WO2010100079A1 - Device and method for impregnating the insulation of a conductor bar - Google Patents

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WO2010100079A1
WO2010100079A1 PCT/EP2010/052438 EP2010052438W WO2010100079A1 WO 2010100079 A1 WO2010100079 A1 WO 2010100079A1 EP 2010052438 W EP2010052438 W EP 2010052438W WO 2010100079 A1 WO2010100079 A1 WO 2010100079A1
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WO
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mold
conductor bar
insulation
impregnating
bar
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PCT/EP2010/052438
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Inventor
Hossein Safari Zadeh
Original Assignee
Alstom Technology Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the present invention relates to a device for impregnating an insulation of a conductor bar of a rotating electrical machine, in particular a conductor bar for the stator of a generator according to the preamble of claim 1 and a method for impregnating an insulation of a conductor bar, in particular a conductor bar for the stator of a generator the preamble of claim 8.
  • a conductor bar with an insulation for example in the form of an insulating tape wound around the conductor, positioned in a mold.
  • the mold is made of steel and has a cavity corresponding to the shape of the conductor bar.
  • the mold is made of steel to withstand high internal pressures.
  • a lid closes off the mold, the lid also being made of steel and adapted to the shape of the ladder bar got to.
  • the mold has channels for a coolant as well as impregnating fluid passages, which lead an impregnating fluid into the cavity of the mold.
  • the mold is heated and generates a negative pressure in the cavity around the conductor bar.
  • the impregnation fluid is introduced under pressure into the impregnation fluid channels and the insulation is thus impregnated with the impregnation fluid.
  • the temperature of the mold is maintained above 100 ° C. for successful polymerization of the impregnating fluid.
  • the present invention has for its object to provide an apparatus and a method for impregnating an insulation of a conductor bar of a rotating electrical machine, in particular a conductor bar for the stator of a generator, which allow a reduction in the manufacturing cost of a conductor bar.
  • Advantageous developments of the device according to the invention and of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims.
  • a device for impregnating an insulation of a conductor bar in particular a conductor bar for the stator of a generator, a mold having at least one cavity for receiving a conductor bar, wherein the mold comprises at least one impregnating fluid channel for supplying a impregnating fluid to an insulation of a conductor bar
  • the casting mold is surrounded directly by a steel housing.
  • the mold Since the mold is directly enclosed by a steel housing, it can be made of a less expensive material, wherein the steel housing can withstand the high pressure applied in the mold during the impregnation process.
  • the mold must be made for a specific ladder mold. Several molds must therefore be made for different conductor bars. When using the device according to the invention but only a steel housing is needed, with different conductor bars only the mold must be replaced. This eliminates the costly processing of a steel mold for each differently shaped conductor bar.
  • the mold consists of
  • Aluminum or a polyamide or a combination of these materials are less expensive than steel and the processing cost is also lower than in a steel mold.
  • a conductor bar according to the invention is positioned in a cavity of a mold, which is provided with a lid for complete enclosure of the conductor bar, wherein the mold directly enclosed by a steel housing becomes.
  • FIG. 1 shows a cross section through a device according to a preferred embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a lower part of a steel housing of an inventive
  • Figure 3 shows a steel housing of a device according to the invention.
  • Ways to carry out the invention 1 shows a cross section through a device 1 for impregnating an insulation 2 of a conductor bar 3, in particular a conductor bar 3 for the stator of a generator, according to a preferred embodiment of the invention.
  • the insulation 2 of the conductor bars 3 consists for example of a winding with a mica-containing insulating tape or a mica tape, which is impregnated in the impregnation with an impregnating fluid.
  • the impregnating fluid usually consists of a curable synthetic resin and serves on the one hand to fix the insulating winding and on the other hand to improve the insulation 2 by preventing possible absorption of moisture thereby.
  • the device 1 has a casting mold 4 and a housing 5.
  • the mold 4 is preferably made of aluminum. But it is also possible to produce the mold 4 at least partially made of a polyamide.
  • the mold may be designed modular for simplified production.
  • the mold 4 has at least one cavity 6 for receiving a conductor bar 3.
  • two cavities 6 are provided, so that two conductor bars 3 can be simultaneously impregnated.
  • the cavity 6 determines the final shape of the conductor bar 3. Therefore, mold bars 4 with correspondingly different shaped cavities 6 must be provided for conductor bars 3 of different shapes.
  • the cavity 6 is formed to be filled by an insulated conductor bar 3.
