DE2820735C2

DE2820735C2 -

Info

Publication number: DE2820735C2
Application number: DE2820735A
Authority: DE
Inventors: Kurt Hausen Aargau Ch Baltisberger
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1987-12-23
Also published as: CH627313A5; IT7921799A0; DE7814328U1; NO791268L; ATA104879A; GB2019663B; NO151103B; IT1113885B; ES479756A1; BR7902408A; GB2019663A; AT363144B; DE2820735A1; NO151103C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von zwei aus einer Mehrzahl von Teilleitern bestehenden Gitterstäben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der DE-OS 24 25 457 ergibt.

Aus dem DE-GM 18 92 687 ist eine Verbindungsanordnung für zwei Leiterstäbe im Wickelkopf einer elektrischen Maschine mit einem beide Stabenden umfassenden Verbindungsstück bekannt, bei dem die aufeinander zugebogenen Stabenden auf beiden Seiten in die parallelen Schenkel eines Verbindungsstücks mit H- Profil münden und mit diesem fest verbunden sind. Aus dem Gesamtzusammenhang geht hervor, daß es sich hierbei um eine Verbindungsstelle zwischen Massivleitern handelt. Hinweise auf die Vorbereitung der Stabenden sind der Veröffentlichung nicht zu entnehmen. Demgemäß läßt sich diese bekannte Verbindung nicht ohne weiteres auf aus Teilleitern zusammengesetzte Gitterstäbe anwenden.

Bei Gitterstäben erfolgt die Weiterschaltung im Wickelkopf in der Regel durch mit den Stabenden verlötete oder verschweißte Verbindungsstücke, häufig als Ösen bezeichnet. In der DE-OS 24 25 457, Fig. 1, sind derartige Verbindungsstücke dargestellt. Sie bestehen aus je einer das Stabende umfassenden und mit diesem fest verbundenen Hülse und einem metallischen Zwischenstück, das die beiden Hülsen miteinander verbindet. Derartige Verbindungsanordnungen sind in zweifacher Hinsicht nachteilig: Bei der Zusammenschaltung der Einzelstäbe müssen die Stabenden beim Hartlöten oder Verschweißen sehr stark erwärmt werden, was der Qualität der Stabisolation sehr abträglich ist. Zudem erhöht sich durch die Verbindungsstücke der Anteil massiven (also nicht lamellierten) Leitermaterials im Wickelkopf, was zu unerwünschten Stromverdrängungs-Verlusten führt.

Ausgehend vom Bekannten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zu verbessern, und zwar in Richtung sicherer und damit elektrisch und mechanisch verbesserter Lötverbindungen einerseits und vereinfachter Aufbringung der Hauptisolation andererseits.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht Lötstellen mit möglichst kleinen und darüber hinaus gleichmäßigen Lötspalten. Die ansonsten unumgängliche Verdickung an der Verbindungsstelle wird auf ein Minimum begrenzt, im Grenzfall sogar ganz vermieden. Die Hauptisolation läßt sich somit optimal gestalten, was insbesondere bei Hochspannungswicklungen zum Tragen kommt.

Weitere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Wärmezufuhr am Verbindungsstück auf ein Minimum beschränkt wird; zudem ist nur eine einmalige Erwärmung der Verbindungsstelle erforderlich. Es ist ferner nur sehr wenig Massiv-Leitermaterial dem Stirnfeld ausgesetzt, was praktisch keine zusätzlichen Stirnfeldverluste ergibt.
Die Stabenden können vor dem Einbau in die Maschine optimal vorbereitet werden.
Unterschiedliche Stababmessungen und/oder mit dem Verbindungsstück zu überbrückenden (geringe) Abstände lassen sich durch wenige H-Profile überdecken.
Das Aufbringen der Isolation im Bereich der Verbindungsanordnung ist wesentlich vereinfacht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung zweier miteinander zu verbindender Gitterstäbe nach dem Zusammenschweißen der Teilleiterenden,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der fertigen Verbindungsanordnung,

Fig. 3 einen Schnitt in Stablängsrichtung durch die Verbindungsanordnung.

In Fig. 1 sind zwei miteinander zu verbindende Gitterstäbe mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Jeder Gitterstab besteht aus einer Vielzahl von Teilleitern 3. An den Stirnflächen 4, 5 der Stabenden sind die Teilleiter 3 miteinander verschweißt oder hartgelötet. Nach erfolgter Verschweißung bzw. Verlötung sind die Stirnflächen plan gefräst, ebenso die durch strichlierte Linien vom restlichen Gitterstab abgegrenzten Bereiche 6 und 7 der Stabbreitseiten. Wie Fig. 3 verdeutlicht, ist in den genannten Bereichen die Dicke d des Stabes etwas kleiner als im restlichen Stab. Die beiden Stirnflächen liegen annähernd planparallel zueinander, wobei die Stabenden miteinander fluchten. Fig. 2 zeigt die fertig verschweißte bzw. verlötete Verbindungsanordnung. In den Raum zwischen den beiden Stirnflächen 4 und 5 ist ein Verbindungsstück 8 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung eingeschoben, dessen Steg 9 mit den beiden Stirnflächen, die vier Innenflächen der Schenkel 10, 11, 12, 13 mit den bearbeiteten Breitseiten der beiden Stabenden verschweißt bzw. hart verlötet sind.

Wie der Schnittdarstellung der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist der Abstand d der Schenkel 10, 13 bzw. 11, 12 kleiner als die Dicke D der Gitterstäbe 1 bzw. 2. Die Begrenzungsflächen 14, 15 des Verbindungsstücks sind eben. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an die Kontaktstücke 16, 17 einer Widerstandserwärmungsanlage (nicht eingezeichnet). Die Kontaktstücke sind dabei durch strichlierte Linien angedeutet. Bei induktiver Aufheizung treten an die Stelle der Kontaktstücke Induktoren der zugehörigen Mittelfrequenz-Induktions- Erwärmungseinrichtung. Die äußeren Begrenzungsflächen des Verbindungsstücks können aber auch andere Form aufweisen, z. B. abgerundet sein, was die Isolierung (nicht eingezeichnet) der gesamten Verbindungsanordnung erleichtert (besonders bei von Hand umbandelten Isolationen).

Zur Herstellung der Verbindungsanordnung werden die Stabenden der Gitterstäbe 1, 2 entsprechend dem späteren Verlauf im Wickelkopf abgebogen, was bereits im Zuge der Teilleiterbearbeitung erfolgen kann. Danach werden die Teilleiterenden im Endbereich miteinander verschweißt oder verlötet. Nach dem Aufbringen und Fertigstellen der Hauptisolation erfolgt die Bearbeitung der Stirnflächen 4 und 5 der Stabenden sowie der diesen benachbarten Seitenflächen 6 und 7. Dies geschieht z. B. mit einem Profil-Fräser. Bei diesem Arbeitsgang werden gleichzeitig Bindemittelreste und/oder die Stabisolation entfernt. Nach dem Einlegen der Gitterstäbe in die Maschine erfolgt das Ausrichten der Stabenden und das Einsetzen der H-förmigen Verbindungsstücke 8, wobei auf Kupferprofilleisten, die entsprechend abgelängt werden, zurückgegriffen werden kann. Nach dem Einsetzen der Verbindungsstücke werden diese durch eine induktive oder konduktive (an sich bekannte) Erwärmungsvorrichtung auf Löttemperatur erwärmt und in an sich bekannter Weise hart mit den Stabenden verlötet.

An diesen Arbeitsgang schließt sich - sofern überhaupt noch nötig - das Verputzen der Verbindungsstelle und das Aufbringen der Isolation an.

In dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel stehen die Stirnflächen der Stabenden senkrecht zur Stablängsachse. Diese Flächen können jedoch auch einen Winkel ungleich 90° mit der Stablängsachse einschließen. Weiterhin liegt es im Bereich der Erfindung, wenn die durch die planen Stirnflächen bestimmten Ebenen einen Winkel ungleich Null miteinander einschließen und der Steg 9 des Verbindungsstückes 8 die den Stirnflächen angepaßte Form aufweist. Windschief sollten die genannten Ebenen nur in einem geringen Maße entsprechend den üblichen Fertigungstoleranzen zueinander sein.

Bezeichnungsliste 1, 2 - Gitterstäbe
3 - Teilleiter der Gitterstäbe
4, 5 - Stirnflächen der Gitterstäbe
6, 7 - Bereiche an den Enden der Stabbreitseiten
8 - H-förmiges Verbindungsstück
9 - Steg des Verbindungsstückes 8
10, 11, 12, 13 - Schenkel des Verbindungsstückes 8
14, 15 - äußere Begrenzungsflächen des Verbindungsstückes 8
16, 17 - Kontaktstücke (einer Widerstandserwärmungsanlage)
D - Breite des Gitterstabes
d - Breite des Gitterstabes im Endbereich 6 bzw. 7

Claims

Verfahren zum Verbinden von zwei aus einer Mehrzahl von Teilleitern bestehenden Gitterstäben (1, 2) im Wickelkopf einer elektrischen Maschine unter Verwendung eines die beiden Gitterstabenden zumindest teilweise umfassenden und mit diesen verlöteten Verbindungsstückes (8), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - die Stabenden der Gitterstäbe (1, 2) werden derart abgebogen, daß die Stabenden im eingebauten Zustand miteinander fluchtend aufeinander zu gerichtet sind,
- - die Teilleiter (3) werden an den Stabenden durch Löten oder Schweißen fest miteinander verbunden,
- - es wird ein H-förmiges Verbindungsstück (8) bereitgestellt, dessen lichte Weite (d) zwischen den Schenkeln (10, 11, 12, 13) kleiner ist als die Breite (D) des Gitterstabes,
- - die Stirnflächen (4, 5) der Gitterstäbe (1, 2) und die den Stirnflächen benachbarten Seitenflächen (6, 7) werden materialabtragend bearbeitet, derart, daß die Stabenden (6, 7) auf das Maß der lichten Weite (d) zwischen den Schenkeln des H-förmigen Verbindungsstücks (8) gebracht werden, wobei die auf den Seitenflächen in diesem Bereich vorhandene Isolation entfernt wird, und daß nach dem Einbau der Gitterstäbe deren Stirnflächen sich annähernd planparallel und mit fluchtenden Stabenden gegenüberliegen,
- - die Gitterstäbe werden in die Maschine eingebaut,
- - beide Stabenden werden mit dem H-förmigen Verbindungsstück (8) an den bearbeiteten Breit- und Stirnseiten kontaktgebend fest verbunden.