-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch isolierende
Abdeckung, die insbesondere für
Ständerstäbe großer elektrischer
Maschinen, wie beispielsweise Wassergeneratoren, anwendbar ist.
Außerdem
ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine elektrische Maschine,
die mit der isolierenden Abdeckung versehen ist.
-
Große elektrische
Maschinen bestehen im Wesentlichen aus einem Rotor und einem Ständer (Stator),
wobei diese Elemente Wicklungen aufweisen, die meistens durch Stäbe gebildet
werden, die miteinander geschweißt sind, um die Wicklungen kleiner
elektrischer Maschinen zu ersetzen, welche Drähte zur Herstellung dieser
Elemente nutzen.
-
Die
Ständerstäbe sind
insbesondere miteinander verbunden, um die schuppenförmigen oder wellenförmigen Wicklungen
zu bilden, die ausschließlich
von dem Projekt abhängen,
welches für ihre
Herstellung benutzt wurde. Die Anschlüsse werden mittels Schweißen hergestellt,
um die Leitfähigkeit
des Stromkreises zu garantieren, und später isoliert, da ihre äußeren Abschnitte
an den Maschinenenden frei liegen.
-
Beschreibung
des Standes der Technik
-
Heutzutage
erfolgt die Isolierung derartiger äußerer Abschnitte dadurch, dass
isolierende Abdeckungen angebracht werden, die mit Harzen an den Stabanschlüssen befestigt
werden. Diese Abdeckungen haben im Wesentlichen die Form eines flachen Parallelepipeds,
wobei dieses an einer seiner schmaleren Seiten offen ist, um die äußeren Abschnitte
der Ständerstäbe aufzunehmen,
so dass sie nachträglich mit
Harz gefüllt
werden können,
um die Abdeckung an den Stäben
zu befestigen.
-
Eine
isolierende Abdeckung gemäß dem Stand
der Technik ist in der DE-A-4 237 079 offenbart.
-
Die
Verwendung dieser Abdeckungen weist jedoch eine Anzahl von Nachteilen
auf, welche die Zeit und die Kosten der Herstellung und Wartung
von derzeit bekannten elektrischen Maschinen erhöhen.
-
Einer
der Nachteile der bekannten isolierenden Abdeckungen besteht darin,
dass die geringe Wärmeübertragung
abnimmt, was ein bedeutendes Problem darstellt, da ein aufgeheizterer
Abschnitt entsteht aufgrund des Stromflusses während des normalen Betriebs
der Maschinen und aufgrund der Tatsache, dass das Lot an den Wicklungen
der Stabanschlüsse
angeordnet ist, wodurch die Wärmeübertragung
bei der Benutzung der heutigen Abdeckungen erschwert wird, da keine
direkte Belüftung
des Kontaktabschnittes vorhanden ist.
-
Aufgrund
der Benutzung von Harz als Abdeckungs-Füllung wird der Abschnitt ziemlich
verschmutzt, so dass nach der Beendigung der Arbeit eine sorgfältige Reinigung
notwendig ist, was zu einer recht langen Installationszeit führt. Außerdem wird
die Anbringung der Abdeckungen an dem oberen Abschnitt des Motors
erschwert, da in dieser Situation das Harz, das in der isolierenden
Abdeckung, gleich nachdem die Abdeckung angebracht wurde, noch flüssig ist,
entlang der Wicklungsstäbe
fließt.
-
In
Folge der Verwendung von Harz in der Abdeckung wird diese Stelle
recht schmutzig, was eine sorgfältige
Reinigung nach Abschluss der Arbeit erforderlich macht, was zu einer
recht langen Einbauzeit führt.
Außerdem
erweist sich die Montage der Abdeckung an dem oberen Abschnitt des
Motors als schwierig, weil in dieser Situation das Harz, das innerhalb
der isolierenden Abdeckung noch flüssig ist, an den Wicklungsstäben entlangfließt, unmittelbar nachdem
diese montiert worden sind.
-
Aufgrund
der Verwendung von Harz besteht die Verpflichtung zur Verwendung
einer zusätzlichen individuellen
Schutzeinrichtung (Individual Protection Equipment, IPE).
