DE622565C - Einrichtung zur Entlastung der Spulenkoepfe bei Laeufern elektische Maschinen grosser Baulaenge - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. NOVEMBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 622565 KLASSE 21 di GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

großer Baulänge

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. September 1934 ab

Die Wärmeaus dehnung der Spulenseiten im wirksamen Eisen von Läufern elektrischer Maschinen großer Baulänge übt auf die Spulenköpfe axiale Schubkräfte aus. Um ihren Einflüssen Rechnung zu tragen, hat man bereits mehrere Wege eingeschlagen. Der eine bestand in einer solchen Lagerung der Wickelköpfe, daß diese frei der Wärmeausdehnung folgen konnten. Das dauernde Wandern der Endverbindungen ist jedoch für ihre Isolation in Anbetracht der hohen Pressungen, welche zur Aufnahme der Fliehkräfte notwendig sind, unzuträglich, so daß selbst bei Verwendung reibungsmindernder Einlagen die Isolation mechanisch stark beansprucht wird. Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man den anderen Weg vorgeschlagen und die Wickelköpfe auf die Enden des Läufers festgespannt, dafür aber in die Wicklungsteile des aktiven

ao Eisens elastische Zwischenstücke eingefügt, so daß sich in ihnen die Wärmeausdehnung auswirken kann. Das erforderte aber die Anbringung einer großen Zahl tiefer seitlicher Einschnürungen im Nutenleiter oder die Einschaltung von langen elastischen Zwischenstrecken mit erheblicher Querschnittsverminderung, so daß insgesamt eine unzuträgliche Widerstandserhöhung und Erhitzung die Folge war.

Schließlich ist es auch bekannt, die Spulenköpfe gemeinsam mit zwischengelagerten Backen an sämtlichen Flanken der Endverbindungen untereinander und gegen die Stirnseiten des Läufers derart festzupressen, daß sie die bei Erwärmung sich auswirkenden Druckkräfte der Nutenleiter aufnehmen. Das ist zwar möglich, weil solche Kräfte innerhalb der Elastizitätsgrenze des Kupfers bleiben und zu keiner dauernden Verformung der Leiter Anlaß geben, aber die völlige Ein-Schließung der Wickelköpfe zwischen Preßbacken, welche dann unbedingt notwendig ist, um das Verbiegen der Endverbindungen zu verhüten, behindert den Zugang der Kühlluft zu den Spulenköpfen und zu den Einlassen der axialen Ventilationskanäle im Läufereisen. Außerdem ist die große Zahl von Spannbolzen nicht erwünscht und die Verspannung mit den Stirnseiten des gezahnten Läuferkörpers konstruktiv schwierig durchzuführen.

Nach der Erfindung sind die Wickelköpfe von axialen Schubkräften bei Erwärmung der Maschine völlig befreit, so daß besondere Mittel im Bereich der Wickelköpfe, welche solche Schubkräfte aufzunehmen und Verbiegungen zu verhüten hätten, in Fortfall kommen. Das ist dadurch erreicht, daß die

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing, Robert Pohl in Berlin.

Wieklungsstrecken innerhalb des wirksamen Eisens an mindestens zwei aus einander liegenden Stellen gegen axiale Ausdehnung relativ zum Eisen verriegelt .sind. In erster Linie wird man, um den Zweck zu erreichen, bei jeder Spulenseite zwei nahe den Läuferenden liegende Stellen dafür vorsehen. Man kann jedoch auch dazwischen in größeren Abständen weitere derartige Eingriffe anordnen, ίο Die Zeichnung veranschaulicht in einigen Ausführungsbeispielen, wie eine Verriegelung des Nutenleiters in dem wirksamen Eisen bzw. in den Zähnen bewerkstelligt werden kann. In den Abbildungen bedeuten: a die massiven Zähne des Läufers eines Turbogenerators, b die aus Flachleitern geschichtete Wicklung innerhalb des Eisens, c die Spulenköpfe, d die Haltekeile der Wicklung, p den Pol und η die Nuten. Abb. I zeigt ao schaubildlich den Oberflächenteil des Läufers in seinem Polbereich mit je zwei Verriegelungsstellen A₁ und A₂ jeder Spulenseite in jeder Nut. Die Verriegelung ist hier nach Abb. 4 vorgenommen, indem die Spulenflanken an jenen Stellen kreisförmige Ausbauchungen j besitzen, die in entsprechende Bohrungen f. der beiderseitigen Zahne α eingreifen. Damit sind die Leiterbündel b in jeder Nut derart verankert, daß die bed Erwärmung auftretenden Kräfte sich ausschließlich als Druckkräfte in den Leiterstrecken A_x-A₂, auswirken und letztere einer axialen Wärmebewegung nicht folgen können. Die Wickelköpfe c sind also keinen Schubkräften ausgesetzt, so daß ihre Lage unverändert bleibt und sie nur gegen die Zentrifugalkräfte gesichert zu werden brauchen. Auf diese Weise wird der Luftzutritt zu den Spulenköpfen und zu den Öffnungen axialer Lüftungskanäle im Läufereisen nicht versperrt und außer den üblichen Kappen oder Bandagen die. Anordnung von Spannbacken und Druckorganen anderer Art überflüssig.

Eine zweckmäßige und konstruktiv einfach auszuführende Verriegelung der Leiterbündel & mit den Zähnen α läßt Abb. 2 erkennen. Hier sind Dübel g als Sperrmittel verwendet, welche in Ausnehmungen h der Leiter b und in Ausnehmungen k der Zähne ö gemeinsam eingreifen, so daß gegenseitige axiale Verlagerungen von Wicklung und Zähnen ausgeschlossen sind. Die Ausnehmungen k in. den Zähnen sind leicht durch Bohrungen herzustellen, welche bei massiven Läuferkörpern am ,besten vor -dem Einarbeiten der Nuten vorgenommen werden.

Abb. 3 zeigt eine andere Bauart, bei welcher

die Leiterflanken nasenförmige Vorsprünge m besitzen, die in Ausnehmungen k kleineren Durchmessers der Zähne α eingesenkt sind.

An jeder Verriegelungsstelle erhält also jeder Zahn zwei Bohrungen, die beim Einfräsen der Nuten nach letzteren zu offen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4, welches auch der Abb. 1 zugrunde liegt, sind die beiderseitigen Ausnehmungen an den Zahnflanken durch eine einzige Bohrung / bewerkstelligt, die im Durchmesser größer ist als die-Breite der Nut. Die Leiter & erhalten dementsprechend Erweiterungen s, welche einem gemeinsamen Kreisumfang angehören. Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, die Nuten nach erfolgter Bohrung in den massiven Läuferkörper einzuarbeiten.

Im Rahmen der Erfindung kann die Konstruktion für dieAusbildung der Verriegelung in mannigfacher Weise geändert werden. Wenn z. B. radiale Schlitze im Läufer mit ' größeren Abständen von der Mitte vorhanden sind, so können diese für den Eingriff erweiterter Vorsprünge der Spulenleiter herangezogen werden. Eine andere Möglichkeit bestände in der radialen Durchbohrung des Leiterbündels an Erweiterungsstellen, durch welche dann Sperrbolzen in den Nutenboden eingelassen werden können. Man erkennt ohne weiteres, daß es möglich ist, die Erfindung sowohl bei Massivläufern mit eingefrästen Zähnen als auch bei Läufern mit eingesetzten Zähnen zu verwenden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Entlastung der Spulenköpfe bei Läufern elektrischer Maschinen großer Baulänge von axialen Schubkräften bei Erwärmung der Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenseiten innerhalb des wirksamen Eisens an mindestens zwei axial auseinanderliegenden, vorzugsweise nahe seinen Enden angeordneten Stellen (A₁, A₂), gegebenenfalls auch dazwischen gegen axiale Ausdehnung relativ zum Eisenkörper verriegelt sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dübel (g), welche ^-Ausnehmungen Qi) des Nutenleiters (.6) und solche (k) der Zähne (α) gemeinsam ausfüllen (Abb. 2).
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seitliche Ausbauchungen (m) der Nutenleiter (b), welche in entsprechend geformte, vorzugsweise durch Ausbohren erzeugte Ausnehmungen (k) der Zähne (α) eingreifen (Abb. 3).
4. 4. Einrichtung nach Anspruchs, da~ durch gekennzeichnet, daß für den Eingriff der Ausbauchungen (s) beider Leiterflanken in die Ausnehmungen. der benachbarten Zähne (α) diese Ausnehmungen paarweise durch eine 'einzige Bohrung (/) erzeugt werden, welche im

   Durchmesser größer als die Nutenbreite ist (Abb. 4).
5. 5. Verfahren zur Herstellung der Ausnehmungen für den Eingriff der Leiter nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der massive Läuferkörper vor der Nutung an den Stellen der Ausnehmungen für den späteren Eingriff der Leiter mit Bohrungen versehen und dann erst genutet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen