DE1208805B

DE1208805B - Arrangement for wedging the winding bars in the grooves of rotating electrical machines

Info

Publication number: DE1208805B
Application number: DES88832A
Authority: DE
Inventors: Jacques Aime Carlier; Henri Gustave Rene Nithart
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1962-12-29
Filing date: 1963-12-20
Publication date: 1966-01-13

Description

Anordnung zur Verkeilung der Wicklungsstäbe in den Nuten umlaufender elektrischer Maschinen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verkeilung der Wicklungsstäbe in den Nuten umlaufender elektrischer Maschinen mittels zwischen den Wicklungsstäben und einer der Seitenwände der betreffenden Nut eingefügter Keilorgane. Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, um ein Verkeilen der Wicklungen in den Nuten umlaufender elektrischer Maschinen durchzuführen und die Bewegungen und Vibrationen zu vermeiden, die elektrodynamische Kräfte insbesondere im Fall von Wechselstrommaschinen großer Leistung hervorrufen könnten.Circumferential arrangement for wedging the winding bars in the grooves electrical machines The invention relates to an arrangement for wedging the Winding bars in the grooves of rotating electrical machines by means of between the winding bars and one of the side walls of the groove in question inserted wedge organs. Various methods are already known for wedging the windings perform in the grooves of rotating electrical machines and the movements and to avoid vibrations, the electrodynamic forces especially in the case high performance AC machines.

Es sind bereits Systeme radialer Verkeilung bekannt, bei denen die gegen den Boden der Nut abgestützten Wicklungsstäbe mit einer beträchtlichen Kraft festgehalten werden. Jedoch haben Versuche gezeigt, daß eine seitliche Verkeilung der Wicklungsstäbe selbst bei einer gemäßigten Kraftentwicklung jegliche seitliche oder radiale Vibration verhindern würde. So ist beispielsweise bereits aus der französischen Patentschrift 1307 821 eine Vorrichtung bekannt, die darin besteht, längs des Wicklungsstabes ein dünnes, gewelltes Band anzuordnen, das hauptsächlich durch Wirkung einer senkrechten elastischen Kraft als Vibrationsdämpfer wirkt. Eine solche Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß in der Nut ein Spiel in der Größenordnung eines Millimeters zwischen der Nutwandung und dem Wicklungsstab notwendig ist und die Klemmkraft von der tatsächlichen Stärke des Wicklungsstabes an jeder Stelle abhängig ist.There are already systems of radial wedging known in which the against the bottom of the groove supported winding bars with a considerable force be held. However, tests have shown that a lateral wedging of the winding bars, even with a moderate development of force, any lateral or prevent radial vibration. For example, it is already from the French Patent specification 1307 821 known a device which consists in running along the winding bar to arrange a thin, corrugated band, mainly by the effect of a vertical elastic force acts as a vibration damper. However, such a measure has the Disadvantage that in the groove a game in the order of a millimeter between the groove wall and the winding bar is necessary and the clamping force depends on the actual Strength of the winding bar is dependent on each point.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zur seitlichen Verkeilung der Wicklungsstäbe in den Nuten umlaufender elektrischer Maschinen zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile vermeiden läßt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Keilorgane von einzelnen in der betreffenden Nutseitenwand voneinander getrennt vorgesehenen radialen Aussparungen aufgenommen sind. Durch eine solche seitliche Verkeilung der Wicklungsstäbe, die nicht über deren gesamte Länge, sondern nur in begrenzten Bereichen erfolgt, die längs des Wicklungsstabes in genügend kleinen Abständen vorgesehen sind, um jegliche Schwingung oder sonstige Vibration des Wicklungsstabes zwischen zwei Verkeilungsstellen zu vermeiden, werden wesentlich bessere Ergebnisse erzielt als bisher. Die Länge der Verkeilungsbereiche kann beispielsweise 20 bis 100 mm betragen, und der Abstand zwischen Verkeilungsbereichen muß wesentlich kleiner als die Eigenschwingungslänge des Wicklungsstabes bei einer gegenüber der Netzfrequenz doppelten Frequenz sein. Vor allem gestattet die seitliche Verkeilung des Wicklungsstabes an längs desselben verteilten Stellen, an diesen einen ganz erheblichen Keildruck auszuüben, und zwar trotz der Ungleichförmigkeit der Stärke des Wicklungsstabes. Ferner werden Montage und Demontage wesentlich erleichtert. Außerdem können sich die Teile nicht verschieben, da sie in eine genau begrenzte Aussparung eingesetzt sind und die Verkeilung während der Gebrauchsdauer aufrechterhalten bleibt. Schließlich wird mit der hier vorgeschlagenen Anordnung ein ganz bedeutender Raumgewinn erzielt. Hierbei gestattet die erfindungsgemäße Anordnung eine bessere Ausnutzung der Keile, da diese schmal gehalten werden können. Trotz wesentlich kleineren Raumbedarfs läßt sich hierbei eine mehrfach größere Keilkraft erzielen.The invention is now based on the object of an arrangement of the initially named type for the lateral wedging of the winding bars in the grooves circumferential To create electrical machines that avoid the aforementioned disadvantages leaves. This is achieved according to the invention in that the wedge organs of individual radial recesses provided separately from one another in the relevant groove side wall are included. By such lateral wedging of the winding bars that not over their entire length, but only in limited areas that are provided along the winding bar at sufficiently small intervals to avoid any Oscillation or other vibration of the winding bar between two wedging points avoiding, results in significantly better results than before. The length the wedging areas can be, for example, 20 to 100 mm, and the distance between wedging areas must be much smaller than the natural oscillation length of the winding bar at a frequency that is twice that of the mains frequency. Above all, the lateral wedging of the winding bar allows it to be along the same distributed points to exert a very considerable wedge pressure on them, namely despite the non-uniformity in the thickness of the winding bar. Furthermore, assembly and dismantling much easier. In addition, the parts cannot move, because they are inserted into a precisely delimited recess and the wedging during the service life is maintained. Finally, with the one proposed here Arrangement achieved a very significant gain in space. Here allows the invention Arrangement makes better use of the wedges, as these can be kept narrow. In spite of the considerably smaller space requirement, a wedge force which is several times greater can be achieved here achieve.