  • the surface of the mold 4, which is in contact with the insulation 2 may be provided with a non-stick coating, eg of PTFE (Teflon), so that the conductor bar 3 can be easily removed from the mold 4 after impregnation.
  • the casting mold 4 completely surrounds the at least one conductor bar 3.
  • the casting mold 4 has a lid 7, which is also made of aluminum or a polyamide.
  • the mold 4 is enclosed by a housing 5.
  • the housing 5 is made of steel and serves to withstand a high pressure in the mold 4, so that the mold 4 does not deform.
  • the steel housing is designed so that it can withstand a pressure of at least 250 bar and is preferably made of reinforcing steel.
  • the housing 5 may also be modular for ease of manufacture, as shown in FIGS.
  • FIGS 2 and 3 can be seen.
  • the housing 5 is composed of five sections 12a-e.
  • the housing 5 has a cover 8, so that it completely encloses the casting mold 4.
  • the housing 5 is sealingly connected to the lid 8.
  • a seal 9 is provided.
  • the housing is rectangular in cross-section. It will be understood that the cross-section may also be in another form, e.g. polygonal, can be trained.
  • the mold 4 is made for a specific conductor bar shape. There is a plurality of molds 4 held, each of which is adapted to differently designed conductor bars 3. Regardless of the different conductor bar shape but agree in their external dimensions and the arrangement of the connecting lines to be used in exchange in the steel housing 5 can. When using the device according to the invention, therefore, only a steel housing 5 is necessary, for different conductor bars 3 only the mold 4 is replaced. Thus eliminates the costly processing of a mold 4 Steel for every different ladder shape. This results in a significant cost reduction and easier storage.
  • the casting mold 4 has impregnating fluid channels 10 for supplying an impregnating fluid to the insulation 2 of a conductor bar 3.
  • the mold 4 also has at least one fluid channel 11 for regulating the temperature of the mold 4, in which a heat-transmitting fluid, preferably oil or water, circulates.
  • the device 1 also has a high-frequency generator, which enables heating of the insulation 2 of the conductor bar 3 and / or an impregnating fluid.
  • a lower straight portion of the mold 4 is positioned and fixed in the steel case 5.
  • This section is preferably made of aluminum.
  • the curved end portions of the mold 4 are positioned and fixed in the steel housing 5.
  • the curved end portions are made of aluminum or a polyamide.
  • the at least one conductor bar 3 is positioned in a cavity 6 of the mold 4.
  • the lid 7 of the mold 4 is placed and fixed to completely enclose the conductor bar 3.
  • the lid 8 of the steel housing 5 is then fixed to completely enclose the mold 4.
  • the insulation 2 of the conductor bar 3 is heated by means of the high-frequency generator by high-frequency energy.
  • a negative pressure in the cavity 6 is generated.
  • a fluid for controlling the temperature of the mold 4 is introduced into the fluid channel 11.
  • oil is provided.
  • the circulating fluid keeps the temperature of the mold in the range between 20 0 C and 70 0 C.
  • An impregnating fluid is then passed through impregnating fluid passages 10 in the mold 4 for insulation 2 of the conductor bar 3.
  • the impregnating fluid is introduced under low pressure.
  • the impregnating fluid is subjected to high pressure.
  • the high pressure is at least 50 bar up to 350 bar, preferably over 300 bar. Due to the high pressure, only very few cavities form in the insulation 2 of the conductor bar 3.
  • the temperature of the impregnating fluid and the insulation 2 by means of the high frequency generator or the current flow through the conductor bar 3 in the range between 90 ° C and 140 0 C, preferably maintained between 100 ° C and 130 ° C. Since the temperature of the impregnating fluid and the insulation 2 are directly controlled by means of the high frequency generator or the current flow through the conductor bar, the temperature in the mold 4 can be reduced as compared with conventional TVPI devices, whereby energy costs can be reduced.

Abstract

The invention relates to a device for impregnating the insulation (2) of a conductor bar (3), in particular a conductor bar (3) for the stator of a generator, said device (1) having a mold (4) that has at least one hollow space (6) for accommodating a conductor bar (3), wherein the mold (4) comprises at least one impregnation fluid channel (10) for supplying an impregnation fluid to the insulation (2) of a conductor bar (3). The mold (4) is immediately enclosed by a steel housing (5). The invention further relates to a method for impregnating the insulation (2) of a conductor bar (3), in particular a conductor bar (3) for the stator of a generator. A conductor bar (3) is positioned in a hollow space (6) of a mold (4) that has a cover (7) for complete enclosure of the conductor bar (3), wherein the mold (4) is immediately enclosed by a steel housing (5).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Apparatus and method for impregnating an insulation of a
Leiterstabsconductor rod
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs einer rotierenden elektrischen Maschine, insbesondere eines Leiterstabs für den Stator eines Generators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs, insbesondere eines Leiterstabs für den Stator eines Generators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The present invention relates to a device for impregnating an insulation of a conductor bar of a rotating electrical machine, in particular a conductor bar for the stator of a generator according to the preamble of claim 1 and a method for impregnating an insulation of a conductor bar, in particular a conductor bar for the stator of a generator the preamble of claim 8.
Stand der TechnikState of the art
In einem bekannten Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs, wie sie bei rotierenden elektrischen Maschinen beispielsweise in Statorwicklungen in Form von Roebelstäben Anwendung finden, wird ein Leiterstab mit einer Isolierung, beispielsweise in Gestalt eines um den Leiter gewickelten Isolierbands, in einer Gussform positioniert. Die Gussform besteht aus Stahl und weist einen Hohlraum auf, der der Form des Leiterstabs entspricht. Die Gussform ist aus Stahl gefertigt, um hohen Innendrücken standzuhalten. Ein Deckel schließt die Gussform ab, wobei der Deckel ebenfalls aus Stahl hergestellt ist und an die Form des Leiterstabs angepasst werden muss. Die Gussform weist Kanäle für ein Kühlmittel sowie Imprägnierfluidkanäle auf, welche letztere ein Imprägnierfluid in den Hohlraum der Gussform führen. In dem unter der Bezeichnung TVPI (Thermal Vacuum Pressure Injection) bekannten Verfahren wird die Gussform erwärmt und ein Unterdruck im Hohlraum um den Leiterstab erzeugt. Das Imprägnierfluid wird unter Druck in die Imprägnierfluidkanäle eingeleitet und die Isolierung wird so mit dem Imprägnierfluid getränkt. Die Temperatur der Gussform wird für eine erfolgreiche Polymerisation des Imprägnierfluids über 1000C gehalten.In a known method for impregnating insulation of a conductor bar, as used in rotary electric machines, for example in stator windings in the form of Roebelstäben application, a conductor bar with an insulation, for example in the form of an insulating tape wound around the conductor, positioned in a mold. The mold is made of steel and has a cavity corresponding to the shape of the conductor bar. The mold is made of steel to withstand high internal pressures. A lid closes off the mold, the lid also being made of steel and adapted to the shape of the ladder bar got to. The mold has channels for a coolant as well as impregnating fluid passages, which lead an impregnating fluid into the cavity of the mold. In the method known as TVPI (Thermal Vacuum Pressure Injection) method, the mold is heated and generates a negative pressure in the cavity around the conductor bar. The impregnation fluid is introduced under pressure into the impregnation fluid channels and the insulation is thus impregnated with the impregnation fluid. The temperature of the mold is maintained above 100 ° C. for successful polymerization of the impregnating fluid.
Da der Hohlraum der Gussform an die Form des Leitstabs angepasst werden muss, müssen für Leiterstäbe unterschiedlicher Formen mehrere Gussformen entsprechend hergestellt werden, was für eine Gussform aus Stahl erhebliche Kosten verursacht.Since the cavity of the mold must be adapted to the shape of the Leitstabs, several molds must be made according to conductor bars of different shapes, which causes considerable costs for a steel mold.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Hier setzt die Erfindung an. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs einer rotierenden elektrischen Maschine, insbesondere eines Leiterstabs für den Stator eines Generators, bereitzustellen, die eine Reduzierung der Herstellungskosten eines Leiterstabs ermöglichen.This is where the invention starts. The present invention has for its object to provide an apparatus and a method for impregnating an insulation of a conductor bar of a rotating electrical machine, in particular a conductor bar for the stator of a generator, which allow a reduction in the manufacturing cost of a conductor bar.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Vorrichtung zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs, insbesondere eines Leiterstabs für den Stator eines Generators, eine Gussform auf, die mindestens einen Hohlraum zum Aufnehmen eines Leiterstabs aufweist, wobei die Gussform mindestens einen Imprägnierfluidkanal zur Zuführung eines Imprägnierfluids zu einer Isolierung eines Leiterstabs umfasst. Erfindungsgemäß ist die Gussform von einem Stahlgehäuse unmittelbar umgeben.According to the invention this problem is solved by a device for impregnating an insulation of a conductor bar with the features of claim 1 and a method for impregnating an insulation of a conductor bar with the features of claim 8. Advantageous developments of the device according to the invention and of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims. According to the invention, a device for impregnating an insulation of a conductor bar, in particular a conductor bar for the stator of a generator, a mold having at least one cavity for receiving a conductor bar, wherein the mold comprises at least one impregnating fluid channel for supplying a impregnating fluid to an insulation of a conductor bar , According to the invention, the casting mold is surrounded directly by a steel housing.
