DE3212196C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln und Montieren
einer aus einem geradlinigen Werkstoff geformten mehrlagigen
Wicklung an einer zylindrischen Mantelfläche des wicklungs
tragenden Läuferkörpers einer supraleitenden Maschine.
Der elektrische Widerstand bestimmter Metalle, wie Blei,
Zinn und Vanadium, sowie bestimmter Legierungen, wie Niob-
Zinnlegierung, wird verschwindend klein, d. h., der Werk
stoff wird supraleitend, wenn die Temperatur des Werk
stoffs unter seine Sprungtemperatur abfällt, die in der
Größenordnung von einigen Graden über dem absoluten Null
punkt liegt. Wenn somit z. B. die Feldwicklungen
eines Wechselstrommotors aus einem solchen supra
leitenden Werkstoff hergestellt und auf eine Temperatur
unterhalb seiner Sprungtemperatur gekühlt werden, kann
ohne Aufwand nennenswerter Mengen an elektrischer Energie
ein großes Magnetfeld erzeugt werden. Bei Wechselstromgene
ratoren mit Läufern, die supraleitende Feldwicklungen
tragen, ist jedoch die sichere und zuverlässige
Montage bzw. Halterung der supraleitenden Wicklungen auf
dem Läuferkörper von größter Bedeu
tung, denn eine Verschiebung der supraleitenden Wicklungen
bei der Drehung des Läuferkörpers kann durch die dabei
erzeugte Reibungswärme zu einer Störung der Supraleit
fähigkeit der Wicklungen führen. Da zudem die Wicklungen
mehrfach mit einer komplizierten Abdeckkonstruktion ab
geschirmt sein müssen, um das Eindringen von Wärme von
außen her zu verhindern, wird die zuverlässige, sichere
Montage der Wicklungen noch wichtiger, weil infolge die
ser komplizierten Konstruktion Überprüfungs- und Instand
setzungsarbeiten schwierig durchzuführen sind.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die supraleitenden
Wicklungen in entsprechenden bzw. komplementären Nuten in
der Mantelfläche der zylindrischen, die Spulen tragenden
Welle bzw. des Läuferkörpers zu montieren und die Wicklungen in diesen Nuten mit
Hilfe einer Anzahl von Keilen zu sichern, die über den
Wicklungen in die Nuten eingesetzt werden. Die in Umfangs
richtung des Läuferkörpers verlaufenden Abschnitte der
Nuten besitzen jedoch die Form von Teilkreisen, und die
diese Nutabschnitte abschließenden Keile sind gekrümmt,
so daß ihre maschinelle Formung zeit- und arbeitsaufwen
dig ist und eine hohe Fertigungsgenauigkeit schwer zu er
reichen ist. Außerdem wurden die Wicklungen
bisher unmittelbar längs der Mantelfläche des Spulen
körpers gewickelt, wobei jede Windung der Wicklung längs die
ser Welle gebogen wurde. Die Wicklungen besitzen jedoch
in jeder Lage mehrere tausend Windungen, und die
linearen supraleitenden Drähte, aus denen die Wicklungen
geformt werden, können einer extremen Biegeverformung
nicht widerstehen. Das Wickeln der Wicklungen auf den zylindri
schen Spulenkörper ist also sehr zeit- und arbeitsaufwen
dig; außerdem bedeutet diese Arbeit eine psychologische
Belastung für die diese Arbeit ausführenden Arbeiter.
Ein mit dem eingangs genannten Verfahren vergleichbares
Verfahren ist in der AT-PS 1 15 960 beschrieben. Es
handelt sich hierbei um ein Verfahren zur Herstellung
von Schablonenwicklungen für Maschinen mit
halbgeschlossenen Nuten, wobei eine in die Nut
einzubringende Wicklung zunächst mittels einem
Schablonenkörper vorgewickelt wird und die derart
vorgewickelte Wicklung in die offenen Nuten der
betreffenden Maschine eingelegt werden. Insbesondere
werden dabei mehrere Leiterbündel nacheinander ohne
Unterbrechung auf einen Schablonenkörper aufgewickelt.
Die einzelnen durch die Leiter verbundenen
Leiterbündel werden danach von der Schablone abgenommen
und nacheinander in einen Schlitz einer teilweise
abgeschlossenen Nut eingeschoben.
