DE4024395A1

DE4024395A1 - Vorrichtung zur halterung der windungsenden einer statorwicklung in einer dynamoelektrischen maschine

Info

Publication number: DE4024395A1
Application number: DE19904024395
Authority: DE
Inventors: Kurt Jaeger; Jose-Pierre Paroz
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1991-03-28

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Halte rung der Windungsenden einer Statorwicklung in einer dynamo elektrischen Maschine, in der die Windungsenden innere und äußere Lagen aufweisen, die am axial außenliegenden Ende miteinander mechanisch und elektrisch verbunden sind, mit einem Ring aus Isoliermaterial, Mitteln zur Verbindung der besagten Wicklungsenden mit dem Ring und Mitteln zur Befe stigung des Ringes an der Stirnseite des Statorblechkörpers.

Die Erfindung nimmt dabei Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der DE-OS 16 13 125 oder der DE-AS 14 63 796 ergibt.

Technologischer Hintegrund und Stand der Technik

Die Befestigung der Wicklungsenden der Statorwicklungen (Wickelkopf) von Turbogeneratoren stellt infolge der großen Anforderungen, welchen diesen Wickelköpfen unterworfen sind, gewisse Probleme. Diese Anforderungen beruhen auf elektroma gnetischen Kraftwirkungen, insbesondere bei Kurzschluß, auf Schwingungserscheinungen und auf unterschiedlichen Wärmedeh nungen der Statorstäbe gegenüber dem Statoreisen während des Betriebes.

Bei der Vorrichtung zur Halterung der Windungsenden einer Statorwicklung in einer elektrischen Maschine nach der DE-OS 16 13 125 schmiegt sich ein Außenring von außen an einen Teil der äußeren Lagen der Windungsenden an. Ein Innenring, der unabhängig vom Außenring ist, greift an die inneren Lagen der Windungsenden an. Um die gegenseitige axiale Verschie bung der beiden Ringe zu unterbinden, sind als C-förmige Bü gel ausgebildete Vorrichtungen, welche die Windungsenden umgreifen, zur Verbindung der beiden Bügel vorgesehen. Die beiden Ringe sind mit axial verlaufenden Halterungen ver schraubt, die ihrerseits an der Stirnseite des Statorblech körpers befestigt sind.

Bei der axial beweglichen und radial fixierten Wickelkopf halterung für die Statorwicklung eines Turbogenerators nach der DE-AS 14 63 796 sind die Wickelköpfe mittels Keilen und Zwischenstücken distanziert und zwischen zwei konzentrischen Isolierringen festgehalten. Dabei ist der äußere Isolier ring gegenüber Gehäuseteile in radialer Richtung über Gleit keile, die bei Wärmedehnung des Wickelkopfes eine axiale Verschiebung des äußeren Isolieringes gestatten, festgelegt und mit dem Statorgehäuse über elastische Teile verbunden.

Die Wickelkopfhalterung nach der US-PS 48 00 314 entspricht im großen und ganzen derjenigen nach der DE-AS 14 63 796, verwendet jedoch nur einen Außenring. Die Wickelkopfenden sind gruppenweise unter sich verkeilt und verklebt und an diesen Außenring mittels Bändern angebunden.

Kurze Darstellung der Erfindung

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf gabe zugrunde, eine Halterung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die wirtschaftlich und einfach herstellbar ist, allen Betriebsbeanspruchungen der genannten Art zuverlässig standhält und darüber hinaus auch eine praktisch zerstö rungsfreie Demontage des Wickelkopfes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ring auf der dem Statorblechkörper zugewandten Stirnfläche eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, in welche die Lei terstabenden eintauchen und darin fixiert ist.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß der gesamte Wickelkopf ein bis an sein Ende in sich starres Gebilde bildet und Die Verspannkräfte wirken nicht unmittelbar auf die vergleichsweise empfindlichen Schaltver bindungen zwischen den inneren und äußeren Windungslagen. Darüber hinaus ist der Platzbedarf sehr klein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die damit erzielba ren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gestalt eines vereinfachten Längsschnitts durch die End partie eines Turbogenerators;

