DE584639C

DE584639C - Corona protection for windings in electrical machines

Info

Publication number: DE584639C
Application number: DEA60126D
Authority: DE
Inventors: Dr Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-12-28
Filing date: 1929-12-28
Publication date: 1933-09-27

Description

Der Glimmschutz von Hodispannungsmaschinen besteht aus Metallbelegungen, welche eng· um die Isolation gelegt und mit dem Maschinenkörper leitend verbunden' sind, so daß die Isolationsoberfläche im Bereich der Belegung auf Erdpotential gebracht wird.The corona protection of Hodispannungsmaschinen consists of metal coverings, which are placed tightly around the insulation and with the machine body conductively connected ', so that the insulation surface in the area of occupancy is brought to earth potential.

Es wurde bereits vorgeschlagen, nicht nur die 'Isolation der in den Nuten des Eisens eingebetteten Wicklungsteile;, sondern auch die freien Spulenenden in den Glimmschutz einzubeziehen und deswegen auch im Stärnraum Metallbelegungen iauf der Spulenisolation, vorzusehen.It has already been suggested not just the 'isolation of the iron in the grooves embedded winding parts ;, but also to include the free coil ends in the corona protection and therefore also in the starch room Metal coverings on the coil insulation are to be provided.

Die Belegung bestand bisher aus dünner, gut leitender Metallfolie, wie Zinn,· Aluminium, Kupfer ο. dgl., 'die beispielsweise in Form eines Bandes oder drahtschraubenförmig auf die Isolation gewickelt wurde. Die -einzelnen Windungen konnten dabei einen geringen Abstand voneinander haben, um das Tränken der Isolationsschicht zu erleichtern. Ein anderer Weg war der, die Isolationsoberfläche mit einem elektrisch leitenden Anstrich, z. B. aus Lack, zu versehen, welchem Leiten:Up to now, the assignment consisted of thin, highly conductive metal foil, such as tin, aluminum, copper ο. Like. 'Which was wound onto the insulation, for example in the form of a tape or in the form of a wire screw. The individual turns could have a small distance from one another in order to make it easier to soak the insulation layer. Another way was to cover the insulation surface with an electrically conductive paint, e.g. B. from lacquer, which conducts:

oder Halbleiter in. fein verteilter Form, wie Metall- oder GrapMtstaub, beigemengt wurde. Liegt ein solcher Glimmschutz im Stirnraum der Maschine, so hat eine gut leitende Belegung den Nachteil, daß in ihr, herrührend vom magnetischen Stirnstreufeld, Wirbelströme induziert werden, welche die Belegung erhitzen und die Wärmeabfuhr von der Isolationsoberfläche an die Umgebung beeinträchtigen. Wird aber andererseits die Belegung aus einem Halbleiter gebildet, setzt dieser zwar den Wirbelströmen 'einen hohen elektrischen Widerstand 'entgegen, es fehlt aber an einem hinlänglichen' Potentialausgleich bis an das Ende der Spulen.or semiconductors in. Finely divided form, such as metal or grape dust, was added. If such a corona protection is located in the front area of the machine, it has a good conductivity Occupancy the disadvantage that in it, originating from the magnetic frontal stray field, eddy currents which heat the occupancy and the dissipation of heat from the insulation surface to the environment. But on the other hand, the Occupancy formed from a semiconductor, this sets the eddy currents' a high electrical resistance ', but there is no adequate' equipotential bonding to the end of the reels.

