DE508184C - Einrichtung zur Befestigung der Stirnverbindungen umlaufender Wicklungen elektrischer Maschinen mittels der Waermeausdehnung der Spulen entsprechend axial verschiebbarerSchrumpfringe oder Drahtbandagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. SEPTEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 <J1 GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. November 1928 ab

Um die Stirnverbindungen der umlaufenden Wicklungen elektrischer Maschinen gegen die Wirkungen der Fliehkraft zu sichern, werden dieselben durch eine aufgeschrumpfte 5 oder aufgepreßte massive Kappe oder durch eine gewickelte Drahtbandage auf dem Läuferkörper oder auf einem besonderen Wicklungsträger desselben festgehalten. Hierbei hat man in der Regel sämtliche Wickelköpfe

ίο unter einer gemeinsamen Kappe oder Bandage zusammengefaßt, so daß die Wickelköpfe als ein Ganzes auf dem Läuferkörper festgehalten werden.

Bei der Verwendung von Drahtbandagen hat man, um den Wickelköpfen die Möglichkeit zu geben, sich bei Erwärmung ungehindert ausdehnen zu können, diese auf dem Läuferkörper bzw. auf ihrem Widerlager so gelagert, daß sie unter dem Einfluß der Wärmeausdehnung gleiten können,-wobei die Bandagen, die durch untergelegte oder eingelegte Klammern zusammengehalten werden, mitgleiten. Da die Bandagen die Wickelköpfe in ihrer Gesamtheit überdecken, haben diese Anordnungen aber den Nachteil, daß die Wickelköpfe vollständig eingeschlossen liegen und eine Kühlung mittels hindurchstreichender Kühlmittel nicht möglich ist.

Man hat dann, um diesen Übelstand zu beseitigen, die Bandagen in eine der Zahl der Wickelköpfe gleiche Anzahl von Teilbandagen unterteilt und zwischen diesen Kühlluft oder ein anderes Kühlmittel hindurchgeleitet, um so die Wärme aus den Wickelköpfen abzuführen. Hierbei waren die Teilbandagen durch Distanzstücke gesichert, die zwischen die Wickelköpfe eingelegt waren und für ungehinderten Durchtritt des Kühlmittels sorgten. Durch diese Distanzstücke wurde aber bewirkt, daß die einzelnen Wickelköpfe sich nicht relativ gegeneinander verschieben konnten.

Die weiter fortschreitende Steigerung der Leistungen der elektrischen Maschinen führte zu immer längeren Läuferspulen, bei denen die Verschiedenheit der Wärmeausdehnung der einzelnen ineinanderliegenden Teilspulen nicht mehr vernachlässigt werden darf. Es wurde somit erforderlich, dafür Sorge zu tragen, daß die einzelnen Spulen oder doch zum mindesten Gruppen von nur wenigen Spulen sich unabhängig voneinander ausdehnen können.

Dieser Forderung trägt die Erfindung in einfacher und zweckmäßiger Weise Rechnung, indem die Bandagen gleichfalls in eine

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Robert Pohl und Carl Cordes in Berlin-Charlottenburg.

Mehrzahl von Teilbandagen unterteilt sind, mit der Maßgabe, daß jede Teilbandage eine Gruppe von Wickelköpfen überdeckt. Die Teile sind hierbei nicht fest gegeneinander abgestützt, so daß sie sich relativ zueinander bewegen können. Gleichzeitig ist für den Durchtritt von Luft gesorgt.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Abb. ι zeigt im Längsschnitt den oberen Teil des einen Stirnendes des Läufers einer elektrischen Maschine mit sieben konzentrisch ineinanderliegenden Teilspulen, und zwar ist hier des Beispiels halber die bekannte Läuferform gewählt, bei der die geraden Spulenseiten durch eingesetzte zahnartige Wicklungshalter und zwischen die Köpfe der letzteren eingetriebene Keile gegen die Fliehkraft festgehalten werden. Abb. 2 zeigt die Anordnung im Querschnitt, und zwar auf der linken Seite nach Schnitt A-B, auf der rechten Seite nach Schnitt C-D der Abb. 1.

Mit ι ist der Läuferkörper, mit 2 ein Wicklungshalter, mit 3 die Wickelköpfe der Läuferspulen bezeichnet. 4 ist ein Nutenverschlußkeil, dessen Ende sich teils auf ein Füllstück 5, teils auf den Wickelkopf der innersten von den sieben Spulen auflegt. Mit 6 bzw. 6' sind die Bandagen bezeichnet, von denen erstere je zwei Wickelköpfe überdecken, während die Bandage 6' zur elektrischen Verbindung und mechanischen Verstärkung der Keilenden dient. Die Bandagen sind hier nach der an sich bekannten Art ausgeführt, bei welcher unter die Bandage zweckmäßig U-förmige Klammern 7 aus Stahl gelegt sind, die die Windungen der Bandage sicher zusammenhalten und die von den Wickelköpfen durch Zwischenlage einer Isolierschicht 8 elektrisch isoliert sind. Um die Isolierschicht 8 gegen mechanische Beanspruchung zu schützen, ist zwischen den Klammern 7 und der Isolierschicht 8 noch eine Metallbeilage 9 eingelegt. 10 stellt einen Stirnring dar, an dem in üblicher Weise ein Luftbeweger 11 befestigt ist. Unter den Wikkelköpfen 3 sind im Läuferkörper Nuten 12 vorgesehen, die zur Zuführung von Kühlluft zu den zu kühlenden Teilen des Läufers dienen.