Da die Gussform von einem Stahlgehäuse unmittelbar umschlossen ist, kann sie aus einem kostengünstigeren Werkstoff hergestellt werden, wobei das Stahlgehäuse den während des Imprägnierverfahrens aufgebrachten hohen Druck in der Gussform aushalten kann. Die Gussform muss für eine bestimmte Leiterstabform hergestellt werden. Mehrere Gussformen müssen also für unterschiedliche Leiterstäbe hergestellt werden. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird aber nur ein Stahlgehäuse benötigt, wobei für unterschiedliche Leiterstäbe nur die Gussform ersetzt werden muss. Somit entfällt die aufwendige Bearbeitung einer Gussform aus Stahl für jeden unterschiedlich gestalteten Leiterstab.Since the mold is directly enclosed by a steel housing, it can be made of a less expensive material, wherein the steel housing can withstand the high pressure applied in the mold during the impregnation process. The mold must be made for a specific ladder mold. Several molds must therefore be made for different conductor bars. When using the device according to the invention but only a steel housing is needed, with different conductor bars only the mold must be replaced. This eliminates the costly processing of a steel mold for each differently shaped conductor bar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Gussform ausIn an advantageous embodiment of the invention, the mold consists of
Aluminium oder aus einem Polyamid oder einer Kombination dieser Werkstoffe. Diese Werkstoffe sind kostengünstiger als Stahl und der Bearbeitungsaufwand ist ebenfalls geringer als bei einer Gussform aus Stahl.Aluminum or a polyamide or a combination of these materials. These materials are less expensive than steel and the processing cost is also lower than in a steel mold.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist einIn a further advantageous embodiment of the invention is a
Hochfrequenzgenerator vorgesehen, um die Isolierung des Leiterstabs oder das Imprägnierfluid zu erwärmen. Somit kann die Temperatur in der Gussform im Vergleich mit herkömmlichen TVPI-Vorrichtungen verringert werden, wobei Energiekosten gesenkt werden können. In einem Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung eines Leiterstabs, insbesondere eines Leiterstabs für den Stator eines Generators, wird erfindungsgemäß ein Leiterstab in einem Hohlraum einer Gussform positioniert, die mit einem Deckel zur vollständigen Umschließung des Leiterstabs versehen wird, wobei die Gussform von einem Stahlgehäuse unmittelbar umschlossen wird.High frequency generator provided to heat the insulation of the conductor bar or the impregnating fluid. Thus, the temperature in the mold can be reduced as compared with conventional TVPI devices, whereby energy costs can be lowered. In a method for impregnating an insulation of a conductor bar, in particular a conductor bar for the stator of a generator, a conductor bar according to the invention is positioned in a cavity of a mold, which is provided with a lid for complete enclosure of the conductor bar, wherein the mold directly enclosed by a steel housing becomes.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of an embodiment in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,1 shows a cross section through a device according to a preferred embodiment of the invention,
Figur 2 ein Unterteil eines Stahlgehäuses einer erfindungsgemäßenFigure 2 shows a lower part of a steel housing of an inventive
Vorrichtung,Contraption,
Figur 3 ein Stahlgehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Figure 3 shows a steel housing of a device according to the invention.
Wege zur Ausführung der Erfindung In Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung 1 zum Imprägnieren einer Isolierung 2 eines Leiterstabs 3 , insbesondere eines Leiterstabs 3 für den Stator eines Generators, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Isolierung 2 der Leiterstäbe 3 besteht z.B. aus einer Umwicklung mit einem glimmerhaltigen Isolierband beziehungsweise aus einem Glimmerband, welches im Imprägnierverfahren mit einem Imprägnierfluid getränkt wird. Das Imprägnierfluid besteht üblicherweise aus einem aushärtbaren Kunstharz und dient einerseits der Fixierung der Isolierwicklung sowie andererseits einer Verbesserung der Isolierung 2, indem eine mögliche Feuchtigkeitsaufnahme hierdurch verhindert wird.Ways to carry out the invention 1 shows a cross section through a device 1 for impregnating an insulation 2 of a conductor bar 3, in particular a conductor bar 3 for the stator of a generator, according to a preferred embodiment of the invention. The insulation 2 of the conductor bars 3 consists for example of a winding with a mica-containing insulating tape or a mica tape, which is impregnated in the impregnation with an impregnating fluid. The impregnating fluid usually consists of a curable synthetic resin and serves on the one hand to fix the insulating winding and on the other hand to improve the insulation 2 by preventing possible absorption of moisture thereby.