-
Außerdem ist
es bei der Verwendung der bekannten Abdeckungen nicht möglich, eine
direkte Kontrolle der Wicklungsstabanschlüsse während der Betriebsdauer der
Maschinen durchzuführen,
weil diese Anschlüsse
vom Harz umhüllt
sind.
-
Aufgabe und
kurze Beschreibung der Erfindung
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine isolierende Abdeckung zu
schaffen, bei der die Verwendung von Harz zur Befestigung nicht
erforderlich ist, die eine hohe Wärmeableitung durch die direkte
Belüftung
der Endabschnitte der Wicklungen aufweist, die leicht anzubringen
ist, die zur Wartung und zum Ersetzen keine Schutzeinrichtung erfordert und
die außerdem
die Überprüfung des
Erhaltungszustands der Wicklungsendabschnitte während der Betriebsdauer der
elektrischen Maschine ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird mittels einer isolierenden Abdeckung, insbesondere
einer isolierenden Abdeckung für
Ständerstäbe elektrischer
Maschinen, erreicht, wobei die Abdeckung erste und zweite Flächen aufweist,
die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und durch
wenigstens ein Verbindungselement verbunden sind, das sich in einem im
Wesentlichen mittigen Abschnitt der Flächen befindet, wobei das Element
mit wenigstens einer Befestigungseinrichtung zum Befestigen der
isolierenden Abdeckung an einem äußeren Abschnitt
der Wicklung der elektrischen Maschine versehen ist.
-
Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische
Maschine zu schaffen, die mit einer isolierenden Abdeckung versehen
ist, wel che kein Harz für
ihre Anbringung benötigt,
die eine erleichterte Anbringung erlaubt, die bei Wartung und Ersetzung
die Verwendung einer Schutzeinrichtung entbehrlich macht und außerdem die Überprüfung des
Erhaltungszustands der Endabschnitte der Wicklungen während der
Betriebsdauer der elektrischen Maschine ermöglicht.
-
Dieses
Ziel wird mittels einer elektrischen Maschine erreicht, die eine
isolierende Abdeckung an dem äußeren Abschnitt
der Ständerstäbe aufweist,
wobei die isolierende Abdeckung erste und zweite Flächen aufweist,
die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch wenigstens
ein Verbindungselement verbunden sind, das sich in einem im Wesentlichen
mittigen Abschnitt der Flächen befindet,
wobei das Element mit wenigstens einer Befestigungseinrichtung zum
Befestigen der isolierenden Abdeckung an dem Endabschnitt versehen ist.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel
näher beschrieben, das
in den Zeichnungen dargestellt ist.
-
1 zeigt
eine Ansicht der isolierenden Abdeckung der vorliegenden Erfindung
von oben;
-
2 zeigt
eine Seitenansicht der isolierenden Abdeckung gemäß 1;
-
3 zeigt
eine perspektivische Seitenansicht der isolierenden Abdeckung gemäß 1 und 2;
und
-
4 ist
eine Seitenansicht der isolierenden Abdeckung, die in den obigen
Figuren dargestellt ist, welche in einem Teil-Querschnitt die Befestigung
dieser an einem Endabschnitt einer elektrischen Maschinenwicklung
zeigt.
-
Detaillierte
Beschreibung der Figuren
-
Wie
aus den 1, 2, 3 oder 4 zu
ersehen ist, wird die erfindungsgemäße isolierende Abdeckung 1 durch
einen Körper 2 gebildet,
der mit einem Endabschnitt 29 einer elektrischen Maschinenwicklung
(nicht gezeigt) in Eingriff ist.
-
Der
Körper 2 umfasst
eine erste Fläche 10 und
eine zweite Fläche 20,
die beide im Wesentlichen eine rechteckige und ebene Form aufweisen, parallel
zueinander angeordnet und durch ein Verbindungselement 15 in
einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt verbunden sind, der in
einer orthogonalen Ebene in Bezug auf die Ebenen der Flächen 10 und 20 definiert
ist, welche auch rechteckig und eben geformt sind.
-
Wie 3 entnommen
werden kann, ist, um den Flächen 10 und 20 eine
gute mechanische Stabilität
zu verleihen und damit diese sich nicht um das Element 15 biegen
mindestens einer der Endabschnitte durch eine Führungskante 30 verbunden.
Vorzugsweise wird ein Paar von Führungskanten 30 an
gegenüberliegenden
Endabschnitten des Körpers 2 verwendet.
