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Isolierung für die Wicklung elektrischer Kaschinen mit geschlossenen
oder halbgeschlossenen Wicklungsnuten und an den Austrittsstellen der Wicklung aus
dem wirksamen Eisen angeordneten zusätzlichen Isolierhülsen Die Isolation der Wicklung
elektrüscher Maschinen ist an der Stelle, an der die Wicklungsstäbe aus dem wirksamen
Eisen heraustreten und in die Wickelköpfe übergehen, der Gefahr ausgesetzt, @daß
sie -:durch die während des Betriebes andauernd stattfindenden, von der Stirnkante
des wirksamen Eisens ausgehenden Glimmerscheinungen allmählich durchbrochen oder
doch zum mindesten erheblich geschwächt wird. Man hat .diese Erscheinurig dadurch
unschädlich zu machen versucht, daß man die Isolation der Nutenleiter an der erwähnten
Stelle, und zwar auf beiden Seiten .des wirksamen Eisens erheblich verdickt hat.
Diese Anordnung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn .das wirksame Eisen mit offenen
Nuten ausgestattet ist, so daß man die Leiter radial in die Nut einlegen kann.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Ausbildung der Isolation, derart,
daß man die Verdickung .der Isolation auch bei geschlossenen oder halbgeschlossenen
Nuten im wirksamen Eisen anwenden kann. Zu diesem Zweck wird über die Isolation
des Nutenleiters, die vor dein Einbringen des letzteren in ;die Nut auf ihn aufgebracht
ist, nach dem Einschieben in die Nut an der Austrittsstelle aus dem wirksamen Eisen
eine zusätzliche Hülle aus Isoliermaterial aufgeschoben. Diese kann auch ein Stück
in das wirksame Eisen hineinreichen, wobei in diesem Teil des wirksamen Eisens die
Wicklungsnuten in an sich bekannter Weise entsprechend erweitert sind. Da es bei
dieser zusätzlichen isolierenden Hülle darauf ankommt, daß sie die Isolation des
Nutenleiters ohne Luftzwischenräume fest umschließt, genügt es nicht, sie vor der
Vereinigung des letzteren mit dem Wickelkopf als geschlossene rohrförmige Hülse
aufzuschieben, sondern man muß sie zum mindesten als aufgeschnittene Hülle oder
besser zweiteilig aufbringen.
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Um nun zur Vermeidung von Luftzwischenräumen ein möglichst dichtes
Anliegen der zusätzlichen Isolierhülle auf der Isolation des Nutenleiters sicherzustellen,
wird gemäß der Erfindung die zusätzliche Isolierhülle außerhalb des wirksamen Eisens
von einer zweiten zusätzlichen Hülle fest umschlossen, .die zweckmäßig aus einer
umgewickelten Band- oder Schnurbandage besteht und zum Zwecke des möglichsten Ausgleiches
der die Glimmerscheinungen verursachenden Potentialunterschiede bis dicht an die
Stirnfläche des wirksamen Eisens herangeführt wird. Zur noch wirksameren Verminderung
der Glimmerscheinungen kann diese zweite
zusätzliche Isolierhülle
in an sich bekannter Weise mit einem elektrischen Leiter öder einem Halbleiter überzogen
sein oder eine Einlage aus solchen Stoffen haben. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig
sein, die zweite zusätzliche Isolierhülle selbst aus einem Halbleiter herzustellen.
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Im nachfolgenden soll die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben
werden. Abb. i stellt einen Längsschnitt durch einen Teil der Stirnpartie einer
elektrischen Maschsine dar. Mit i sind die ersten beiden Blechpakete des wirksamen
Eisens an der Stirnseite, mit 2 ein aus einer Mehrzahl von Teilleitern bestehender
Nutenleiter, mit 3 die vor dem Einlegen des Nutenleiters auf diesen aufgebrachte
Isolation bezeichnet. Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist diese Isolation urimittelbar
bis an den Wickelkopf .4 herangeführt, der in .der üblichen Weise isoliert sein
kann.
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Gemäß der Erfindung ist die Isolation-des Nutenleiters an -der Austrittsstelle
des letzteren aus dem wirksamen Eisen, an .der erfahrungsgemäß die Isolation durch
Glimmerscheinungen ,gefährdet ist, .in folgender Weise geschützt Über die Isolierung
3 des Nutenleiters wird zunächst eine zusätzliche isolierende HÜtlle 5 geschoben.
