DE4121511C2

DE4121511C2 - Magnetic wedge for electrical machines

Info

Publication number: DE4121511C2
Application number: DE4121511A
Authority: DE
Inventors: Sadayoshi Hibino; Tadayuki Sato; Motoyasu Mochizuki; Tadatomo Kimura; Shigeo Ozawa; Takao Sawa; Yasuo Sakata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2011-06-29
Also published as: DE4121511A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Nutenkeile, die in Nuten eines Statorkerns einer elektrischen Maschine zur Verhinderung eines Austretens von in die jeweiligen Nuten eingebrachten Wicklungen eingesetzt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige magnetische Nutenkeile aus einem Isoliermaterial und einem mit diesem kombinierten magnetischen Material.The invention relates to magnetic keyways, those in grooves of a stator core of an electrical Leak Prevention Machine windings introduced into the respective slots become. In particular, the invention relates to such magnetic slot wedges made of an insulating material and one with this combined magnetic material.

Magnetische Nutenkeile werden gewöhnlich in die jeweiligen Nuten eines Statorkerns eingesetzt, um den Wirkungsgrad und Leistungsfaktor von Elektromotoren zu verbessern und Geräuschentwicklung auf Grund elektromagnetischer Schwingung zu vermindern. Durch das Einsetzen von Nutenkeilen in jede Nut werden die magnetische Unsymmetrie zwischen jeder Nutöffnung des Statorkerns und Kernzähnen korrigiert und demzufolge die Magnetflußverzerrung in einem Luftspalt zwischen Rotor und Stator verringert, wodurch die Motoreigenschaften verbessert werden.Magnetic wedges are usually used in the respective Slots of a stator core used, to the efficiency and power factor of Improve electric motors and noise reduce due to electromagnetic vibration. By inserting slot wedges into each slot the magnetic asymmetry between everyone Corrected slot opening of the stator core and core teeth and consequently the magnetic flux distortion in an air gap between the rotor and stator, reducing the Engine properties can be improved.

Da ein solcher Nutenkeil in einer frühen Phase der technischen Entwicklung aus einem Werkstoff bestand, der durch Preßformen aus einem Eisenpulver hergestellt wurde, besaß er eine vergleichsweise große Dicke. Die Motoreigenschaften oder -charakteristika können in der Regel proportional zur Masse oder zum Volumen der in jede Nut des Statorkerns eingelassenen Wicklung verbessert werden. Der eine vergleichsweise große Dicke besitzende bisherige Nutenkeil verkleinert jedoch die effektive Querschnittsfläche jeder Nut unter Aufhebung der durch das Einsetzen des Nutenkeils erzielten Wirkung. Außerdem ist die Festigkeit dieses Nutenkeils gering, so daß er während des Einsetzvorgangs in die Nut oder in dem in die Nut eingesetzten Zustand unter einem von außen einwirkenden Stoß oder Schlag leicht brechen kann. Die JP-GM-OS 59-18548 beschreibt einen dünnen magnetischen Nutenkeil, mit dem diese Nachteile ausgeräumt werden sollen. Dieser dünne magnetische Nutenkeil besteht aus einem dünnen isolierenden Lage- oder Folienelement und einem auf dieses aufgetragenen und mit ihm integrierten Magnetpulver, wie Ferrit. Für die Beschichtung des dünnen isolierenden Lagenelements ist jedoch eine große und aufwendige automatisierte Anlage erforderlich. Wenn dabei das Magnetpulver mit zu großer Dicke auf das isolierende Lagenelement aufgetragen wird, wird die Magnetschicht beim Einsetzen der Nutenkeil in die Nuten vom Lagenmaterial entfernt oder abgetragen. Da zudem die mit dem Magnetpulver beschichtete Fläche des isolierenden Lagenmaterials der Wicklungsseite in der Nut zugewandt ist, wird die Spannungsaushalteeigenschaft der Wicklung beeinträchtigt und werden ferner die Wicklungen (bzw. ihre Windungen) durch die Magnetschicht beschädigt.Because such a key in an early phase of technical development consisted of one material, which is made by pressing from an iron powder it had a comparatively large thickness. The Engine characteristics or characteristics can be in the Usually proportional to the mass or volume of the each slot of the stator core embedded winding improved become. Which is a comparatively large thickness the existing wedge has reduced the size effective cross-sectional area of each groove under suspension the effect achieved by inserting the key. In addition, the strength of this key is low, so that it is in the groove during the insertion process or in the state inserted in the groove under one Break any impact or blow from outside can. The JP-GM-OS 59-18548 describes a thin magnetic slot wedge, with which these disadvantages are to be eliminated. This thin magnetic slot wedge consists of a thin insulating sheet or film element and one applied to it and integrated with it Magnetic powder such as ferrite. For coating the thin however, the insulating sheet member is a large one and complex automated system required. If the magnetic powder is too thick on the insulating Layer element is applied, the magnetic layer when inserting the keyway into the grooves removed or removed from the sheet material. Since also the surface of the insulating layer coated with the magnetic powder Layer material of the winding side in the groove is facing, the voltage withstand property the winding is affected and also the windings (or their turns) through the magnetic layer damaged.

Die JP-OS 58-19138, 58-22554 und 59-175350 beschreiben jeweils magnetische Nutenkeile unter Verwendung amorpher Legierungen. Bei diesen magnetischen Nutenkeilen sind amorphe Lagen (Bleche) so laminiert, daß das Laminat (bzw. der Schichtkörper) einen trapezförmigen Querschnitt über die Länge aufweist. Jede Lage ist mit einer anschließenden Lage mittels eines Bindemittels verbunden, oder eine ein Magnetpulver enthaltende Kunstharzschicht ist zwischen jede Lage und die angrenzende Lage eingefügt, so daß damit ein einheitlicher Aufbau erhalten wird. Außerdem ist ein magnetischer Nutenkeil bekannt, der durch Formen einer amorphen magnetischen Faser mit einem organischen Bindemittel mit einer vorbestimmten einheitlichen Form hergestellt ist. Für die Herstellung dieser laminierten oder schichtartig aufgebauten magnetischen Nutenkeile sind jedoch zahlreiche Arten amorpher Lagen oder Bleche unterschiedlicher Breite nötig, wobei jede dieser zahlreichen amorphen Lagen mit der benachbarten Lage verbunden, z. B. verklebt werden muß. Demzufolge sind hierfür zahlreiche Fertigungsschritte erforderlich, wobei durch die Bindefestigkeit keine ausreichende Festigkeit des magnetischen Nutenkeils sichergestellt werden kann. Da darüber hinaus jeder magnetische Nutenkeil dadurch zu einer Einheit geformt wird, daß jedes Blech oder jede Lage mit dem (der) anschließenden Blech oder Lage unter Zwischenfügung der Kunstharzschicht verbunden wird oder die amorphe magnetische Faser mit dem organischen Bindemittel ausgeformt wird, vergrößert sich das Volumen des betreffenden magnetischen Nutenkeils, was zu einer Verschlechterung der Motoreigenschaften und einer Vergrößerung der Motorabmessungen führt. JP-OS 58-19138, 58-22554 and 59-175350 each describe using magnetic keyways amorphous alloys. With these magnetic Slot wedges are laminated amorphous layers (sheets) so that the laminate (or the laminate) has a trapezoidal shape Cross-section over the length. Any location is with a subsequent layer by means of a Binder connected, or containing a magnetic powder Resin layer is between each layer and inserted the adjacent location, so that a uniform Structure is maintained. It is also magnetic Grooved wedge known by forming a amorphous magnetic fiber with an organic binder with a predetermined uniform shape is made. For the production of this laminated or magnetic slot wedges built up in layers However, there are numerous types of amorphous layers or Sheets of different widths needed, each of these numerous amorphous layers with the neighboring Location connected, e.g. B. must be glued. As a result numerous manufacturing steps are required for this, but not sufficient due to the binding strength Strength of the magnetic slot wedge ensured can be. In addition, every magnetic Groove wedge is formed into a unit in that each sheet or layer with the next one Sheet or layer with the interposition of the synthetic resin layer is connected or the amorphous magnetic Fiber is formed with the organic binder, increases the volume of the magnetic in question Grooved wedge, causing deterioration of the Engine characteristics and an increase in engine dimensions leads.

Aus der DE-PS 2 22 416 ist ein magnetischer Nutenkeil für gezahnte Läufer elektrischer Maschinen bekannt, der eine große Dicke aufweist. Derartige magnetische Nutenkeile beanspruchen somit ein beträchtliches Volumen in jeder Nut, in der sie eingefügt sind. Hierdurch wird die Anzahl der Spulenwindungen in der Nut reduziert.From DE-PS 2 22 416 is a magnetic slot wedge known for toothed rotor of electrical machines, the has a large thickness. Such magnetic Groove wedges therefore require a considerable amount Volume in each groove in which they are inserted. As a result, the number of coil turns in the Groove reduced.

Aus der DE-PS 4 45 216 und der FR 10 10 682 sind Nutenkeile aus einem Metallblech bekannt, das über eine hohe Festigkeit verfügt.From DE-PS 4 45 216 and FR 10 10 682 are Grooved wedges made of a sheet metal known that a high strength.

Aus der CH 6 45 484 ist ein Nutenkeil aus einem Blech- oder Kunststoffstreifen bekannt.CH 6 45 484 describes a keyway made of sheet metal or plastic strips known.

Diese Nutenkeile sind mit dem Nachteil behaftet, daß durch den Verlust infolge hochfrequenter Wellen der elektrische Gesamtverlust hoch ist.These slot wedges have the disadvantage that through the loss due to high frequency waves of total electrical loss is high.

Aus der Druckschrift Neuheiten und Erfindungen von 1980, Heft 1/2, Seiten 014 bis 016 sind metallische Gläser als weichmagnetische Legierungen hoher Härte bekannt.From the news and inventions by 1980, issue 1/2, pages 014 to 016 are metallic Glasses as soft magnetic alloys of high hardness known.

Die DE-OS 29 47 371 offenbart ein Verfahren und Gerät zum Herstellen und Einführen von Nutkeilen.DE-OS 29 47 371 discloses a method and device for the manufacture and insertion of slot wedges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Nutenkeil bereitzustellen, der bei ausreichender Festigkeit zum einen in einer Nut nur wenig Volumen in Anspruch nimmt und zum anderen die elektromagnetischen Eigenschaften verbessert.The invention has for its object a provide magnetic wedge that at sufficient strength on the one hand only in a groove takes up little volume and secondly the improved electromagnetic properties.

Diese Aufgabe wird durch einen magnetischen Nutenkeil mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is accomplished by a magnetic key solved with the features of claim 1.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines magnetischen Nutenkeils gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a perspective view of a magnetic slot wedge according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung eines Statorkerns einer dynamoelektrischen Maschine mit einem in eine Nut eingesetzten magnetischen Nutenkeil, Fig. 2 is a partial sectional view of a stator core of a dynamoelectric machine with an inserted into a groove magnetic slot wedge,

Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen der Größe der Magnetflußverkettung eines nichtmagnetischen Nutenkeils bzw. der Größe der Magnetflußverkettung des erfindungsgemäßen magnetischen Nutenkeils, FIGS. 3 and 4 graphical representations of the size of the Magnetflußverkettung a non-magnetic slot wedge or the size of the Magnetflußverkettung the magnetic slot wedge according to the invention,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines magnetischen Nutenkeils gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 is a perspective view of a magnetic slot wedge according to a second embodiment of the invention,

Fig. 6 eine Teilschnittdarstellung des Statorkerns, bei dem der (magnetische) Nutenkeil gemäß der zweiten Ausführungsform in die Nut eingesetzt ist, Fig. 6 is a partial sectional view of the stator core, wherein the (magnetic) slot wedge is inserted into the groove according to the second embodiment,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines magnetischen Nutenkeils gemäß einer dritten Ausführungsform, Fig. 7 is a perspective view of a magnetic slot wedge according to a third embodiment,

Fig. 8 eine Abwicklungs-Aufsicht auf den Nutenkeil, Fig. 8 is a developed plan view of the slot wedge,

Fig. 9 und 10 den Fig. 7 bzw. 8 ähnliche Darstellungen eines Nutenkeils gemäß einer vierten Ausführungsform, FIGS. 9 and 10 in Figs. 7 and 8 are similar views of a slot wedge according to a fourth embodiment,

Fig. 11 eine der Fig. 7 ähnliche Darstellung eines Nutenkeils gemäß einer fünften Ausführungsform, Fig. 11 is a Fig. 7 similar representation of a slot wedge according to a fifth embodiment,

Fig. 12 und 13 den Fig. 1 bzw. 2 ähnliche Darstellungen eines Nutenkeils gemäß einer sechsten Ausführungsform, FIGS. 12 and 13 in Figs. 1 and 2 respectively similar views of a slot wedge according to a sixth embodiment,

Fig. 14 und 15 den Fig. 1 bzw. 2 ähnliche Darstellungen eines Nutenkeils gemäß einer siebten Ausführungsform, FIGS. 14 and 15 in Figs. 1 and 2 respectively similar views of a slot wedge according to a seventh embodiment

Fig. 16 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines Nutenkeils gemäß einer achten Ausführungsform, Fig. 16 a of FIG. 1 similar representation of a slot wedge according to an eighth embodiment,

Fig. 17 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines Nutenkeils gemäß einer neunten Ausführungsform, Fig. 17 a of FIG. 1 similar representation of a slot wedge according to a ninth embodiment,

Fig. 18 und 19 den Fig. 1 bzw. 2 ähnliche Darstellungen eines (magnetischen) Nutenkeils gemäß einer zehnten Ausführungsform, FIGS. 18 and 19 in Figs. 1 and 2 respectively similar views of a (magnetic) slot wedge according to a tenth embodiment,

Fig. 20 und 21 den Fig. 1 und 2 ähnliche Darstellungen eines Nutenkeils gemäß einer elften Ausführungsform, FIGS. 20 and 21 in Figs. 1 and 2 are similar views of a slot wedge according to an eleventh embodiment,

Fig. 22 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Nutenkeils gemäß einer zwölften Ausführungsform, Fig. 22 is an exploded perspective view of a slot wedge according to a twelfth embodiment,

Fig. 23 eine Teilschnittdarstellung des Statorkerns, bei dem der (magnetische) Nutenkeil gemäß der zwölften Ausführungsform in eine Nut eingesetzt ist, Fig. 23 is a partial sectional view of the stator core, wherein the (magnetic) slot wedge is inserted in a groove according to the twelfth embodiment,

Fig. 24 bis 30 verschiedene Vorrichtungen zum Verbinden einer Kunststofflage oder -folie und einer amorphen Lage zur Herstellung des magnetischen Nutenkeils, Figs. 24 to 30 different devices for connecting a plastic sheet or film, and an amorphous layer for producing the magnetic slot wedge,

Fig. 31(a) bis 31(g) Schnittansichten verschiedener Formwalzen unterschiedlicher Ausgestaltungen oder Profile, Fig. 31 (a) to 31 (g) are sectional views of various shaping rollers of different configurations or profiles,

Fig. 32 eine perspektivische Darstellung eines durch Vernieten der Kunststofflage und der amorphen Lage gebildeten Nutenkeilbands, Shows a perspective view of a Nutenkeilbands formed by riveting of the plastic layer and the amorphous layer. 32,

Fig. 33 einen Längsschnitt durch das Nutenkeilband nach Fig. 32, Fig. 33 is a longitudinal section through the Nutenkeilband to Fig. 32,

Fig. 34 eine Vorrichtung zum Vereinigen der Kunststofflage und der amorphen Lage zur Bildung des Nutenkeilbands nach Fig. 32, Fig. 34 is a device for combining the plastic layer and the amorphous layer to form the Nutenkeilbands to Fig. 32,

Fig. 35 eine perspektivische Darstellung eines weiteren, unterschiedlichen Nutenkeilbands, Fig. 35 is a perspective view of a further different Nutenkeilbands,

Fig. 36 und 37 perspektivische Darstellungen verschiedener Kunststofflagen mit Lagensignal-Erzeugungsabschnitten zur Verwendung bei einer Vorrichtung zur Herstellung des Nutenkeilbands nach Fig. 35, FIGS. 36 and 37 are perspective views of various layers of plastic, located signal generating sections for use in an apparatus for producing the Nutenkeilbands to Fig. 35,

Fig. 38 und 39 perspektivische Darstellungen eines einen anderen Aufbau aufweisenden magnetischen Nutenkeils gemäß einer dreizehnten Ausführungsform, Fig. 38 and 39 perspective views of a another structure having magnetic slot wedge according to a thirteenth embodiment,

Fig. 40 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung eines magnetischen Nutenkeils noch eines anderen Aufbaus und Fig. 40 is a diagram illustrating a method for manufacturing a magnetic slot wedge of still another structure and

Fig. 41 einen Längsschnitt durch das mittels der Vorrichtung nach Fig. 40 hergestellten Nutenkeilband. FIG. 41 shows a longitudinal section through the slot wedge band produced by means of the device according to FIG. 40.

Im folgenden ist eine erste Ausführungsform der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert.A first embodiment of the invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 4.

Eine dynamoelektrische Maschine weist einen nicht dargestellten Stator mit einem Statorkern 1 auf, der mit einer Vielzahl von Nuten 2 versehen ist, in welche Wicklungen 3 eingelassen sind. Da die Nuten 2 jeweils einander ähnlich oder gleich sind, wird im folgenden nur eine derartige Nut 2 dargestellt und beschrieben werden. In die Nut 2 ist ein magnetischer Nutenkeil 4 zum Sichern der Wicklung 3 bzw. ihrer Windungen in der Nut eingesetzt. Der Nutenkeil 4 besteht aus einer nichtmagnetischen Lage 4a einer Dicke von mehreren 10 · 10^-6 m aus einer Polyesterfolie oder einem aromatischen Aramid-Papier, wie sie bzw. es herkömmlicherweise bei Elektromotoren als Nutenkeilmaterial verwendet wird, und einer (einem) Lage aus amorphem magnetischem Material im folgenden amorphe Lage 4b genannt, die einheitlich mit der einen Fläche der nichtmagnetischen Lage 4a verbunden ist. Die Filmdicke der amorphen Lage 4b liegt im Bereich zwischen einigen µm und einem Mehrfachen von 10 µm; bei der vorliegenden Ausführungsform besteht die verwendete Lage 4b aus einer Legierung aus 75% eines ersten, zu 88% aus Co, 6% aus Fe, 4% aus Ni und 2% aus Nb bestehenden Materials und 25% eines zweiten Materials aus 40% Si und 60% B. Gemäß Fig. 2 ist der (magnetische) Nutenkeil 4 so in die Nut 2 eingesetzt bzw. eingetrieben, daß er die Nut-Öffnung 2a verschließt und damit ein Herausfallen der Wicklung 3 aus der Nut-Öffnung 2a verhindert. Die Krümmungsrichtung des Nutenkeils 4 ist so festgelegt, daß seine amorphe Lage 4b an der von der Wicklung 3 abgewandten Seite liegt. Die nichtmagnetische Lage 4a und die amorphe Lage 4b sind bezüglich ihrer Abmessungen etwa der Länge der Nut 2 (in deren Längsrichtung) angepaßt.A dynamo-electric machine has a stator (not shown) with a stator core 1 , which is provided with a plurality of slots 2 , in which windings 3 are embedded. Since the grooves 2 are similar or identical to each other, only one such groove 2 will be shown and described below. In the slot 2 , a magnetic slot wedge 4 is used to secure the winding 3 or its turns in the slot. The groove wedge 4 consists of a non-magnetic layer 4 a with a thickness of several 10 × 10 ^-6 m made of a polyester film or an aromatic aramid paper, as it is conventionally used as a groove wedge material in electric motors, and one layer Amorphous magnetic material in the following called amorphous layer 4 b, which is uniformly connected to the one surface of the non-magnetic layer 4 a. The film thickness of the amorphous layer 4 b is in the range between a few microns and a multiple of 10 microns; In the present embodiment, the layer 4 b used consists of an alloy composed of 75% of a first material, 88% of Co, 6% of Fe, 4% of Ni and 2% of Nb and 25% of a second material of 40% is Si and 60% B. as shown in FIG. 2, the (magnetic) slot wedge 4 so inserted or driven into the groove 2 so that it closes the groove opening 2a and falling out of the coil 3 from the groove-opening 2 a prevented. The direction of curvature of the slot wedge 4 is determined so that its amorphous position 4 b lies on the side facing away from the winding 3 . The non-magnetic layer 4 a and the amorphous layer 4 b are adapted in terms of their dimensions approximately to the length of the groove 2 (in the longitudinal direction).

Da die Filmdicke der amorphen Lage 4b klein ist, d. h. im Bereich von einigen µm bis zu einem Mehrfachen von 10 µm liegt, ist die Masse oder das Volumen der in die Nut 2 eingesetzten Wicklung 3 nahezu so groß wie bei der bisherigen Anordnung, bei der nur die nichtmagnetische Lage verwendet wird; der Nutenkeil 4 bietet damit die bekannte magnetische Wirkung. Da der magnetische Nutenkeil 4 aus der nichtmagnetischen Lage 4a und der mit dieser unter Bildung einer dünnen Verbundlage verbundenen amorphen Lage 4b besteht, ist er ohne weiteres für herkömmliche Maschinen zum automatischen Einsetzen von Nutenkeilen in die betreffenden Nuten geeignet. Dabei ist die amorphe Lage 4b mit der einen Fläche der nichtmagnetischen Lage 4a verbunden (z. B. verklebt), aber nicht mit einem Magnetpulver beschichtet, und der magnetische Nutenkeil 4 ist dabei als einlagiges Verbundgebilde ausgebildet. Die Möglichkeit einer Trennung der beiden Lagen 4a und 4b ist demzufolge außerordentlich gering, so daß eine ausreichende Festigkeit sichergestellt ist. Da außerdem die amorphe Lage 4b an der von der Wicklung 3 abgewandten Seite liegt, kann die Spannungsaushalteeigenschaft der Wicklung 3 verbessert sein. Außerdem wird eine Beschädigung der Wicklung 3 durch die magnetische Lage vermieden, weil die Wicklung 3 mit der dünnen nichtmagnetischen Lage 4a in Berührung steht.Since the film thickness of the amorphous layer 4 b is small, ie in the range from a few μm to a multiple of 10 μm, the mass or the volume of the winding 3 inserted into the slot 2 is almost as large as in the previous arrangement which only uses the non-magnetic layer; the key 4 thus offers the known magnetic effect. Since the magnetic slot wedge 4 consists of the non-magnetic layer 4 a and the amorphous layer 4 b connected to it with the formation of a thin composite layer, it is readily suitable for conventional machines for automatically inserting slot wedges into the relevant grooves. The amorphous layer 4 b is connected to the one surface of the non-magnetic layer 4 a (eg glued), but not coated with a magnetic powder, and the magnetic slot wedge 4 is designed as a single-layer composite structure. The possibility of a separation of the two layers 4 a and 4 b is therefore extremely low, so that sufficient strength is ensured. In addition, since the amorphous layer 4 b is on the side facing away from the winding 3 , the voltage withstanding property of the winding 3 can be improved. In addition, damage to the winding 3 by the magnetic layer is avoided because the winding 3 is in contact with the thin non-magnetic layer 4 a.

