DE852713C - Gitterstab fuer elektrische Maschinen und Apparate - Google Patents

Description

• Gitterstab für elektrische Maschinen und Apparate Der in einem Leiter, welcher in der Nut eines Eisenkörpers liegt, fließende Strom erzeugt einen Streufluß, dessen Dichte am Zahnkopf groß, am Zahnfuß gering ist. Im Leiter werden daher in den verschiedenen Höhenlagen Spannungen verschiedener Größe induziert. Die sich ergebenden Spannungsunterschiede verursachen zusätzliche Ströme, die Stromwärmeverluste zur Folge haben. Zu deren Vermeidung ist es notwendig, dem Strom derartige Bahnen vorzuschreiben, daß die Summe der von jedem Stromfaden gleichsinnig umflossenen Kraftlinien und damit der Streuspannungsabfälle in jedem der vorhandenen Stromfäden gleich groß wird. Zu diesem Zweck wurden an Stelle massiver Nutenleiter Gitterstäbe verwendet, bei denen Teilleiter etwa schraubenförmig um die Stabachse gewickelt sind. Die Herstellung von auf diese Weise geformten Teilleitern ist jedoch sehr schwierig. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um zu ihrer Dicke verhältnismäßig hohe Stäbe handelt.
• Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß zwei oder mehr in der Umfangsrichtung nebeneinanderliegende, an der Stabober- und Stabunterseite elektrisch untereinander verbundene Platten mit schräg zur Leiterachse verlaufenden Schlitzen verwendet werden, die in mindestens zwei zu einem Stab gehörigen Platten zueinander gekreuzt sind. Damit fällt der sonst erforderliche verwickelte Zusammenbau der zu verschachtelnden Teilleiter weg.
• Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise erläutert. Gemäß Fig. i werden die beiden Kupferplatten i und 2 mit schrägen Schlitzen 3 versehen. Die Stärke der Platten ist gleich der Breite der sonst bei einem Gitterstab verwendeten Teilleiter, und die Höhe der Platten entspricht der des Gitterstabes. Die Schlitze können durch Stanzen oder Sägen geschaffen werden. Der Abstand der Schlitze ist gleich der Höhe der sonst verwendeten Teilleiter. Die beiden Kupferplatten i und 2 werden nun so aufeinander gelegt, daß gemäß Fig.2 die Schlitze gekreuzt sind. Vorher wurde zwischen den Platten eine Isolierlage eingelegt oder eingeklebt. Zu diesem Zweck kann Schlackenpapier verwendet werden. Im folgenden werden die beiden Platten an' den Rändern 4 und 5 verschweißt oder hartverlötet. Hierbei kann eine Punkt- oder Nahtschweißung Verwendung finden. Außerdem werden zweckmäßigerweise noch Schlitze 6 angebracht, um zu verhindern, daß die Oberkante des Stabes überlastet wird. Wird nur ein Stab je Nut verwendet, dann brauchen die Schlitze 6 nur auf .der der Nutöffnung zugekehrten Seite des Stabes vorgesehen werden. Durch die beschriebenen schrägen Schlitze und die Schlitze 6 an den verschweißten Rändern werden die Kupferplatten in Teilleiter zerlegt, welche wie bei einem gewöhnlichen Gitterstab alle Punkte der Leiterhöhe.durchlaufen, so daß die Ausgleichsströme ein Minimum werden und damit auch ein Minimum an zusätzlichen Kupferverlusten zustandekommt. Zur Isolierung der so entstehenden Teilleiter genügt es, die Schlitze mit Lack oder einer anderen isolierenden Füllmasse zu versehen. Bei kleinen Stäben wird auch schon ein Oxydieren der Teilleiter, beispielsweise durch Eloxieren, genügen. Durch die Schlitze 6 an der oberen Stabseite werden auch noch die Verluste vermindert, die durch Pulsationsfelder erzeugt werden. Zu diesem Zweck können noch zusätzliche Schlitze 25 zwischen den Schlitzen 6 an der Oberseite des Stabes vorgesehen werden.
• Insbesondere dann, wenn die Kupferplatten dünn sind, d. h. bei sehr schmalen und sehr hohen Stäben, kann zunächst eine Kupferplatte von der doppelten Höhe des Stabes genommen und gemäß Fig. 3 mit Schlitzen 7 und 8 versehen werden. Im folgenden wird die Platte um die gestrichelte Gerade 9 gefaltet, worauf nur eine Schweißung an einer Seite erforderlich ist. Die Schlitze 6 brauchen bei Einstabwicklungen nur auf der Faltseite, bei Zweistabwicklungen müssen sie hingegen auf beiden Seiten vorgesehen werden.
