DE495649C

DE495649C - Device for holding the windings or laminated stacks of electrical machines

Info

Publication number: DE495649C
Application number: DEA47333D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1925-03-23
Filing date: 1926-03-24
Publication date: 1930-04-09

Description

Vorrichtung zum Festhalten der Wicklungen oder Blechpakete von elektrischen Maschinen Bisher wurden die Haltevorrichtungen zum Befestigen der Wicklungsteile oder Blechpakete elektrischer Maschinen aus unmagnetischem Stahl hergestellt, der hauptsächlich aus Eisen mit erheblichen Zusätzen von Nickel und Mangan besteht. Dieser Werkstoff ist aber schwer zu bearbeiten, wechselt in der Zusammensetzung und hat nur verhältnismäßig geringe Festigkeit. Es wurde vielfach versucht, die mechanischen Eigenschaften solcher Eisenlegierungen zu verbessern, doch konnte dies bisher nicht erreicht werden, und es gelang auch nicht, einen anderen Werkstoff zu finden, der hinsichtlich seiner mechanischen, elektrischen und Festigkeitseigenschaften voll befriedigen könnte. Die bekannten, nicht eisenhaltigen Legierungen oder Metalle sind entweder zu wenig fest, oder sie haben zu große elektrische Leitfähigkeit oder beides. Die größere elektrische Leitfähigkeit verursacht Wirbelstromverluste, während die geringe mechanische Festigkeit große Abmessungen der Haltekonstruktionen erfordert.Device for holding the windings or laminated stacks of electrical Machines So far, the holding devices were used to attach the winding parts or laminated stacks of electrical machines made of non-magnetic steel, the consists mainly of iron with significant additions of nickel and manganese. However, this material is difficult to process and its composition changes and has only relatively low strength. It has been tried many times that to improve the mechanical properties of such iron alloys, but it could has not yet been achieved, and it has not been possible to use any other material to find the one in terms of its mechanical, electrical and strength properties could fully satisfy. The well-known, non-ferrous alloys or metals are either not strong enough or have too much electrical conductivity or both. The greater electrical conductivity causes eddy current losses while the low mechanical strength requires large dimensions of the support structures.

Für die rasch laufenden Turbogeneratoren ist es von großer Bedeutung, die Haltevorrichtung derart herzustellen, daß bei der hohen Tourenzahl dieser Maschinen weder eine zu große Erwärmung noch ein Reißen der Haltevorrichtung eintritt sowie daß die elektrischen und magnetischen Verluste in ihnen möglichst gering bleiben.For the high-speed turbo generators, it is of great importance to produce the holding device in such a way that with the high number of revolutions of these machines neither excessive heating nor tearing of the holding device occurs and that the electrical and magnetic losses in them remain as low as possible.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß derartige Einrichtungen, wie Bandagen, Halteringe, Endscheiben, Stirnkappen u. dgl., aus einer dem Monel-Metall ähnlichen Legierung hergestellt werden, die mehr als 5o % Nickel enthält. Gewöhnliches Monel-Metall ist für solche Zwecke noch zu leicht magnetisierbar. Durch Zusatz von Aluminium wird aber der magnetische Widerstand erhöht, und durch einen Zusatz von Kohlenstoff werden auch die mechanischen Eigenschaften verbessert. Die so erhaltene Legierung übertrifft den bisher für solche Zwecke verwandten, nicht magnetisierbaren Stahl hinsichtlich seiner elektrischen und magnetischen Eignung, aber auch sogar hinsichtlich der Festigkeit.According to the invention this is achieved in that such devices, such as bandages, retaining rings, end plates, end caps and the like, made of a Monel metal A similar alloy containing more than 50% nickel can be produced. Ordinary Monel metal is still too easy to magnetize for such purposes. By adding Aluminum, however, increases the magnetic resistance, and by adding Carbon's mechanical properties are also improved. The thus obtained Alloy surpasses the non-magnetizable alloy previously used for such purposes Steel in terms of its electrical and magnetic suitability, but also even in terms of strength.