Die nachstehende Tabelle I veranschaulicht Eigenschaften bzw. Kennwerte eines Vierpol-Elektromotors von 2,2 kW Leistung jeweils unter Verwendung des erfindungsgemäßen magnetischen Nutenkeils und des herkömmlichen nichtmagnetischen Nutenkeils. Gemäß Tabelle I ist der Wirkungsgrad um 1,5% von 81% auf 82,5% verbessert. Außerdem ist der Lastverlust um etwa 50% verringert. Diese letztere Verringerung rührt von der Herabsetzung der harmonischen Verlustleistung im Luftspalt zwischen Stator und Rotor her.Table I below illustrates properties or characteristic values of a four-pole electric motor from 2.2 kW power each using the invention magnetic wedge and the conventional non-magnetic wedge. According to Table I is the Efficiency improved by 1.5% from 81% to 82.5%. In addition, the load loss is about 50% decreased. This latter reduction stems from the Reduction of harmonic power loss in the air gap between the stator and rotor.

Tabelle I Table I

Motorkennwerte (200 V, 60 Hz, 100% Belastungskennlinie) Motor characteristics (200 V, 60 Hz, 100% load characteristic)

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen Frequenzgänge von Magnetflüssen, welche den herkömmlichen nichtmagnetischen Nutenkeil bzw. den erfindungsgemäßen magnetischen Nutenkeil mit einer um jeden Keil herumgewickelten Versuchswicklung verketten bzw. daran ankoppeln. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist die Magnetflußverkettung in jedem Frequenzbereich, insbesondere im Frequenzbereich unterhalb von 1 kHz, beim erfindungsgemäßen magnetischen Nutenkeil auffälliger bzw. stärker als beim herkömmlichen nichtmagnetischen Nutenkeil. Dies bedeutet, daß die Hochfrequenz-Verlustleistung im Spalt zwischen Stator und Rotor verringert ist. FIGS. 3 and 4 illustrate frequency responses of magnetic fluxes which interlink the conventional non-magnetic slot wedge or the magnetic slot wedge according to the invention with a wound around each wedge test winding or to couple thereto. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the magnetic flux linkage in each frequency range, in particular in the frequency range below 1 kHz, is more noticeable or stronger in the magnetic slot wedge according to the invention than in the conventional non-magnetic slot wedge. This means that the high-frequency power loss in the gap between the stator and the rotor is reduced.

Die erfindungsgemäß verwendete amorphe Lage (bzw. das amorphe Blech) kann aus einer beliebigen amorphen magnetischen Substanz, wie Eisen, Kobalt, Nickel oder dergl., hergestellt sein.The amorphous layer used according to the invention (or the amorphous sheet) can be made from any amorphous magnetic substance, such as iron, cobalt, nickel or the like his.

Bei der Herstellung des magnetischen Nutenkeils 4 können in einer Fläche der nichtmagnetischen Lage 4a durch Schrotstrahlen oder Prägen Verdickungen und Erhebungen geformt werden. Anschließend kann die amorphe Lage 4b mit der konkav-konvexen Oberfläche der nichtmagnetischen Lage 4a so verbunden werden, daß beide Lagen fest aneinander haften.In the manufacture of the magnetic slot wedge 4 , thickening and elevations can be formed in a surface of the non-magnetic layer 4 a by shot blasting or embossing. The amorphous layer 4 b can then be connected to the concave-convex surface of the non-magnetic layer 4 a in such a way that the two layers adhere firmly to one another.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein magnetischer Nutenkeil 9 gemäß der zweiten Ausführungsform besteht aus einer ersten, nichtmagnetischen Lage 4a aus dem gleichen Material wie bei der ersten Ausführungsform sowie einer mit der ersten Lage 4a verbundenen (z. B. verklebten) amorphen Lage 4b. Außerdem weist der magnetische Nutenkeil 9 eine zweite dünne nichtmagnetische Lage 4c auf, die mit der amorphen Lage 4b so verbunden ist, daß diese mit der zweiten nichtmagnetischen Lage 4c bedeckt ist. Die zweite nichtmagnetische Lage 4c besteht aus dem gleichen Material wie die erste nichtmagnetische Lage 4a und ist geringfügig dünner als letztere. Auf diese Weise hergestellte magnetische Nutenkeile 9 werden jeweils in eine Statorkern-Nut 2 so eingesetzt, daß die dünnere zweite nichtmagnetische Lage 4c an der Seite der Nutöffnung positioniert ist, während die erste nichtmagnetische Lage 4a der Wicklung 3 zugeordnet ist (vgl. Fig. 6).In FIGS. 5 and 6 a second embodiment of the invention is shown. A magnetic slot wedge 9 according to the second embodiment consists of a first, non-magnetic layer 4 a made of the same material as in the first embodiment and an amorphous layer 4 b connected (eg glued) to the first layer 4 a. In addition, the magnetic key 9 has a second thin non-magnetic layer 4 c, which is connected to the amorphous layer 4 b so that it is covered with the second non-magnetic layer 4 c. The second non-magnetic layer 4 c consists of the same material as the first non-magnetic layer 4 a and is slightly thinner than the latter. Thus prepared magnetic slot wedges 9 are respectively inserted in a stator core slot 2 so that the thinner second non-magnetic layer 4 c is positioned on the side of the slot opening, while the first non-magnetic layer 4 is a winding 3 is assigned to (cf. Fig. . 6).

Bei diesem magnetischen Nutenkeil 9 wird durch die zweite nichtmagnetische Lage 4c im automatischen Einsetz- oder Eintreibvorgang effektiv ein Trennen oder Ablösen der amorphen Lage 4b von der ersten nichtmagnetischen Lage 4a verhindert. Da außerdem die zweite nichtmagnetische Lage 4c dünner ausgebildet ist, kann die Dicke der ersten nichtmagnetischen Lage 4a vergrößert sein, wodurch eine Verbesserung der Spannungsaushalteeigenschaft der Wicklung 3 erreicht werden. Die zweite nichtmagnetische Lage 4c kann dünner sein als die erste nichtmagnetische Lage 4a oder aber auch nicht dünner sein als diese.In this magnetic slot wedge 9 , the second non-magnetic layer 4 c effectively prevents separation or detachment of the amorphous layer 4 b from the first non-magnetic layer 4 a in the automatic insertion or driving-in process. In addition, since the second non-magnetic layer 4 c is made thinner, the thickness of the first non-magnetic layer 4 a can be increased, as a result of which an improvement in the voltage withstanding property of the winding 3 is achieved. The second non-magnetic layer 4 c may be thinner than the first non-magnetic layer 4 a or may not be thinner than this.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Die Länge (in Längsrichtung) der amorphen Lage 4b eines magnetischen Nutenkeils 10 entspricht dabei etwa der Länge L (in Längsrichtung) einer Nut 2. Die nichtmagnetische Lage 4a besitzt eine solche Länge, daß ihre beiden Enden über die jeweiligen Enden der Nut 2 mit einer zweckmäßigen Länge d1 hinausragen. Da die Isolationsstrecke zwischen den beiden Enden der mangelhafte elektrische Isolationseigenschaft besitzenden amorphen Lage 4b und der Wicklung 3 vergrößert ist, kann die Wicklung weiterhin vor einer Beschädigung durch die amorphe Lage 4b geschützt sein. Infolgedessen kann die Spannungsaushalteeigenschaft der Wicklung 3 verbessert sein. FIGS. 7 and 8 illustrate a third embodiment of the invention. The length (in the longitudinal direction) of the amorphous layer 4 b of a magnetic key 10 corresponds approximately to the length L (in the longitudinal direction) of a groove 2 . The non-magnetic layer 4 a has such a length that its two ends protrude beyond the respective ends of the groove 2 with an appropriate length d1. Since the insulation distance between the two ends of the defective electrical insulation property having amorphous layer 4 b and the winding 3 is increased, the winding can be further protected against damage from the amorphous layer 4 b. As a result, the voltage withstanding property of the winding 3 can be improved.

In den Fig. 9 und 10 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein magnetischer Nutenkeil 11 gemäß den Fig. 9 und 10 unterscheidet sich vom Nutenkeil 10 der dritten Ausführungsform nach Fig. 8 nur dadurch, daß beide Ende der nichtmagnetischen Lage 4a des magnetischen Nutenkeils 11 mit einer geeigneten Länge d2 über die betreffenden Ränder oder Kanten der amorphen Lage 4b hinaus vorstehen.In FIGS. 9 and 10 a fourth embodiment of the invention is shown. A magnetic slot wedge 11 according to FIGS . 9 and 10 differs from slot wedge 10 of the third embodiment according to FIG. 8 only in that both ends of the non-magnetic layer 4 a of the magnetic slot wedge 11 with a suitable length d2 over the relevant edges or edges of the protrude amorphous layer 4 b.