Die Vorrichtung 1 weist eine Gussform 4 und ein Gehäuse 5 auf. Die Gussform 4 besteht vorzugsweise aus Aluminium. Es ist aber auch möglich, die Gussform 4 zumindest teilweise aus einem Polyamid herzustellen. Die Gussform kann zur vereinfachten Herstellung modular ausgebildet sein. Vorteilhaft könnte z.B. ein länglicher Mittelabschnitt aus Aluminium sein, wobei die gekrümmten Endbereichen der Gussform 4 aus einem Polyamid hergestellt sind.The device 1 has a casting mold 4 and a housing 5. The mold 4 is preferably made of aluminum. But it is also possible to produce the mold 4 at least partially made of a polyamide. The mold may be designed modular for simplified production. Advantageously, e.g. an elongated central portion made of aluminum, wherein the curved end portions of the mold 4 are made of a polyamide.
Die Gussform 4 weist mindestens einen Hohlraum 6 zum Aufnehmen eines Leiterstabs 3 auf. In der Vorrichtung in Figur 1 sind zwei Hohlräume 6 vorgesehen, so dass zwei Leiterstäbe 3 gleichzeitig imprägniert werden können. Der Hohlraum 6 bestimmt die endgültige Form des Leiterstabs 3. Daher müssen für Leiterstäbe 3 verschiedener Formen Gussformen 4 mit entsprechend verschieden ausgeformten Hohlräumen 6 bereitgestellt werden. Der Hohlraum 6 wird so ausgebildet, dass er durch einen isolierten Leiterstab 3 gefüllt wird. Die Oberfläche der Gussform 4, die in Kontakt mit der Isolierung 2 steht, kann mit einer Antihaftbeschichtung, z.B. aus PTFE (Teflon), versehen sein, so dass der Leiterstab 3 nach der Imprägnierung einfach aus der Gussform 4 entnommen werden kann. Die Gussform 4 umschließt vollständig den mindestens einen Leiterstab 3. Zu diesem Zweck weist die Gussform 4 einen Deckel 7 auf, der ebenfalls aus Aluminium oder einem Polyamid hergestellt ist.The mold 4 has at least one cavity 6 for receiving a conductor bar 3. In the device in Figure 1, two cavities 6 are provided, so that two conductor bars 3 can be simultaneously impregnated. The cavity 6 determines the final shape of the conductor bar 3. Therefore, mold bars 4 with correspondingly different shaped cavities 6 must be provided for conductor bars 3 of different shapes. The cavity 6 is formed to be filled by an insulated conductor bar 3. The surface of the mold 4, which is in contact with the insulation 2, may be provided with a non-stick coating, eg of PTFE (Teflon), so that the conductor bar 3 can be easily removed from the mold 4 after impregnation. The casting mold 4 completely surrounds the at least one conductor bar 3. For this purpose, the casting mold 4 has a lid 7, which is also made of aluminum or a polyamide.
Die Gussform 4 ist von einem Gehäuse 5 umschlossen. Das Gehäuse 5 ist aus Stahl hergestellt und dient dazu, einen hohen Druck in der Gussform 4 auszuhalten, so dass sich die Gussform 4 nicht verformt. Das Stahlgehäuse ist derart ausgebildet, dass es einem Druck von mindestens 250 bar standhält und ist vorzugsweise aus Bewehrungsstahl hergestellt. Das Gehäuse 5 kann zur vereinfachten Herstellung ebenfalls modular ausgebildet sein, wie aus denThe mold 4 is enclosed by a housing 5. The housing 5 is made of steel and serves to withstand a high pressure in the mold 4, so that the mold 4 does not deform. The steel housing is designed so that it can withstand a pressure of at least 250 bar and is preferably made of reinforcing steel. The housing 5 may also be modular for ease of manufacture, as shown in FIGS
Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Hier ist das Gehäuse 5 aus fünf Abschnitten 12a- e zusammengesetzt.Figures 2 and 3 can be seen. Here, the housing 5 is composed of five sections 12a-e.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 5 einen Deckel 8 auf, so dass es die Gussform 4 vollständig umschließt. Das Gehäuse 5 wird mit dem Deckel 8 abdichtend verbunden. Hierfür ist eine Dichtung 9 vorgesehen. In der Figur 1 ist das Gehäuse rechteckig in Querschnitt ausgebildet. Es versteht sich, dass der Querschnitt auch in einer anderen Form, z.B. vieleckig, ausgebildet sein kann.As can be seen from FIG. 1, the housing 5 has a cover 8, so that it completely encloses the casting mold 4. The housing 5 is sealingly connected to the lid 8. For this purpose, a seal 9 is provided. In the figure 1, the housing is rectangular in cross-section. It will be understood that the cross-section may also be in another form, e.g. polygonal, can be trained.