• Wie die Fig. 4 erkennen läßt, kann .der bei der Ausführung gemäß Fig. 3 vorgesehene Faltsteg zu beiden Seiten der Faltlinie 9 auch weggelassen werden und Schlitze io können über die ganze Höhe der Doppelplatte i i durchgeführt werden. Nach der Schlitzung wird die Doppelplatte wieder entlang der Linie 9 gefaltet und die Ränder 12 und 13 untereinander verschweißt oder verlötet. Vor dem Falten wird in gleicher Weise wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen eine Isolierschicht eingelegt oder eingeklebt. Ein solcher Stab kann wegen seiner Einfachheit allein durch Maschinen hergestellt werden. Hierbei wird beispielsweise eine einseitig mit Schlackenpapier beklebte Kupferplatte schräg geschlitzt, hierauf gefaltet und auf einer Seite durch eine Naht- oder Punktschweißmaschine am Rande verbunden.
• Stäbe größerer Höhe müssen nicht über die ganze Höhe gleichmäßig durch Schlitze unterteilt werden, .weil der im unteren Stabteil vorhandene Streufluß und damit die Stromverdrängung nur gering ist. Es kann daher der Stab aus Platten 14 nach Fig., 5 zusämmengesetzt werden, die im oberen, der Nutöffnung zu gelegenen Teil in geringeren Abständen geschlitzt sind als in dem dem Nutengrund zu gelegenen Teil. Im vorliegenden Fall besitzt die Platte fünf verschiedene Zonen a bis e. Die dem Nutengrund zu gelegene Zone a ist überhaupt nicht geschlitzt und dient als Schweißzone. In den Zonen b-d sind Schrägschlitze vorgesehen, deren Zahl von der Zone b beginnend stufenweise bis zur Zone d zunimmt und deren Abstand voneinander in entsprechender Weise abnimmt. In der Zone e sind wieder wie bei der Ausführung gemäß Fig. 2 kurze Schlitze 6 angebracht. Die Schlitze in der hinter der dargestellten Platte 15 liegenden und damit verschweißten Platte des Stabes sind mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Zone e dient außerdem zur Schweißung, die vor dem Einschneiden der Schlitze 6 durchgeführt wird. Auch dann, wenn eine Schlitzung mit abgestufter Dichte vorgenommen wird, kann eine Platte von der doppelten Leiterhöhe in ähnlicher Weise wie in Fig. 4 mit durchgehenden Schlitzen versehen und hierauf gefaltet werden. Ein auf diese Weise hergestellter Stab ist in Fig. 6 dargestellt. Die Faltstelle ist mit 16, die Schweißzone mit a bezeichnet. Die Zahl der Schlitze in den Zonen b und c ist wieder abgestuft. In beiden Fällen wird eine erhöhte Steifigkeit des Stabes erreicht, was besonders bei schmalen unid hohen Stäben von Bedeutung ist.
• An Stelle von zwei nebeneinanderliegenden Platten je Stab können auch mehr, beispielsweise vier Platten hierzu verwendet werden, wie in Fig. 7 im Querschnitt angedeutet ist. Die Verschweißung der Platten geschieht dann z. B. an den Stellen 21, 22, 23 und 24. An den Rändern 23 bzw. 24 können auch Faltstellen sein, d. h. also die Platten 17 und 20 sowie 18 und i9 aus einem Stück bestehen. Dabei müssen die Schlitze in mindestens zwei zu einem Stab gehörigen Platten zueinander gekreuzt sein. Wenn es die Stromverdrängungsverhältnisse gestatten, dann können die Platten auch zwischen den beiden Rändern untereinander, z. B. durch Punktschweißung, verbunden sein.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gitterstab für elektrische Maschinen und Apparate, gekennzeichnet durch zwei oder mehr in der Umfangsrichtung nebeneinanderliegende, an der Stabober- und Stabunterseite elektrisch untereinander verbundene Platten mit schräg zur Leiterachse verlaufenden Schlitzen, die in mindestens zwei zu einem Stab gehörigen Platten zueinander gekreuzt sind.
2. 2. Gitterstab nach Anspruch i, gekennzeichnet durch vermittels Schweißung untereinander elektrisch verbundenen Platten.
3. 3. Gitterstab nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Platten aus einem gefalteten Stück bestehen.
4. 4. Gitterstab nach Anspruch i bis 3, insbesondere großer Höhe, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die Oberfläche des Eisenkörpers hin mehr Schlitze als in den inneren Teilen der Stäbe vorgesehen sind.
5. 5. Gitterstab nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichilet, daß die Platten mindestens teilweise, z. B. durch Schlackenpapier, gegeneinander isoliert sind.
6. 6. Gitterstab nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlitzen Isolation eingebracht ist, z. B. Lack oder eine andere isolierende Füllmasse oder durch Oxydation, insbesondere Eloxieren.
7. 7. Gitterstab nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten zumindest an der Oberseite des Stabes kurze, senkrecht zur Stabachse verlaufende Schlitze besitzen, die mindestens teilweise mit den schrägen Schlitzen in Verbindung stehen. -8. Verfahren zur Herstellung eines Gitterstabes nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Falten in den Platten über zwei oder mehr Platten durchgehende Schlitze eingeschnitten werden.