Ein magnetischer Nutenkeil 12 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 11 unterscheidet sich vom Nutenkeil 9 nach Fig. 5 dadurch, daß erste und zweite nichtmagnetische Lagen 4a bzw. 4c jeweils mit solchen Abmessungen ausgelegt sind, daß sie jeweils über Längen d1 bzw. d2 über die beiden Enden und die beiden Seitenkanten der amorphen Lage 4b hinausragen. Mit den magnetischen Nutenkeilen 11 und 12 wird die gleiche Wirkung wie mit dem Nutenkeil 10 gemäß der dritten Ausführungsform erzielt. Zwischen der ersten und zweiten nichtmagnetischen Lage 4a bzw. 4c, die jeweils über die beiden Enden und die beiden Seitenkanten der amorphen Lage 4b hinausragen, kann zusätzlich eine ausreichende Bindewirkung erzielt werden.A magnetic slot wedge 12 according to a fifth embodiment of the invention according to FIG. 11 differs from slot wedge 9 according to FIG. 5 in that first and second non-magnetic layers 4 a and 4 c are each dimensioned such that they each have lengths d1 or d2 protrude beyond the two ends and the two side edges of the amorphous layer 4 b. The same effect is achieved with the magnetic key 11 and 12 as with the key 10 according to the third embodiment. A sufficient binding effect can additionally be achieved between the first and second non-magnetic layers 4 a and 4 c, which each protrude beyond the two ends and the two side edges of the amorphous layer 4 b.

Die Fig. 12 und 13 veranschaulichen eine sechste Ausführungsform. Der magnetische Nutenkeil 13 gemäß dieser Ausführungsform entspricht dabei dem nach der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme eines im wesentlichen U-förmig gebogenen Abschnitts oder Ansatzes 13a, der in seinem Mittelbereich geformt ist. Beim Einsetzen des Nutenkeils 13 in die Nut 2 des Statorkerns 1 greift der Ansatz 13a mit engem Sitz in die Nutöffnung 2a ein. Da der Ansatz 13a in der Öffnung 2a der Nut 2 so positioniert ist, daß er eben bzw. bündig mit dem Außenumfang des Statorkerns 1 abschließt, wird die Gleichmäßigkeit der Magnetflußverteilung im Luftspalt zwischen Stator und Rotor verbessert.The Figs. 12 and 13 illustrate a sixth embodiment. The magnetic slot wedge 13 according to this embodiment corresponds to that according to the first embodiment, with the exception of a substantially U-shaped section or attachment 13 a, which is shaped in its central region. When inserting the slot wedge 13 into the slot 2 of the stator core 1 , the shoulder 13 a engages with a tight fit in the slot opening 2 a. Since the approach 13 a in the opening 2 a of the groove 2 is positioned so that it is flush or flush with the outer circumference of the stator core 1 , the uniformity of the magnetic flux distribution in the air gap between the stator and rotor is improved.

Bei einer siebten Ausführungsform gemäß den Fig. 14 und 15 ist ein zusätzliches amorphes Blättchen 13b in den oberen Innenbereich des U-förmigen Ansatzes 13a eines magnetischen Nutenkeils eingesetzt. Da hierdurch die Magnetstrecken/Querschnittsfläche des Ansatzes 13a vergrößert ist, kann die magnetische Eigenschaft gegen harmonischen Magnetfluß im Bereich des Ansatzes 13a durch die Hinzufügung des zusätzlichen amorphen Blättchens 13b verbessert sein, wodurch der Anteil der zur Rotorseite übertragenen Harmonischen verringert wird oder ist. Das zusätzliche amorphe Blättchen 13b kann mit der Außenseite oder der Innenseite des Ansatzes 13a verbunden sein.In a seventh embodiment according to FIGS. 14 and 15, an additional amorphous leaflet 13 b is inserted into the upper inner region of the U-shaped extension 13 a of a magnetic slot wedge. Since this increases the magnetic path / cross-sectional area of the approach 13 a, the magnetic property against harmonic magnetic flux in the area of the approach 13 a can be improved by the addition of the additional amorphous leaflet 13 b, whereby the proportion of the harmonics transmitted to the rotor side is or is reduced . The additional amorphous leaflet 13 b can be connected to the outside or the inside of the extension 13 a.

Fig. 16 veranschaulicht eine achte Ausführungsform als Abwandlung der ersten Ausführungsform. Dabei sind zwei amorphe Lagen 16a und 16b unterschiedlicher magnetischer Permeabilität sowie eine nichtmagnetische Lage 4a so laminiert, daß sie einen einheitlichen Nutenkeil eines dreilagigen Aufbaus bilden. Die magnetische Permeabilität des Nutenkeils kann zweckmäßig innerhalb eines weiten Bereichs durch entsprechende Wahl der Größe der magnetischen Permeabilität jeder amorphen Lage 16a, 16b bestimmt werden. Fig. 16 illustrates an eighth embodiment as a modification of the first embodiment. Here, two amorphous layers 16 a and 16 b of different magnetic permeability and a non-magnetic layer 4 a are laminated so that they form a uniform groove wedge of a three-layer structure. The magnetic permeability of the slot wedge can expediently be determined within a wide range by appropriate choice of the size of the magnetic permeability of each amorphous layer 16 a, 16 b.

Bei einer in Fig. 17 dargestellten neunten Ausführungsform ist das Axialmaß L der nichtmagnetischen Lage 4a eines magnetischen Nutenkeils 17 etwa gleich dem entsprechenden Maß des Statorkerns 1, während das Axialmaß (d. h. die axiale Länge) einer amorphen Lage 18 auf eine einen Bruchteil des Axialmaßes des Statorkerns betragende Größe eingestellt ist.In a ninth embodiment shown in FIG. 17, the axial dimension L of the non-magnetic layer 4 a of a magnetic slot wedge 17 is approximately equal to the corresponding dimension of the stator core 1 , while the axial dimension (ie the axial length) of an amorphous layer 18 is a fraction of the axial dimension the size of the stator core is set.

Die Fig. 18 und 19 veranschaulichen eine zehnte Ausführungsform, bei welcher ein magnetischer Nutenkeil 19 durch Verbindung der nichtmagnetischen Lage 4a und der amorphen Lage 4b auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform gebildet ist. Die beiden Seitenenden bzw. Querseiten des Nutenkeils 19 sind dabei so verlängert, daß die Länge jeder verlängerten (oder herabgezogenen) Seite etwa der Länge jeder der beiden gegenüberstehenden Flanken der Nut 2 gleich ist. Da der größte Teil der in die Nut 2 eingelassenen Wicklung 3 bei in die Nut 2 eingesetztem Nutenkeil 19 durch die amorphe Lage 4b abgedeckt ist, besitzt ein die Wicklung 3 einschließender Stromkreis eine hohe Impedanz gegenüber einem in die Wicklung 3 fließenden Stoßstrom. Auf diese Weise kann eine Stoßstromabsorbier- oder Wellenschluckwirkung erzielt werden.The Figs. 18 and 19 illustrate a tenth embodiment in which a magnetic slot wedge 19 by connection of the non-magnetic layer 4 a and 4 b amorphous layer in the same manner as in the first embodiment is formed. The two side ends or transverse sides of the groove wedge 19 are extended so that the length of each extended (or pulled down) side is approximately the same as the length of each of the two opposite flanks of the groove 2 . Since most of the admitted into the groove 2 winding is covered b 3 when inserted in the groove 2 slot wedge 19 by the amorphous layer 4, a winding 3 enclosing circuit has a high impedance with respect to a current flowing in the winding 3 of surge current. In this way, a surge current absorption or wave swallowing effect can be achieved.