Die Gussform 4 ist für eine bestimmte Leiterstabform gefertigt. Es wird eine Mehrzahl von Gussformen 4 vorgehalten, deren jede an unterschiedlich ausgestaltete Leiterstäbe 3 angepasst ist. Unabhängig von der unterschiedlichen Leiterstabform stimmen sie aber in ihren Aussenabmessungen sowie der Anordnung der Anschlussleitungen überein, um im Austausch in das Stahlgehäuse 5 eingesetzt werden zu können. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher nur ein Stahlgehäuse 5 notwendig, wobei für unterschiedliche Leiterstäbe 3 nur die Gussform 4 ersetzt wird. Somit entfällt die aufwendige Bearbeitung einer Gussform 4 aus Stahl für jede unterschiedliche Leiterstabgestalt. Dies hat eine erhebliche Kostenminderung und eine erleichterte Lagerhaltung zu Folge.The mold 4 is made for a specific conductor bar shape. There is a plurality of molds 4 held, each of which is adapted to differently designed conductor bars 3. Regardless of the different conductor bar shape but agree in their external dimensions and the arrangement of the connecting lines to be used in exchange in the steel housing 5 can. When using the device according to the invention, therefore, only a steel housing 5 is necessary, for different conductor bars 3 only the mold 4 is replaced. Thus eliminates the costly processing of a mold 4 Steel for every different ladder shape. This results in a significant cost reduction and easier storage.
Die Gussform 4 weist zur Zuführung eines Imprägnierfluids zu der Isolierung 2 eines Leiterstabs 3 Imprägnierfluidkanäle 10 auf. Die Gussform 4 weist außerdem zur Regelung der Temperatur der Gussform 4 mindestens einen Fluidkanal 11 auf, in dem ein wärmeübertragendes Fluid, vorzugsweise Öl oder Wasser, zirkuliert.The casting mold 4 has impregnating fluid channels 10 for supplying an impregnating fluid to the insulation 2 of a conductor bar 3. The mold 4 also has at least one fluid channel 11 for regulating the temperature of the mold 4, in which a heat-transmitting fluid, preferably oil or water, circulates.
Die Vorrichtung 1 weist außerdem einen Hochfrequenzgenerator auf, der eine Erwärmung der Isolierung 2 des Leiterstabs 3 und/oder eines Imprägnierfluids ermöglicht.The device 1 also has a high-frequency generator, which enables heating of the insulation 2 of the conductor bar 3 and / or an impregnating fluid.
Darüber hinaus ist es auch möglich, durch Anlegen einer Spannung an den Enden des Leiterstabs 3, diesen zu erwärmen und auf diese Weise eine konvektive Erwärmung der Isolierung 2 zu erreichen.In addition, it is also possible to heat by applying a voltage at the ends of the conductor bar 3, this and to achieve a convective heating of the insulation 2 in this way.