Die Unteransprüche 2 bis 4 enthalten zweckmäßige Weiterbildung dieses mit Anspruch 1 beanspruchten Haupterfindungsgedankens, die jedoch nichts selbständig Erfinderisches bieten., Für die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 4 wird daher nur im Zusammenhang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 Schutz begehrt. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Keilorgane aus keilförmig zulaufenden Keilen und Gegenkeilen, die radial aufeinander gleiten können und in entgegengesetzter Richtung zueinander geneigt sind. Die Keile haben eine für eine bestimmte Maschine konstante Länge, während die Gegenkeile in ihrer Länge entsprechend der genauen Stärke des Wicklungsstabes an der betreffenden Klemmstelle gewählt werden. Um der Klemmanordnung eine gewisse Elastizität zu verleihen, können die Klemmorgane vorzugsweise einen zu einem elastischen Verklemmen führenden gekrümmten Querschnitt aufweisen, dessen konvexer Bereich sich gegen den Wicklungsstab abstützt.The subclaims 2 to 4 contain expedient further development of this with claim 1 claimed main inventive concept, but nothing independent Offer inventive., For the subjects of claims 2 to 4 is therefore only in connection with the features of claim 1 protection sought. After one special advantageous embodiment of the invention consist of the wedge organs the end wedge-shaped wedges and mating wedges that can slide radially on each other and are inclined in opposite directions to each other. The wedges have one for a certain machine constant length, while the mating wedges in length according to the exact thickness of the winding bar at the relevant terminal point to get voted. In order to give the clamping arrangement a certain elasticity, can the clamping members are preferably curved ones leading to elastic clamping Have cross-section, the convex area of which is supported against the winding bar.

In der Zeichnung ist eine Anordnung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch veranschaulicht.-.In the drawing, an arrangement is proposed according to the invention Kind illustrated schematically in an example chosen embodiment.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Nut des Ständers eines Turbo-Wechselstromgenerators; F i g. 2 stellt einen Teilschnitt längs der Linie a-a der F i g. 1 dar.F i g. 1 shows a cross section through a groove of the stator of a Turbo alternator; F i g. 2 shows a partial section along the line a-a of FIG. 1 represents.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Nut 1 in den Blechen 2 des Ständers zwei gegeneinander isolierte Wicklungsstäbe 3 und 4 enthält, die voneinander durch" ein zwischengefügtes Füllstück 5 getrennt sind; die Nut ist durch den Schließkeil 6 nach außen abgeschlossen. Gemäß der Erfindung sind die Organe zur seitlichen Verkeilung der Wicklungsstäbe 3 und 4 in radialen Aussparungen 7 aufgenommen, die versetzt zueinander auf der einen der Seitenwände der Nut vorgesehen sind. Diese Keilorgane bestehen für jeden Wicklungsstab aus einem Keil 8 und einem Gegenkeil 9, die jeweils keilförmig zulaufen. Die Keile.8 haben eine durch die Abmessungen der Wicklungsstäbe 3 und 4 bestimmte Länge; während die Gegenkeile 9 auf die entsprechende Länge zugeschnitten sind, um sich gemäß der Stärke des Wicklungsstabes an der Verkeilstelle einzustellen.In the embodiment shown here, it is assumed that the groove 1 in the metal sheets 2 of the stator contains two mutually insulated winding bars 3 and 4, which are separated from one another by "an interposed filler piece 5; the groove is closed to the outside by the locking wedge 6. According to of the invention are added to the organs for lateral wedging of the winding bars 3 and 4 in radial recesses 7, offset from one another on one of the side walls of the groove are provided. These wedge organs are made for each winding bar of a wedge 8, and a counter wedge 9, each wedge-shaped The wedges.8 have a length determined by the dimensions of the winding bars 3 and 4, while the mating wedges 9 are cut to the appropriate length in order to adjust themselves to the wedging point according to the strength of the winding bar.