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Ansicht des Wickelkopfs der Maschine nach Fig. 1, aus welcher die federnde Auf hängung des Wickelkopfs am Statorblechkörper er sichtlich ist;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 sind je zwei Leiterstäbe 1, 2 bzw. 3, 4 einer Sta torwicklung dargestellt, welche in ein und derselben Nut ei nes Statorblechkörpers 5 liegen. An den Enden sind die Stäbe 1 und 2 bzw. 3 und 4 je durch eine metallische Platte 6 me chanisch und elektrisch miteinander verbunden und durch Iso lierkappen 6′ elektrisch isoliert. Der Statorblechkörper 5 ist in bekannter Weise mittels Statorpreßplatte 7 und Zug bolzen 8 axial verspannt. An der Statorpreßplatte 8 sind in Umfangrichtung gleichmäßig verteilt radial nach innen ge richtete Blattfedern 9 befestigt, welche an einem Tragring 10 angreifen. An diesem Tragring 10 wiederum sind axial ge richtete Traversen 11 aus glasfaserverstärktem Kunststoff angeschraubt, deren Innenkontur in etwa der Außenkontur des Wickelkopfs folgt (vgl. Detailansicht gemäß Fig. 3). Unter Zwischenschaltung von Isolierstücken 12, 12′ zwischen den übereinanderliegenden Leiterstäben 1, 2 bzw. 3, 4 und zwischen den äußeren Leiterstäben 1 bzw. 4 und den Traversen 11 sind die Leiterstäbe an den Traversen 11 mittels kunstharzge tränkter Glasfaserkordeln 13 befestigt. Die Aufhängung des Wickelkopfes an den Blattfedern 9 erlaubt axiale Relativbe wegungen zwischen der Statorwicklung und dem Statorblechkör per. Insoweit entspricht der geschilderte Aufbau des Turbo generators dem Stand der Technik.

Erfindungsgemäß sind nun die äußerste Enden der Leiter stäbe 1,.., 4 Statorwickelkopfes in einen Ring 14 aus glasfa serverstärktem Kunststoff, der mittels Bolzen 15 an den Tra versen 11 befestigt ist, eingebettet. Im einfachsten Fall ist hierbei der Ring 14 auf seiner der Maschine zugewandten Stirnseite mit einer umlaufenden Nut 16 versehen, deren Breite (in Radialrichtung) wenig größer als als der (radiale) Außendurchmesser der Kappen 6. Die verbliebenen Spalte zwischen der Kappe 6 und den Nutwänden sind mit einer Gießmasse 17 ausgegossen. Hierfür eignen sich insbesondere Gießmassen, die nach dem Aushärten elastisch bleiben, z.B. Silikongummi oder Silikon-Kautschuk. Die verbleibenden Leer räume in der Nut 16 zwischen benachbarten Kappen 6′ können mit Füllstücken aus Isoliermaterial aufgefüllt werden und erhöhen auf diese Weise die Steifheit der Abstützung in Um fangsrichtung. Anstelle von Gießmassen auf Silikon kautschuk-Basis eignen sich grundsätzlich auf solche auf Epoxidharz-Basis. Nur erschweren derartige Gießmassen die im Reparaturfall notwenig werdende Demontage des Statorwic kelkopfes.

Die Gießmasse 17 kann auch in anderer Form als Gießen ein gebracht werden, beispielsweise durch Einlegen von mit Gießmasse auf Silikonkautschuk- oder Epoxidharz-Basis ge tränktem Vlies oder Gewebe aus Glasfaser oder dergl. vor dem Aufsetzen des Ringes 14.

Anstelle eines Ringes 4 mit einer umlaufenden Nut kann auch ein Ring verwendet werden, der auf seiner der Maschine zuge wandten Stirnseite eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist, welche in Zahl und Geometrie den Kappen 6 angepaßt sind. Dann entfallen die optionalen Füllstücke.

Bei Verwendung einer Gießmasse empfiehlt es sich, das Aus gießen bei vertikal gestelltem Stator durchzuführen. Dies bedeutet insoweit keinen besonderen Mehraufwand, als im Zuge der Herstellung des Stators dieser ohnehin aufgerichtet wer den muß, z.B. beim Einfahren des mit der Statorwicklung versehenen Statorblechkörpers in das Maschinengehäuse.

Claims

1. Vorrichtung zur Halterung der Windungsenden (1, 2, 3, 4) einer Statorwicklung in einer dynamolelektrischen Ma schine, in der die Windungsenden innere (2, 3) und äuß ere Lagen (1, 4) aufweisen, die am axial außenliegen den Ende miteinander mechanisch und elektrisch verbun den sind, bestehend aus einem Ring (14) aus Isolierma terial, Mitteln (17) zur Befestigung der besagten Wick lungsenden an dem Ring (14) und Mitteln (15) zur Befe stigung des Ringes (14) an der Stirnseite des Sta torblechkörpers (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) auf der dem Statorblechkörper (5) zugewandten Stirnfläche eine oder mehrere Ausnehmungen (16) auf weist, in welche die Leiterstabenden eintauchen und darin fixiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) mit einer umlaufenden Ringnut (16) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen zwei benachbarten Windungsenden mit Füllstücken aus Isoliermaterial ausgefüllt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) auf seiner dem Statorblechkörper (5) zugewandten Stirnfläche eine der Zahl der Windungsenden entsprechende Anzahl von Ausnehmungen aufweist, welche in ihrer Geometrie und ihrer Verteilung den Windungsen den angepaßt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsenden in der Nut (16) bzw. den Ausnehmungen mittels einer elastischen Gieß masse (17), vorzugsweise einer Gießmasse auf Silikon kautschuk-Basis, fixiert sind.