In einem Verfahren zum Imprägnieren der Isolierung 2 eines Leiterstabs 3 wird ein unterer gerader Abschnitt der Gussform 4 in dem Stahlgehäuse 5 positioniert und fixiert. Dieser Abschnitt ist vorzugweise aus Aluminium hergestellt. Danach werden die gekrümmten Endbereiche der Gussform 4 im Stahlgehäuse 5 positioniert und fixiert. Die gekrümmten Endbereiche sind aus Aluminium oder einem Polyamid gefertigt. Anschließend wird der mindestens eine Leiterstab 3 in einem Hohlraum 6 der Gussform 4 positioniert. Der Deckel 7 der Gussform 4 wird aufgelegt und fixiert, um den Leiterstab 3 vollständig zu umschließen. Der Deckel 8 des Stahlgehäuses 5 wird anschließend fixiert, um die Gussform 4 vollständig zu umschließen. Die Isolierung 2 des Leiterstabs 3 wird mittels des Hochfrequenzgenerators durch Hochfrequenzenergie erwärmt. Gleichzeitig wird ein Unterdruck im Hohlraum 6 erzeugt. Ein Fluid zur Regelung der Temperatur der Gussform 4 wird in den Fluidkanal 11 eingeleitet. Als Fluid wird vorzugsweise Öl vorgesehen. Das zirkulierende Fluid hält die Temperatur der Gussform im Bereich zwischen 200C und 700C.In a method for impregnating the insulation 2 of a conductor bar 3, a lower straight portion of the mold 4 is positioned and fixed in the steel case 5. This section is preferably made of aluminum. Thereafter, the curved end portions of the mold 4 are positioned and fixed in the steel housing 5. The curved end portions are made of aluminum or a polyamide. Subsequently, the at least one conductor bar 3 is positioned in a cavity 6 of the mold 4. The lid 7 of the mold 4 is placed and fixed to completely enclose the conductor bar 3. The lid 8 of the steel housing 5 is then fixed to completely enclose the mold 4. The insulation 2 of the conductor bar 3 is heated by means of the high-frequency generator by high-frequency energy. At the same time a negative pressure in the cavity 6 is generated. A fluid for controlling the temperature of the mold 4 is introduced into the fluid channel 11. As a fluid Preferably, oil is provided. The circulating fluid keeps the temperature of the mold in the range between 20 0 C and 70 0 C.
Weitere Fluidkanäle zur Regelung der Temperatur in der Gussform können in dem Stahlgehäuse 5 vorgesehen sein (nicht dargestellt).Other fluid channels for controlling the temperature in the mold may be provided in the steel housing 5 (not shown).
Ein Imprägnierfluid wird anschließend durch Imprägnierfluidkanäle 10 in der Gussform 4 zur Isolierung 2 des Leiterstabs 3 geführt. Hierbei wird das Imprägnierfluid unter geringem Druck eingeführt.An impregnating fluid is then passed through impregnating fluid passages 10 in the mold 4 for insulation 2 of the conductor bar 3. Here, the impregnating fluid is introduced under low pressure.
Nachdem die Isolierung mit dem Imprägnierfluid völlig getränkt ist, wird das Imprägnierfluid einem hohen Druck ausgesetzt. Der hohe Druck beträgt mindestens 50 bar bis zu 350 bar, vorzugsweise über 300 bar. Durch den hohen Druck bilden sich nur sehr wenige Hohlräume in der Isolierung 2 des Leiterstabs 3.After the insulation is completely saturated with the impregnating fluid, the impregnating fluid is subjected to high pressure. The high pressure is at least 50 bar up to 350 bar, preferably over 300 bar. Due to the high pressure, only very few cavities form in the insulation 2 of the conductor bar 3.
Während der Polymerisation wird die Temperatur des Imprägnierfluids und der Isolierung 2 mittels des Hochfrequenzgenerators oder des Stromdurchflusses durch den Leiterstab 3 im Bereich zwischen 90°C und 1400C, vorzugsweise zwischen 100°C und 130°C gehalten. Da die Temperatur des Imprägnierfluids und der Isolierung 2 mittels des Hochfrequenzgenerators oder des Stromdurchflusses durch den Leiterstab direkt geregelt wird, kann die Temperatur in der Gussform 4 im Vergleich mit herkömmlichen TVPI- Vorrichtungen verringert werden, wodurch Energiekosten gesenkt werden können.During the polymerization, the temperature of the impregnating fluid and the insulation 2 by means of the high frequency generator or the current flow through the conductor bar 3 in the range between 90 ° C and 140 0 C, preferably maintained between 100 ° C and 130 ° C. Since the temperature of the impregnating fluid and the insulation 2 are directly controlled by means of the high frequency generator or the current flow through the conductor bar, the temperature in the mold 4 can be reduced as compared with conventional TVPI devices, whereby energy costs can be reduced.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1. Vorrichtung 2. Isolierung1. Device 2. insulation
3. Leiterstab3rd ladder
4. Gussform4. casting mold
5. Gehäuse5. Housing
6. Hohlraum6. Cavity
7. Deckel der Gussform7. Lid of the mold
8. Deckel des Gehäuses8. Lid of the housing
9. Dichtung9. seal
10. Imprägnierfluidkanäle10. Impregnation fluid channels
11. Fluidkanal11. fluid channel
12. Abschnitte 12th sections

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Imprägnieren einer Isolierung (2) eines Leiterstabs (3) einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Leiterstabs (3) für den Stator eines1. A device for impregnating an insulation (2) of a conductor bar (3) of an electrical machine, in particular a conductor bar (3) for the stator of a