Dieses Verfahren ist solange problemlos durchführbar,
als die fertiggestellten Spulen nach dem Abnehmen von
dem Schablonenkörper nicht weiter verformt werden müssen
und in dieser Form in die betreffenden Nuten eingelegt
werden können. Weist jedoch der Spulenkörper bogenförmig
oder kreisförmig gekrümmte, d. h. nicht geradlinig
verlaufende Abschnitte auf, so erscheint die Verwendung
einer Wickelschablone gemäß obiger Schrift sinnlos, da
eine derartige Schablone eine vergleichsweise
komplizierte Form haben müßte, wobei dabei eine
maschinelle Wicklung der Spule auf der Schablone nicht
mehr möglich wäre.
Weiterhin ist in der GB-PS 15 05 964 ein Rotor für eine
elektrische Maschine beschrieben, bei der die
supraleitenden Wicklungen, sowohl in im Hauptbereich
axial zur Rotorachse verlaufenden Nuten, als auch in an
den jeweiligen Endbereichen in Umfangsrichtung zur
Rotoroberfläche verlaufenden Nuten eingesetzt sind. Die
die Wicklungen aufnehmenden Nuten werden durch eine über
die gesamte Länge der Wicklungen aufgeschrumpfte Hülse
gehalten. Hinsichtlich der Methodik zum Wickeln bzw.
Montieren der mehrlagigen Wicklungen ist dieser
Patentschrift nichts näheres zu entnehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren gemäß der eingangs genannten Art derart zu
verbessern, daß Wicklungen, die geradlinig verlaufende
und bogenförmig verlaufende Abschnitte aufweisen, mit
vergleichsweise geringem Arbeits- und Zeitaufwand sicher
und zuverlässig sowie mit größerer Genauigkeit in die
Nuten eingepaßt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zur Herstellung einer supraleitenden Wicklung
- der Supraleiter in die umfangsmäßig
verlaufenden Ausnehmungen eines
Schablonenkörpers mit im wesentlichen der Form eines
flachen rechteckigen Rings gewickelt wird, wobei vier
gerade Abschnitte der Ausnehmungssohle des
Schablonenkörpers über kreisbogenförmig gekrümmte
Sohlenabschnitte miteinander verbunden sind,
diejenigen Abschnitte der Wicklungen, welche den in Axialrichtung der Läuferwelle verlaufenden Nuten zugeordnet sind, in Form von mehreren senkrecht zur genannten Axialrichtung ausgebildeten Stufen auf dem Schablonenkörper gewickelt werden, und
nach Abnehmen der so vorgeformten Wicklung von dem Schablonenkörper diejenigen Abschnitte der Wicklung, welche den kreisbogenförmig verlaufenden Nutbereichen zugeordnet sind, nachträglich zu dieser Bogenform verformt werden.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß kann ein Schablonenkörper verwendet
werden, der im wesentlichen die Form eines flachen,
rechteckigen Ringes hat, wobei dieser Ring an seinem
Außenumfang eine Ausnehmung aufweist, in die die
Wicklung eingewickelt wird. Nach dem Abnehmen der
Wicklung vom Schablonenkörper erhält die so vorgeformte
Wicklung dann nachträglich ihre endgültige Gestalt, d. h.,
sie wird nachträglich nochmals verformt und es werden
die bogenförmigen Abschnitte entsprechend den bogenförmig
verlaufenen Nutabschnitten ausgebildet. Darüber hinaus
können zur genauen Einpassung der Wicklung in die Nuten
bestimmte Abschnitte der Wicklung stufenförmig gewickelt
sein und zwar diejenigen Abschnitte, welche der
Axialrichtung der Nuten in dem Läuferkörper entsprechen,
mit der Folge, daß die vorgefertigte Wicklung einerseits
einfach in die Nutenbereiche eingelegt werden kann,
andererseits aber nach der weiteren Verformung der
kreisbogenförmigen Abschnitte genau in die vorgeformten
Nuten eingepaßt ist.
Mit der vorliegenden Erfindung wird demnach eine
Möglichkeit geschaffen, Wicklungen in besonders
einfacher Weise vorzufertigen bzw. auf einem
Schablonenkörper vorzuwickeln.
