NO124853B

NO124853B -

Info

Publication number: NO124853B
Application number: NO145769A
Authority: NO
Inventors: G Bermond
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-04-09
Publication date: 1972-06-12
Also published as: BE731268A; DE1911673A1; CH483743A; GB1209128A; FR1573177A; AT286433B

Description

Fremgangsmåte for vikling av ankeret i en elektrisk maskin.. Procedure for winding the armature in an electrical machine..

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte f pir vikling av ankeret i en elektrisk maskin, særlig statoren i en elektrisk rotasjonsmaskin, med halvveis lukkede spor, dvs. spor som er forsynt med fremspring på begge sider slik at det dannes inn-snevrede åpninger. The present invention relates to a method for winding the armature in an electric machine, particularly the stator in an electric rotary machine, with half-closed slots, i.e. slots which are provided with protrusions on both sides so that narrowed openings are formed.

Statoren i slike maskiner er vanligvis forsynt med i lengderetningen forlopende spor som enten er halvveis lukket og således forsynt med i lengderetningen forlopende fremspring eller som er åpne. The stator in such machines is usually provided with longitudinally extending grooves which are either half-closed and thus provided with longitudinally extending projections or which are open.

For å kunne omvikle et jernlegeme med halvveis lukkede spor, anvendes en fremgangsmåte ved hvilken det i hvert spor suksessivt anbringes en sporbekledning, de isolerte ledere, ofte også isolasjonssjikt mellom de forskjellige ledersjiktene, en kappe som avdekning av de overste ledere og til slutt et fast avslutnings-stykke som også kalles sporlukningskile. Begge de sistnevnte deler kan også erstattes av et enkelt stykke som danner en slags avdekningskappe men består av et tilstrekkelig fast materiale for å holdere lederne fast i sporet. En slik losning tillater bedre utnyttelse ay det disponible sportverrsnitt ved anbringelse av et stor st mulig antall ledere. In order to be able to wrap an iron body with half-closed tracks, a method is used in which a track coating is successively placed in each track, the insulated conductors, often also an insulation layer between the different conductor layers, a jacket to cover the uppermost conductors and finally a fixed closing piece, which is also called a slot closing wedge. Both of the latter parts can also be replaced by a single piece which forms a kind of cover but consists of a sufficiently firm material to hold the conductors firmly in the track. Such a solution allows better utilization of the available cross-section by placing a large possible number of conductors.

En av de kjente fremgangsmåter for vikling av blikklegemer med åpne spor består i at ledertrådene innlegges i et kanalformet isolasjonsstykke med rektangulært tverrsnitt og at sporet luk-kes med en kappe og en kile. One of the known methods for winding sheet metal bodies with open slots consists in the conductor wires being inserted into a channel-shaped piece of insulation with a rectangular cross-section and the slot being closed with a sheath and a wedge.

Ved en annen fremgangsmåte for åpne spor blir lederne for inn-legning.omgitt med en ytre isolasjonshylse. Denne hovedisolasjon blir fastholdt i sporet ved fastklebning. In another method for open tracks, the conductors for laying are surrounded with an outer insulating sleeve. This main insulation is retained in the groove by gluing.

Det er også kjent en fremgangsmåte ved åpne spor hvor viklingen består av isolerte tråder og hvor mellomrommene mellom trådene fylles ut med en plastisk masse som også skal tjene til å klebe trådene fast til sporveggen for at man. skal unngå bruk av spor-kiler. A method is also known for open tracks where the winding consists of insulated threads and where the spaces between the threads are filled with a plastic mass which will also serve to stick the threads firmly to the track wall so that shall avoid the use of track wedges.

De ovenfor nevnte viklemetoder ved åpne spor byr. på visse fordeler. Blant disse fordeler er den enkle arbeidsprosess fordi lederne kan.anbringes i sporet i en enkelt arbeidsoperasjon. Videre er det en fordel at man oppnår en meget god utnyttelse av sporets tverrsnitt for anbringelse av et storst mulig antall ledere som kan anbringes på grunn av deri store åpningen. The above-mentioned winding methods for open tracks offer. on certain benefits. Among these advantages is the simple work process because the conductors can be placed in the track in a single work operation. Furthermore, it is an advantage that a very good utilization of the cross-section of the track is achieved for placing the largest possible number of conductors that can be placed because of the large opening therein.