Aus F i g. 2 läßt sich entnehmen, daß die dem Querschnitt der Keile und Gegenkeile gegebene gekrümmte Form eine elastische Verkeilung durchzuführen gestattet. Die Keile bestehen zweckmäßig aus einem geschichteten Material, das vorzugsweise auf die gewünschte Form gegossen ist, das aber ebenfalls durch entsprechende Bearbeitung erzielt werden kann. Dieser geschichtete Werkstoff kann sich aus einem Glas- oder Asbestgewebe zusammensetzen, das mittels eines Harzes mit hoher Verformungstemperatur agglomeriert ist. Das Agglomerierharz kann unter den bekannten Epoxyd- oder Polyesterharzen ausgewählt werden. Dieses geschichtete Material wird durch Zufügung von Graphit als Füllmaterial leitend gemacht, was gleichzeitig den Reibungskoeffizienten zu vermindern gestattet. Die Leitfähigkeit des Materials wird derart gewählt, um einen spezifischen Oberflächenwiderstand zwischen 200 und 10 000 Ohm pro Quadrat und einen Querwiderstand kleiner als 10 000 Ohm pro Keil zu erzielen, so daß der Nutstrom in seiner Gesamtheit abgezogen werden kann, und zwar unabhängig von der Berührung, die auf der anderen Fläche des Wicklungsstabes berührt wird.From Fig. 2 it can be seen that the cross section of the wedges and mating wedges, given the curved shape, perform elastic wedging allowed. The wedges are suitably made of a layered material, which is preferably is poured into the desired shape, but also by appropriate processing can be achieved. This layered material can consist of a glass or Assemble asbestos fabric by means of a resin with a high deformation temperature is agglomerated. The agglomerating resin can be selected from the known epoxy or polyester resins to be selected. This layered material is made by adding graphite Made conductive as a filler material, which at the same time increases the coefficient of friction decrease permitted. The conductivity of the material is chosen to be surface resistivity between 200 and 10,000 ohms per square and one Achieve transverse resistance less than 10,000 ohms per wedge, so that the groove current can be withdrawn in its entirety, regardless of the touch, which is touched on the other surface of the winding bar.

Die Keilanordnung gemäß der Erfindung gestattet eine seitliche Verkeilung der Wicklungsstäbe mit maximaler Wirkung unter völliger Beibehaltung einer gewissen Elastizität und unter Herbeiführung eines elektrischen Kontaktes zwischen der -Oberfläche des Wicklungsstabes und Masse. Außerdem können die in der Aussparung eingefaßten Keile sich nicht axial verschieben, und jegliche radiale Verschiebung wird .durch die Anwesenheit des Nutschließkeils verhindert. Die- hier vorgeschlagene Anordnung erleichtert auch die Montage und die Demontage der Keilorgane auf Grund der keilförmigen Form und zweckmäßig der Graphitierung der Oberfläche. Selbst ein sehr kraftvolles Verklemmen der Wicklungsstäbe stellt sich den Verschiebungen des Wicklungsstabes unter der Wirkung von Wärmedilatationen nicht entgegen.The wedge arrangement according to the invention allows lateral wedging the winding bars with maximum effect while completely maintaining a certain Elasticity and bringing about an electrical contact between the surface of the winding bar and ground. In addition, the bordered in the recess Wedges do not move axially and any radial displacement will prevents the presence of the slot locking wedge. The arrangement proposed here also facilitates the assembly and disassembly of the wedge organs due to the wedge-shaped Shape and appropriate the graphitization of the surface. A very powerful one itself Jamming of the winding bars is faced with the displacements of the winding bar under the action of thermal dilation does not counteract.

Claims

Claims: 1. Arrangement for wedging the winding bars in the grooves of rotating electrical machines by means of between the winding bars and one of the side walls of the respective groove wedge organs inserted thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the wedge organs of individual in this groove side wall radial recesses (7) provided separately from one another are received.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the wedge organs are wedge-shaped tapering wedges (8) and mating wedges (9) exist.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the wedge organs become an elastic one Jamming leading @ have a curved cross-section.

4. Arrangement according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the wedge organs made of impregnated with graphite layered materials. Publications considered: German Patent Nos. 283 698, 555 782, 599 753, 666 339, 961909.