CH620060A5 - Device for fixing slot wedges for the attachment of electric windings in the longitudinal grooves of the magnetic core of an electric machine - Google Patents

Device for fixing slot wedges for the attachment of electric windings in the longitudinal grooves of the magnetic core of an electric machine Download PDF

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CH620060A5
CH620060A5 CH460577A CH460577A CH620060A5 CH 620060 A5 CH620060 A5 CH 620060A5 CH 460577 A CH460577 A CH 460577A CH 460577 A CH460577 A CH 460577A CH 620060 A5 CH620060 A5 CH 620060A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
wedges
fixing
wedge
groove
winding
Prior art date
Application number
CH460577A
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English (en)
Inventor
Albert Zinovievich Lesokhin
Mikhail Romanovich Semenov
Evelina Abramovna Daikhovskaya
Original Assignee
Albert Zinovievich Lesokhin
Mikhail Romanovich Semenov
Evelina Abramovna Daikhovskaya
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Publication date
Application filed by Albert Zinovievich Lesokhin, Mikhail Romanovich Semenov, Evelina Abramovna Daikhovskaya filed Critical Albert Zinovievich Lesokhin
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487Slot-closing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Description


  
 

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   PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen für die Befestigung elektrischer Wicklungen in den am Umfang des Statorund/oder Rotormagnetkerns einer elektrischen Maschine angeordneten Längsnuten, wobei der Magnetkern radiale Ventilationskanäle aufweist, welche die Längsnuten in Querrichtung dazu durchstossen, wobei an den Längsnuten-Seitenwänden im Oberteil der letzteren Längsrillen (4) vorhanden sind, die in den Endteilen jeder Längsnut untergebrachte Fixierkeile (19) enthalten, welche Fixierkeile mit den ihnen benachbarten   Nutenkeilen (10)    in Berührung stehen, an ihren beiden Seitenflächen in die genannten Seitenlängsrillen (4) der Längsnut eingreifende Vorsprünge (20) aufweisen und zum Verhindern einer axialen Verschiebung der Nutenkeile in den Längsnuten bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet,

   dass jeder Fixierkeil (19) an mindestens einer dem Grund der Längsnut (3) parallelen Fläche Zähne (23) hat, dass der jeweilige Zahn (23) durch eine von dem zugehörigen Ende der Längsnut aus dem Mittelteil der Längsnut (3) zugewandte Schrägfläche (25) und eine zur Achse des Magnetkerns (1) senkrechte Fläche gebildet ist, dass eine Sperrschelle (31) vorgesehen ist, die an der Kreuzungsstelle der Längsnuten (3) mit den im Magnetkern (1) aussenliegenden Ventilationskanälen (32) angeordnet und entsprechend der Form der Schrägfläche (25) der Zähne (23) ausgeführt ist, dass die der Wicklung (5) zugewandten Flächen der Sperrschelle (31) dicht an den dazugehörigen Teilen des Fixierkeils (19) anliegen, während die Seitenteile der Sperrschelle (31) sich in einem Abstand von den Seitenflächen des Fixierkeils (19) befinden, so dass Spalte (34) entstehen,

   die eine Verschiebung des Fixierkeiles (19) in der Richtung zum Mittelteil der Längsnut (3) von dem zugehörigen Ende der Längsnut aus ermöglichen, dass die eine Stirnkante (35) der Sperrschelle (31) mit der zur Achse des Magnetkernes (1) senkrechten Fläche (24) des Zahnes (23) am   Fixierkeil (19)    in Berührung steht, und dass die andere Stirnkante (36) der Sperrschelle (31) gegen eine Stirnwand (33) des radialen Ventilationskanals (32) drückt.



   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (23) an der Aussenseite des Fixierkeils (19) ausgeführt sind.



   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (23) an der Aussen- und Innenseite des Fixierkeiles (19) ausgeführt sind.



   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sperrschelle (31) aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt ist.



   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sperrschelle nicht geschlitzt ist.