Erfindungsgemäß werden in der äußeren Mantelfläche des
zylindrischen Läuferkörpers mehrere in deren
Axialrichtung verlaufende Nuten sowie zwei ringförmige,
umfangsmäßig umlaufende und die Nuten verbindende Ausneh
mungen ausgebildet. Sodann wird ein linearer supraleiten
der Draht in einer Ausnehmung, die über den Umfang eines Schablonen
körpers in Form eines flachen rechteckigen Rings ausge
bildet ist, gewickelt und dabei zu supraleitenden Wicklungen
geformt, die im wesentlichen die Form rechteckiger Schlei
fen besitzen. Die vier geraden Abschnitte der Sohle der Schablonen
körper-Ausnehmung sind über kreisbogenförmig ge
krümmte Flächenabschnitte miteinander verbunden, so daß
der Draht nicht bis zu seiner Bruchgrenze gebogen
wird. Vorzugsweise weisen die der Axialrichtung des Läufer
körpers entsprechenden Abschnitte der Ausnehmungs-Sohle des Schablonenkörpers
eine Anzahl von daran quer zur Axialrichtung ausgebilde
ten Stufen auf. Die (gewickelten) Wicklungen werden sodann
vom Schablonenkörper abgenommen und in den Nuten und Aus
nehmungen in der Mantelfläche des Läuferkörpers eingelegt.
Vorzugsweise werden vor dem Einsetzen der Wicklungen elektrisch
isolierende Schichten auf den Flächen (Flanken) der Nuten
sowie auf den Sohlen der Ausnehmungen vorgesehen. Bevor
zugt werden weiterhin in die von den Wicklungen in den Aus
nehmungen freigelassenen Zwischenräume elektrisch iso
lierende Füllstücke eingesetzt, worauf die Außenflächen
der Wicklungen und der Füllstücke mit elektrisch isolie
renden Abdeckungen bedeckt werden. Hierauf werden Keile
über den axial verlaufenden Abschnitten der Wicklungen
über den Isolierabdeckungen in die Nuten eingesetzt,
während zwei Hülsen um die beiden Ausnehmungen herum über
die umfangsmäßig verlaufenden Abschnitte der Wicklungen und
der Isolierabdeckungen aufgeschoben werden.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Längs
schnittansicht eines Endabschnitts des Läufer
körpers zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Montage der umfangsmäßig verlau
fenden Wicklungsabschnitte,
Fig. 2 eine teilweise im Aufriß wiedergegebene
Darstellung eines Endabschnitts des Läuferkörpers
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Quer
schnitt durch einen die Wicklungen tragenden Läufer
körper einer supraleitenden elektrischen
Maschine zur Veranschaulichung der Quer
schnitte mehrerer in Axialrichtung ver
laufender Nuten,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Schablonen
körpers zum Wickeln eines supraleitenden Drahts
zu Wicklungen nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahren und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4.
Bei der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 wird die auf dem Läuferkörper 2
angeordnete Wicklung 3 auf eine niedrige Temperatur unter
halb der Sprungtemperatur nahe des absoluten Nullpunkts
gekühlt, wodurch sich der elektrische Widerstand der
Wicklung 3 auf eine verschwindend kleine, praktisch ver
nachlässigbare Größe reduziert. Die elektrischen Energie
verluste bei der Erzeugung des Magnetfelds werden daher
ebenfalls vernachlässigbar. Infolgedessen wird durch die
supraleitende Wicklung 3 zur Erzeugung eines Wechselstroms
in den nicht dargestellten Ständerwicklungen ein starkes
Magnetfeld erzeugt.
Die supraleitende Wicklung 3 muß sicher und fest an dem
Läuferkörper 2 befestigt sein, denn wenn sie sich im Be
trieb relativ zum Läuferkörper bewegen und verschieben könnte,
könnte sie aufgrund der bei solchen Bewegungen erzeugten
Reibungswärme eine Temperatur oberhalb der Sprungtempe
ratur annehmen und dabei ihre Supraleitfähigkeit verlieren.
Da die Wicklungen 3 außerdem dreifach durch die Außen
wand 6 des Heliumbehälters sowie die Normal- und Tief
temperatur-Dämpfungselemente 4 bzw. 5 abgedeckt oder
abgeschirmt sind, gestaltet sich ihre Überprüfung und
Instandsetzung sehr schwierig.
Im folgenden ist anhand der Fig. 2 bis 3 eine
Läuferkonstruktion einer supraleitenden elektrischen
Maschine beschrieben, bei welcher die vorher ge
schilderten Schwierigkeiten bezüglich der maschinellen
Bearbeitung der Endabschnitte der Nuten sowie der Keile
weitgehend vermieden werden.