Um diese Mängel zu beseitigen, soll erfindungsgemäß als Glimmschutzbelegung 'ein mit seiner inneren Flachseite in innige Berührung mit der Isolationsoberfläche gebrachtes Flachband aus Metall hohen spezifischen Widerstandes, wie Nickelin, Rheotan o. dgl., dienen, das auf der äußeren Flachseite, beispielsweise durch geeignete Profilierung des Bandquerschnittes, Rippen zur Wärmeableitung besitzt. Ein solches Band wird in an sich bekannter Weise mit - im Abstand voneinander verlaufenden Windungen spiralförmig auf die Isolation gewickelt. Auf diese Weis© können die vom magnetischen Stirnstreufeld in der Belegung induzierten Wirbelströme in ^zulässigen Grenzen gehalten, die vom Wicklungskupfer an der Isolationsoberfläche auftretende Wärme vermittels der durch die Rippen vergrößerten wärmeabgebenden Oberfläche rasch an die Umgebung abgeführt und nichtsdestoweniger ein einwandsfreie,r Poten-In order to eliminate these shortcomings, according to the invention as corona protection assignment 'with its inner flat side brought into intimate contact with the insulation surface made of metal of high specific resistance, such as nickel lin, rheotan or the like, are used, that on the outer flat side, for example by suitable profiling of the strip cross-section, Has ribs for heat dissipation. Such a bond is in itself known way with - at a distance from each other spirally extending turns the insulation wrapped. In this way, the stray magnetic field in the occupancy induced eddy currents kept within ^ permissible limits that of the winding copper Heat occurring on the insulation surface by means of the heat-emitting surface enlarged by the ribs quickly dissipated to the environment and nonetheless an impeccable, r potential

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

Dr. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.Dr. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.

tialausgleich über die Gesamtoberfläche der Wickelkopfisolation erreicht werden.tialausgleich can be achieved over the entire surface of the end winding insulation.

In Abb. ι bedeutet A das wirksame Ständereisen "einer Wechselstrommaschine, B deren Wickelkopf und C dessen Außenisolation. Das profilierte Glimmschutzband, welches in drei Ausführungsformen D₁, D₂, D₃ angedeutet ist, besteht aus Metall von hohem spezifischen Leitungswiderstand, ist spiralförmig um dieIn Fig. A means the effective stator iron "of an alternating current machine, B its end winding and C its external insulation. The profiled corona protection strip, which is indicated in three embodiments D ₁ , D ₂ , D ₃ , consists of metal with a high specific line resistance, is spiral to the

ίο Isolationshülle C gewunden und mit dem Eisen .A leitend verbunden. Die Windungen der Spirale sind im Abstand d voneinander geführt, der vorteilhafterweise klein gewählt wird.ίο Insulation sleeve C wound and conductively connected to the iron .A. The turns of the spiral are guided at a distance d from one another, which is advantageously chosen to be small.

' 15 Erstreckt sich das Band über die ganze Länge des Wickelkopfes, so kann die Verbindung mit dem· Eisen an beiden Bandenden stattfinden.'15 The tape extends over the whole Length of the winding head so that the connection with the iron can be made at both ends of the tape occur.

Zweckmäßiger ist es indessen, den Anschluß nur an einem Ende vorzunehmen oder, wenn beide Enden der Spirale an Eisen .gelegt sind, die metallische Verbindung an einer Stelle der Spirale zu unterbrechen, damit kein kurzgeschlossenes Leitergebilde ent-It is more useful, however, to make the connection only at one end or when both ends of the spiral are placed on iron, the metallic connection is applied to interrupt one point of the spiral so that no short-circuited conductor structure is

s5 steht. An Stelle einer Spirale können deren zwei oder mehrere parallel verlaufend aufgewunden sein.s5 stands. Instead of a spiral, their be wound two or more parallel running.

Den linken Teil des Wickelkopf es B umfaßt als erstes Beispiel eine SpiraleD₁ von U-förmigem Querschnitt. Im Mittelteil ist als zweites Beispiel das Stück einer Schutzspirale D₂ von L-förmigem Profil gezeigt, während auf der rechten Seite eine Spirale D₃ von T-förmigem Querschnitt wiedergegeben ist. Andere Profilierungen, welche der beabsichtigten Erhöhung der Gesamtoberfläche des Bandes und der raschen Wärmeableitung der Isolation zugute kommen würden, sind ohne weiteres denkbar.The left part of the winding head it B comprises as a first example a spiral D ₁ of U-shaped cross-section. In the middle part the piece of a protective spiral D ₂ of L-shaped profile is shown as a second example, while on the right side a spiral _{D 3} of T-shaped cross section is shown. Other profiles, which would benefit the intended increase in the total surface of the tape and the rapid heat dissipation of the insulation, are easily conceivable.