Bei einer elften Ausführungsform gemäß den Fig. 20 und 21 besteht ein magnetischer Nutenkeil 20 aus der nichtmagnetischen Lage 4a und der amorphen Lage 4b, die aufeinander laminiert sind, und er besitzt einen im wesentlichen W-förmigen Querschnitt mit einem zentralen Rinnenteil 20a. Der magnetische Nutenkeil 20 wird auf die in Fig. 21 gezeigte Weise in die Nut 2 im Statorkern 1 eingesetzt, so daß er durch die vom Rinnenteil 20a ausgeübte Federkraft sicher in der Nut 2 festgehalten wird.In an eleventh embodiment according to FIGS. 20 and 21, a magnetic slot wedge 20 consists of the non-magnetic layer 4 a and the amorphous layer 4 b, which are laminated to one another, and it has an essentially W-shaped cross section with a central channel part 20 a . The magnetic slot wedge 20 is inserted to the position shown in Fig. 21 manner in the groove 2 in the stator core 1 so that it is held by the groove portion 20 a spring force exerted securely in the groove 2.

Ein magnetischer Nutenkeil 21 gemäß einer zwölften Ausführungsform nach den Fig. 22 und 23, der eine Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt, weist eine im wesentlichen U-förmige nichtmagnetische Lage 22 und ein rechteckiges amorphes Blättchen 23 auf, dessen Breite etwa gleich dem Maß zwischen den Innenkanten der Öffnung 2a der Nut 2 im Statorkern 1 ist. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst nur die nichtmagnetische Lage 22 in die Nut 2 eingesetzt, worauf das amorphe Blättchen 23 auf die nichtmagnetische Lage 22 gemäß Fig. 23 in die Nut 2 eingesetzt wird. Anschließend können die beiden Elemente 22 und 23 lackiert werden, um sie miteinander zu verbinden. Wahlweise kann eine Bindemittelschicht im voraus auf jedem Element 22, 23 vorgesehen werden, und die beiden Elemente können durch Erwärmung miteinander verbunden oder verklebt werden, wenn sie übereinander liegend in die Nut 2 eingebracht worden sind.A magnetic wedge 21 according to a twelfth embodiment according to FIGS . 22 and 23, which is a modification of the first embodiment, has a substantially U-shaped non-magnetic layer 22 and a rectangular amorphous sheet 23 , the width of which is approximately equal to the dimension between the Inner edges of the opening 2 a of the groove 2 in the stator core 1 . In this embodiment, only the non-magnetic layer 22 is initially inserted into the groove 2 , whereupon the amorphous sheet 23 is inserted onto the non-magnetic layer 22 according to FIG. 23 in the groove 2 . Then the two elements 22 and 23 can be painted to connect them together. Optionally, a binder layer can be provided on each element 22 , 23 in advance, and the two elements can be connected or glued together by heating when they have been introduced into the groove 2 lying one above the other.

Im folgenden sind Verfahren zur Herstellung des magnetischen Nutenkeils gemäß der Erfindung unter Herstellung einer Verbindung zwischen der nichtmagnetischen Lage und der amorphen Lage beschrieben. Gemäß Fig. 24 sind ein zur amorphen Lage 4b zu formendes amorphes Lagenband 4b′ und ein zur nichtmagnetische Lage 4a zu formendes Kunstofflagenband 4a′ jeweils getrennt aufgewickelt. Auf eine der beiden Flächen jedes Bands 4a′, 4b′ wird im voraus ein Bindemittel aufgebracht. Die beiden Bänder 4a′, 4b′ werden über Leitrollen abgespult und so aufeinandergelegt, daß die Verbindungsflächen (mit Bindemittel versehenen Flächen) der betreffenden Bänder 4a′, 4b′ miteinander in Berührung stehen. Sodann werden die so aufeinandergelegten Bänder in eine Verbindungsvorrichtung 31 eingeführt. Beim Durchlauf der Bänder 4a′, 4b′ durch die Verbindungsvorrichtung 31 werden diese Bänder mit Wärme beaufschlagt und dadurch miteinander verbunden (d. h. verklebt); das Verbundband wird aufgespult und als Nutenkeil-Lagenband 32 aufbewahrt oder gelagert. Das Nutenkeil-Lagenband 32 kann dann zu einem passenden Zeitpunkt abgespult und in Stücke geeigneter Abmessungen geschnitten werden. Jedes geschnittene Stück wird zu einem U-förmigen magnetischen Nutenkeil 4 gemäß Fig. 1 geformt.Methods for manufacturing the magnetic key wedge according to the invention by making a connection between the non-magnetic layer and the amorphous layer are described below. Are shown in FIG. 24 for an amorphous layer 4 b to be molded amorphous layer tape 4 b 'and the nonmagnetic layer 4 a to be molded Kunstofflagenband 4 a' are each wound separately. On one of the two surfaces of each band 4 a ', 4 b', a binder is applied in advance. The two tapes 4 a ', 4 b' are unwound via guide rollers and placed one on top of the other in such a way that the connecting surfaces (surfaces provided with binder) of the tapes 4 a ', 4 b' in question are in contact with one another. Then the tapes so laid one on top of the other are inserted into a connecting device 31 . When the tapes 4 a ', 4 b' pass through the connecting device 31 , these tapes are subjected to heat and thereby connected to one another (ie glued); the composite tape is wound up and stored or stored as a slot wedge ply tape 32 . The slot wedge ply tape 32 can then be unwound at an appropriate time and cut into pieces of suitable dimensions. Each cut piece is shaped into a U-shaped magnetic key wedge 4 according to FIG. 1.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 25 eignet sich für die Herstellung des magnetischen Nutenkeils 9 nach Fig. 5. Dabei wird der Vorrichtung zusätzlich von einer Vorratsrolle her ein zweites Kunststofflagenband 4c′ als Material für die zweite nichtmagnetische Lage 4c gemäß Fig. 5 zugespeist. Erstes und zweites Kunststofflagenband 4a′ bzw. 4c′ werden von Vorratsrollen über Leitrollen 30 abgespult, und das aufgespulte amorphe Lageband 4b′ wird so abgezogen, daß es zwischen erstem und zweitem Kunststofflagenband 4a′, 4c′ zu liegen kommt; damit wird ein magnetisches Nutenkeilband 33 erhalten.The device according to FIG. 25 is suitable for the production of the magnetic slot wedge 9 according to FIG. 5. The device is additionally fed a second plastic layer tape 4 c ′ from a supply roll as material for the second non-magnetic layer 4 c according to FIG. 5. First and second plastic ply tape 4 a 'and 4 c' are unwound from supply rolls over idler rolls 30 , and the wound amorphous tape 4 b 'is pulled off so that it comes to lie between the first and second plastic ply tape 4 a', 4 c '; a magnetic key wedge tape 33 is thus obtained.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 26 wird ein aufgerolltes oder aufgespultes Verbindungsband 34 verwendet, auf dessen beide Seiten ein Bindemittel aufgetragen ist. Das Verbindungsband 34 wird durch Leitrollen 30 zwischen das amorphe Lagenband 4b′ und das Kunststofflagenband 4a′, die jeweils nicht mit einem Bindemittel beschichtet sind, eingeführt. Auf diese Weise wird ein dreilagiges magnetisches Nutenkeillagenband 32 erhalten.In the device according to FIG. 26, a rolled-up or wound-on connecting band 34 is used, on the two sides of which a binder is applied. The connecting band 34 is guided by lead rolls 30 between the amorphous layer tape 4 b 'and the plastic sheet strip 4 a', each of which is not coated with a binder, introduced. In this way, a three-ply magnetic grooved ply tape 32 is obtained.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 27 ist mit einer Bindemittelauftragvorrichtung 35 versehen. Wenn das Kunststofflagenband 4a′ und das amorphe Lagenband 4b′ die Vorrichtung 35 durchlaufen, trägt diese ein Bindemittel auf mindestens eines dieser Bänder 4a′, 4b′ auf, die vorher nicht mit einem Bindemittel beschichtet worden sind. The device according to FIG. 27 is provided with a binder application device 35 . If the plastic layer tape 4 a 'and the amorphous layer tape 4 b' pass through the device 35 , this carries a binder on at least one of these tapes 4 a ', 4 b', which have not been previously coated with a binder.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 28 ist eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 25. Dabei sind Bindemittelauftragvorrichtungen 35 vorgesehen, durch welche die von jeweiligen Vorratsrollen abgezogenen ersten und zweiten Kunststofflagenbänder 4a′, 4c′ hindurchlaufen.The device according to FIG. 28 is a modification of the device according to FIG. 25. Binder application devices 35 are provided, through which the first and second plastic layer tapes 4 a ′, 4 c ′ drawn off from respective supply rolls run.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 29 stellt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 24 dar. Dabei sind einer Verbindungsvorrichtung oder -einheit 31 eine Formeinheit 36 und eine Schneideinheit 37 nachgeschaltet. Das von der Verbindungsvorrichtung oder -einheit 31 zugeführte Nutenkeillagenband 32 wird durch die Formeinheit 36 unmittelbar in die U-Form gemäß Fig. 1 gebracht und durch die Schneideinheit 37 zu Stücken geschnitten, ohne aufgerollt zu werden. Bei den Vorrichtungen gemäß den Fig. 25 bis 28 können die Formeinheit 36 und die Schneideinheit 37 auf oben beschriebene Weise ebenfalls der Verbindungsvorrichtung oder -einheit nachgeschaltet sein. Bei den Vorrichtungen nach den Fig. 25 bis 28 kann außerdem die Anordnungsreihenfolge von Formeinheit 36 und Schneideinheit 37 auch umgekehrt sein.The device according to FIG. 29 represents a modification of the device according to FIG. 24. A connecting unit or unit 31 is followed by a molding unit 36 and a cutting unit 37 . The groove wedge band 32 supplied by the connecting device or unit 31 is brought directly into the U-shape according to FIG. 1 by the forming unit 36 and cut into pieces by the cutting unit 37 without being rolled up. In the devices shown in FIGS. 25 to 28, the mold unit 36 and the cutting unit can be connected downstream to 37 described above, also the compound apparatus or unit. In the devices of FIGS. 25 to 28 in addition, the arrangement order of the mold unit 36 and cutting unit 37 can also be reversed.

