DE508068C

DE508068C - Fastening to prevent tangential shifts in the rotor windings of electrical machines with inserted winding holders and axial air ducts along the coils of the winding

Info

Publication number: DE508068C
Application number: DET30404D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Regelein
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-05-26
Filing date: 1925-05-26
Publication date: 1930-09-24

Description

Zur Erreichung eines höchst möglichen Gütegrades erhalten Läufer elektrischer Maschinen mit eingesetzten Wicklungshaltern Spulen, die vorher einbaufertig hergestellt und im vollkommen fertigen Zustande in den Läufer eingesetzt werden. Um nun diese Spulen wirksam kühlen zu können, werden sie in den Läufer derartig eingesetzt, daß sich zwischen den die Läufernuten bildenden Wicklungshaltern einerseits und der Spule anderseits axiale Kanäle bilden, durch die das Kühlmittel hindurchstreichen kann.In order to achieve the highest possible level of quality, rotors are equipped with electrical machines with inserted winding holders, coils, which were previously manufactured ready for installation and in the completely finished state in the Runners are used. In order to be able to cool these coils effectively, they are in the rotor used in such a way that between the winding holders forming the rotor grooves on the one hand and the coil on the other hand form axial channels through which the Coolant can pass through.

Zum Halten der Spulen in der Umfangsrichtung hat man zunächst vorgeschlagen, die einzelnen Leiter profiliert auszubilden, um so eine Verschiebung der Leiter in der Nut zu verhindern. Diese Ausführung hat jedoch bei bochbeanspruchten Maschinen zur völligen Sicherung der Leiter gegen eine tangentiale Verschiebung nicht ausgereicht. Man hat daher in gewissen Abständen entsprechend der . Spulenform ausgebildete Haltekörper angeordnet und dadurch eine Verschiebung der Leiter in allen Fällen verhindert. An diesen eingebauten Haltekörpern erfährt jedoch im Betrieb der Maschine der durch die axialen Kanäle hindurchtretende, die Spulen belüftende Luftstrom jedesmal eine Ablenkung, und infolgedessen kann die Luft nicht ohne zusätzliche Reibungsverluste durch die Kanäle hindurchströmen, was für eine gute Belüftung von großem Nachteil ist. Auch lagern sich an den in den Kanälen durch diese Haltekörper gebildeten Ecken die mit der Luft trotz eingebauter Filter mitgerissenen Staubfeilchen ab, wodurch eine Verschmutzung und somit eine Gefährdung des Läufers herbeigeführt wird. Eine Entfernung dieser Verschmutzung ist wegen der den glatten axialen Durchtritt versperrenden eingebauten Haltekörper kaum oder nur mit sehr großen Schwierigkeiten möglich.To hold the coils in the circumferential direction, it was initially proposed that to form individual conductors profiled, so as to shift the conductors in the groove impede. However, this design has to be complete with machines subject to heavy loads Securing the ladder against tangential displacement is insufficient. One therefore has at certain intervals according to the. Coil shape trained holding body arranged and thereby prevents the ladder from shifting in all cases. At these built-in holding bodies, however, the Operation of the machine, which passes through the axial channels and ventilates the coils Airflow is a diversion every time, and as a result the air cannot do without it additional frictional losses flow through the channels, what good ventilation is of great disadvantage. They are also stored in the channels through these holding bodies formed corners are the dust particles that are carried away with the air despite the built-in filter from, which leads to contamination and thus a risk to the rotor will. A removal of this contamination is necessary because of the built-in blocking the smooth axial passage Holding body hardly possible or only with great difficulty.

Man hat daher den Nutengrund mit Einfräsungen versehen und die Wicklung zwischen diese Einfräsungen gelegt, während sie am Nutenkopf durch die bis zur Wicklung heranreichenden Zahnköpfe seitlich abgestützt wurde. Eine derartige Befestigung hat den Nachteil, daß der Zahnkopf, in den der Nutenverschlußkeil eingreift und an dem außerdem die Wicklung seitlich anliegen muß, ziemlich breit ausgeführt werden muß, wodurch die Kühlung verschlechtert und die Streuung vergrößert wird.The bottom of the slot has therefore been milled and the winding between these millings are placed while they are laterally supported on the groove head by the tooth heads reaching up to the winding became. Such a fastening has the disadvantage that the tooth head in which the groove locking wedge engages and on which the winding must also rest laterally, must be made quite wide, whereby the cooling deteriorates and the scattering is increased.

*) Von dem Palenlsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The Palenl seeker stated as the inventor:

Wilhelm Regelein in Mülheim, Ruhr.Wilhelm Regelein in Mülheim, Ruhr.

Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die Spulen an ihren äußeren radialen Stirnenden in den Nutenverschlußkeilen befestigt sind. Der Nutenverschlußkeil erhält zu diesem Zwecke vorteilhaft Einfräsungen, in die die radialen Stirnenden unmittelbar eingebettet werden. Man kann aber die radialen Stirnenden der Wicklung auch in U-förmige Schienen legen, die ίο man in den Keilen einbettet, einzapft oder sonstwie befestigt. Dieselbe mittelbare Befestigungsart empfiehlt sich auch am Nutengrund an Stelle der bisher üblichen Einfräsungen in dem Läufer. Die JJ-förmigen Schienen können gleichzeitig als Dämpferwicklung dienen, wodurch ein großer Querschnitt der Dämpferschienen erreicht wird, ohne daß hierfür die Nutentiefe weiter vergrößert zu werden braucht.This disadvantage is avoided according to the invention in that the coils on their outer radial ends are fastened in the slot wedges. The groove locking wedge for this purpose is advantageously milled into the radial front ends be embedded immediately. But you can use the radial ends of the winding also put in U-shaped rails, which ίο one embeds in the wedges, pegs or otherwise attached. The same indirect type of fastening is also recommended at the bottom of the groove instead of the previously usual millings in the runner. The JJ-shaped rails can also serve as a damper winding, creating a large cross-section of the Damper rails is achieved without the groove depth being increased further needs to be.

Damit nun die einzelnen Spulenwindungen unter sich mechanisch verbunden sind, werden zweckmäßig im Innern des Spulenquerschnittes in gewissen axialen Abständen Mitnehmerstücke eingeführt, die einen mechanischen Verband der einzelnen Windungen untereinander herbeiführen. Es können z. B. an den radialen Stirnenden gut isolierte Metalldorne eingetrieben werden, an deren Stelle auch Mitnehmer ganz aus geeignetem Isolationsstoff und von beliebiger Form treten können. Eine Verschlechterung in bezug auf den Isolationswert der Spulen braucht hierdurch nicht herbeigeführt zu werden·, da bei der geringen Windungsspannung die Isolationszwischenlagen zwischen den einzelnen Windungen noch ausreichend sind, insbesondere wenn die Bohrungskanten der Kupferwindungen gut abgegratet werden. Nötigenfalls könnte man durch Aufbohren jeder zweiten Windung und Einlegen von Isolationsringen den Isolationswert verbessern, jedoch erscheint letztere Maßnahme nicht immer nötig, da diese inneren Stellen der Spulen nicht verschmutzen können. Durch die so geschaffene Spulenbefestigung wird erreicht, daß einerseits die zwischen den Spulen und Wicklungshaltern gebildeten Luftkanäle in keiner Weise eingeengt werden, so daß ein allseitig glatter Verlauf der die Kanäle durchströmenden, die Spulen kühlenden Luft erzielt wird, was für eine gute Kühlung der Spulen von großer Wichtigkeit ist. Andererseits ragen in diese Kanäle keine Wicklungshalterteile hinein, und es sind somit auch keine Ecken in den Kanälen vorhanden, an die sich mitgerissene Schmutzteilchen ablagern könnten, so daß der Läufer sich ständig in sauberem Zustande befindet. Sollten die Kanäle dennoch im Laufe der Zeit verschmutzen·, so können sie leicht und mühelos gereinigt werden, da sie glatt durchgehend verlaufen.So that the individual coil windings are now mechanically connected to one another appropriately in the interior of the spool cross-section at certain axial distances driver pieces introduced a mechanical association of the individual windings with one another bring about. It can e.g. B. well-insulated metal spikes at the radial ends are driven, in their place also drivers made entirely of suitable insulation material and can step in any shape. A deterioration with regard to the insulation value of the coils need not be brought about as a result to become ·, because with the low winding voltage the insulation layers between the individual windings are still sufficient, especially if the bore edges of the copper turns are good be trimmed. If necessary, you could drill every second turn and Inserting insulation rings improve the insulation value, but the latter appears Measure not always necessary, as these inner parts of the coils cannot get dirty. The coil attachment created in this way ensures that on the one hand the between The air channels formed by the coils and winding holders are not restricted in any way, so that a smooth course on all sides the air flowing through the channels, cooling the coils is achieved, what for a good cooling of the coils is of great importance. On the other hand protrude into this Channels do not put any winding holder parts in, and there are therefore no corners in the channels present, could be deposited on the entrained dirt particles, so that the Runner is constantly in a clean condition. The channels should still be in the course pollute the time · so they can easily and can be cleaned effortlessly as they run smoothly throughout.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Abb. ι zeigt die Befestigung der Wicklung unmittelbar im Keil, und Abb. 2 die Befestigung der Wicklung in U-förmigen Schienen, die ihrerseits wieder in den Keil 1)ζλν. in den Läufer eingezapft sind. Abb. 3. und 4 zeigt die mechanische Verbindung der einzelnen Spulenwindungen untereinander durch einen in die Mitte der Windung eingeführten Dorn.Fig. Ι shows the attachment of the winding directly in the wedge, and Fig. 2 the attachment the winding in U-shaped rails, which in turn are again in the wedge 1) ζλν. in the Runners are pegged. Fig. 3 and 4 shows the mechanical connection of each Coil turns one below the other through a mandrel inserted in the middle of the turn.