Um diese ,bequem - einbringen zu können, wird sie zweckmäßig aus zwei einander übergreifenden
Teilen oder z,1-im mindesten bei einteiliger Ausführung als aufgeschnittene Hülse
hergestellt.
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Abb. :2 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Anordnung im Querschnitt.
Mit i ist das wirksame Eisen, mit :2 der beispielsweise aus einer :Mehrzahl von
Teilleitern zusammengesetzte Nutünleiter, mit 3 dessen Isolierung und mit 5 die
zusätzliche Isolierhülle bezeichnet, welch letztere hier aus zwei U-förmigen, übereinandergreifenden
, sattelarteigen Teilen zusammengesetzt ist. Die Länge der letzteren ist zwecks
leichteren Einbringens ein wenig kürzer ,gehalten als der Abstand zwischen der Stirnfläche
des wirksamen Eisens und dem Wickelkopf. Damit .die Wandstärke dieser äußeren Isolierhülle
an allen vier Seiten gleich stark .ist, werden oben und unten Streifen 6 aus demselben
Isoliermaterda.l beigelegt, die auch gegebenenfalls mit den U-förmigen Sätteln gleich
bei der Herstellung zu einem Stück zusammengebacken werden können. Die zusätzliche
Isolierhülle 5 wird zum besseren mechanischen Schutz der Wicklung noch ,ein Stück
in das wirksame Eisen hineingeführt und kann, wie in der Abb. i dargestellt ist,
bis an die Stirnfläche des zweiten Blechpaketes heranreichen.
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Um die beiden sattelartigen Teile der zusätzlichen Isolierhülle unter
möglichster Verrneidung von Lufträumen fest gegen die Isolation des Nutenleiters
zu pressen, sind sie durch eine zweite ringförmige isolierende Hülle 7 zusammengehalten.
Das feste Anliegen dieses Ringers 7 wird am besten dadurch erreicht, daß man ihn
als Band- oder Schnurumwicklung ausführt. Damit der Potentialausgleich möglichst
vollkommen erfolgt, ist es wesentlich, daß die zweite Isolierhüne 7 dicht an der
Stirnseite des wirksamen Eisens anliegt, so daß sie mit Sicherheit auf das Potential
des Eisens aufgeladen wird.
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Um die potentialausgleichende Wirkung noch zu steigern, kann man die
zusätzliche Isotierhülle 7 in an sich bekannter Weise noch mit einem Überzug oder
einer Delegung 8 aus einem elektrischen Leiter oder einem Halbleiter versehen, der
mit der Stirnfläche des wirksamen Eisens in elektrisch gutleitender Verbindung steht
(Abb. i). Diese Belegung ä kann auch in an sich bekannter Weise als Einlage in die
Isolierhülle 7 ausgeführt werden, sofern nur für einen elektrisch hautleitenden
Kontakt mit der Stirnseite des wirksamen Eisens gesorgt ist. Statt .dieser Maßnahme
känn man aber auch die zusätzliche Isolierhülle 7 .gänzlich aus einem Halbleiter
herstellen.
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Wie bereits erwähnt und .in Ahb. i dargestellt, ragt die zusätzliche
isolierende Hülle 5 auch ein Stück in das wirksame Eisen hinein. Dties-e Maßnahme
bietet der Isolation des Nutenleiters einen vorzüglichen Schutz gegen mechanische
Beschädigungen. Bei Kurzschlüssen und sonstigen Stromstößen könnte nämlich durch
die starken, auf Verbiegung der aus dem wirksamen Eisen herausragenden Wicklungsteile
gerichteten Kräfte die Isolation des Nutenleiters an der Stirnkante des wirksamen
Eisens leicht durchgedrückt oder abgeschert werden. Dies wird durch das Hineinragen
der zusätzlichen Isolierhülle 5 in das wirksame Eisen in einfachster Weise vermieden.
Hierbei müssen die Nuten des wirksamen Eisens, soweit die Isolierhülle in sie hineinragt,
in an sich bekannter Weise ererweitert sein.