Fig. 30 veranschaulicht eine konkrete Ausführungsform der Formeinheit 36 nach Fig. 29. Die Formeinheit 36 umfaßt zwei durch ein nicht dargestelltes Heizelement beheizte Formwalzen 38 und 39. Die Formwalze 38 weist ein Innenprofil (38a), die andere Formwalze 39 ein Außenprofil (39a) auf. Das von der Verbindungseinheit 31 zugeführte Nutenkeillagenband 32 wird beim Durchlauf durch die beheizten Formwalzen 38 und 39 in die (im Querschnitt) gekrümmte Form gemäß Fig. 1 gebracht. Das Nutenkeillagenband 32 wird sodann der Schneideinheit zugeführt. Die Form-Profile (dies) der jeweiligen Formwalzen 38 und 39 können gemäß den Fig. 31(a) bis 31(g) verschiedenartige Ausgestaltungen besitzen. Fig. 30 illustrates a specific embodiment of the mold unit 36 according to Fig. 29. The mold assembly 36 includes two heated by an unillustrated heating element forming rolls 38 and 39. The shaping roller 38 has an inner profile ( 38 a), the other shaping roller 39 has an outer profile ( 39 a). The groove wedge band 32 supplied by the connecting unit 31 is brought into the (in cross section) curved shape according to FIG. 1 as it passes through the heated forming rollers 38 and 39 . The slot wedge band 32 is then fed to the cutting unit. The shape profiles (this) of the respective shaping rollers 38 and 39 can have different configurations according to FIGS . 31 (a) to 31 (g).

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 32 bis 34 sind die nichtmagnetische Lage 4a und die amorphe Lage 4b durch Vernieten vereinigt, so daß sie ohne Verwendung eines Bindemittels aufeinanderliegend miteinander verbunden sind. Dabei werden gemäß Fig. 33 im amorphen Lagenband 4b′ vor dem Aufrollen desselben zahlreiche Niet-Öffnungen 40 in vorbestimmten Abständen ausgebildet. Am Kunststofflagenband 4a′ werden zahlreiche Vorsprünge 41 mit dem gleichen Teilungsabstand wie die Öffnungen 40 im voraus angeformt. Beim Durchlauf dieser Lagenbänder 4a′, 4b′ durch die in einem Heizraum 42 angeordneten Leitrollen 30 werden die Vorsprünge 41 durch die betreffenden Öffnungen 40 hindurchgeführt und die distalen bzw. äußeren Enden der Vorsprünge 41 durch Beaufschlagung mit Wärme so angeschmolzen, daß sich jedes dieser distalen Enden gemäß Fig. 33 um die betreffende Öffnung 40 herum verformt. Auf diese Weise werden das Kunststofflagenband 4a′ und das amorphe Lagenband 4b′ unter Bildung des Nutenkeillagenbands 43 aufeinanderliegend miteinander verbunden. Das Nutenkeillagenband 43 wird auf die oben beschriebene Weise zur Herstellung der Nutenkeile 4 in der Formeinheit 36 und der Schneideinheit 37 behandelt.In the exemplary embodiment according to FIGS. 32 to 34, the non-magnetic layer 4 a and the amorphous layer 4 b are combined by riveting, so that they are connected to one another without the use of a binder. In this case, according to Fig. 33 in the amorphous layer band 4 b 'in front of the rolling up of the same number of rivet holes 40 formed at predetermined intervals. On the plastic sheet 4 a 'numerous projections 41 are formed with the same pitch as the openings 40 in advance. During the passage of these layers 4 a ', 4 b' through the guide rollers 30 arranged in a heating chamber 42 , the projections 41 are passed through the openings 40 in question and the distal or outer ends of the projections 41 are melted by exposure to heat so that each the distal ends as shown in Fig. deformed around the relevant opening 40 around the 33rd In this way, the plastic ply tape 4 a 'and the amorphous ply tape 4 b' are connected to one another to form the groove wedge tape 43 . The groove wedge layer band 43 is treated in the manner described above for producing the groove wedges 4 in the molding unit 36 and the cutting unit 37 .

Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen das amorphe Lagenband mit dem Kunststofflagenband verbunden wird, können jeweils amorphe Lagen 4b der Abmessung L gemäß Fig. 10 in Längsabständen von 2dl angeordnet und die Kunststofflagen 4a mit den amorphen Lagen 4b verbunden bzw. verklebt werden. Dies kann in einer entsprechenden Vorrichtung auf die gleiche Weise wie bei einer an sich bekannten automatischen Etikettiermaschine erfolgen. Zur Lieferung eines Lagensignals für die Bestimmung der genannten Abstände 2dl der amorphen Lagenbänder 4b′ relativ zu den Kunststofflagenbändern 4a′ können gemäß Fig. 36 Signalöffnungen 44 oder kleine Vorsprünge (nicht dargestellt) in vorbestimmten Abständen am Kunststofflagenband 4a′ ausgebildet werden. Wahlweise können gemäß Fig. 37 Signalkerben 45 in vorbestimmten gegenseitigen Abständen im Kunststofflagenband 4a′ geformt werden.Although the amorphous layer tape is bonded to the plastic layer band in the above-described devices may respectively amorphous layers 4 b of the dimension L in FIG. Arranged dl at longitudinal intervals of 2 10 and the plastic layers 4a with the amorphous layers 4 b connected or glued . This can be done in a corresponding device in the same way as in an automatic labeling machine known per se. Dl for providing a position signal for the determination of the above distances 2, the amorphous layer belts 4 b 'of the plastic sheet strips 4 a relatively' can according to Fig. 36 signal ports 44 and small protrusions (not shown) at predetermined intervals on the plastic backing strip 4 a are formed. ' Alternatively, Fig. 37 signal notches 45 may be in accordance with predetermined mutual distances in the plastic sheet strip 4 is formed a '.