Die Spulenwicklung 1 ist nach Abb. 1 mit ihren radialen Stirnseiten zwischen den Wicklungshaltern 2 unmittelbar im Läufer 3 und nach der Erfindung im Nutenkeil 4 in Vertiefungen 5 eingebettet. Zwischen der Wicklung und den Wicklungshaltern befinden sich Luftkanäle 6. Nach Abb. 2 sind die radialen Stirnenden in U-förmige Schienen 7 eingebettet, die durch den Ansatz 8 im Nutenkeil bzw. im Läufer eingezapft sind. Nach Abb. 2 sind die radialen Stirnenden in U-förmige Schienen 7 eingebettet, die durch den Ansatz 8 im Nutenkeil bzw. im Läufer eingezapft sind. Nach Abb. 3 ist ein Metalldorn 9 zur mechanischen Verbindung der einzelnen Windungen 10 vorgesehen, der von den Windungen durch ein Isolierrohr 11 isoliert ist; die Bohrungskanten der Kupferwindungen sind dabei gut abgegratet. An Stelle des Metalldornes kann man gemäß Abb. 4 auch einen Dorn aus Isoliermaterial verwenden, dabei ist der Kriechweg zwischen den einzelnen Windungen durch Aufbohren jeder zweiten Windung und Einlegen von Isolationsringen 12 verlängert.The coil winding 1 is shown in Fig. 1 with their radial end faces between the winding holders 2 directly in the rotor 3 and embedded in the groove wedge 4 in depressions 5 according to the invention. Between the winding and the winding holders are air ducts 6. According to Fig. 2 are the radial Front ends embedded in U-shaped rails 7 through the shoulder 8 in the groove wedge or are drawn into the runner. According to Fig. 2, the radial front ends are U-shaped Rails 7 embedded, which are pegged through the shoulder 8 in the slot wedge or in the runner are. According to Fig. 3 is a metal mandrel 9 for mechanical connection of the individual Windings 10 provided, which is isolated from the windings by an insulating tube 11; the bore edges of the copper windings are well trimmed. Instead of the metal mandrel You can also use a mandrel made of insulating material as shown in Fig. 4, with the creepage distance between the individual turns by drilling out every second turn and inserting insulation rings 12 extended.

Claims

Patent claims:

1. Fastening to prevent tan- ioo potential displacements of rotor windings in electrical machines with inserted and axial winding holders Air ducts along the coils of the winding, characterized in that the coils are fastened at their outer radial end faces in the slot locking wedges.

2. Attachment of rotor windings according to claim 1, characterized in that that the coils with their outer radial front ends directly in depressions of the slot wedges are embedded.

3. Attachment of rotor windings according to claim 1, characterized in that that the coils are mounted with their outer radial front ends in U-shaped rails embedded, pegged, or otherwise attached to the wedges.

4. Attachment of rotor windings according to claim 1, characterized in that

that the coils with their inner radial front ends are also in I-shaped rails are stored, which are embedded, pegged or otherwise attached to the runner are.

5. Attachment of rotor windings according to claim 1, characterized in that that the holding elements used at the outer ends of the coils act as damper windings are trained.

6. Attachment of rotor windings according to claim 1, characterized in that that for the mechanical connection of the individual turns driver pieces at certain intervals in the interior of the Coils are introduced.

7. Attachment of rotor windings according to claim 1 and 6, characterized in that that the driver pieces made of well-insulated metal spikes or completely suitable insulation material.

8. Fastening for rotor windings according to claim 6 and 7, characterized in that that every second turn to prevent a reduction in the insulation value of the coil a special one the insulating ring surrounding the driver piece «· Has.

1 sheet of drawings

BERLIN. GEDBITCKT IN HEB