Likevel medforer fremgangsmåten ved hvilken de åpne spor forst er forsynt med ledertråder og deretter lukket med kiler, en storre ulempe fordi sporlukningskilene må. drives inn ved betyde-lige sporlengder. Nevertheless, the method by which the open tracks are first provided with conductor wires and then closed with wedges entails a major disadvantage because the track closing wedges must. is driven in for significant track lengths.

De andre fremgangsmåter har likeledes en ulempe som består i vanskeligheten ved å anbringe de omsluttede. lederbunter fast i de åpne spor, særlig ved maskiner av middels storrelse, fordi man i de fleste tilfelle må klebe viklingen fast til jernlegemet. The other methods likewise have a disadvantage which consists in the difficulty of placing the enclosed ones. conductor bundles firmly in the open slots, especially in medium-sized machines, because in most cases the winding must be glued firmly to the iron body.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en viklingsfremgangsmåte som kombinerer fordelene ved de åpne spor hva angår lett innbringelse av spolene med fordelene ved de halvveis lukkede spor hva angår spolefastklistring. One purpose of the present invention is to provide a winding method which combines the advantages of the open slots in terms of easy insertion of the coils with the advantages of the half-closed slots in terms of coil sticking.

Denne fremgangsmåte for vikling av ankeret i en elektrisk maskin, særlig statoren i en elektrisk rotasjonsmaskin hvilket anker er forsynt med halvveis lukkede spor, dvs. spor som i sine innsnevrete åpninger er forsynt med på begge sider anordnete press-skuldre, hvor det i sporene innfores minst en, separat fremstilt spole som er smalere enn den begrendende sporåpning og hvor den innlagte spoles hhv. de innlagte spolers totale hoyde er storre enn sporets dybde, hvorpå spolen eller spolene presses mot sporets bunn dg fyller ut sporet ved utovelse av et trykk utenfra er karakterisert ved at spolene som er forsynt med isolasjonshylser, dannes av hver sin lederbunt leiret i en halvhård isolasjonsmasse. This method for winding the armature in an electric machine, in particular the stator in an electric rotary machine, which armature is provided with half-closed slots, i.e. slots which in their narrowed openings are provided with pressure shoulders arranged on both sides, where the slots are inserted at least one, separately manufactured coil that is narrower than the delimiting slot opening and where the inserted coil is resp. the total height of the inserted coils is greater than the depth of the track, after which the coil or coils are pressed against the bottom of the track dg fills the track by exerting pressure from the outside is characterized by the fact that the coils, which are provided with insulating sleeves, are each formed by a separate bundle of conductors encased in a semi-hard insulating mass .

Etter at denne vikleprosess ér avsluttet er de enkelte isolerte spoler automatisk fastlåst i sine resp. spor fordi spolebredden ved innpresning er blitt storre enn sporåpningen og i endelig tilstand praktisk talt svarer til sporets bredde. Det.er derfor ikke nodvendig å klebe fast spolene eller anvende sporluknings-kiler for fastholdelse av spolene i sporet slik dette gjores ved de hittil kjente fremgangsmåter. After this winding process is finished, the individual insulated coils are automatically locked in their respective groove because the coil width when pressed in has become larger than the groove opening and in the final state practically corresponds to the width of the groove. It is therefore not necessary to glue the coils or to use groove closing wedges to retain the coils in the groove as is done by the previously known methods.

Ved en utforelsesform av oppfinnelsen forsynes sporets bunn og begge sideflanker med en isolasjonskledning og trådene som er leiret i den halvhårde isolasjonsmasse vikles under eventuell innforing av isolasjonssjikt mellom forskjellige trådlag, hvoretter en spole som er fullstendig omhyllet av en isolasjon, innfores gjennom sporåpningen og i tilslutning presses inn i sporet. In one embodiment of the invention, the bottom of the track and both side flanks are provided with an insulating coating and the wires which are encased in the semi-hard insulating compound are wound while possibly inserting a layer of insulation between different wire layers, after which a coil which is completely enveloped by an insulation is inserted through the track opening and in connection is pressed into the groove.

