DEP0019239DA

DEP0019239DA - Structural parts of electrical machines and transformers that are subject to magnetic reversal

Info

Publication number: DEP0019239DA
Authority: DE
Inventors: Adolf Aachen Funke; Stephan Aachen Klonner
Original assignee: Garbe Lahmeyer and Co AG
Current assignee: Garbe Lahmeyer and Co AG
Publication date: 1951-02-15

Description

Es gehört im Elektro-Maschinenbau zur feststehenden technischen Regel, in elektrischen Maschinen und Transformatoren, die einer Ummagnetisierung unterliegenden Eisenteile aus lamellierten Blechen zusammenzusetzen, die zwecks Herabsetzung der Wirbelstromverluste gegeneinander isoliert sind.In electrical mechanical engineering, it is a fixed technical rule in electrical machines and transformers to assemble the iron parts that are subject to magnetic reversal from laminated metal sheets, which are isolated from one another in order to reduce eddy current losses.

Die bisherige Notwendigkeit, diese Maschinenteile aus Blechen zusammenzusetzen, beeinflusst den konstruktiven Aufbau der Maschinen weitgehend und setzt der Wahl von Sonderaufbauten enge Grenzen.The previous need to assemble these machine parts from sheet metal largely influences the design of the machines and places narrow limits on the choice of special structures.

Diesem Mangel will die Erfindung begegnen und gleichzeitig einen Weg zeigen, unerwünschte Streuflüsse zu verhindern oder herab zu drücken und sowohl das Hauptfeld, als auch die übrigen Felder zu steuern. Es wird vorgeschlagen, solche der Ummagnetisierung unterliegende Teile aus gesintertem Metallpulver herzustellen. Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, den Eisenkern von elektrischen Maschinen aus schuppenartig gestalteten Eisenteilchen mit zwischengelagerten Isolationsschichten in der Weise herzustellen, dass dieses Gemisch unter hohem Druck zusammengepresst wird. Dabei ist auch schon in Erwägung gezogen worden, den so hergestellten Körper einer Wärmenachbehandlung zu unterwerfen.The invention aims to counteract this deficiency and at the same time to show a way of preventing or suppressing undesired leakage fluxes and of controlling both the main field and the other fields. It is proposed to produce such parts which are subject to magnetic reversal from sintered metal powder. It has already been proposed to produce the iron core of electrical machines from flaky iron particles with interposed insulation layers in such a way that this mixture is compressed under high pressure. At the same time, consideration has also been given to subjecting the body produced in this way to post-heat treatment.

Demgegenüber geht die Anwendung des der Erfindung zu Grunde liegenden Gedankens von der Erkenntnis aus, dass das Herstellungsverfahren nach den Regeln der Metallkeramik, außer einer erweiterten Konstruktionsfreiheit, die Möglichkeit bietet, nicht nur die Zusammensetzung des Gesamtgefüges des Werkstoffes den elektrischen Notwendigkeiten anzupassen, sondern vor allem, und darin ist der besondere Vorteil zu sehen, die Zusammensetzung des Werkstoffes auch partiell den Eigenarten des elektrischen Arbeitens der Maschinenaggregate anzupassen. So besteht z.B. in Anlehnung an die bisherige Ausbildungsform der eingangs genannte Körper (Anker, Pole, Ständer), die Möglichkeit, die Lamellierung in der Form beizubehalten und so in der bisherigen Weise die Bildung von Wirbelströmen zu hemmen, dass der gesinterte Körper in Wechselfolge aus Eisen- und diese isolierenden Schichten zusammengestzt wird. Darüber hinaus kann der Gefügecharakter des Körpers in axialer Richtung Änderungen unterliegen, z.B. so, dass der Metallgehalt sich nach den Stirnflächen hin, denen sich bekanntlich bei der eingangs genannten Bauform verstärkte Endbleche und Pressplatten anschließen, so verringert, dass in diesen Zonen die Leitfähigkeit im Werkstoff für den Streufluss und damit in die Stirnfläche herabgesetzt wird.In contrast, the application of the idea on which the invention is based is based on the knowledge that the manufacturing process according to the rules of metal-ceramics, in addition to extended design freedom, offers the possibility not only of adapting the composition of the overall structure of the material to the electrical requirements, but above all , and this is where the particular advantage can be seen of partially adapting the composition of the material to the peculiarities of the electrical operation of the machine units. For example, based on the previous form of the body mentioned at the beginning (armature, pole, stator), there is the possibility of maintaining the lamination in the form and thus inhibiting the formation of eddy currents in the previous way, so that the sintered body alternates Iron and these insulating layers is put together. In addition, the structural character of the body can be subject to changes in the axial direction, e.g. so that the metal content decreases towards the end faces, which are known to be joined by reinforced end plates and press plates in the aforementioned design, so that the conductivity in the material in these zones for the leakage flux and thus in the face is reduced.