Generators, welche Vorrichtung (1) eine Gussform (4) aufweist, die mindestens einen Hohlraum (6) zum Aufnehmen eines Leiterstabs (3)besitzt, wobei die Gussform (4) mindestens einen Imprägnierfluidkanal (10) zur Zuführung eines Imprägnierfluids zu einer Isolierung (2) eines Leiterstabs (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform (4) von einem Stahlgehäuse (5) unmittelbar umschlossen ist.Generator, which device (1) has a casting mold (4) which has at least one cavity (6) for receiving a conductor bar (3), the casting mold (4) having at least one impregnating fluid channel (10) for supplying an impregnating fluid to an insulation ( 2) of a conductor bar (3), characterized in that the casting mold (4) is directly enclosed by a steel housing (5).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform (4) aus Aluminium oder einem Polyamid besteht.2. Device according to claim 1, characterized in that the casting mold (4) consists of aluminum or a polyamide.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fluidkanäle (11 ) zur Einhaltung einer konstanten Temperatur der Gussform (4) in der Gussform (4) vorgesehen sind.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that fluid channels (11) for maintaining a constant temperature of the mold (4) in the mold (4) are provided.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform (4) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, so dass die Gussform (4) einen Leiterstab (3) völlig umschließt und in Kontakt mit einer Isolierung (2) des Leiterstabs (3) steht.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the casting mold (4) is formed at least in two parts, so that the mold (4) a conductor bar (3) completely encloses and in contact with an insulation (2) of the conductor bar (3 ) stands.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlgehäuse (5) derart ausgebildet ist, dass es einem Druck von mindestens 250 bar standhält.5. Device according to one of the preceding claims, characterized the steel housing (5) is designed such that it can withstand a pressure of at least 250 bar.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform (4) austauschbar ist, so dass Leiterstäbe (3) unterschiedlicher Formen mit der Vorrichtung (1) herstellbar sind.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the casting mold (4) is exchangeable, so that conductor bars (3) of different shapes with the device (1) can be produced.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochfrequenzgenerator zur Erwärmung einer Isolierung (2) eines Leiterstabs (3) vorgesehen ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a high-frequency generator for heating an insulation (2) of a conductor bar (3) is provided.
8. Verfahren zum Imprägnieren einer Isolierung (2) eines Leiterstabs (3), insbesondere eines Leiterstabs (3) für den Stator eines Generators, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiterstab (3) in einem Hohlraum (6) einer Gussform (4) positioniert wird, die mit einem Deckel (7) zur vollständigen Umschließung des Leiterstabs (3) versehen wird, wobei die Gussform (4) von einem Stahlgehäuse (5) unmittelbar umschlossen wird.8. A method for impregnating an insulation (2) of a conductor bar (3), in particular a conductor bar (3) for the stator of a generator, characterized in that a conductor bar (3) in a cavity (6) of a casting mold (4) is positioned , which is provided with a cover (7) for complete enclosure of the conductor bar (3), wherein the mold (4) by a steel housing (5) is directly enclosed.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolierung (2) des Leiterstabs (3) mittels eines Hochfrequenzgenerators erwärmt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that an insulation (2) of the conductor bar (3) is heated by means of a high-frequency generator.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruck in einem die Isolierung (2) enthaltenden Hohlraum (6) erzeugt wird, wobei ein Imprägnierfluid anschließend durch in der Gussform (4) vorgesehene Imprägnierfluidkanäle (10) in den Hohlraum (6) zur Imprägnierung der Isolierung (2) geleitet wird.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that a negative pressure in a insulation (2) containing cavity (6) is generated, wherein an impregnating fluid then by in the mold (4) provided Impregnation fluid channels (10) into the cavity (6) for impregnation of the insulation (2) is passed.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Imprägnierung der Isolierung (2) ein Druck von mindestens 250 bar auf das Imprägnierfluid ausgeübt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that after the impregnation of the insulation (2) a pressure of at least 250 bar is exerted on the impregnating fluid.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Gussform während der Imprägnierung im Bereich zwischen 200C und 700C gehalten wird. 12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the temperature of the mold during the impregnation in the range between 20 0 C and 70 0 C is maintained.
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