Die Kühlluft tritt durch diese Zuführungsnuten 12 in den Läuferkörper ein und entweicht infolge der Ventilatorwirkung· der Wickelköpfe durch die Radialschlitze 13 nach außen. Hierbei bestreicht sie, wie sich aus der Abb. 1 ohne weiteres ergibt, je eine der breiten Seitenflächen einer jeden Spule und führt so die in derselben erzeugte Wärme nach außen ab. Im allgemeinen hat es sich gezeigt, daß die Kühlung nur einer Seitenfläche der Spulen ausreichend ist. Es steht aber nichts im Wege, bei zweckentsprechender Abänderung die Anordnung so zu treffen, daß beide Seitenflächen der Spulen von der Kühlluft bestrichen werden.

In Abb. 2 sieht man auf dem Läuferkörper ι die Wickelköpfe 3 liegen, welche von den Spulenhaltern 2 festgehalten werden, die ihrerseits mit ihrem schwalbenschwanzförmig verbreiterten Fuß in die Nuten des Läuferkörpers eingesetzt sind. Über den Wickelköpfen 3 liegt, von den Klammern 7 umfaßt, die Bandage 6. Die isolierenden Unterlagen sowie die Metallzwischenlagen sind durch die Bezugszeichen 8 bzw. 9 gekennzeichnet. Unter den schwalbenschwanzförmigen Füßen der Wicklungshalter 2 sieht man die Luftzuführungsnuten 12.

Das Ende des Nutenverschlußkeiles 4 besitzt, wie Abb. 1 zeigt, eine Aussparung von solcher Form, daß die Keilenden die Bandage 6' in ähnlicher Weise umfassen wie die Klammern 7 die Bandage 6.

Abb. 3 zeigt in ähnlicher Weise in einem Längsschnitt den oberen Teil des Stirnendes des Läufers einer elektrischen Maschine. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Teile wie in den Abb. 1 und 2. Hier sind des Beispiels halber nur sechs konzentrische Spulen go dargestellt, von denen immer je zwei durch eine gemeinsame Bandage auf dem Läuferkörper festgehalten werden. In Abweichung von den in den Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind hier die Klammern 7 nicht unter die Bandagen, sondern zwischen die Windungen derselben gelegt. Sie besitzen statt der in Abb. 1 dargestellten U-Form Doppel-T-Form und greifen mit dem einen Teil ihrer Flanschen um die unter ihnen liegenden Windungen, mit dem anderen Teil ihrer Flanschen um die über ihnen liegenden Windungen der Bandage 6.

Das Ende des Nutenverschlußkeiles 4 findet hier nur auf dem Füllstück 5 ein Widerlager, ohne auf eine der Spulen überzugreifen. Wie bei der Anordnung nach Abb. 1 sind die Enden der Keile 4 durch eine Bandage 6' aus elektrisch gutleitendem Material zu einem Kurzschlußdämpferkäfig verbunden, wobei no auch hier in dem Keilende eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme der Bandage vorgesehen ist, die die Bandage klammerartig umgreift. Die Lüftung der Wickelköpfe erfolgt bei der Anordnung nach Abb. 3 in ganz ähnlicher Weise wie bei derjenigen nach Abb. i.

Die in der Zeichnung dargestellten Anordnungen sind naturgemäß nur zwei Ausführungsbeispiele, von denen in Einzelheiten in mannigfacher Weise abgewichen werden kann, ohne daß man hierdurch den Geltungs-

bereich der Erfindung verläßt. So beschränkt sich die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellte bekannte Läuferkonstruktion mit in Nuten des Läuferkörpers eingesetzten zahnartigen Spulenhaltern, sondern kann mit Vorteil auch bei massiven Läufern mit in eingefräste Nuten gelegten Spulen Verwendung finden. Auch die in den Abbildungen dargestellte Art der Kühlung der

ίο Läuferwickelköpfe ist nur ein Ausführungsbeispiel und für den Geltungsbereich der Erfindung nicht wesentlich. Statt der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele, nach denen je zwei Wickelköpfe von einer gemeinsamen Bandage festgehalten werden, kann man auch drei oder mehr Wickelköpfe unter einer Bandage zusammenfassen, sofern die Abkühlungsverhältnisse dies gestatten.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Befestigung der Stirnverbindungen umlaufender Wicklungen elektrischer Maschinen mittels der Wärmeausdehnung der Spulen entsprechend axial verschiebbarer Schrumpfringe oder Drahtbandagen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schrumpfringe oder Bandagen so unterteilt sind, daß jeder Teil die bogenförmigen Wickelkopfteile nur einer Gruppe von Spulen überdeckt und zwischen den Schrumpfringen bzw. Teilbandagen in axialer Richtung Zwischenräume bleiben, die eine axiale Verschiebung der Wickelköpfe der einzelnen Gruppen unabhängig voneinander sowie einen Durchtritt der Kühlluft durch die Wickelköpfe ermöglichen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schrumpfring- oder Bandagenteil zwei Spulen überdeckt, derart, daß eine Seite jeder Spule vom Kühlmittel bestrichen wird.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stirnfläche des wirksamen Eisens zunächstliegende Spule von den Nutenkeilen mitgehalten wird, während die anderen Spulen je gruppenweise von einem Schrumpfring oder einer Bandage gehalten werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen