WO2010072500A2 - Variable anschlussvorrichtung für eine elektrische maschine - Google Patents

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WO2010072500A2
WO2010072500A2 PCT/EP2009/065739 EP2009065739W WO2010072500A2 WO 2010072500 A2 WO2010072500 A2 WO 2010072500A2 EP 2009065739 W EP2009065739 W EP 2009065739W WO 2010072500 A2 WO2010072500 A2 WO 2010072500A2
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busbars
separator
connection device
winding
connection
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Inventor
Friedrich SCHÖBERL
Oliver Memminger
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a connection device for an electrical machine having a first busbar for directly connecting a first winding of the electrical machine and a second busbar for directly connecting a second winding of the electrical machine.
  • a connection device for an electrical machine having a first busbar for directly connecting a first winding of the electrical machine and a second busbar for directly connecting a second winding of the electrical machine.
  • Such a connection device is usually located in a connection box on the housing of the electrical machine. It therefore serves to connect the lines provided from the outside to the windings of the electrical machine.
  • Ordered machine with at least two galvanically separated winding systems From ordering the electrical machine until shortly before installation in the final system, the purchaser does not decide whether the electrical machine is operated either with a galvanically divided winding or with an electrical parallel-connected winding. With the galvanically divided windings, for example, the purchaser wants to keep open the possibility of individually controlling the individual partial windings of the overall winding for a converter control. In order to be able to realize these two variants, two different junction boxes are required, the design of which already has to be clearly defined when ordering.
  • connection rails In conventional electrical machines, whose stator junction boxes are equipped with connection rails, there are various ways to connect these connection rails, ie to connect them to the mains, depending on the interconnection. For example, each winding derivation can be carried out of the connection box.
  • a star connection with, for example, six connecting bars (connections U1, V1, W1, U3, V3, W3) or with three connecting bars (connections U1 to U3, V1 to V3, W1 to W3) may be provided. be seen.
  • the corresponding design must be clearly defined when ordering. A later change is not possible.
  • the object of the present invention is therefore to be able to respond flexibly to the wishes of a buyer in the realization of a compact terminal box as possible.
  • connection device for an electrical machine with
  • a first busbar for directly connecting a first winding of the electric machine
  • the two busbars are arranged so close together that at a given operating voltage to avoid rollover and / or compliance with a predetermined creepage necessarily an electrically insulating disconnector is releasably secured between two busbars.
  • the bus bars are arranged as close as possible to each other, between them an insulating separator is provided, which can be replaced if necessary by a conductor piece.
  • an insulating separator is provided, which can be replaced if necessary by a conductor piece.
  • each of the two bus bars has an elongated structure, and the two bus bars are arranged coaxially with each other. This is especially in one
  • Terminal box for several winding systems to achieve a clear structure of the connections or busbars.
  • the separator can be attached to one end face of each of the two busbars. The disconnector is thus at the point where the two busbars come closest to each other.
  • the disconnector can be bolted directly to each of the two busbars. Such a screw connection is easy for the user to realize himself safely and reliably.
  • the separator may have a circumferential groove for increasing the creepage distance.
  • the busbars can be positioned even closer to each other.
  • the disconnector is fastened with a fastening device between the two busbars, which is designed to fasten a connecting rail after removal of the disconnector between the two busbars in such a way that the two busbars conductively communicate with one another.
  • the fastening device is thus multifunctional, because it can serve on the one hand for holding a disconnector and on the other hand for producing an electrical connection.
  • the fastening device may comprise two or four screws, possibly also more, with which the separator or the connecting rail can be screwed directly to the two busbars. This also makes it possible to provide the user with an easily manageable and reliable connection.
  • an electrical machine may have a housing which has a connection box in which a connection device described above is installed.
  • the terminal box is cuboid and all cables leading to the outside to be guided by a single side of the junction box, the busbars with respect to this side occupy an angle between 20 ° and 70 ° and in particular between 35 ° and 55 °.
  • FIG. 1 shows a connecting device according to the invention with separators
  • FIG. 2 shows a connecting device according to the invention with connecting rails
  • FIG. 5 shows a junction box according to the invention also in a perspective view.
  • the connecting device shown in FIG 1 is designed for six winding systems. Each winding system is assigned a single selector rail, which will be referred to below simply as "busbar" 1.
  • busbar selector rail
  • Four winding infeeds 2 are connected to each busbar, of which only two can be seen per busbar 1.
  • the winding infeeds 2 are each provided with a cable lug bolted to the associated busbar 1.
  • Ren the winding leads 2 each through holes in the bottom 3 inside the electric machine to the respective winding.
  • the busbars 1 are fixed by means of insulators 4.
  • At the top of each busbar 1 here four cable lugs 5 are screwed, which indicate the direction of the leads from the outside. The user of the electric machine thus includes them using the cable lugs 5.
  • the two busbars of such a pair are so close together with their front sides that if only air would be present as an insulator, there would be the risk of a rollover. Therefore, a separator 6 is provided according to the invention between two so closely adjacent busbars 1.
  • the isolator 6 electrically isolates the two bus bars 1 and at the same time connects them mechanically to one another. In this case, the separator 6 is screwed with screws 7 to the opposite ends of the busbars 1.
  • busbars 1 of a pair of busbars are arranged coaxially with each other, but also the individual busbars can be parallel to each other or at a certain angle to each other.
  • the separator 6 would then be designed accordingly. In principle, however, it is to be attached to the busbars at the point which represents the shortest distance to the respective other busbar.
  • connection device of FIG. 1 has six individual ones
  • the busbar pairs are formed parallel to each other. In addition, they are arranged obliquely opposite to one side of the rectangular base 3.
  • the angle of the busbar pairs to this side of the bottom 3 is preferably in Range of 45 °. In particular, it may be between 35 ° and 55 °, but also between 20 ° and 70 °.
  • Such an oblique arrangement of the pairs of busbars makes possible, as the cable lugs 5 indicate, that all supply lines to the busbars can be supplied without crossing from one side.
  • FIG. 2 shows the same connection device as in FIG. 1. Only the disconnectors 6 are replaced by connecting rails 8. In this case, two winding systems are connected to two busbars 1 conductively connected to each other and thus form a complete system, in Figure 2, also led out of the windings neutral point 9 can be seen.
  • FIG. 3 shows a winding system separator 6 in a perspective view. He has in this embodiment four holes 10, with which he can be screwed by the screws 7 to the busbars 1.
  • This is characterized by a circumferential groove 11 which extends in a plane which extends in the installed state of the separator 6 perpendicular to the common axis of the busbars 1 of a pair of busbars.
  • the groove 11 is formed so that the orbital plane is perpendicular to the shortest distance between the busbars. In this way, the creepage distance between two busbars can be set to a defined level.
  • the connecting rail 8 is cuboidal and has at those positions corresponding to those of the holes 10 of the separator 6, also holes 14 into which the screws 7 can be screwed.
  • the holes 14 are designed so that the screw heads of the screws 7 in the screwed state flush with the surface of the connecting rail 8 or are recessed therein. Due to their geometry, the separators 6 are thus readily replaceable by connecting rails 8 as needed. For replacement, only loosen and tighten the four screws.
  • the busbars 1 are formed so that in the exchange of separator 6 and connecting rail 8 none of the cable lugs 5 must be solved by the respective busbar 1.
  • the connecting rails 8 are typically made of copper
  • the isolators 6 are typically made of an insulating plastic. In particular, this is a glass fiber reinforced plastic. But the separator 6 can also be made of a ceramic.
  • FIG 5 an entire terminal box without cover is shown in a perspective view.
  • the connection device of FIG 1 can be seen.
  • the busbars 1 of a linear busbar pair are electrically insulated from one another by disconnectors 6.
  • each disconnector 6 is screwed onto the surface of a bus bar 1 of each bus bar pair located at the bottom in FIG. 5, while the surface of the disconnector 6 is flush with the surface of the bus bar 1 shown in the figure above. That the respective busbar 1 shown above is slightly higher than the ground 3 shown below the busbar 1 shown below. This brings advantages in cable management in the terminal box 15th
  • FIG. 5 it can be seen in FIG. 5 that all feed lines can be guided through a single wall 16 of the rectangular connection box 15. Numerous drilling ments provided in the wall 16, in each of the screw terminals 17 are used to mechanically fix the respective leads. Due to the already mentioned in connection with FIG 1 oblique arrangement of the busbars 1 and the pairs of busbars relative to one side of the rechteckför- shaped bottom 3 and here also with respect to the wall 16 with the leads can be a very compact junction box. The compactness is additionally increased by the fact that the isolators 6 can adequately provide for the electrical insulation of the bus bars 1 which are close together.
  • the winding system separator 6 which is designed for the required clearance and creepage distances
  • the optionally usable busbar 8 as a switching connection of the terminal box are executed in a single basic variant.
  • the busbars can be connected together or isolated from each other as needed on site. Due to this high level of flexibility, it is possible to decide only shortly before commissioning of the electrical machine, for example with three connecting rails (Ul with U3, V1 with V3, Wl with W3) or with six connecting rails (all winding ends executed, Ul, V1, W1, U3, V3, W3) is realized.
  • connection box a high degree of compactness of a connection box can be achieved by the combination of winding system separator 6, switching connection 8 and geometric arrangement of the connection bars or busbars 1 in the connection box.
  • This combination also reduces the variety of parts, minimizes assembly costs due to the basic structure of the connecting rails and eliminates the need for reconnecting or possibly lengthening stranded wires (eg Ul with U3 or Ul, U3, ).
  • the oblique arrangement of the busbars leads in particular to the advantage that the terminal box can have a low overall height, since the busbars can be arranged substantially in one plane and do not have to be mounted one above the other.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Der Anschlusskasten einer elektrischen Maschine soll kompakter gestaltet werden können. Hierzu wird eine Anschlussvorrichtung mit einer ersten Stromschiene (1) zum direkten Anschluss einer ersten Wicklung der elektrischen Maschine und einer zweiten Stromschiene (1) zum direkten Anschluss einer zweiten Wicklung der elektrischen Maschine vorgeschlagen. Die beiden Stromschienen (1) sind derart nahe beisammen angeordnet, dass bei einer vorgegebenen Betriebsspannung zur Vermeidung eines Überschlags und/oder zur Einhaltung einer vorgegebenen Kriechstrecke notwendigerweise ein elektrisch isolierender Trenner (6) lösbar zwischen beiden Stromschienen (1) befestigt ist. Bei Bedarf kann der Trenner durch eine Schaltverbindung ersetzt werden. Damit steht eine sehr kompakte und variable Anschlussvorrichtung zur Verfügung.

Description

Beschreibung
Variable Anschlussvorrichtung für eine elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für eine elektrische Maschine mit einer ersten Stromschiene zum direkten Anschluss einer ersten Wicklung der elektrischen Maschine und eine zweite Stromschiene zum direkten Anschluss einer zweiten Wicklung der elektrischen Maschine. Eine derar- tige Anschlussvorrichtung befindet sich üblicherweise in einem Anschlusskasten an dem Gehäuse der elektrischen Maschine. Sie dient also dazu, die von außen bereitgestellten Leitungen mit den Wicklungen der elektrischen Maschine zu verbinden.
Häufig tritt der Fall ein, dass ein Käufer eine elektrische
Maschine mit mindestens zwei galvanisch getrennten Wicklungssystemen bestellt. Ab Bestellung der elektrischen Maschine bis kurz vor der Montage in der Endanlage wird vom Käufer keine Entscheidung getroffen, ob die elektrische Maschine entweder mit einer galvanisch unterteilten oder mit einer elektrisch parallel geschalteten Wicklung betrieben wird. Mit den galvanisch unterteilten Wicklungen will sich der Käufer beispielsweise die Möglichkeit offen halten, für eine Umrichtersteuerung die einzelnen Teilwicklungen der Gesamtwick- lung einzeln anzusteuern. Um diese beiden Varianten realisieren zu können, benötigt man nach heutigem Stand zwei verschiedene Anschlusskästen, deren Ausführung schon bei der Bestellung eindeutig festgelegt werden muss.
Bei herkömmlichen elektrischen Maschinen, deren Statoranschlusskästen mit Anschlussschienen ausgerüstet sind, gibt es je nach Verschaltung verschiedene Möglichkeiten, diese Anschlussschienen anzuschließen, d.h. ans Netz zu bringen. So kann beispielsweise jede Wicklungsableitung aus dem An- schlusskasten ausgeführt sein. Alternativ kann eine Sternschaltung mit beispielsweise sechs Anschlussschienen (Anschlüsse Ul, Vl, Wl, U3 , V3 , W3) oder mit drei Anschlussschienen (Anschlüsse Ul mit U3 , Vl mit V3 , Wl mit W3) vorge- sehen sein. Die entsprechende Ausführung muss bei der Bestellung eindeutig festgelegt werden. Ein späterer Wechsel ist nicht möglich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, bei der Realisierung eines möglichst kompakten Anschlusskastens flexibel auf die Wünsche eines Käufers eingehen zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anschlussvorrichtung für eine elektrische Maschine mit
- einer ersten Stromschiene zum direkten Anschluss einer ersten Wicklung der elektrischen Maschine und
- einer zweiten Stromschiene zum direkten Anschluss einer zweiten Wicklung der elektrischen Maschine, wobei
- die beiden Stromschienen derart nahe beisammen angeordnet sind, dass bei einer vorgegebenen Betriebsspannung zur Vermeidung eines Überschlags und/oder zur Einhaltung einer vorgegebenen Kriechstrecke notwendigerweise ein elektrisch isolierender Trenner lösbar zwischen beiden Stromschienen befestigt ist.
In vorteilhafter Weise kann durch die Erfindung gewährleistet werden, dass die Stromschienen möglichst nahe aneinander an- geordnet werden, wobei zwischen ihnen ein isolierender Trenner vorgesehen ist, der bei Bedarf durch ein Leiterstück ersetzt werden kann. Somit sind einzelne Wicklungen bzw. Wicklungssysteme, die über eine einzige Stromschiene kontaktiert werden, einzeln oder in Sternschaltung betreibbar. Der Nutzer kann die Betriebsart damit kurz vor Inbetriebnahme selbst entscheiden.
Vorzugsweise besitzt jede der beiden Stromschienen einen länglichen Aufbau, und die beiden Stromschienen sind koaxial miteinander angeordnet. Damit lässt sich speziell in einem
Anschlusskasten für mehrere Wicklungssysteme ein übersichtlicher Aufbau der Anschlüsse bzw. Stromschienen erreichen. Speziell kann dabei der Trenner an einer Stirnseite jeder der beiden Stromschienen angebracht sein. Der Trenner befindet sich damit an der Stelle, an der sich die beiden Stromschienen am nächsten kommen.
Darüber hinaus kann der Trenner direkt an jeder der beiden Stromschienen angeschraubt sein. Eine derartige Schraubverbindung ist für den Nutzer leicht selbst sicher und zuverlässig zu realisieren.
Bei einer speziellen Ausführungsform kann der Trenner eine umlaufende Nut zur Erhöhung der Kriechstrecke aufweisen. Dadurch können die Stromschienen noch näher aneinander positioniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Trenner mit einer Befestigungseinrichtung zwischen den beiden Stromschienen befestigt, die dazu ausgelegt ist, nach Entnahme des Trenners zwischen den beiden Stromschienen eine Verbindungsschiene so zu befestigen, dass die beiden Stromschienen leitend miteinander in Verbindung stehen. Die Befestigungseinrichtung ist somit multifunktionell einsetzbar, denn sie kann einerseits zur Halterung eines Trenners und andererseits zum Herstellen einer elektrischen Verbindung dienen.
Speziell kann die Befestigungseinrichtung zwei oder vier Schrauben, gegebenenfalls auch mehr umfassen, mit denen der Trenner oder die Verbindungsschiene direkt an die beiden Stromschienen anschraubbar sind. Auch hierdurch kann dem Nut- zer eine leicht handhabbare und zuverlässige Verbindung bereitgestellt werden.
Vorteilhafterweise sind an die beiden Stromschienen elektrische Leiter in einer vorgegebenen Richtung anbringbar, wobei die beiden Stromschienen schräg zu dieser vorgegebenen Richtung verlaufen. Durch diese schräge Anordnung lässt sich in der Regel Platz einsparen, so dass die gesamte elektrische Maschine kompakter gestaltet werden kann. In einer konkreten Ausgestaltung kann eine elektrische Maschine ein Gehäuse aufweisen, das einen Anschlusskasten besitzt, in den eine oben beschriebene Anschlussvorrichtung eingebaut ist. Insbesondere kann dabei der Anschlusskasten quaderförmig ausgebildet und sämtliche nach außen führenden Kabel durch eine einzige Seite des Anschlusskastens geführt sein, wobei die Stromschienen gegenüber dieser Seite einen Winkel zwischen 20° und 70° und insbesondere zwischen 35° und 55° einnehmen. Durch eine derartige Anordnung kann ein sehr kompakter Anschlusskasten realisiert sein, der parallele, kreuzungsfreie Zuleitungen gestattet und nicht den Aufbau der Anschlussschienen in mehreren Ebenen notwendig macht.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
FIG 1 eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung mit Trennern;
FIG 2 eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung mit Verbindungsschienen;
FIG 3 einen Trenner in perspektivischer Ansicht;
FIG 4 eine Verbindungsschiene in perspektivischer Ansicht; und
FIG 5 einen erfindungsgemäßen Anschlusskasten ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar .
Die in FIG 1 dargestellte Anschlussvorrichtung ist für sechs Wicklungssysteme ausgebildet. Jedem Wicklungssystem ist eine Einzelschaltschiene zugeordnet, die im Weiteren einfach als „Stromschiene" 1 bezeichnet wird. An jeder Stromschiene sind vier Wicklungszuleitungen 2 angeschlossen, von denen hier jeweils nur zwei pro Stromschiene 1 zu sehen sind. Die Wicklungszuleitungen 2 sind jeweils mit einem Kabelschuh an der zugehörigen Stromschiene 1 angeschraubt . Darüber hinaus füh- ren die Wicklungszuleitungen 2 jeweils durch Bohrungen in dem Boden 3 ins Innere der elektrischen Maschine zur jeweiligen Wicklung. Auf dem Boden 3 sind die Stromschienen 1 mithilfe von Isolatoren 4 befestigt. An der Oberseite jeder Strom- schiene 1 sind hier vier Kabelschuhe 5 angeschraubt, die die Richtung der Zuleitungen von außen andeuten. Der Nutzer der elektrischen Maschine schließt also diese mithilfe der Kabelschuhe 5 an.