Fig. 1 veranschaulicht im Längsschnitt einen Endabschnitt
des Läuferkörpers 2 sowie der Endabschnitte der Wicklungen
3. In der Mantelfläche des die Wicklungen tragenden Läufer
körpers 2 sind zwei Ausnehmungen 17 ausgebildet, von denen
eine in Fig. 1 veranschaulicht ist und deren Sohlen mit
elektrisch isolierenden Schichten 21 abgedeckt sind. Die
Endabschnitte der Wicklungen 3 sind in diesen Ausnehmun
gen 17 angeordnet, wobei die nicht von den Wicklungen
3 eingenommenen Zwischenräume in den Ausnehmungen 17 mit
elektrisch isolierenden Füllstücken 23 ausgefüllt sind.
Die Außenflächen der Wicklung 3 sowie der
Füllstücke 23 sind durch elektrisch isolierende Abdeckun
gen 22 abgedeckt. Fig. 2 veranschaulicht in perspektivi
scher Darstellung einen der beiden Endabschnitte des
Läuferkörpers 2. Die supraleitenden Wicklungen sind in die
im Läuferkörper 2 ausgebildeten Ausnehmungen 17 eingesetzt,
wobei die elektrisch isolierenden Füllstücke 23 mit festem
Sitz in die Zwischenräume zwischen den Feldspulen in die
sen Ausnehmungen 17 eingepaßt sind. Weiterhin werden
die Endabschnitte der Wicklungen 3 durch die Spulenenden
festlegende Hülsen 16, die mit festem Sitz auf den Läufer
körper 2 aufgeschrumpft sind, sicher in ihren Einbaulagen
festgehalten. Die Nuten und die Ausnehmungen 17
können auf einer Drehbank in die Mantelfläche der Welle
2 eingestochen werden.
Fig. 3 zeigt zur Verdeutlichung der Wicklungsanordnung
den Mittelteil des die Wicklung tragenden Läuferkörpers
2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Hierbei sind die supraleitenden Wicklungen 3 sicher in
Nuten 17 eingelegt, die in die Mantelfläche des Läufer
körpers 2 eingestochen sind. Die in den Nuten 17 einge
setzten Wicklungen 3 sind von den elektrischen Isolier
schichten 18 umschlossen, während ihre Außenflächen
durch elektrisch isolierende Abdeckungen 20 abgedeckt
sind. Mehrere Keile 19 sind in die Aussparungen eingepreßt,
die in den Flanken der Nuten 17 über ihren die Wicklungen
3 aufnehmenden Abschnitten ausgebildet sind.
Bisher wurden die Wicklungen 3 in der Weise geformt, daß
lineare (geradlinige) Drähte aus supraleitendem Werkstoff
an jedem Wicklungs- bzw. Windungsumkehrpunkt längs des
Läuferkörpers 2 gebogen wurden. Die supraleitenden Wicklungen
3 besitzen jedoch in jeder Wicklung mehrere 1000
Windungen, und der Supraleiter läßt sich ohne ungünstige
Auswirkungen nicht in einem solchen extremen Ausmaß biegen.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Montage
art der Wicklungen 3 am Läuferkörper 2 erfordert daher einen
großen Arbeits- und Zeitaufwand sowie eine genaue Steuerung
und Überwachung der einzelnen Arbeitsgänge.
Im folgenden ist nun anhand der Fig. 4 und 5 ein erfin
dungsgemäßes Verfahren zum Wickeln und Montieren der Wicklungen
3 am Läuferkörper 2 gemäß Fig. 1, 2 und 3 beschrie
ben, mit dem sich der Arbeits- und Zeitaufwand für die
verschiedenen Arbeitsgänge erheblich verringern läßt.
Fig. 4 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung
einen Schablonenkörper, auf dem die Wicklungen 3 gewickelt
werden. In Fig. 5 ist dieser Schablonenkörper im Schnitt
längs der Linie VII-VII in Fig. 4 veranschaulicht. Der
flache Schablonenkörper 24 besteht aus einem Hauptteil 24 A
und einem Seitenplattenteil 24 B, der an ersterem mittels
mehrerer Schrauben 25 befestigt ist. Die Bodenfläche bzw.
