern, daß die Abstandshalter leichter herstellbar und positionierbai sind und das Aussickern des Bindemittels wcitcstgchcnd verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Herstellung der Körper diese mit einem überwiegend aus Pulver bestehenden Füllmittel gefüllt werden und daß ein Füllmittel verwendet wird, von dem

J5 wenigstens ein Teil der Körner eine die Poren der porösen Wandung verstopfende Größe aufweist und somit das Abrinnen des Imprägnierungsmittels aus dem Füllmittel nach der Imprägnierung herabsetzt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Untcran-Sprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, daß solche im Zusammenhang mit den in den obenerwähnten US-Patentschriften beschriebenen Verfahren verwendcle, mit porösen Wandungen versehene Ring- und Stützteile schon im voraus mit einem geeigneten pulvcrförmigen Füllmittel gefüllt werden. Nach der Füllung werden diese Teile in der Maschine installiert. Die Teile sind hierbei weich und nachgiebig, was die Installation leicht und rasch ausführbar macht.

V) Mit Hilfe des in der obenerwähnten CH-PS beschriebenen Impragnierverfahrens wird das Bindemitlei in das Füllmittel aufgesaugt, welches dann in üblicher Weise gehärtet wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit einige den Stützkonstruktionen angehörcnden Teile vor der Imprägnierung mit einem pulvcrförmigen Küllmiitel gefüllt, welche Teile nach der Imprägnierung und nach dem Härten des Imprägniermittels mit den gefüllten Gtißharztcilen vergleichbar, fest und steif sind.

bo Mit der Erfindung werden bedeutende Vorteile erzielt. So wird in den pulvcrgefüllten Teilen der Stützkonstruktionen ein sehr hoher Füllmittelgehalt erreicht. Dank dessen sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten der betroffenen Teile bedeutend geringer als bei übli-

h^r> eheii Gießharzen. Somit werden möglichst kleine WärmeausilchnungMinterschiede /wischen der Wicklung und dem Gehäuse und ilen .Stützkonstruktionen er/ielt, wiis eine sehr gute Haltbarkeit bei extremen, d.h. so-

wohl sehr niedrigen als sehr hohen Temperaturen, zur Folge hat.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbcispieis näh.;r erläutert; darin zeigt

Fig. 1 einen Wickelkopf der Wicklung einer elektrischen Maschine im Schnitt;

F i g. 2a zwischen den Wickeln angeordnete \bstandshalter; und

Fig.2b e^:nen Querschnitt eines Abstandshalters in größerem Format.

Die fertig isolierten Wickel 1 werden in Nuten 5 versenkt und in üblicher Weise verbunden. Gleichzeitig mit der Herstellung von Wickeln werden pulvergefüllte Körper 2,3 und 4 hergestellt. Die Körper 2 und 3 beste- ι ^r, hen aus biegsamem, geeignet porösem Material, z. B. einem dichten Gewebe als Wandung 6. Sie werden clinch Schütteln in geeigneter Weise aus einer an sich bekannten Trichterkonstruktion gefüllt. Wenn aus ihnen die Ringe 2 und 3 geformt werden, werden die Enden entweder nebeneinander oder aneinander gebunden.

Der Füllstoff 7 muß so feinverteilt sein, daß das Bindemittel nicht zwischen die Körner abrinnt und daß die porösen Wandungen 6 der Körper 2, 3 und 4 automatisch dicht werden, wenn das Imprägniermittel beim teilweisen Abrinnen Füllmittelteilchen in die Poren der Wandung 6 einführt. Ein günstiger Korngrößenbereich ist 1 μιη — I mm. Wesentlich ist, daß das Füllmittel 7 verschiedene Korngrößen enthält und eine dicht zusammengedrückte Korngrößenverteilung bildet. Was die Herabsetzung des Staubens betrifft, ist es ferner vorteilhaft, daß das Füllmittel 7 auch Glasperlen enthält, die weniger als z. B. Quarzpulver stauben. Wenn das Imprägniermittel in das Füllmittel 7 eindringt, wird dieses gleichzeitig dicht zusammengepreßt. 3·;

Die Körper 4 sind zwischen den Wickeln befindliche Abstandshalter. Sie können z. B. aus einem Schlauch 2, dessen Wandung aus Kunststoff besteht, mittels Abschneidens an geeigneten Punkten durch Schmelzen des locker gefüllten Schlauches 2 hergestellt werden; gleichzeitig entsteht ein den kisscnförmigen Körper 4 schließender Schmelzsaum. Die Körper 4 werden an erforderlichen Punkten zwischen die Wickel 1 eingeschoben.

Nach der Installation der Körper 2, 3 und 4 können die Wickel 1 noch in einer an sich bekannten Weise aneinandergebunden werden; ebenso kann, wenn diese Maßnahmen als notwendig angesehen werden, die Wicklung mit z. B. auf den Körper 2 gestützten Stützisolatoren verschen werden.

Hiernach wird die Wicklung mit den vorgcfüllien w Körpern 2—4 in einer an sich bekannten Weise imprägniert. Es ist vorteilhaft, die Imprägnierung als ein sog. Vakuum-Druckimprägniervcrfahren unter Verwendung eines wesentlich lösungsmittelfreien, mit Hilfe von Wärme und/oder Beschleunigern polymcrisicrenden 5 Kunststoffs auszuführen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprücne:

1. Verfahren zur Herstellung einer Stützkonstruktion für die Wickelköpfe einer elektrischen Maschine, wobei im Wickelkopf als Abstandshalter zwischen den Leitern imprägnierbare Körper mit porösen Wandungen und Füllmittel angeordnet werden, die nach Imprägnierung und nach Härten des Imprägnierungsmittels feste und steife Körper aus gefülltem gießharzähnlichem Material bilden,
dadurch gekennzeichnet.

daß bei der Herstellung der Körper (2,3,4) diese mit einem überwiegend aus Pulver bestehenden Füllmittel (7) gefüllt werden und

daß ein Füllmittel (7) verwendet wird, von dem wenigstens ein Teil der Körner eine die Poicn der porösen Wandung (6) verstopfende Größe aufweist und somit das Abrinnen des Imprägnierungsmittels aus dem Füllmittel (7) nach der Imprägnierung herabsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pulvcrförmigen Füllung ein Quarzpulver ist, dessen Korngröße 1 um bis 1 mm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pulverförmigen Füllung (7) aus kleinen Glaskugeln besieht, deren Durchmesser 1 μπι bis 1 mm beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder J, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 30 Gew.-% der Füllung aus Fasern besteht, deren Faserlänge höchstens 10 mm beträgt.