Oppfinnelsen skal nærmere forklares nedenfor ved hjelp av ut-forelseseksempler under henvisning til tegningene, hvorpå The invention will be explained in more detail below by means of exemplary embodiments with reference to the drawings, after which

fig. 1 og 2 viser skjematisk delsnitt av et anker, i hvilket de forskjellige faser av viklefremgangsmåten ifolge oppfinnelsen fremgår, fig. 1 and 2 show a schematic partial section of an anchor, in which the different phases of the winding method according to the invention can be seen,

fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en anordning for utovelse av fremgangsmåten ifolge. oppfinnelsen, fig. 3 shows a longitudinal section through a device for practicing the method according to. the invention,

fig. 4 viser et tverrsnitt efter snittlinjen IV-IV i fig. 3, fig. 4 shows a cross-section along the section line IV-IV in fig. 3,

fig. 5 viser et tverrsnitt efter snittlinjen V-V i fig. 3, fig. 5 shows a cross-section along the section line V-V in fig. 3,

fig. 6, 7, 8 og 9 viser tverrsnitt av forskjellige halvveis-lukkede spor som kan anvendes ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, fig. 6, 7, 8 and 9 show cross-sections of different half-closed tracks which can be used in the method according to the invention,

fig. 10 viser et skjematisk tverrsnitt som anskueliggjør et utforelseseksempel på en anordning for utovelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, og fig. 10 shows a schematic cross-section illustrating an exemplary embodiment of a device for carrying out the method according to the invention, and

fig. 11 og 12 viser skjematisk tverrsnitt som anskueliggjor et utforelseseksempel på en anordning for utovelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen. fig. 11 and 12 show schematic cross-sections which illustrate an exemplary embodiment of a device for practicing the method according to the invention.

Ankeret som fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen anvendes på, er forsynt med halvveis lukkede spor som kan være av den i fig. 1 og 2 viste art. Hvert halvveis lukket spor 1 har et praktisk talt rektangulært tverrsnitt, og tverrsnittet begrenses av to parallelle flanker la og lb og grunnlinjen lc. Sett i sporets lengderetning danner flankene la og lb to i mot sporets midte ragende fremspring ld og le som danner en åpning med bredde a. Denne bredde er mindre enn sporets bredde b, dvs. avstanden mellom flankene la og lb. The anchor on which the method according to the invention is applied is provided with half-closed grooves which can be of the one in fig. 1 and 2 showed art. Each half-closed slot 1 has a practically rectangular cross-section, and the cross-section is limited by two parallel flanks la and lb and the base line lc. Seen in the longitudinal direction of the track, the flanks la and lb form two projecting protrusions ld and le towards the center of the track which form an opening of width a. This width is smaller than the track's width b, i.e. the distance between the flanks la and lb.

En forste fase av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen består i fremstilling av isolerte spoler 2 og 3 som er sammensatt av lederbunter som er innleiret i et halvstivt isoleringsmateriale. Dimensjonene for de isolerte spoler 2 og 3 er bestemt av de for sporet 1 i hvilket viklingen skal formes. Særlig velges bredden eller tykkelsen av hver isolert spole på en slik måte at de lett kan fores gjennom sporets 1 åpning. Det betyr at deres bredde må være mindre enn bredden a av sporets åpning som dannes av fremspringene ld og le. A first phase of the method according to the invention consists in the production of insulated coils 2 and 3 which are composed of conductor bundles which are embedded in a semi-rigid insulating material. The dimensions of the insulated coils 2 and 3 are determined by those of the slot 1 in which the winding is to be formed. In particular, the width or thickness of each insulated coil is chosen in such a way that they can easily be fed through the slot 1 opening. This means that their width must be less than the width a of the slot opening formed by the protrusions ld and le.

Efter at de isolerte spoler er fremstilt på ovenfor nevnte måte, forer man disse inn i sporet 1 på den for ankeret med åpne spor vanlige måte. Fig. 1 viser de to i sporet 1 over hverandre liggende isolerte spoler 2 og 3, hvorved den ovre kant av den ovre spole 3 rager ut av åpningen i sporet 1 i blikklegemet fordi den totale hoyde av de to spoler innklusive hovedisblasjonén er valgt storré enn dybden c i sporet 1. After the insulated coils have been produced in the above-mentioned manner, these are fed into the slot 1 in the usual way for the armature with open slots. Fig. 1 shows the two insulated coils 2 and 3 lying one above the other in the groove 1, whereby the upper edge of the upper coil 3 protrudes from the opening in the groove 1 in the tin body because the total height of the two coils, including the main isblasion one, is chosen larger than the depth c in slot 1.