Sohle einer umlaufenden Ausnehmung im Schablonenkörper 24
besitzt gemäß Fig. 5 eine Anzahl von Stufen in Bereichen
entsprechend den Abschnitten einer Wicklung 3, die in
Axialrichtung des Läuferkörpers 2 verlaufen. Jede Stufe
in der Ausnehmungssohle des Schablonenkörpers 24 besitzt
eine Breite B und eine Höhe H, welche der folgenden Be
dingung oder Beziehung genügen:
B = (2π H) × (Z/360) × (1/2), nämlich
B = π HZ/360.
B = π HZ/360.
Darin bedeutet: Z = der Winkel (in Grad), gemessen zwi
schen den beiden axial verlaufenden Abschnitten der Nut
17 in dem Läuferkörper 2 in bezug auf die Achse des Läuferkörpers
2. Die beiden in Fig. 3 dargestellten, axial verlaufenden Ab
schnitte der Nut 17 entsprechen den Abschnitten der
Wicklung 3, die auf den die abgestuften Bodenflächen bzw.
Sohlen aufweisenden Bereichen des Spulenkörpers 24 ge
formt wird. Die Ausnehmungs-Sohle des Spulenkörpers 24
weist abgerundete Ecken an den vier Schnittpunkten der
vier geraden Abschnitte auf, welche der Axial- und der
Umfangsrichtung des Läuferkörpers 2 entsprechen, so daß
der lineare supraleitende Draht, aus dem die Wicklungen 3
geformt werden, beim Wickeln um den Schablonenkörper 24 nicht
stärker als in einem tolerierbaren Ausmaß abgebogen wird.
Genauer gesagt: die vier geraden Abschnitte der Ausneh
mungs-Sohle im Schablonenkörper 24 sind durch kreisbogenför
mig gekrümmte Flächenabschnitte miteinander verbunden.
Gemäß Fig. 5 wird eine Wicklung 3 aus einem linearen
(geradlinigen) supraleitenden Draht durch Wickeln um den
Schablonenkörper 24 herum geformt, wobei die den axial ver
laufenden Nuten 17 im Läuferkörper 2 entsprechenden
Wicklungsabschnitte stufenweise entsprechend den abgestuften
Ausnehmungs-Sohlen des Schablonenkörpers 24 geformt werden
und wobei jeder abgestufte Abschnitt der Wicklung 3
eine Wicklungseinheit derselben darstellt. Da der Schablonen
körper 24 flach und nicht entsprechend der Mantelfläche
des Läuferkörpers gekrümmt und außerdem im Vergleich
zum Läuferkörper 2 leicht und klein ist, läßt sich das Wickeln
der Wicklungen 3 wesentlich wirtschaftlicher und wirk
samer durchführen.
Nachdem die Wicklung 3 auf die in Fig. 5 veranschaulich
te Weise auf dem Schablonenkörper 24 gewickelt worden ist,
werden die Schrauben 25 herausgedreht, und der Seitenplat
tenteil 24 B wird vom Hauptteil 24 A des Schablonenkörpers 24
abgenommen. Sodann wird die Wicklung 3 vom Hauptteil 24 A
des Schablonenkörpers 24 abgenommen und an dem Läuferkörper
2 angebracht, wobei ihre Endabschnitte bzw. ihre umfangs
mäßig verlaufenden Abschnitte zu Kreisbögen entsprechend
den Außenflächen der elektrisch isolierenden Schichten
21 auf den Bodenflächen bzw. Sohlen der Ausnehmungen 17 A
gebogen werden. Die den auf dem Läuferkörper 2 axial ver
laufenden Nuten 17 entsprechenden Abschnitte der Wicklungen
3 werden unter Zwischenfügung der
elektrisch isolierenden Schichten 18 in die Nuten 17 ein
gesetzt, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Nach dem Anbringen der Wicklungen 3 an des die Wicklungen
tragenden Läuferkörpers 2 gemäß den Fig. 1, 2 und 3
werden die elektrisch isolierenden Füllstücke 23 in die
von den Wicklungen 3 in den Ausnehmungen 17 freigelasse
nen Zwischenräume eingesetzt, worauf die Außenflächen
der Wicklungen 3 und der Füllstücke 23 mit den elektrisch
isolierenden Abdeckungen 20 und 22 abgedeckt werden. An
schließend werden die Keile 19 in die in den Nuten 17
über der isolierenden Abdeckung 20 ausgebildeten Ausspa
rungen eingesetzt, und die beiden Hülsen 16 werden auf
die Endabschnitte des Läuferkörpers 2 aufgeschrumpft. Die
Wicklungen 3 werden somit mit weniger Arbeits- und Zeit
aufwand und größerer Genauigkeit sicher an dem Läuferkörper
2 montiert.