Auf Grund des Ergebnisses von Vergleichsversuchen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem zu sinternden Werkstoff einen Zusatz von Kunstharz o.dgl. beizugeben, um damit der Wirbelstrombildung zu begegnen.Based on the results of comparative tests, the invention proposes adding synthetic resin or the like to the material to be sintered. to be added in order to counteract the formation of eddy currents.

Nach alledem hat man die Möglichkeit, den Metallgehalt des gesinterten Werkstoffs z.B. auch nach den Nutenwandungen hin zu verringern oder bis auf Null zu bringen, um so eine Nutauskleidung für die Wicklung einzusparen.After all this, you have the option of reducing the metal content of the sintered material, e.g. also towards the groove walls, or bringing it down to zero in order to save a groove lining for the winding.

Die Wicklung also unmittelbar in die Nuten einlegen zu können, erschließt dem neuen Ausführungsgedanken ein Anwendungsfeld, dass den Bau der eingangs genannten Maschinen einschneidend zu beeinflussen vermag. Ein wesentlicher Vorteil ist es auch, dass ohne Schwierigkeiten Gestaltungen gewählt werden können, die vergrößerte Oberflächen bringen und damit die Abkühlung verbessern.In other words, being able to insert the winding directly into the slots opens up a field of application for the new design concept that is capable of profoundly influencing the construction of the machines mentioned at the beginning. It is also an essential advantage that designs can be selected without difficulty that produce larger surfaces and thus improve cooling.

Im Rahmen der Erfindung liegend, wird auch die Verwendung von aus Sintermetall bestehenden Einzelheiten angesehen. Insbesondere umfasst die Erfindung auch die Maßnahme, bei Verwendung von offenen Nuten für die Wicklung, die Nuten, gleichgültig, ob der Gesamtkörper aus lamellierten Blechen zusammengestzt ist oder ob er aus Sintermetall besteht, durch Keile aus Sintermetall zu schließen, deren Eisengehals evtl. nach der Keilmitte abnimmt, um das Nutenfeld quer zu begrenzen.Within the scope of the invention, the use of details made of sintered metal is also considered. In particular, the invention also includes the measure, when using open grooves for the winding, the grooves, regardless of whether the entire body is composed of laminated metal sheets or whether it consists of sintered metal, to be closed by wedges made of sintered metal, the iron neck of which may be after the Wedge center decreases in order to delimit the groove field transversely.

Claims

1) Structural parts of electrical machines and transformers that are subject to magnetic reversal, characterized in that these parts are made of sintered material (iron).

2) structural parts of electrical machines according to claim 1, characterized in that the composition of the material is uneven in adaptation to electrical needs.

3) Construction parts according to claims 1 and 2, characterized in that the material in the area of the groove walls has little or no metal content or that the metal content decreases towards the groove walls.

4) Construction parts, e.g. anchors, according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the metal content decreases in the axial direction towards the end faces and possibly disappears completely.

5) Structural parts according to claim 1 and 2, e.g. locking wedges for open grooves, characterized in that the metal content thereof decreases towards the middle.

6) construction parts according to claim 1, characterized in that the material is wholly or partially made of iron, synthetic resin or the like. -Mixing.

7) construction parts according to claim 1, characterized in that the same is given an enlarged surface due to its shape.