-
Das
Verbindungselement 15 weist mindestens eine Befestigungseinrichtung 17 auf,
um die isolierende Abdeckung 1 an dem Endabschnitt 29 der elektrischen
Maschinenwicklung zu befestigen. Die Befestigungseinrichtung 17 ist
vorzugsweise als Bohrung 18, noch bevorzugter als ein Paar
von Bohrungen, ausgebildet, so dass die isolierende Abdeckung 1 an
dem Endabschnitt 29 mittels einer Schraube 19 befestigt
werden kann. Offensichtlich kann die Befestigung des Verbindungselements 15 variieren
und es können
andere Befestigungsmittel 17, die sich von einer Schraube 19 unterscheiden, verwendet
werden. Das Befestigungselement 15 kann ebenfalls in verschiedener
Weise ausgeführt sein,
beispielsweise als zwei rechteckige Dehnelemente (stretches), die
nebeneinander angeordnet sind und die gleiche Möglichkeit der Anbringung der isolierenden Abdeckung 1 an
dem Endabschnitt 29 aufweist. Eine einzige Schraube 19 kann
auch an dem mittigen Abschnitt des Befestigungselements 15 verwendet
werden. Die Anbringung der isolierenden Abdeckung 1 kann
auch durch Eingriff am Endabschnitt 29 durchgeführt werden,
wobei es in diesem Fall notwendig ist, die exakten Dimensionen zu kennen,
um eine passende Anbringung zu garantieren.
-
Wie
aus 4 zu ersehen ist, wird der Endabschnitt 29 der
elektrischen Maschinenwicklung in den Bereich eingeführt, der
zwischen den Flächen 10 und 20,
dem Verbindungselement 15 und den Führungsrändern 30 definiert
ist. Danach wird die isolierende Abdeckung 1 mittels Schrauben 19 befestigt, die
durch die Bohrungen 18 geführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel
sind in den Endabschnitten 29 Gewindebohrungen 16 vorgesehen,
um die Schrauben 19 einzuschrauben.
-
Die
Abmessungen der isolierenden Abdeckung 1 sollten für den Eingriff
am Endabschnitt 29 ausgelegt sein und ohne Spiel passen.
Die isolierende Abdeckung 1 ist vorzugsweise aus einem
einzigen Stück
gefertigt, vorzugsweise aus Glasfasern gegossen. Diese Fasern können für ein anderes
Material ersetzt werden, das die gleichen Anforderungen an mechanischen
und elektrischen Isolierungseigenschaften des bevorzugten Materials
erfüllt
und eine hohe die elektrische Festigkeit mit hohem elektrischen
Widerstand in transversaler und longitudinaler Richtung aufweist
und außerdem
mindestens Temperaturen von 155°C
standhält,
so dass es mindestens Klasse F erfüllt.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft als einen der Hauptvorteile im Vergleich
mit den isolierenden Abdeckungen aus dem Stand der Technik eine
bessere Wärmeübertragung
zwischen den Endabschnitten 29 und der Umwelt, generiert
weniger Verluste in der Maschine und eine bessere Effektivität, ermöglicht eine
Reduzierung der Verwendung von Harz während der Installation von
großen
elektrischen Maschinen, eine Verminderung von Schmutz am Arbeitsplatz
und die Vermeidung der Benutzung einer Individuellen Schutzeinrichtung
(IPE) während
der Befestigung der isolierenden Abdeckung 1, ferner ermöglicht sie
eine Reduzierung der Installationszeit der isolierenden Abdeckungen 1 und
zusätzlich
eine direkte Überprüfung der
Endabschnitte 29 der Maschinen, so dass es während Stillständen für die Wartung
möglich
ist, den Zustand des Lots und der Anschlüsse nach bestimmten Arbeitsperioden
zu überprüfen, und
außerdem
ermöglicht
sie die Reduzierung der Kosten der Installation und Wartung der
isolierenden Abdeckung 1 sowie der elektrischen Maschine,
welche die isolierende Abdeckung 1 aufweist.
-
Es
wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
beschrieben, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung selbstverständlich weitere
mögliche Varianten
beinhaltet, die nur durch den Inhalt der nachfolgenden Ansprüche begrenzt
sind.