Claims (4)
1. Verfahren zum Wickeln und Montieren einer aus einem gerad
linigen Werkstoff geformten mehrlagigen Wicklung an einer
zylindrischen Mantelfläche des wicklungstragenden Läufer
körpers einer elektrischen Maschine, wonach die
mehrteilige Wicklung zunächst auf einer Schablone gewickelt
wird, dann von der Schablone in fertig gewickeltem Zustand
abgenommen wird und in vorgefertigte Nuten des
Läuferkörpers eingesetzt und in den Nuten
befestigt wird, dadurch gekennzeich
net, daß zur Herstellung einer supraleitenden
Wicklung
- a) der Supraleiter in die umfangsmäßig verlaufenden Ausnehmungen eines Schablonenkörpers (24) mit im wesentlichen der Form eines flachen rechteckigen Rings gewickelt wird, wobei vier gerade Abschnitte der Aus nehmungssohle des Schablonenkörpers (24) über kreisbogenförmig gekrümmte Sohlenabschnitte miteinander verbunden sind,
- b) diejenigen Abschnitte der Wicklung (3), welche den in Axial richtung des Läuferkörpers verlaufenden Nuten (17) zugeordnet sind, in Form von mehreren senkrecht zur genannten Axial richtung ausgebildeten Stufen auf dem Schablonenkörper (24) gewickelt werden, und
- c) nach Abnehmen der so vorgeformten Wicklung (3) von dem Schablonen körper (24) diejenigen Abschnitte der Wicklung (3) welche den kreisbogen förmig verlaufenden Nutenbereichen (17) zugeordnet sind, nach träglich zu dieser Bogenform verformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
diejenigen Abschnitte der Wicklung (3), welche den
kreisbogenförmig verlaufenden Nutenbereichen (17)
zugeordnet sind, beim Einlegen der vorgeformten Wicklung
(3) in die Nuten (17) bogenförmig verformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Einsetzen der Wicklung (3) die Seitenwände der
Nuten (17) und die Sohlen der Nuten (17) mit elektrisch
isolierenden Schichten (18, 21) belegt werden, daß nach
dem Einsetzen der Wicklung (3) in die Nuten
(17) elektrisch isolierende Füllstücke (23) in die von
den Wicklungen (3) nicht eingenommenen Zwischenräume in
die Nuten eingesetzt werden, und daß die Außenflächen
der Wicklungen (3), sowie der Füllstücke mit elektrisch
isolierenden Abdeckungen (20, 22) abgedeckt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Schablonenkörper (24), bei welchem die Abschnitte
der Ausnehmungssohle, welche der Axialrichtung der Nuten
(17) des die Wicklungen (3) tragenden Läuferkörpers (2)
entsprechen, mehrere senkrecht zur Axialrichtung des
Läuferkörpers (2) ausgebildete Stufen aufweisen.