Eine geeignete Legierung enthält etwa 6o bis 75 % Nickel, 25 bis 4o% Kupfer, etwa o,5 bis 5 "J" Aluminium und mehrere zehntel Prozent Kohlenstoff, wobei zu einem höheren Aluminiumgehalt ein geringerer Kohlenstoffgehalt gehört, sind umgekehrt.A suitable alloy contains about 6o to 75% nickel, 25 to 4o% Copper, about 0.5 to 5 "J" aluminum and several tenths of a percent carbon, being A higher aluminum content corresponds to a lower carbon content, are reversed.

Bei der Herstellung der Legierung geht man coi: einer Schmelze von Nickel und Kupfer in geeigneten Mischungsverhältnissen aus, in die das Aluminium eingerührt wird. Der Kohlenstoff wird in Form eines hochkohlenstoffhaltigen Gußeisens oder eines anderen kohlenstoffreichen Materials eingetragen. Der Nickelgehalt kann in weiten Grenzen schwanken, soll aber immer über 5o % betragen.When making the alloy, one goes to coi: a melt of Nickel and Copper in suitable mixing proportions, into the the aluminum is stirred in. The carbon comes in the form of a high carbon Cast iron or other carbon-rich material entered. The nickel content can fluctuate within wide limits, but should always be over 5o%.

Schließlich kann der Schmelze ein Desoxydationsmittel, z. B. Mangan, zugesetzt werden, das aber ebenso wie ein etwaiger Eisenzusatz für die Legierung selbst nicht wesentlich ist.Finally, a deoxidizer, e.g. B. Manganese, can be added, but this as well as any iron addition for the alloy itself is not essential.

Als besonders geeignete Zusammensetzung wurde gefunden: 63,5 % ... 62,5 % Nickel, 34 % ... 34 % Kupfer, 2,4 % ... 3,3 % Aluminium, o,I % ... o,2 % Kohlenstoff. Vor dem Gießen kann in die Legierung o,I bis I % Magnesium eingerührt werden, wodurch die Schmiedbarkeit erhöht wird.A particularly suitable composition was found to be: 63.5% ... 62.5% nickel, 34% ... 34% copper, 2.4% ... 3.3% aluminum, o, I% ... o, 2% Carbon. Before casting, 0.1 to 1% magnesium can be stirred into the alloy which increases the forgeability.

Die Festigkeit des so gewonnenen Baustoffes kann noch durch eine kombinierte Wärme- und Formänderungsbehandlung erhöht werden. Dann wird das gewonnene Gußmaterial bei etwa Iooo° C oder darunter geschmiedet und bei etwa 75o° C oder etwas darunter fertiggeschmiedet oder einer anderen gleichwertigen Formänderung unterzogen. Nachdem durch weitere Formänderung bei gewöhnlicher Temperatur ein Gegenstand von den gewünschten Massen hergestellt ist, wird dieser nochmals etwa 6 Stunden auf 5oo bis 700° C erhitzt und dann so rasch abgekühlt, daß er innerhalb weniger Minuten auf Zimmertemperatur kommt. Der so erhaltene Baustoff für die Stirnkappen usw. erreicht schließlich eine Zugfestigkeit von etwa 86,5 bis IoI kg/qmm, eine Elastizitätsgrenze von 6o bis 72,5 kg/qmm, ist leicht zu bearbeiten und hat einen elektrischen Widerstand von 6o bis 65 Mikrohm/cm3.The strength of the building material obtained in this way can still be combined with a Heat and deformation treatment can be increased. Then the obtained casting material Forged at about 100 ° C or below and at about 750 ° C or slightly below forged or subjected to another equivalent change in shape. After this by further change of shape at ordinary temperature an object of the desired Mass is produced, this is again heated to 500 to 700 ° C for about 6 hours and then cooled so quickly that it reached room temperature within a few minutes comes. The building material obtained in this way for the end caps etc. finally reaches a Tensile strength of about 86.5 to 10 kg / sqmm, an elastic limit of 6o to 72.5 kg / qmm, is easy to work with and has an electrical resistance of 6o to 65 microhm / cm3.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for holding the windings or Laminated stacks of electrical machines, characterized in that the for production The material used consists of an alloy similar to the Monel metal, the Aluminum and carbon to increase magnetic and electrical resistance is added.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the alloy used is made of

is composed, which optionally o, i to i 11 / o magnesium are added.