NO324855B1 - Et isolerende deksel og en elektrisk maskin - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et isolerende deksel, som særlig kan anvendes på statorstaver i store elektriske maskiner, slik som vannkraftgeneratorer. En elektrisk maskin utstyrt med slikt isolerende deksel er også formål for foreliggende oppfinnelse.

Store elektriske maskiner består hovedsakelig av en rotor og en stator, hvor disse elementer har viklinger som for størstedelen utgjøres av staver som er svei-set til hverandre for det formål å danne viklinger av samme art som i små elektriske maskiner hvor det anvendes ledetråder for å danne slike elementer.

Statorstavene er da spesielt koblet til hverandre for å danne overlappende eller slyngende viklinger, hvis utførelsesform utelukkende er avhengig av det foreliggende prosjekt sorti tilsiktes ved deres fremstilling. Koblingsforbindelsen utføres ved sveising for å garantere kretsens ledningsevne, og isoleres derpå ut ifra det forhold at deres ytre partier er fritt tilgjengelig ved maskinens ytre ender.

Beskrivelse av beslektet teknikk

Nå for tiden finner isolasjon av slike ytre partier sted ved å anbringe isolerende deksler som er festet ved hjelp av harpiksbindemiddel til stavendene. Disse deksler foreligger hovedsakelig i flat parallellerørform som har en av sine mindre sider åpne for å danne inngrep med de ytre partier av statorstavene, slik at de i etterhånd kan fylles med harpiks for å feste dekselet til stavene.

Patentsøknadspublikasjonen DE 42 37 079 A1 fremlegger tidligere kjent teknikk i form av et fiberforsterket deksel.

Bruk av slike deksler oppviser imidlertid et antall ulemper som øker arbeids-tid og fremstillingsomkostninger, samt vedlikehold av elektriske maskiner slik de for tiden er kjent.

Blant de ulemper som foreligger ved disse isolasjonsdeksler kan spesielt nevnes deres lave varmegjennomgang, hvilket da utgjør et vesentlig problem på grunn av at flere sterkt oppvarmede områder vil opptre, på grunn av strømgjen-nomgangen under normal arbeidsfunksjon for maskinene, og ut ifra det forhold at en loddemiddel er plassert på viklingsstavenes ytterendene, hvilket gjør at det med en slik dårlig varmegjennomgang blir vanskelig å bruke de isolasjonsdeksler som nå finnes, da det ikke finnes noe direkte ventilasjon av vedkommende kontaktområde.

Som en følge av bruk av harpiksbindemiddel som dekselfylling, blir vedkommende område ganske skittent, hvilket krever omsorgsfull rengjøring etter at selve påføringsarbeidet er ferdig og dette fører da til ganske lang isolasjonstid. I tillegg til dette er montering av slike deksler på de øvre partier av maskinen vanskelig, dg

på grunn av dette forhold vil da den harpiks som fremdeles er flytende inne i isola-sjonsdekslet strømme langs viklingsstavene umiddelbart etter at dekslene er blitt montert.

I betraktning av at det anvendes harpiksbindemiddel vil det være nødvendig å bruke ytterligere individuelt beskyttelsesutstyr (IPE).

På grunn av bruk av de nåværende deksler, vil det videre ikke være noen mulighet for å utføre noen direkte inspeksjon av viklingsstavenes endekoblinger under maskinens levetid, på grunn av at disse endekoblinger er dekket av harpiks.

Formål for og kort beskrivelse av oppfinnelsen

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å frembringe et isolerende deksel som gjør bruk av harpiks for dets feste unødvendig, slik at det oppnås høy varmegjennomgang på grunn av direkte ventilasjon av viklingens endepartier, samtidig som dekselet er lett å montere, vedlikeholde og utskifte i det beskyttelsesutstyr kan utelates, hvilket videre muliggjør en tilstandskontroll av viklingens endepartier under den elektriske maskinens fungerende levetid.

Dette formål oppnås ved hjelp av et isolerende deksel, og da spesielt isolerende deksel for statorstaver i elektriske maskiner, hvor da dette deksel omfatter en første og en annen sideplate anordnet hovedsakelig parallelt med hverandre og som forbindes med minst et forbindelse element som plasseres hovedsakelig på sideflatenes midtparti, idet vedkommende element forsynes med minst et festemiddel for å feste isolasjonsdekselet til et ytterparti av den elektriske maskins vikling.

Et annet formål for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en elektrisk maskin utstyrt med et isolasjonsdeksel som gjør bruk av harpiksbindemiddel unød-vendig for sitt feste, og som da muliggjør lett montering, vedlikehold og utskiftning i det bruk av beskyttelsesutstyr ikke er nødvendig, og videre muliggjør kontroll av driftstilstanden for viklingens endepartier under den elektriske maskins virksomme levetid.

Dette formål oppnås ved hjelp av en elektrisk maskin som har et isolasjonsdeksel på de ytre partier av statorstavene, og hvor dette isolerende deksel har en

første og en andre sideflate posisjonsinnstilt hovedsakelig parallelt med hverandre og er påført ved hjelp av minst et festeelement anordnet hovedsakelig på et midtparti av vedkommende sideflater, i det dette element er forsynt med minst et festemiddel for å feste isolatoren til endepartiet.

Kort beskrivelse av tegningene

Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet mer detaljert under henvisning til en utførelse som er angitt på de vedføyde tegninger, hvorpå: fig. 1 viser isoleringsdekslet i henhold til foreliggende oppfinnelse sett oven-fra,

fig. 2 viser et sideoppriss av det isolerende deksel i figur 1, fig. 3 viser i perspektiv og sett fra siden det isolerende deksel som er angitt i figurene 1 og 2, og,

fig. 4 er et sideoppriss av det isolerende deksel som er vist i de øvrige figu-rer, og angir da spesielt delvis i snitt monteringen av dekslet på et endeparti av en vikling i en elektrisk maskin.

Detaljert beskrivelse av figurene Som vi vil fremgå av figurene 1,2,3 eller 4, utgjøres det isolerende deksel

1 som er formål for foreliggende oppfinnelse av et legeme 2 som skal påføres på

et endeparti av viklingen (ikke vist) i en elektrisk maskin.

Deksellegeme 2 omfatter en første sideflate 10 og en andre sideflate 20 som begge er rektangulære og har plan form, samt er posisjonsinnstilt parallelt med hverandre og sammenføyet over et hovedsakelig sentralt parti ved hjelp av et forbindelseselement 15 som forløper i et plan vinkelrett på planene for sideflatene 10 og 20, og som også er rektangelformet og har plan form.

Som det vil fremgå av figur 3, er dét nødvendig for at sideflatene 10 og 20 skal ha god mekanisk stabilitet og ikke foldes rundt elementet 15, at minst et av deres endepartier er innbyrdes forent ved hjelp av en føringskant 30. Fortrinnsvis anvendes imidlertid et par føringskanter 30 som da anvendes på hvert sitt av de innbyrdes motsatte endepartier av legemet 2.

Forbindelse elementet 15 er forsynt med minst et festemiddel 17, for feste av isolasjonsdekselet 1 til endepartiet 29 av den elektriske maskinvikling. Festemiddelet 17 bør fortrinnsvis være en utboring 18, og fortrinnsvis et par av slike ut-boringer, slik at det isolerende deksel kan festes til endepartiet 29 ved hjelp av en skrue 19. Forbindelseselementet 15 kan også være utført på forskjellige måter, slik som for eksempel i form av 2 rektangulære partier posisjonsinnstilt side ved side, og som da oppviser samme mulighet for å feste isolasjonsdekselet 1 til endepartiet 29. En enkelt skrue 19 kan også anvendes på et sentralt parti av forbindelseselementet 15. Feste av dette forbindelseselement 1, kan også utføres ved inngrep med endepartiet 29, og i dette tilfellet vil det da være nødvendig at dekselet utføres i nøyaktige dimensjoner for å kunne garantere tilstrekkelig feste.

Som det vil fremgå av figur 4, vil endepartiet 29 av den elektriske maskinvikling bli ført inn i det området som er dannet mellom sideflatene 10 og 20 samt forbindelseselementet 15 og føringskantene 30. Det isolerende deksel 1 vil så bli festet ved hjelp av skruene 19, som da er ført gjennom borehullene 18.1 denne ut-førelse bør det være anordnet gjengede borehull 16 på endepartiet 29 for gjenge-féste av skruene 19.

Dimensjonene av isolasjonsdekselet 1 bør være tilstrekkelig for å danne inngrep med endepartiet 29 og får tilpasning uten klaring. Isolasjonsdekselet 1 er fortrinnsvis fremstilt fra et enkeltstykke, som fortrinnsvis er støpt fra glassfibre. Dette fibermaterial kan utskiftes til fordel for et annet material som da må oppfylle samme krav med hensyn til mekaniske og elektriske isolasjonsegenskaper som det foretrukkede material, samt ha en høy grad av dielektrisk hastighet i forbindelse med høy elektrisk motstand både i tverretningen og lengderetningen, samt videre være i stand til å motstå temperaturer i det minste opp til 150°C, for derved å tilfredsstille i det minste fordringene i henhold til klasse F.

Foreliggende oppfinnelse medfører som en av dens hovedfordeler sam-menlignet med de tidligere kjente isolasjonsdeksler en bedre varmeoverføring mellom endepartiene 29 og omgivelsene, mindre tap i maskinen og bedre effektivitet, reduksjon av harpiksbruk under montering i store elektriske maskiner, nedsatt for-urensing av arbeidsplassen og eliminering av individuelt beskyttelsesutstyr (IPE) under montering av isolerende deksler 1, reduksjon av installasjonstiden for disse deksler 1 og i tillégg mulighet for direkte inspeksjon av endepartiene 29 av maskinene, hvilket gjør det mulig under stillstand av maskinene for vedlikehold og kontrol-lere tilstanden av loddforbindelser og endepartier etter perioder av aktiv arbeidsfunksjon, ved siden av at installasjonsomkostninger og vedlikehold av isolasjons-dekslet 1 reduseres i vesentlig grad, hvilket også vil være tilfelle for en elektrisk maskin som er forsynt med isolasjonsdekselet 1.

Etter at en foretrukket utførelse nå er blitt beskrevet, bør det forstås at foreliggende oppfinnelse har et omfang som også omfatter andre mulige utførelses-varianter, og som bare er begrenset av innholdet i de etterfølgende patentkrav.

Claims (11)

1. Isolerende deksel (1) for statorstaver i elektriske maskiner, karakterisert ved at det omfatter en første sideflate (10) og en andre sideflate (20) som er posisjonsinnstilt hovedsakelig parallelt med hverandre og sammenføyet ved hjelp av minst et forbindelseselement (15) anbrakt på et hovedsakelig midtparti av sideflatene (10) og (20), som er forsynt med minst et festemiddel (17) for å feste det isolerende deksel (1) til et endeparti (29) av en vikling i den elektriske maskinen.

2. Deksel som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelseselementet (15) er posisjonsinnstilt vinkelrett på planene for sideflatene (10) og (20).

3. Deksel som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at endepartiet (29) av viklingen er ført inn i det området som er dannet mellom sideflatene (1) og (20) og forbindelseselementet (15).

4. Deksel som angitt i kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at festemiddelet (17) er et utboret hull (18) som er påført på forbindelseselementet (15), og dets feste til endepartiet (29) av den elektrisk utføres ved at det minst et festeelement (19) er ført igjennom borehullet (18).

5. Deksel som angitt i krav 4, karakterisert ved at festeelementet er en skrue (19).

6. Deksel som angitt i krav 1, 2, 3, 4 eller 5, karakterisert ved at sideflatene (10) og (20) og forbindelseselementet (15) er hovedsakelig plan.

7. Deksel som angitt i krav 6, karakterisert ved at sideflatene (10) og (20) og forbindelseselementet (15) er hovedsakelig rektangelformede.

8. Deksel som angitt i krav 1,2,3, 4, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at endepartiet av hver av sideflatene (10) og (20) er innbyrdes forbundet ved hjelp av en føringskant (30).

9. Deksel som angitt i krav 8, karakterisert ved at føringskanten (30) bringes i inngrep med endepartiet (29) av den elektriske maskins vikling.

10. Deksel som angitt i krav 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 eller 9, karakterisert ved at de er fremstilt fra støpte glassfibre.

11. Elektrisk maskin som omfatter statorstaver, karakterisert ved at endepartiet (29) av statorstavene er forsynt med et isolerende deksel (1) ifølge krav 1.

12: Maskin som angitt i krav 11, karakterisert ved at endepartiet (29) av viklingen er omsluttet av det isolerende deksel (1).

13, Maskin som angitt i krav 12, karakterisert ved at endepartiet (29) er ført inn i det området som er dannet mellom sideflatene (10) og (20) samt forbindelseselementet (15) på det isolerende deksel (1).