Den heste fase ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen består i innpresning av. spolene 2 og 3 i sporet 1. For dette formål utover man på den ut av sporet ragende spole 3 en kraft P i retning mot sporets bunn lc. Det resulterende trykk bevirker en inntrengning bg deformasjon av spolene 2 og 3 1 sporet 1 The final phase of the method according to the invention consists in pressing in. the coils 2 and 3 in the groove 1. For this purpose, a force P is exerted on the coil 3 projecting out of the groove in the direction towards the bottom of the groove lc. The resulting pressure causes an intrusion bg deformation of the coils 2 and 3 1 the track 1

på en slik måte at all disponibel plass utfylles. Efter denne in such a way that all available space is filled. After this one

arbeidsprosess har man oppnådd, isolerte spoler med en tverrsnitts-form som vist i fig. 2. Av dette bilde fremgår at hoyden av hver spole er redusert mens bredden er bket. Deformasjonen av hver isolert spole muliggjores ved at det for hylsene 4 og 5 anvendte isolasjonsmateriale er halvstivt. working process, insulated coils with a cross-sectional shape as shown in fig. 2. From this picture it appears that the height of each coil has been reduced while the width has been bent. The deformation of each insulated coil is made possible by the fact that the insulating material used for the sleeves 4 and 5 is semi-rigid.

Efter innpresning av de isolerte spoler i sporet 1 er de der fastlåst fordi deres endelige bredde praktisk talt tilsvarer bredden b av sporet 1 og således er storre enn sporåpningen a. After pressing the insulated coils into the slot 1, they are locked there because their final width practically corresponds to the width b of the slot 1 and is thus larger than the slot opening a.

For innpresning av dé isblerte spoler i de resp. spor kan man anvende en anordning som skjematisk er vist i fig. 3, 4 og 5. Denne anordning muliggjor en samtidig innpresning av alle spoler For pressing the iced coils into the resp. tracks, you can use a device that is schematically shown in fig. 3, 4 and 5. This device enables simultaneous pressing of all coils

i sporet i ankeret 6 som utgjor en del av.statoren i en elektrisk rotasjonsmaskin. Anordningen omfatter en aksial forskyvbar del 7 som beveges på enhver egnet måte, f.eks. ved hjelp av en dom- in the slot in the armature 6 which forms part of the stator in an electric rotary machine. The device comprises an axially displaceable part 7 which is moved in any suitable way, e.g. by means of a dom-

kraft 8. Verktoyet. 7 er gitt form av en avkortet kegle og er i den fremre del forsynt med riller 7a som loper skrått relativt aksen, og i disse riller griper de fremstående spoler 3 force 8. The tool. 7 is given the shape of a truncated cone and is provided in the front part with grooves 7a which run obliquely relative to the axis, and in these grooves the protruding coils 3 grip

inn mens verktoyet 7 som angitt i fig. 3, beveger seg fra hoyre mot venstre. Til rillene 7a slutter det seg bakover fingre in while the tool 7 as indicated in fig. 3, moving from right to left. Fingers join the grooves 7a at the back

7b som likeledes forloper skrått relativt aksen og trenger inn 7b which likewise runs obliquely relative to the axis and penetrates

i sporene 1. in the tracks 1.

I lopet av innpresningsprosessen bevirker således verktoyet 7 som under viklingen av domkraften 8 beveges fra hbyre mot venstre gjennom statorboringen, en fremad skridende innspresning av den ytre isolerte spole inne i tilhorende spor 1 <p>g en deformasjon av denne spole såvel som. den indre spole slik at spolene 2 og 3 efter gjennomloping av verktoyet opptar hele sporets. 1 bredde som vist i fig. 5. Viklingstrådene som helhet og isolasjonshylsen utsettes således for en deformasjon som fremgår av fig.. 5. In the course of the pressing-in process, the tool 7, which during the winding of the jack 8 is moved from right to left through the stator bore, causes a progressive pressing-in of the outer insulated coil inside the corresponding groove 1 <p>g and a deformation of this coil as well. the inner coil so that coils 2 and 3, after passing through the tool, occupy the entire track. 1 width as shown in fig. 5. The winding wires as a whole and the insulation sleeve are thus subjected to a deformation which can be seen from fig. 5.