In der Anordnung von FIG 1 sind jeweils zwei Stromschienen 1, die jeweils länglich ausgebildet sind, koaxial hintereinander angeordnet. Die beiden Stromschienen eines derartigen Paars liegen mit ihren Stirnseiten so nahe beisammen, dass, wenn lediglich Luft als Isolator vorhanden wäre, die Gefahr eines Überschlags bestünde. Daher ist erfindungsgemäß zwischen zwei so nahe benachbarten Stromschienen 1 ein Trenner 6 vorgesehen. Der Trenner 6 isoliert die beiden Stromschienen 1 elektrisch und verbindet sie gleichzeitig mechanisch miteinander. Dabei ist der Trenner 6 mit Schrauben 7 an den gegenüberste- henden Enden der Stromschienen 1 angeschraubt. Im vorliegenden Fall sind zwar die Stromschienen 1 eines Stromschienenpaars koaxial miteinander angeordnet, aber ebenso können die einzelnen Stromschienen parallel versetzt zueinander oder in einem bestimmten Winkel zueinander stehen. Der Trenner 6 wäre dann entsprechend zu gestalten. Grundsätzlich ist er aber an derjenigen Stelle an den Stromschienen anzubringen, die die kürzeste Entfernung zur jeweils anderen Stromschiene darstellt.
Die Anschlussvorrichtung von FIG 1 weist sechs einzelne
Stromschienen 1 bzw. drei Stromschienenpaare auf. Alle drei Stromschienenpaare sind linear ausgebildet, d.h. die einzelnen Stromschienen 1 sind koaxial ausgerichtet. Jedes Paar besitzt zwischen den beiden Stromschienen einen Trenner 6. Die Stromschienenpaare sind parallel zueinander ausgebildet. Darüber hinaus sind sie schräg gegenüber einer Seite des recht- eckförmigen Bodens 3 angeordnet. Der Winkel der Stromschienenpaare zu dieser Seite des Bodens 3 liegt vorzugsweise im Bereich von 45°. Insbesondere kann er zwischen 35° und 55°, aber auch zwischen 20° und 70° liegen. Eine derartige schräge Anordnung der Stromschienenpaare ermöglicht, wie die Kabelschuhe 5 andeuten, dass sämtliche Zuleitungen zu den Strom- schienen von einer Seite kreuzungsfrei zugeführt werden können.
FIG 2 zeigt die gleiche Anschlussvorrichtung wie die in FIG 1. Es sind lediglich die Trenner 6 durch Verbindungsschienen 8 ausgetauscht. In diesem Fall sind zwei Wicklungssysteme an zwei Stromschienen 1 miteinander leitend verbunden und bilden somit ein Komplettsystem, wobei in FIG 2 auch der von den Wicklungen herausgeführte Sternpunkt 9 zu erkennen ist.
FIG 3 zeigt einen Wicklungssystemtrenner 6 in perspektivischer Darstellung. Er besitzt in dieser Ausführungsform vier Bohrungen 10, mit denen er durch die Schrauben 7 an den Stromschienen 1 angeschraubt werden kann. Als wesentlichen Isolationskörper besitzt der Trenner 6 einen quaderförmigen Körper 12. Dieser ist von einer umlaufenden Nut 11 gekennzeichnet, die in einer Ebene verläuft, welche im eingebauten Zustand des Trenners 6 senkrecht zur gemeinsamen Achse der Stromschienen 1 eines Stromschienenpaars verläuft. Bei anderen Ausführungsformen des Trenners 6 ist die Nut 11 so auszu- bilden, dass die Umlaufebene senkrecht zur kürzesten Entfernung zwischen den Stromschienen liegt. Auf diese Weise lässt sich die Kriechstrecke zwischen zwei Stromschienen auf ein definiertes Maß einstellen. Hinsichtlich der Geometrie des Trenners 6 ist noch anzumerken, dass an den quaderförmigen Isolierkörper 12 auf beiden Seiten der Ebene der umlaufenden Nut 11 zwei quaderförmige Vorsprünge 13 angeformt sind, durch die jeweils zwei der Bohrungen 10 verlaufen. Die Bohrungen 10 sind parallel zu der Ebene der umlaufenden Nut 11 ausgerichtet.
FIG 4 zeigt vergrößert eine Verbindungsschiene 8, die als Schaltverbindung zwischen zwei Stromschienen gemäß FIG 2 dient. Die Verbindungsschiene 8 ist quaderförmig ausgebildet und besitzt an denjenigen Positionen, die denen der Bohrungen 10 des Trenners 6 entsprechen, ebenfalls Bohrungen 14, in die die Schrauben 7 eingeschraubt werden können. Insbesondere sind die Bohrungen 14 so ausgeführt, dass die Schraubköpfe der Schrauben 7 im eingeschraubten Zustand bündig mit der Oberfläche der Verbindungsschiene 8 abschließen bzw. darin versenkt sind. Aufgrund ihrer Geometrie sind die Trenner 6 somit ohne weiteres nach Bedarf durch Verbindungsschienen 8 ersetzbar. Zum Austausch sind lediglich die vier Schrauben zu lösen und wieder festzuziehen. Dabei sind, wie FIG 2 zeigt, die Stromschienen 1 so ausgebildet, dass bei dem Austausch von Trenner 6 und Verbindungsschiene 8 keiner der Kabelschuhe 5 von der jeweiligen Stromschiene 1 gelöst werden muss.
Während die Verbindungsschienen 8 typischerweise aus Kupfer gefertigt sind, bestehen die Trenner 6 typischerweise aus einem isolierenden Kunststoff. Insbesondere eignet sich hierzu ein glasfaserverstärkter Kunststoff. Die Trenner 6 können aber auch aus einer Keramik gefertigt sein.
In FIG 5 ist ein gesamter Anschlusskasten ohne Deckel in perspektivischer Darstellung wiedergegeben. In dem Anschlusskasten ist die Anschlussvorrichtung von FIG 1 zu erkennen. Insbesondere sind die Stromschienen 1 eines linearen Stromschie- nenpaars durch Trenner 6 voneinander elektrisch isoliert. In dieser Ansicht ist auch zu erkennen, dass jeder Trenner 6 auf die Oberfläche einer in FIG 5 unten liegenden Stromschiene 1 jedes Stromschienenpaars aufgeschraubt ist, während die Oberfläche des Trenners 6 mit der Oberfläche der in der Figur oben dargestellten Stromschiene 1 bündig ist. D.h. die jeweils oben dargestellte Stromschiene 1 liegt gegenüber dem Boden 3 etwas höher als die unten dargestellte Stromschiene 1. Dies bringt Vorteile bei der Kabellegung in dem Anschlusskasten 15.
Weiterhin ist in FIG 5 zu erkennen, dass sämtliche Zuleitungen durch eine einzige Wand 16 des quaderförmigen Anschlusskastens 15 geführt werden können. Hierzu sind zahlreiche Boh- rungen in der Wand 16 vorgesehen, in die jeweils Schraubklemmen 17 eingesetzt sind, um die jeweiligen Zuleitungen mechanisch zu fixieren. Durch die bereits im Zusammenhang mit FIG 1 angesprochene schräge Anordnung der Stromschienen 1 bzw. der Stromschienenpaare gegenüber einer Seite des rechteckför- migen Bodens 3 und hier auch gegenüber der Wand 16 mit den Zuleitungen lässt sich ein sehr kompakter Anschlusskasten realisieren. Die Kompaktheit ist zusätzlich dadurch erhöht, dass die Trenner 6 für die elektrische Isolation der nahe zu- sammenstehenden Stromschienen 1 hinreichend sorgen können.
In vorteilhafter Weise kann mit dem Einsatz des Wicklungs- systemtrenners 6 (der konzipiert ist für die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken) bzw. der wahlweise einsetzbaren Stromschiene 8 als Schaltverbindung der Anschlusskasten in einer einzigen Grundvariante ausgeführt werden. Die Stromschienen können je nach Bedarf vor Ort miteinander verbunden oder voneinander isoliert werden. Durch diese hohe Flexibilität ist es möglich, erst kurz vor Inbetriebnahme der elektri- sehen Maschine zu entscheiden, ob diese beispielsweise mit drei Anschlussschienen (Ul mit U3 , Vl mit V3 , Wl mit W3) oder mit sechs Anschlussschienen (alle Wicklungsenden ausgeführt, Ul, Vl, Wl, U3, V3, W3) realisiert wird.
Insbesondere ist eine hohe Kompaktheit eines Anschlusskastens durch die Kombination von Wicklungssystemtrenner 6, Schaltverbindung 8 und geometrischer Anordnung der Anschlussschienen bzw. Stromschienen 1 im Anschlusskasten erreichbar. Durch diese Kombination wird zusätzlich die Teilevielfalt gesenkt, die Montagekosten werden durch den Grundaufbau der Anschluss- schienen minimiert und ein Umklemmen oder eventuelles Verlängern von Schaltlitzen (z.B. Ul mit U3 oder Ul, U3 , ...) entfällt. Die schräge Anordnung der Stromschienen führt insbesondere zu dem Vorteil, dass der Anschlusskasten eine geringe Bauhöhe besitzen kann, da die Stromschienen im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet werden können und nicht übereinander montiert werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Anschlussvorrichtung für eine elektrische Maschine mit
- einer ersten Stromschiene (1) zum direkten Anschluss einer ersten Wicklung der elektrischen Maschine und
- einer zweiten Stromschiene (1) zum direkten Anschluss einer zweiten Wicklung der elektrischen Maschine d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die beiden Stromschienen (1) derart nahe beisammen angeord- net sind, dass bei einer vorgegebenen Betriebsspannung zur
Vermeidung eines Überschlags und/oder zur Einhaltung einer vorgegebenen Kriechstrecke notwendigerweise ein elektrisch isolierender Trenner (6) lösbar zwischen beiden Stromschienen (1) befestigt ist.
2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der beiden Stromschienen (1) einen länglichen Aufbau besitzt, und die beiden Stromschienen koaxial miteinander angeordnet sind.
3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Trenner
(6) an einer Stirnseite jeder der beiden Stromschienen (1) angebracht ist.
4. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, wobei der Trenner (6) direkt an jeder der beiden Stromschienen angeschraubt ist.
5. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trenner (6) eine umlaufende Nut (11) zur Erhö- hung der Kriechstrecke aufweist.
6. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trenner (6) mit einer Befestigungseinrichtung
(7) zwischen den beiden Stromschienen befestigt ist, die dazu ausgelegt ist, nach Entnahme des Trenners (6) zwischen den beiden Stromschienen (1) eine Verbindungsschiene (8) so zu befestigen, dass die beiden Stromschienen (1) leitend miteinander in Verbindung stehen.
7. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Befestigungseinrichtung (7) zwei oder vier Schrauben umfasst, mit denen der Trenner (6) oder die Verbindungsschiene (8) direkt an die beiden Stromschienen (1) anschraubbar ist.
8. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an die beiden Stromschienen (1) elektrische Leiter in einer vorgegebenen Richtung anbringbar sind, und die beiden Stromschienen schräg zu dieser vorgegebenen Richtung ver- laufen.
9. Elektrische Maschine mit einem Gehäuse, das einen Anschlusskasten (15) aufweist, in den eine Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche montiert ist.
10. Elektrische Maschine nach Anspruch 9, wobei der Anschlusskasten (15) quaderförmig ausgebildet ist, sämtliche nach außen führenden Kabel durch eine einzige Seite (16) des Anschlusskastens geführt sind, und die Stromschienen (1) ge- genüber dieser Seite einen Winkel zwischen 20° und 70° und insbesondere zwischen 35° und 55° einnehmen.
PCT/EP2009/065739 2008-12-23 2009-11-24 Variable anschlussvorrichtung für eine elektrische maschine WO2010072500A2 (de)

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