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Verfahren zum Einbringen von aus einem fortlaufenden Leiter gewickelten,
bis auf einen Wicklungskopf fertig isolierten Spulen in halbgeschlossene Nuten elektrischer
Maschinen. Bei Wechselstrommaschinen, insbesondere bei Hochspannungsmotoren und
Generatoren, werden im allgemeinen aus elektromagnetischen Rücksichten die halbgeschlossenen
Nuten den offenen Nuten vorgezogen.
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Um Lötungen in größerer Anzahl zu vertneiden, wird die Wicklung bisher
wie folgt ausgeführt: Man führt entweder einen der Drähte nach dem anderen in die
voraus mit fsolierröhren ausgestatteten Nuten ein oder man führt in die Nuten vorher
auf einer Schablone hergestellte Wicklungen ein, wobei die Drähte des einen .der
Köpfe umgebogen und fächerartig. ausgebreitet sind, und zwar in einer genügend dünnen
Schicht, um durch den Schlitz der Nut gehen zu können, während der andere Kopf im
voraus seine endgültige Form erhält.
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Nachdem die Wicklung in die Nut eingeführt ist, werden die fächerartig
ausgebreiteten Drähte wieder gerichtet und ihnen die endgültige Form der Wicklungsköpfe
gegeben.
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Diese letztere Wicklungsart, welche den Vorteil hat, daß die Wicklungen
im Kompoundbad behandelt werden können, bevor sie in ihre Stellung in ihrer Nut
gebracht werden, bat jedoch den Nachteil, daß Schwierigkeiten bei der Durchführung
entstehen, insbesondere wenn die Nuten ziemlich große Abmessungen haben. In .diesem
Falle erfordert die Ausbreitung der Fäden eines der Köpfe einer Wicklung viel Platz,
und die Wicklungsköpfe verlangen viel Raum, besonders bei Maschinen mit schwachem
Polbogen.
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Die Erfindung besteht nun in einem Wicklungsverfahren, durch welches
die vorhin erwähnten Schwierigkeiten vermieden werden. Zu diesem Zweck wird gemäß
der Erfindung die in die Nuten einzuführende Wicklung in zwei oder mehrere Pakete
unterteilt, welche man nacheinander in die Nut einführt.
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Abb. i und 2 der Zeichnung stellen im Schnitt und in Vorderansicht
eine gemäß der Erfindung hergestellte Wicklung in einer Statornut nach ihrer Vollendung
dar, deren Anzahl der Pakete j e Nut in dem gewählten Ausführungsbeispiel zwei beträgt
(Pakete T und U).
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Abb. 3 und 4 zeigen in einem Schnitt durch die Nut und in Vorderansicht
die Einführung des ersten Paketes in die Nut.
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Abb. 5 veranschaulicht den aus dem Isolierrohr heraustretenden Teil
des Paketes T, fertig gebogen und isoliert.
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Abb. 6 zeigt im Schnitt die bisherige Art der Einführung einer Spule
in eine Nut, deren beider Höhe gleich ist.
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Gemäß der Erfindung wird jedes der Pakete, aus denen die Wicklung
einer Nut sich zusammensetzt, vorher auf einer Schablone hergestellt. Die wirksamen
Teile der Pakete werden in einem Kompoundbad behandelt und liegen in Isolierröhren.
Der eine der Köpfe der Wicklungen erhält sogleich seine endgültige Form, während
die Drähte des anderen Kopfes bei ihrem Austritt am anderen Ende der Isolierröhre
fächerartig in einer genügend dünnen Lage ausgearbeitet werden, um sie durch den
Schlitz der Nut hindurchführen zu können.
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Die Einführung der Pakete in die Nut wird mit dem Paket T begonnen,
welches den Platz auf dem Nutengrund einnehmen soll. Diese Einführung wird .in der
Weise bewirkt, daß das Paket an dem offenen Ende der beiden entsprechenden Nuten
so nahe am Luftzwischenraum wie möglich eingefädelt wird, während :die aus den Isolierrohren
an ihrem vorderen Teil austretenden Verbindungsdrähte durch den Schlitz der Nuten
auf ihrer ganzen Länge eingeschoben werden (Abb. 3 und 4). Das vollständig eingeführte
Paket wird auf den Nutengrund gebracht, und die Verbindungsdrähte werden wieder
geradegerichtet und ihnen die endgültige Form der Wicklungsköpfe gegeben.
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Sobald das erste Paket an seinen Platz gebracht ist, verfährt man
in gleicher Weise bei der Einführung des anderen oder der anderen NTutpakete und
bei dem Richten der Verbindungsdrähte und dem Formen der Spulenköpfe.