Um Glimmerscheinungen zwischen den einzelnen Spiralgängen zu verhüten^ kann dort die Isolationsoberfläche mit einer halbleitenden Schicht, z. B. aus Glimmschutzlack, Asbest o. dgl., versehen werden. Der gleiche Endzweck läßt sich auch durch Überziehung der Gesamtisolationsoberfläche mit der halbleitenden Schicht vor dem Aufwickeln der Metallspirale erreichen.In order to prevent glowing phenomena between the individual spiral ducts, there can be the insulation surface with a semiconducting layer, e.g. B. made of corona protection varnish, Asbestos or the like., Are provided. The same end purpose can also be achieved by overdraft the total insulation surface with the semiconducting layer before winding the Reach metal spiral.

Um die innige Berührung der innenen Flachseite des profilierten Metallbandes mit der Isolationsoberfläche zu erzielen und damit den Wärmekontakt zwischen Isolation und Metallbelegung günstigst zu gestalten, wird vorzugsweise diese Auflageseite des Bandes aufgerauht oder mit Riefen versehen, die sich beim Anspannen des Metallbandes in die Isolation hineindrücken. In Abb. la ist dieser Gedanke bei einem T-förmigen Bandprofil D₃' veranschaulicht. In order to achieve intimate contact between the inner flat side of the profiled metal strip and the insulation surface and thus to make the thermal contact between insulation and metal coating as favorable as possible, this contact side of the strip is preferably roughened or provided with grooves that press into the insulation when the metal strip is tensioned. In Fig. La this idea is illustrated with a T-shaped strip profile D ₃ ' .

Bei der Spannungsprobe der Maschine, die natürlich auch zwischen den Phasen vorzunehmen ist, werden unter benachbarten Phasen über den ganzen Wickelkopf besonders hohe Spannungen auftreten, weil die Prüfsjjannung um ein Mehrfaches höher ist als die Betriebsspannung. Es kann demnach in Rücksicht hierauf die Glimmschutzbelegung über die Gesamtjausdehnung der Wickelköpfe erwünscht sein, damit die Luft zwischen benachbarten Phasen, nicht durchschlagen wird. Indessen können· auch andere Fälle in Betracht kommen, bei denen nur Teilstrecken der Wickelköpfe mit der Belegung zu versehen sind.During the tension test of the machine, which of course also takes place between the phases will be special under adjacent phases over the entire end winding high voltages occur because the test period is several times higher than the operating voltage. It can therefore take into account the corona protection assignment Be desired over the total extension of the end windings so that the air between adjacent ones Phases that will not penetrate. However, other cases can also be considered come, in which only sections of the winding heads are to be provided with the assignment.

Claims

Patent claims:

i. Corona protection for windings of electrical machines, in which outside the effective iron on or in the winding insulation mutually extending turns are provided, which with the Iron of the machine are conductively connected, characterized in that the with its inner, preferably roughened flat side egg in intimate contact Flat strip made of metal of high specificity, attached to the insulating surface Resistance exists and on the outer flat side, for example by suitable Profiling of the band cross-section, has ribs for heat dissipation.

2. Corona protection according to claim 1, characterized in that the between the turns of the ribbon spiral located insulation surface with a semiconducting layer (corona protective varnish, asbestos or the like) is provided.

3. corona protection according to claim 2, characterized in that the entire Insulation surface of the winding heads is covered with the semiconducting layer before winding the spiral tape.

4. corona protection according to claims 1 to 3, characterized in that the Over the entire length of the winding head, spiral-shaped metal band only at one end with the iron of the machine is conductively connected or that with mutual connection the metallic connection at 'one point of the Spiral is interrupted.

For this purpose ι sheet of drawings