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan også anvendes ved halvveis lukkede spor med,andre tverrsnittformer enn sporet ifolge fig. 1. Sporet 10 ifolge fig. 6 har trapesformet tverrsnitt og det har to flanker 10a bg 10b som konvergerer hen imot sporets åpning, såvel som en flat sporbunn lOc og 2 fremspring som avgrenser sporåpningen slik som i fig. 1. The method according to the invention can also be used for half-closed tracks with other cross-sectional shapes than the track according to fig. 1. The track 10 according to fig. 6 has a trapezoidal cross-section and it has two flanks 10a bg 10b which converge towards the opening of the track, as well as a flat track bottom lOc and 2 projections which delimit the track opening as in fig. 1.

Det i fig. 7 viste spor 11 har to mot sporåpningen forlopende flenser lia og 11b og en halvsylinderformet bunn lic. That in fig. 7 shown groove 11 has two flanges 11a and 11b extending towards the groove opening and a semi-cylindrical bottom lic.

Det i fig. 8 viste spor 12 har to parallelt forlopende flanker 12a og 12b og en halvsylinderformet bunn 12c. That in fig. 8 shown groove 12 has two parallel extending flanks 12a and 12b and a semi-cylindrical bottom 12c.

Det i fig. 9 viste spor 13 har avtrappede flanker 13a og 13b som avgrenser sporseksjoner av forskjellig bredde. That in fig. 9 shown track 13 has stepped flanks 13a and 13b which delimit track sections of different widths.

Hvert spor kan inneholde en eller flere bunter isolerte ledere og kan oppvise en eller flere avsatser. Each track may contain one or more bundles of insulated conductors and may have one or more ledges.

For det tilfelle det er innleiret flere lederbunter i hvert spor, kan man sloyfe adskillig omhyIling av hver gruppe. Ved det i fig. IO viste utforelseseksempel har sporet 1 et isola-sjonsinnlegg 14 på sporbunnen lc og sideflankene la og lb, og i denne foring 14 vikles isolerte tråder 15 mellom forskjellige lag innlagte isolasjonssjikt 16. I dette tilfelle er kun den overste lederbunt fullstendig omgitt av en hovedisolasjon 18. In the event that several bundles of conductors are embedded in each track, several wrappings of each group can be laid. By that in fig. In the exemplary embodiment shown in IO, the track 1 has an insulation insert 14 on the track bottom lc and the side flanks la and lb, and in this lining 14 insulated wires 15 are wound between different layers of inserted insulation layer 16. In this case, only the top conductor bundle is completely surrounded by a main insulation 18 .

For å forårsake en innpresning av de isolerte lederbunter i sporet, kan man anvende en radialt virkende ekspansjonsdor. Som vist i fig. 11 og 12 omfatter denne anordning et eller flere stempler 19 som er anordnet glidbart i foringer 20 og trykker de isolerte spoler 2 og 3 mot sporets bunn lc. To cause the insulated conductor bundles to be pressed into the groove, a radially acting expansion mandrel can be used. As shown in fig. 11 and 12, this device comprises one or more pistons 19 which are slidably arranged in liners 20 and press the insulated coils 2 and 3 against the bottom of the track lc.

Ekspansjonsanordningen kan bestå av koniske stykker eller et system av armer eller arbeide ifolge et eller annet kjent mekanisk prinsipp. The expansion device can consist of conical pieces or a system of arms or work according to some other known mechanical principle.

Efter gjennomfbring av den ovenfor beskrevne vikling og innpresning kan statoren eventuelt ifolge vanlige fremgangsmåter impregneres eller anvende kjente fremgangsmåter for klebing. After carrying out the winding and pressing described above, the stator can optionally be impregnated according to usual methods or use known methods for gluing.

Claims

1. Procedure for winding the armature in an electric machine, in particular the stator in an electric rotary machine, which armature is provided with half-closed slots, i.e. slots which in their narrowed openings are provided with pressure shoulders arranged on both sides, where in the slots, at least one, separately manufactured coil is inserted which is narrower than the limiting slot opening and where the inserted coil is resp. the total height of the inserted coils is greater than the depth of the slot, whereupon the coil or coils are pressed against the bottom of the slot and fills the slot with the application of pressure from the outside, characterized in that the coils, which are provided with insulating sleeves, are each formed by a separate bundle of conductors laid in a semi-hard insulating material.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the bottom of the track (lc) and both side flanks (la, lb) are provided with an insulating coating (14) and that the wires (15) which are embedded in the semi-hard insulating mass are wound while possibly inserting insulation layer (16) between different wire layers, after which a coil (17) which is completely enveloped by an insulation (18) is inserted through the slot opening and subsequently pressed into the slot (1).