DE1613123B2 - Wicklungsbefestigung fuer den schenkelpollaeufer einer synchronmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wicklungsbefestigung für den Schenkelpolläufer einer Synchronmaschine, bei welcher die einzelnen Lagen der über die Enden der Schenkelpole in axialer Richtung hinausragenden Erregerwicklung einen gewissen Abstand voneinander aufweisen, so daß zwischen den einzelnen Lagen radial verlaufende Kühlkanäle gebildet sind.

Eine derartige Anordnung ist aus dem DT-Gbm 67 890 bekannt. Dabei ergibt sich aber die Schwierigkeit, wie die einzelnen Lagen an den Enden der Erregerwicklung gehaltert werden können, um eine Verbiegung der einzelnen Lagen aufgrund der Zentrifugalkraft zu unterbinden, ohne daß der Luftstrom durch die Kühlkanäle gedrosselt oder gänzlich unterbunden wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Wicklungsbefestigung zu schaffen, bei der die einzelnen Lagen der radiale Kühlkanäle aufweisenden Erregerwicklung am Ende besser gehaltert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Wick'ungsbefestigung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Festlegen der Lagen gegen radiale Verbiegungen eine Befestigungsschleife aus einem harten Isoliermaterial vorgesehen ist, die zumindest einen Teil der Lagen — indem sie sich durch die radial verlaufenden Kühlkanüle erstreckt — unifaßt und an der Welle befestigt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sicli aus den Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Enden der Erregerwicklung stabil und zuverlässig festgelegt werden können, ohne daß die Kühlluft, die in radialer Richtung durch die Kühlkanäle hindurchströmt, nennenswert gedrosselt wird. Die Wicklungsbefestigung braucht dabei nicht so starr zu sein, daß die radial außen liegenden Teile der Erregerwicklungslagen überdehnt werden. Sie weist also die notwendigen elastischen Eigenschaften auf, die

ίο es der gesamten Erregerwicklung erlauben, unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften etwas radial nach außen zu wandern.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Endansicht eines Segmentes eines Schenkelpolläufers, der eine Ausführungsform der Erfindung ist,

F i g. 2 ist ein Schnitt durch das Segment aus Fig. 1.
Der Schenkelpolläufer, von dem in Fig. 1 ein Segment dargestellt ist, weist eine Welle 10 auf, die einen Käfig 12 trägt, an dem mehrere Schenkelpole befestigt sind. Diese Schenkelpole haben in Umfangsrichtung alle einen gewissen Abstand voneinander. In Fig. 1 ist nur ein solcher Schenkelpol 14 dargestellt. Die Welle 10 ist an beiden Enden innerhalb des Stators einer dynamoelektrischen Maschine drehbar gelagert. Die Außenfläche 16 des Schenkelpols 14 steht der zylindrischen Bohrung im Stator im dichten Abstand gegenüber, so daß der Schenkelpol auf bekannte Weise magnetisch mit den Statorwicklungen zusammenwirkt. Der Schenkelpol 14 ist aus einem Stapel von Stanzblechen aufgebaut, die ferromagnetisch sind und einen Polschuh 18 sowie einen Polkern 20 aufweisen, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Um den Polkern 20 ist die Erregerwicklung 22 herumgelegt worden. Es ist üblich, den Polkern 20 unten mit einem Schwalbenschwanz zu versehen und diesen Schwalbenschwanz in eine entsprechende Nut im Käfig 12 einzuschieben.

Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Erregerwicklung 22 an ihren Enden eine Anzahl radial verlaufender einzelner Lagen 24 auf, die in axialer Richtung einen gewissen Abstand voneinander haben. Die Enden dieser einzelnen Lagen sind durch eine Halterung festgelegt, die völlig unabhängig vom Polkern 20 ist. In Fig.2 sind die einzelnen Lagen 24 so dargestellt, als ob sie nur aus einer einzigen Schicht aus radial nebeneinander gelegten Leitern bestünden. Die einzelnen Lagen können jedoch auch dicker sein und aus mehreren übereinander gelegten Windungen bestehen. Den Abstand zwischen den einzelnen Lagen 24 an den Enden der Feldwicklung kann man am besten mit Hilfe von Abstandsstücken 26 erzielen, die bei der Herstellung der Erregerwicklung 22 zwischen die einzelnen Lagen 24 gelegt werden. Man verwendet am besten Abstandsstücke 26 mit rechtwinkligem Querschnitt, so daß die Zwischenräume zwischen den Abstandsstücken 26 Kanäle bilden, die mit 28 bezeichnet sind und radial nach außen verlaufen. Diese Kanäle stellen die Kühlkanäle für die Enden der Erregerwicklung dar. Diese ganze Anordnung wirkt von selbst als Zentrifugalgebläse.