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Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4549156A (en) * | 1981-10-08 | 1985-10-22 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Superconducting magnet |
JPS6118349A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導回転電機の回転子 |
US5088184A (en) * | 1989-06-01 | 1992-02-18 | Westinghouse Electric Corp. | Process for making a superconducting magnet for particle accelerators |
US5098276A (en) * | 1989-06-01 | 1992-03-24 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for making a superconducting magnet for particle accelerators |
US5094393A (en) * | 1989-06-01 | 1992-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and process for making a superconducting magnet for particle accelerators |
US5065496A (en) * | 1989-06-01 | 1991-11-19 | Westinghouse Electric Corp. | Process for making a superconducting magnet coil assembly for particle accelerators |
US5065497A (en) * | 1989-06-01 | 1991-11-19 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus for making a superconducting magnet for particle accelerators |
US5072516A (en) * | 1989-06-01 | 1991-12-17 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and process for making a superconducting magnet for particle accelerators |
US5113114A (en) * | 1990-12-18 | 1992-05-12 | General Electric Company | Multilam or belleville spring contact for retaining rings on dynamoelectric machine |
US5118979A (en) * | 1990-12-18 | 1992-06-02 | General Electric Company | Cantilever spring contact for retaining rings on dynamoelectric machine |
JP3172611B2 (ja) * | 1992-11-30 | 2001-06-04 | 株式会社イムラ材料開発研究所 | 超電導体の着磁装置 |
US5430340A (en) * | 1993-04-15 | 1995-07-04 | General Electric Co. | Harmonic current path spring device between retaining ring and rotor wedge of a dynamoelectric generator |
JP3311471B2 (ja) * | 1994-02-25 | 2002-08-05 | スター精密株式会社 | 電磁音響変換器及びその巻線の巻回方法 |
US5777420A (en) * | 1996-07-16 | 1998-07-07 | American Superconductor Corporation | Superconducting synchronous motor construction |
JP2000134852A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の固定子とその製造方法 |
KR20000055061A (ko) * | 1999-02-03 | 2000-09-05 | 에릭 발리베 | 발전기로터의 보빈 |
KR100397557B1 (ko) * | 2001-04-19 | 2003-09-17 | 주식회사 엘지이아이 | 왕복동식 모터의 보빈 및 그 제작방법 |
US6605885B2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-08-12 | General Electric Company | Super-conducting rotor coil support with tension rods and bolts |
US6794792B2 (en) * | 2002-11-13 | 2004-09-21 | General Electric Company | Cold structural enclosure for multi-pole rotor having super-conducting field coil windings. |
DE102004043988B3 (de) * | 2004-09-11 | 2006-05-11 | Bruker Biospin Gmbh | Supraleitfähige Magnetspulenanrordnung |
US7522027B2 (en) * | 2005-12-29 | 2009-04-21 | Siemens Magnet Technology Ltd. | Magnet assembly and a method for constructing a magnet assembly |
GB2438442B (en) * | 2006-05-22 | 2008-06-04 | Siemens Magnet Technology Ltd | Improved magnetic formers |
KR101252266B1 (ko) * | 2011-10-13 | 2013-04-08 | 현대중공업 주식회사 | 초전도 회전기용 회전자 |
US10193424B2 (en) * | 2016-09-28 | 2019-01-29 | Siemens Energy, Inc. | Method and system for welding rotor coils |
CN109560685B (zh) * | 2018-12-04 | 2020-02-28 | 西安电子科技大学 | 一种块材型高温超导电机的转子冲片 |
CN111900817B (zh) * | 2020-08-10 | 2022-03-29 | 淄博高新区华科大高效节能电机技术研发中心 | 一种异步电机的励磁线圈固定装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT115960B (de) * | 1926-04-29 | 1930-01-25 | Siemens Schuckertwerke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Schablonenwicklungen für Maschinen mit halb geschlossenen Nuten. |
DE2503428C3 (de) * | 1975-01-28 | 1978-12-14 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Wicklungsträger zur Aufnahme einer supraleitenden Erregerwicklung im Läufer eines Turbogenerators |
DE2519134B2 (de) * | 1975-04-29 | 1978-04-27 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Läuferkörper für elektrische Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren |
DE2605640C2 (de) * | 1976-02-12 | 1982-03-11 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Verfahren zum Wickeln und Einbringen der Spulen einer supraleitenden Erregerwicklung in die Nuten eines Turbogeneratorläufers |
US4152609A (en) * | 1976-10-22 | 1979-05-01 | Westinghouse Electric Corp. | Rotor member for superconducting generator |
US4131988A (en) * | 1976-10-29 | 1979-01-02 | The Globe Tool And Engineering Company | Method of manufacturing a dynamoelectric field member |
US4217515A (en) * | 1978-02-14 | 1980-08-12 | Westinghouse Electric Corp. | Embedded field winding end turns for dynamoelectric machine rotors |
JPS55122456A (en) * | 1979-03-15 | 1980-09-20 | Toshiba Corp | Method of manufacturing winding for electric appliance |
US4275324A (en) * | 1979-08-31 | 1981-06-23 | Westinghouse Electric Corp. | Dynamoelectric machine having shielded retaining rings |
US4385248A (en) * | 1980-12-17 | 1983-05-24 | General Electric Company | Support method and structure for epoxy impregnated saddle-shaped superconducting windings |
-
1981
- 1981-04-02 JP JP56050883A patent/JPS57166840A/ja active Pending
-
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GB2098101A (en) | 1982-11-17 |
DE3212196A1 (de) | 1982-11-18 |
JPS57166840A (en) | 1982-10-14 |
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