DE7341792U

DE7341792U - Nutenverschluss fuer rotierende elektrische maschinen

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Publication number: DE7341792U
Application number: DE19737341792U
Authority: DE
Original assignee: BBC AG
Current assignee: BBC AG
Priority date: 1973-11-05
Filing date: 1973-11-23
Publication date: 1975-11-27
Also published as: DE2358367C2; US3976901A; IT1025355B; SE7413779L; CH564872A5; FR2258034A1; SE391425B; FR2258034B1; DE2358367A1

Description

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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie Baden (Schweiz)

Nutenverschluss für rotierende elektrische Maschinen.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nutenverschluss für rotierende elektrische Maschinen aus einem amagnetischen Material, bestehend aus einem Verschlusskeil und einer Verspannung.

Die Wicklungselemente einer rotierenden Maschine sind in Nuten eines aus einzelnen Eisenblechen bestehenden Blechpaketes eingelegt und mittels Isolierstoffkeilen gegen die einwirkenden mechanischen und elektromagnetischen Kräfte festgehalten. Zu diesem Zweck ist es üblich, die Wicklungsnuten von elektrischen Maschinen, mit e:iner schwalbenschwanz.form i. gen oder zur Peripherie des Blechpaketes zu konisch ausgebildeten Nut zu versehen. In diese Erweiterungen WfM¹Cl-Mi nach den. einlegen der Wicklungen in axialer

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Richtung Verschlusskeile eingeschoben, deren Keilflächen in bekannter Weise radial verlaufen, wodurch ein Heraustreten der Wicklung verhindert wird. Zum Ausgleich des Radialspiels werden Beilagen verwendet. Dabei ist es erwünscht, dass eine möglichst gleichmässige und ausreichend stabile Verkeilung über die gesamte Nutenlänge erreicht wird.

Obwohl heute die Leiter solcher Wicklungen mit warmfesten Kunstharzisolierungen versehen sind und mittels Isolierstoffkeilen fest in die Nut eingepresst werden, tritt im Laufe des Betriebes ein Nachlassen der Keilkraft auf. Der Grund dafür ist hauptsächlich darin zu suchen, dass die beim Einbau nicht genau ebenen Flächen sich im Laufe des Betriebes gegenseitig gut anpassen, was durch thermisch bedingte Dehnungen e,rleichert wird, so dass dadurch ein scheinbarer Schwund der gesamten Nutfüllung auftritt. Durch die zunehmenden Maschinenleistungen werden die Ströme und damit die elektromagnetischen Kräfte immer grosser, wodurch bei Nachlassen der Vorspannung die Wicklungsleiter in der Nut vibrieren können und dadurch die Leiterisolierung mechanisch beschädigt werden kann, was zu einem Erdschluss und somit zum Ausfall der Maschine führen kann.

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Aus diesem Grunde wurden verschiedene, einander sehr ähnliche Lösungen verwendet, bei welchen beispielsweise unter dem Isolierstoffkeil, bzw. zwischen den isolierten Leitern aus Kunststoffen bestehende, besonders ausgebildete Elemente angeordnet sind (schweizerische Patentschrift 433 494 und schweizerische Patentschrift 393 505).

Er ist Aufgabe der Erfindur; , eine Anordnung zu schaffen, bei welcher das Einlegen von federnden Elementen zwischen die elektrische Leiter und den Isolierstoffkeil einfach zu bewerkstelligen, sowie die Herstellung dieser Elemente selbst einfach und billig erfolgen kann und ein gleichmassiges Einlegen derselben über die gesamte Nutlänge ohne besondere Werkzeuge möglich ist. Weiterhin soll durch die neuen Federelemente eine möglichst gleichmässige Kraftübertragung über die gesamte ^tenlänge möglich sein, selbst unter Umständen, wo keine völlig gleichmässigen Einbauverhältnisse, beispielsweise bei einer Stabgeometrie, vorliegen. Auch sollen die Federelemente die erforderlichen Federkräfte über einen sehr kurzen, beispielsweise 1 bis 2 mm betragenden Federweg aufbringen können und Schichtentrennungen vermeiden helfen. Von den Federelementen soll weiterhin gefordert werden, dass sie die bei Erwärmung

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der Maschine auftretenden Relativbev.'.egungon -'.dschcn isolierter Leiteroberfläche und Federelement auch bei hohen spezifischen Flächenpressungen und hohem Reibungskoeffizient gleichrnässig ausgleichen, und somit eine örtliche Leiterisolations-Beschädigung verhindert wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge löst _t dass die Verspannung aus einzelnen, in einer Rc:.inc hintereinander zwischen den VJicklungcn und den Mui.enkei.len axial angeordneten Scheibenfedern besteht.

Der V rtei.l der Erfindung besteht insbesondere darin, dass die Scheibenfedern einfach hergestellt worden können, dass sie beim Einbau der Verschlusskeil Stück für Stück eingelegt und verspannt werden können und wei tei-h in, dass sie durch ihre besondere geome,tische Form relativ hohe Federkräfte aufweisen und auch im Falle eines :i ;:i He trie!' ^iuitrstenden Schwundes, der nicht übi-.r die. gnm'.e Mut.! "np.. gleichnüissig auftritt, eine bessere :i ndi ν i din ■'!. ] ο Ani'.isi.uiig ermöglichen.

Besonders vorteilhaft ist es, das:.; die¹ Sclie.i bcnfadcrn .".ingförmig und kegelstumpfförjiiig ausgeiri Idc.t r. in-J und nur, einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen.