Die Enden der Feldwicklung sind durch eine endlose Befestigungsschleife 30 festgelegt, die aus einem harten, starren Isoliermaterial besteht und in radialer Richtung durch einen der Kanäle 28 hindurchgeht. Diese Schleife tritt oben aus einem Kanal 28 aus, läuft in axialer Richtung oben über die einzelnen Lagen 24 hinweg und ist dann wieder radial nach unten außen über die letzte

Lage hinweggeführt. Die Befestigungsschleife 30 ist unten an der Weile 10 des Läufers befestigt. Hierzu kann man die Schleife um die Welle 10 herumwickeln. Es ist jedoch günstiger, zur Befestigung der Schleife 30 auf der Welle 10 einen Ring 32 anzuordnen. Man kann den Ring 32 auch mit einer Anzahl von Öffnungen 34 versehen, die in Umfangsrichtung einen bestimmten gleichbleibenden Abstand voneinander haben, und die Schleifen 30 darin befestigen. Um die Befestigungsschleifen 30 zu spannen, kann man noch ein Band 36 unten quer um sie herumwickeln.

Als Material für die Befestigungsschleifen 30 wird heute am besten ein Band aus Äthylen-Glykol-Terephthalatfasern verwendet, das mit einem Kunstharz imprägniert ist und in der Wärme schrumpfen kann. Dieses Band kann etwa 8 mm breit und 0,25 mm dick sein. Die Schleifen 30 stellt man zweckmäßigerweise dadurch her, daß man mehrere Lagen eines solchen Bandes übereinanderwickelt, so daß die ganze Schleife aus etwa 15 bis 20 solcher Bandlagen besteht. Als Kunstharz zum Imprägnieren des Bandes verwendet man zweckmäßigerweise ein Kunstharz, das anfänglich viskos oder klebrig ist. Besonders vorteilhaft hat sich ein Kunstharz erwiesen, wie es in der US-PS 27 47 118 und 27 47 119 beschrieben und verwendet worden ist. Man kann die Schleifen 30 auch aus einem Gewebe herstellen, wie es in diesen Patentschriften beschrieben worden ist. Nach dem Aushärten des Kunstharzes entsteht eine aus einem Stück bestehende Schleife hoher Zugfestigkeit.

Die Befestigungsschleifen 30 können entweder die Enden sämtlicher Lagen 24 umfassen oder nur die Enden einiger bestimmter. Es hat sich allgemein als ausreichend erwiesen, nur die äußeren Lagen 24 mit zu umfassen, da die axial innen liegenden Lagen 24 einen viel kleineren Krümmungsradius haben und viel näher am Polkern angeordnet sind. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die Befestigungsschleife hauptsächlich zum Spannen verwendet wird, so daß die Festigkeit für die gesamte Schleife geringer sein kann. Weiterhin ist es günstig, den Ring 30 so anzuordnen, daß derjenige Teil der Befestigungsschleife 30, der durch den Kühlkanal hindurchgeht, genau radial von dem Ring abgeht, da sich dadurch ebenfalls besonders günstige Festigkeitsverhältnisse ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wicklungsbefestigung für den Schenkelpolläufer einer Synchronmaschine, bei welcher die einzelnen Lagen der über die Enden der Schenkelpole in axialer Richtung hinausragenden Erregerwicklung einen gewissen Abstand voneinander aufweisen, so daß zwischen den einzelnen Lagen radial verlaufende Kühlkanäle gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festlegen der Lagen (24) gegen radiale Verbiegungen eine Befestigungsschleife (30) aus einem harten Isoliermaterial vorgesehen ist, die zumindest einen Teil der Lagen (24) — indem sie sich durch die radial verlaufenden Kühlkanäle (28) erstreckt — umfaßt und an der Welle (10) befestigt ist.

2. Wicklungsbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß radial innen von den Enden der Lagen (24) ein Ring (32) mit mindestens einer Öffnung (34) auf der Welle (10) angeordnet ist, durch die die Befestigungsschleife (30) hindurchgeführt ist.

3. Wicklungsbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschleife (30) aus einem faserverstärkten, aushärtbaren und isolierenden Kunststoff hergestellt ist.

4. Wicklungsbefestigung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die äußeren Lagen (24) von der Befestigungsschleife (30) umfaßt sind.

5. Wicklungsbefestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschleife (30) zur Verstärkung Fasern aus Athylen-Glykol-Terephthalat aufweist.