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Man ersieht, daß dank der Erfindung die Einsetzung der Wicklung sich
sehr leicht bewerkstelligen läßt, da bei der Einführung die Anzahl der fächerartig
auszubreitenden und in der ganzen Länge des Schlitzes der Nut einzuführenden Drähte
erfindungsgemäß verringert wird gegenüber der Anzahl der
Drähte,
die in Frage kommen würde, wenn die Wicklung aus einem einzigen Paket von der Nut
gebildet wäre (Abb. 6).
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Außer diesem Vorteil ermöglicht das den Gegenstand :der Erfindung
bildende Wick-Iungsverfahren, wie nachfolgend erläutert wird, die Länge der Spulenköpfe
zu verkürzen, die im allgemeinen bei Wicklungen mit einer einzigen Spule in jeder
Nut viel Raum beanspruchen.
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Die Linie A (Abb. 3) stellt in der Einführungsstellung des Paketes
die Ausdehnung der untersten Drähte in der achsialen Ebene vom Austritt aus dem
Rohre bis zu der Stelle dar, wo sie nach der nächsten Nut hin umgebogen werden.
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Die Linie B (Abb. q.) ist die halbe Länge dieses Drahtes zwischen
den beiden Nuten. Die Linie C (Abb. i und 5) stellt die Länge des Drahtes in der
achsialen Ebene der Nut nach Fertigstellung der Wicklung dar, und zwar vom Grunde
der Nut beim Austritt aus dem Rohre bis zum Punkte x, von wo ab er zur Abformung
der Stirnverbindungen der Wicklungsköpfe umgebogen wird.
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Die Linie D (Abb. 2 und 5) ist die halbe Länge einer Stirnverbindung.
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Der ganze Linienzug A + Bist naturgemäß gleich der Gesamtlänge C+D,
da beide Strekken die ganze Länge der Drahtverbindung zwischen den Enden der Isolierrohre
darstellen, die eine in der Einführungsperiode, die andere nach Fertigstellung der
Wicklung. Andererseits sind die Längen B und D dadurch kaum veränderbar, daß die
Wicklung in einem oder mehreren Paketen je Nut hergestellt wird. Die Länge C würde
also uni so viel geringer sein, als die Länge A kleiner gehalten werden könnte.
Aus dem Vergleich der Abb.3 und 6 ersieht man, wie die Länge A verkleinert werden
könnte durch Unterteilung der Wicklung in mehrere Pakete gemäß der Erfindung.
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Es sei noch bemerkt, daß man bei zwei Paketen je Nut eine weitere
Verringerung des von den Wicklungsköpfen beanspruchten Raumes erzielen könnte durch
Anwendung einer geringeren Anzahl von Drähten in dem Paket auf dem Grunde der Nut
als in dein benachbarten, durch einen Luftzwischenraum getrennten Paket. Dies ist
bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel rler Fall.
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Um die Unterteilung der Leiter in zwei Pakete in der zweckmäßigsten
Weise ' auszuführen, müssen die Stirnverbindungen I) der beiden Teilspulen T- und
U in die gleiche H5he geführt werden (Abb. i), wobei die äußeren Verbindungsstücke
nicht länger sind, als zu ihrer Einführung erforderlich ist (Abb.4). Wenn in der
Tat das obere Paket T größere Drahtabmessungen besitzt, als dieser Bedingung entspricht,
ist die Länge A größer und der Kopf der oberen Halbspule liegt höher, als in der
Abb. i dargestellt; wenn dagegen die Unterspule U größere Abmessungen besitzt, kommt
sie höher zu liegen, als in Abb. i wiedergegeben.
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Man stellt also die am wenigsten Raum beanspruchende Spulenanordnung
her, wenn man für die Teilspulen T und U solche Abmessungen wählt,
daß einerseits die Längen der Stirnverbindungen D der beiden Teilspulen
T und U nach der Fertigstellung genau gleich sind und daß anderseits
die Längen B der Leiter der beiden Teilspulen während des Einfädelns ebenfalls gleich
und möglichst klein sind.
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Da die Gleichung A -f- B - C -[- D für beide
Teilspulen T und U gilt, ist die Verschiedenheit der Längen von C -für jede derselben
ebenso groß wie die der Längen A.
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Da die Länge C der oberen Teilspule T unvermeidlich kürzer ist als
die der unteren Teilspule U, so wird auch die Länge A der oberen kleiner sein müssen
als die Länge A der unteren, d. h. die obere Teilspule T wird weniger Drähte enthalten
müssen als die untere U, da A wächst und kleiner wird mit der Windungszahl
der Teilspule.
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Je nach den Umständen beträgt das Verhältnis der Anzahl der Leiter
in den beiden Spulen etwa i : 1,5 - 1,8.