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Durch die ringförmige Ausbildung der Scheibenfedern ist die Möglichkeit gegeben, die Grosse der einzelnen Scheibenfedern der jeweiligen Nutenbreite anzupassen. Die Abmessungen werden so gewählt, dass der äussere Durchmesser D dabei immer· annähernd gleich der Nutenbreite gewählt wird, während die zentrale Oeffnung der Federscheibe einen Durchmesser von maximal 0,3 D aufweist. Die Stärke der Scheibe, sowie der Neigungswinkel des Kegelstumpfes richtet sich nach der¹ gewünschten Federkraft und ist ebenfalls abhängig vom Material, aus welchem die Scheibenfedern hergestellt sind, liegt aber vorzugsweise zwischen 2 und U mm, bei einem Federweg von beispielsweise 1 bis 2 mm.

Ferner ist es zweckmässig, die Scheibenfedern zwischen der Hauptisolation der Wicklung und einer Keilunterlage des Nutenkeiles, oder zwischen einer isolierenden Zwischenlage und der Keilunterlage anzuordnen. Es ist weiterhin möglich, die Scheibenfedern auf dor Zv.'ischenlage zu befestigen.

Besonders durch die zuletztgenannte Ausbildungsform ist es möglich, mehrere Scheiben mittels e^rc Klebemittels, beispielsweise Silikongummi, in einer Reiher.for.·:! :niteinander zu verkleben, so dass sämtliche Scheibenfedern über

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die gesamte NutenlMnge gleichzeitig eingelegt werden können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine fertig montierte und verschlossene Nut»

Fig. 2 einen Längsschnitt durch diese Nut,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Nut gemäss Fig. 1, mit einer Keilunte^lage und Zwischenlage .

Gemäss Fig. 1 ist mit 1 ein Blechpaket bezeichnet, in welchem in axialer Richtung Nuten 2 ausgestanzt sind. In die Nuten 2 sind Wicklungen 3, welche aus einem oder mehreren Paketen bestehen können, eingelegt. Wenn die Wicklungen aus- mehreren Paketen bestehen, sind zwischen den einzelnen Paketen Isolierstabzwischenlagen 4 angeordnet. Nach oben hin, d.h. zum inneren Umfang des Blechpaketes 1 ist die Nut 2 irit einem Nutenkeil 5 abgeschlossen. Zwischen den Wicklungen 3 und dem Nutenkeil 5

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befinden sich neben einer Keilunterlage 7 Scheibenfedern 6, welche durch ihren Federdruck den Nutenkeil 5 in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 8 der Nut 2 festhalten.

Die Fig. 2 zeigt wiederum einen Längsschnitt durch eine im Blechpaket 1 angeordnete Nut, welche nach oben hin mit Nutenkeilen 5 und einer Keilunterlage 7 verschlossen ist, wobei zwischen den Wicklungen 3 und der Keilunterlage 7 die Scheibenfedern 6 angeordnet sind.

In der Fig. 3 ist dieselbe Anordnung dargestellt wie in Fig. 1,lediglich mit dem Unterschied, dass die Scheibenfedern 6 zwischen der Keilunterlage 7 und einer Zwischenlage 9, welche ebenfalls aus einem Isolierstoff besteht, angeordnet sind.

Die Verkeilung mit den neuen Scheibenfedern 6 geschieht in der Weise, dass_s beginnend von der Nutenmitte eine Scheibenfeder 6 eingelegt, flachgepresst und gleichzeitig der nur einige' Zentimeter lange Nutenkeil 5 darüber geschoben wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Nut über ihre ganze Länge verkeilt ist. Es ist jedoch auch möglich, die einzelnen Scheibenfedern 6 mittels eines Klebers, beispielsweise Silikongummi, in einer Reihe

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miteinander zu verkleben, no datic über die.· geDuiiito Nutenlänge die Scheibenfedern 6 eingelegt worden können, v.'obe.i. es gleichgültig ist, ob diese Sehe ;.benfedern auf einer Zwischenlage 9 oder direkt auf der Wicklung 3 aufIiegen, und anschliessend können die einzelnen NutenkeiIe 5 in die schwalbenschwanzförmige Ausnehmung 8 der Nut 2 eingeschoben werden.

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Scheibenfeder ist es möglich, auf einfache Weise einen Nutenverschluss herzustellen, welcher zur Erhöhung der Betriebssicherheit Und Lebensdauer von rotierenden Maschinen beitragen kann.

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Claims

9 -" " ' 115/7 3 DGbm Schut zansprüche

1. Rotierende elektrische Maschine mit in Nuten angeordneten Wicklungen und Nutenverschlüssen aus einem amagnetischen Material, bestehend aus einem Verschlusskeil und einem Verspannelement, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wicklungen (3) und den Nutenkeilen (5) Scheibenfedern

(6) axial angeordnet sind.

2. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedern (6) ringförmig und kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

3. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenf^dern (6) aus einem glasfaserverstärkten Kunacstoff bestehen.

4. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedern (6) zwischen der Hauptisolation der Wicklung (3) und einer Keilunterlage

(7) des Nutenkeiles (5) angeordnet sind.

5. Rotierende: elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedern (6) zwischen einer

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isolierenden Zv;ischenlage (9) und der Keilunterlage (7) angeordnet sind.

6. Rotierende elektrische Maschine nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedern (6) auf der Zwischenlage (9) befestigt sind.

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