Die Fig. 38 und 39 veranschaulichen andere Verfahren zum Verbinden der nichtmagnetischen Lage 4a mit der amorphen Lage 4b. Der magnetische Nutenkeil 47 gemäß Fig. 38 weist eine Beschichtungsschicht 46 auf, die durch Auftragen eines flüssigen Kunststoffes auf die Außenseite der amorphen Lage 4b und den durch diesen nicht bedeckten Abschnitt der nichtmagnetischen Lage 4a gebildet worden ist. Die Beschichtungsschicht 46 ist in Fig. 38 zur besseren Veranschaulichung durch eine Schraffur angedeutet. Da die durch die Randkante der amorphen Lage 4b gebildete Stufe durch die Beschichtungsschicht 46 abgeflacht wird, wird hierdurch ein Trennen oder Ablösen der amorphen Lage 4b vom Nutenkeil, wenn dieser in die Statorkernnut eingesetzt wird, wirksam verhindert. FIGS. 38 and 39 illustrate another method of joining the non-magnetic layer 4 a b with the amorphous layer 4. The magnetic slot wedge 47 according to Fig. 38 has a coating layer 46 formed by applying a liquid resin on the outside of the amorphous layer 4 b and through this non-covered portion of the non-magnetic layer 4 is formed a. The coating layer 46 is indicated by hatching in FIG. 38 for better illustration. Since the b by the peripheral edge of the amorphous layer 4 step formed is flattened by the coating layer 46, thereby separating or peeling of the amorphous layer is from 4 b slot wedge when this is inserted into the stator core slot, effectively prevented.

Gemäß Fig. 39 ist die Beschichtungsschicht 46 an einem Ende der nichtmagnetischen Lage 4a und einem an diesem Ende der nichtmagnetischen Lage 4a liegenden Abschnitt der amorphen Lage 4b vorgesehen, und zwar an der Seite des Endes, von dem her der magnetische Nutenkeil in die Statorkernnut eingesetzt bzw. eingetrieben wird. Die Beschichtungsschicht 46 kann auch an beiden Endbereichen der amorphen Lage 4b und den benachbarten Abschnitten der Kunststofflage 4a oder an beiden Längsenden der amorphen Lage 4b und den angrenzenden Abschnitten der Kunststofflage 4a vorgesehen werden. Referring to FIG. 39, the coating layer is a and 46 are provided at one end of the non-magnetic layer 4 a at this end of the non magnetic layer 4 a exposed portion of the amorphous layer 4 b, and at the side of the end of the forth of the magnetic slot wedge in the stator core groove is inserted or driven in. The coating layer 46 may also at both end portions of the amorphous layer 4 b and the adjacent portions of the plastic layer 4 provided a or at both longitudinal ends of the amorphous layer 4 b and the adjacent portions of the plastic layer 4a.

Die Fig. 40 und 41 veranschaulichen eine andere Methode der Herstellung des magnetischen Nutenkeils. Das amorphe Lagenband 4b′ wird von einer Vorratsrolle über Leitrollen 49 und 50 abgespult und durch ein in einem Gefäß 48 befindliches flüssiges plastisches Isoliermaterial, wie Polyester, Epoxy, Lack bzw. Firniß oder dergleichen, hindurchgezogen und sodann durch eine Trocknungseinheit 53 hindurchgeführt. Anschließend wird das amorphe Lagenband 4b′ als Nutenkeillage 51 aufgerollt. Beim Durchlauf des amorphen Lagenbands 4b′ durch die im Gefäß 48 enthaltene Flüssigkeit haftet somit das flüssige plastische Isoliermaterial an seiner Oberfläche an, worauf die Oberfläche des amorphen Lagenbands in der Trocknungseinheit 53 getrocknet wird. Auf diese Weise wird die der nichtmagnetischen Lage 4a entsprechende Isolier-Beschichtungsschicht 52 geformt. Die auf diese Weise erhaltene Nutenkeillage 51 wird zur Herstellung magnetischer Nutenkeile in die U-Form gemäß Fig. 1 gebracht und zu Stücken geeigneter Abmessungen geschnitten. FIGS. 40 and 41 illustrate another method of producing the magnetic slot wedge. The amorphous layer tape 4 b 'is unwound from a supply roll via guide rollers 49 and 50 and pulled through a liquid plastic insulating material such as polyester, epoxy, lacquer or varnish or the like located in a vessel 48 and then passed through a drying unit 53 . Subsequently, the amorphous layer tape 4 b 'is rolled up as a groove wedge layer 51 . When the amorphous layer tape 4 b 'passes through the liquid contained in the vessel 48 , the liquid plastic insulating material adheres to its surface, whereupon the surface of the amorphous layer tape is dried in the drying unit 53 . In this way, the insulating coating layer 52 corresponding to the non-magnetic layer 4 a is formed. The groove wedge layer 51 obtained in this way is brought into the U-shape according to FIG. 1 for the production of magnetic groove wedges and cut into pieces of suitable dimensions.

Durch Metall-Galvanisierung oder Zerstäubung kann ein amorpher Film unmittelbar auf der Oberfläche der nichtmagnetischen Lage erzeugt werden, so daß auf diese Weise die mit der nichtmagnetischen Lage verbundene amorphe Lage erhalten wird.Through metal electroplating or sputtering can an amorphous film immediately on the Surface of the non-magnetic layer are generated so that in this way the one with the non-magnetic Layer connected amorphous layer is obtained.

Claims

1. Magnetic slot wedge, which can be inserted into a slot in a stator core ( 1 ) of an electrical machine and is made up of at least two layers ( 4 a, 4 b), with a thin, flexible, non-metallic sheet containing a polyester film or aromatic aramid paper Layer ( 4 a) and with an amorphous magnetic layer ( 4 b) connected to the surface of the non-metallic layer ( 4 a), which faces away from the winding when the slot wedge ( 4, 9-17, 19, 20 ) is inserted Material, wherein the amorphous layer ( 4 b) has a smaller thickness than the non-metallic layer ( 4 a).

2. Magnetic slot wedge according to claim 1, characterized by a second thin, non-metallic layer ( 4 c) which is connected to the amorphous layer ( 4 b) and covers it.

3. Magnetic slot wedge according to claim 1 or 2, characterized in that the amorphous layer ( 4 b) has approximately one of the length of each groove ( 2 ) corresponding dimension.

4. Magnetic slot wedge according to claim 1 or 2, characterized in that a longitudinal dimension of the non-metallic layer ( 4 a) relative to the groove ( 2 ) and / or a dimension thereof perpendicular to the longitudinal dimension is greater than the corresponding dimension of the amorphous layer ( 4 b ).

5. Magnetic slot wedge according to claim 1, characterized by an inside the slot opening ( 2 a) from the groove ( 2 ) protruding, in the slot wedge ( 13 ) shaped, curved projection or extension ( 13 a) which in the slot opening ( 2 a ) is fitted.

6. Magnetic wedge according to claim 1, characterized in that the amorphous layer ( 4 b) comprises at least two amorphous layers ( 16 a, 16 b), each with different magnetic permeability.

7. Magnetic slot wedge according to claim 1, characterized by a channel part ( 20 a) with spring property in a groove opening ( 2 a) corresponding area when the slot wedge ( 20 ) is inserted into the groove in question.

8. Magnetic wedge according to claim 1, characterized in that the amorphous layer ( 4 b) has dimensions such that it covers the major part of both inner flanks of the relevant groove ( 2 ), so that a surge current absorption or wave swallowing effect is ensured.

9. Magnetic key block according to claim 1, characterized in that the key block has a coating layer ( 46 ) formed between the surfaces of the non-metallic layer ( 4 a) and the amorphous layer ( 4 b), so that the non-metallic layer ( 4 a) and the amorphous layer ( 4 b) are connected to one another by the coating layer ( 46 ).

10. Magnetic wedge according to claim 1, characterized in that at least the non-metallic layer ( 4 a ') and / or the amorphous layer ( 4 b') in the other layer concerned engaging projections ( 41 ) through which the two layers ( 4 a ', 4 b') are connected to each other in the superimposed state.