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Abb. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf solche Wicklungen, bei denen .in an sich bekannter Weise die Isolierung des
Nutenleiters von der nachträglich auf den Wickelkopf beispielsweise durch Umwicklung
mit bandartigem Isolierstoff aufgebrachten Isolierung so überlappt wird, daß eine
Verdickung der Isolierung an der Überlappungsstelle nicht entsteht. Mit i sind wieder
die ersten Blechpakete des wirksamen Eisens, mit :2 der Nutenleiter, mit 3 die vor
dem Einlegen in .die Nuten auf ihn aufgebrachte Isolationsschicht,
mit
.I der Wickelkopf und mit 9 die Isolation des letzteren bezeichnet. Wie sich aus
der Abbildung ergibt, ist dieIsolation 3 des Nutenleiters nach dem Austritt aus
dem wirksamen Eisen konisch zugeschärft, und die diese Zuschärfung überlappende
Isolation ,des Wickelkopfes verläuft vom Wickelkopf weg allmählich, so daß die Gesamtisolationsstärke
die gleiche bleibt. Wie bei Abb. i ist auch hier eine zusätzliche Isolierhülle 5
über den Nutenleiter übergeschoben, die noch ein Stück in <las wirksame Eisen
hineinragt, beispielsweise gemäß AM. 3 bis an die Stirnfläche des zweiten
Blechpaketes.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber angenommen,
,daß die zusätzliche Isolierhülle 5 aus zwei nm Querschnitt [J-förinigen sattelartigen
Teilen @zusainniengesetzt ist und zwecks Erzielung einer rundherum gleichen ZVandstärke
durch Einlagen 6. verstärkt bzw. ausgeglichen ist. An ihrem dem Wickelkopf zugewandten
Ende überdeckt sie die Überlappungsstelle der Nutenleiterisolation 3 und der Wickelkopfisolation
9 und ist gemäß der Abbildung durch eine Schnurbandage 7 fest auf die Überlappungsstelle
gepreßt, wobei zur besseren Verineidung von Luftzwischenräumen gegiebenenfalls ein
Dichtungsmaterial verwendet werden kann. Statt der SchnurbanJage kann auch ein anderes
gleichwertiges Befestigungsmittel, beispielsweise eine Bandumwicklung, verwendet
werden. Um auch hier einen Ausgleich der Glimmentladungen verursachenden Potentialdifferenzen
herbeizuführen, wird diese Bandabe zweckmäßig bis ,an die Stirnfläche des wirksamen
Eisens so herangeführt, cl.aß sie fest an derselben anliegt. Auch hier kann wie
bei der Anordnung nach Abb. i ein mit dem wirksamen Eisen elektrisch leitend verbundener
Überzug oder eine Einlage aus elektrischen Leitern oder Halbleitern vorgesehen oder
die Bandage selbst aus einem Halbleiter, wie z. B. Asbestschnur oder -band, hergestellt
sein.
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Ab @b. .a. zeigt die Anordnung nach Abb. 3 im Querschnitt nach Schnitt
A-B. 11hit i ist das wirksame Eisen, mit 2 der N utenleiter bezeichnet. Die Isolierung
3 des letzteren erscheint hier pair etwa halb so stark wie bei dem in die Nuten
eingebetteten Teil des Leiters (Abb.3), da sie an der zugeschärften Stelle geschnitten
ist. Sie ist überdeckt von der etwa ebenso starken Isolierung g des Wickelkopfes.
Darüber liegen die beiden Schichten der zusätzlichen Isolierhülle 5 mit den Einlagen
6 und die Sclinurbandage 7. Abb. 5 zeigt gleichfalls im Querschnittei ne Abänderung
der Anordnung, bei der die beiden sattelförmigen Teile der zusätzlichen Isolierhülle
5 an .den Seitenflanken in an sich bekannter Weise =geschärft sind, so daß trotz
der überlappung auch ohne besondere Einlagen 6 die Dicke der Isolierschicht rundherum
gleich ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die für das Hineinragen der
Isolierhülle 5 in das wirksame Eisen erforderliche Erweiterung der Wicklungsnuten
geringer sein kann als bei der Anordnung nach den Abb. z und .4, so daß in diesem
Teil des wirksamen Eisens die Zahnsättigung geringer ist.
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Die in den Abbildungen dargestellten Anordnungen sind nur einige Ausführungsbaispiele
der Erfindung. Sowohl in der Form als auch im Material der einzelnen Bestandteile
der Isolierungen sind Abweichungen hiervon möglich. Wesentlich hierbei ist, daß
die erste zusätzliche Isolierhülle gemeinsam finit der zweiten die Isolation des
Nutenleiters an der Austrittsstelle aus dem wirksamen Eisen sowohl in elektrischer
als auch in mechanischer Hinsicht verstärkt und dadurch vor Beschädigungen schützt.