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen für die Befestigung von Wicklungen in den am Umfang des Stator- und/oder Rotormagnetkernes einer elektrischen Maschine angeordneten Längsnuten, wobei der Magnetkern radiale Ventilationskanäle aufweist, welche die Längsnuten in Querrichtung dazu durchstossen, wobei an den Längsnuten-Seitenwänden im Oberteil der letzteren Längsrillen vorhanden sind, die in den Endteilen jeder Längsnut untergebrachte Fixierkeile enthalten, welche Fixierkeile mit den ihnen benachbarten Nutenkeilen in Berührung stehen, an ihren beiden Seitenflächen in die genannten Seitenlängsrillen der Längsnut eingreifende Vorsprünge aufweisen und zum Verhindern einer axialen Verschiebung der Nutenkeile in den Längsnuten bestimmt sind.



   Im Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, zum Beispiel eines leistungsfähigen Wechselstromgenerators, werden die die elektrische Wicklung bildenden isolierten Stäbe in den am Umfang des Kernes angeordneten Längsnuten des letzteren untergebracht. Die Wicklungsstäbe werden in den Nuten gegen Verschiebung in radialer und axialer Richtung mit Hilfe von über diesen Stäben angebrachten Keilen festgehalten.



   Nach Ablauf einer gewissen Betriebszeit der elektrischen Maschine kann der Sitz der Nutenkeile infolge der Einwirkung elektrischer und mechanischer Kräfte sowie einer Alterung der Befestigungselemente und der Wicklungsisolation bzw. aus anderen Gründen wesentlich verschlechtert werden. Dabei beginnen die Wicklungsstäbe während des Betriebs der elektrischen Maschine in den Nuten des Kerns periodische radiale Schwingungen auszuführen und bei einigen Frequenzen unter bestimmten Umständen sogar zu resonieren, wodurch schwerwiegende Erosionsbeschädigungen der Stabsisolation durch Einwirkung der infolge der Unterbrechung des kapazitiven Stroms bei Bewegung der Stäbe entstehenden Nutenentladungen, Rissbildungen in den Teilleitern der Stäbe, ein mechanischer Verschleiss der Stabilisation mit nachfolgendem Durchschlag derselben sowie die Erzeugung akustischer Geräusche herbeigeführt werden.

   Überdies kann sich der Nutenkeil infolge der Sitzschwächung in der Längsnut des Kerns frei verschieben und sogar aus dieser heraustreten, was wiederum zu beträchtlichen Schäden der Wicklung und sonstiger Teile der elektrischen Maschine führt. Diese Defekte sind so bedeutend, dass sie die Lebensdauer der elektrischen Maschine wesentlich herabsetzen und ihre öftere Reparaturen bedingen.



   Es ist eine Befestigung der Nutenteile einer Wicklung mit Hilfe von Nutenkeilen bekannt, die einen gleichmässigen Querschnitt über ihre ganze Länge haben. Solche Keile gleichen die radiale Spalte zwischen dem Wicklungsstab und dem Keil, welche durch die fertigungstechnisch bedingten Unterschiede in den Abmessungen der Stäbe und der Kernnut hervorgerufen werden, schlecht aus, und deshalb werden zwischen dem Keil und den Stäben abdichtende Zwischenlagen verschiedener Stärke angeordnet.



   Die Herstellung solcher Keile und deren Montage in die Nuten der elektrischen Maschine sowie die Reparatur sind hinreichend einfach. Jedoch ist es schwierig, mit Hilfe dieser Keile den erforderlichen Druck auf die Wicklungsstäbe in radialer Richtung zu erzeugen. Wenn es erforderlich ist, solche bekannte Keile nach Ablauf einer gewissen Betriebszeit der Maschine nachzuspannen, so müssen diese aus der Nut entfernt, eine stärkere abdichtende Zwischenlage angebracht und dann die Keile wieder eingesetzt werden. Sehr oft müssen neue Keilsätze angewendet werden. Dadurch wird die Einrichtezeit im Laufe der Montage und Reparatur einer elektrischen Maschine verlängert. Das Fixieren der Lage eines solchen Keils erfolgt nur durch Reibungskräfte, die mit der Zeit natürlich schwächer werden.



   Es ist auch eine Befestigung der Nutenteile einer Wicklung mittels eines Systems von Keilen zweier Typen bekannt, die längs der Nut abwechselnd verlaufen und an ihren Endteilen gegeneinandergerichtete und aneinander anliegende Schrägflächen aufweisen. Bei der Verkeilung einer Wicklung werden die Keile vom ersten Typ, die mit ihren Schrägteilen auf die ihnen entsprechenden Schrägteile der Keile vom zweiten Typ aufgelegt sind, in den Nuten in axialer Richtung verschoben, wobei die Schrägteile der Keile des ersten Typs über die ihnen entsprechenden Schrägteile der Keile des zweiten Typs gleiten und dadurch einen Druck in radialer Richtung auf die Keile des zweiten Typs und über diese auf die Wicklung sichern.

 

   Das Fixieren der Keile gegen Verschiebung in axialer Richtung nach der Verkeilung kann mittels einer Riffelung in Form von schrägen Einschnitten erfolgen, die an den Seitenflächen der Keile des ersten Typs ausgeführt werden und ein verstärktes Anhaften an den Seitenwänden der Nut gewährleisten. Das Fixieren der Keile durch die Riffelung an deren Seitenflächen  



  ist jedoch unausreichend sicher, weil das durch diese Riffelung gewährleistete Zusammenhaften zwischen den Seitenflächen der Keile und den Nutenwänden nicht genügend fest ist, und die Riffelung selbst, wie auch die Seitenkanten der Keile, im Laufe der Verkeilung und des Betriebs der elektrischen Maschine abgerieben werden kann. Ausserdem erfolgt das Nachspannen der Keile bei einer Schwächung der Wicklung in der Nut aus irgendwelchen Gründen durch das Verstellen jedes vorangehenden Keils mit der Riffelung in der Richtung zum Mittelteil der Nut, was wenig bequem ist.



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Bauart der Vorrichtung zum Fixieren der Lage des Keils in der Nut des Kerns einer elektrischen Maschine zu entwickeln, durch die axialen Verschiebungen der Keile in der Nut vermieden und der Heraustritt der Keile aus der Nut während des Betriebs der elektrischen Maschine unter der Einwirkung elektrischer und mechanischer Kräfte ausgeschlossen sind.



   Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss so gelöst, wie dies im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 definiert ist.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen gestattet das Nachspannen der schwach gewordenen Keile in der Kernnut einer elektrischen Maschine leicht auszuführen, ohne dass diese auseinander genommen und zu dem genannten Zweck jeder einzelne Keil in der Nut verstellt werden muss, vermindert weiterhin wesentlich die Schwächung der Wicklungseinpressung durch die axiale Verschiebung der Keile und steigert die Betriebssicherheit der gesamten elektrischen Maschine.



   Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Beschreibung von Ausführungsbeispielen derselben und anhand der beigelegten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Kern des Stators einer elektrischen Maschine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Fixieren von Keilen in der Nut des Kerns im Längsschnitt;
Fig. 2 dasselbe in vergrössertem Massstab, Querschnitt durch die Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 die Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen nach Fig. 1 in vergrössertem Massstab;
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen im Längsschnitt, und
Fig. 5 dasselbe andere Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen in vergrössertem Massstab.



   Der Magnetkern, zum Beispiel der Kern 1   (Fig. 1) des    Stators einer elektrischen Maschine, ist aus geschichteten Blechen 2 gefertigt, die ein Profil haben, mit dessen Hilfe im Kern 1 eine Vielzahl von Längsnuten 3 ausgebildet wird, die im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Diese Längsnuten verlaufen parallel zur Achse des Kerns 1 und sind gleichmässig an dessen Umfang verteilt. Jede Längsnut 3 hat in den Seitenwänden Ausschnitte oder Rillen 4, die im Oberteil der Nut 3 ausgeführt sind und die Form eines  Schwalbenschwanzes  besitzen.



   In der Längsnut 3 wird eine aus Stäben bestehende Wicklung 5 der elektrischen Maschine untergebracht, von denen in der Fig. 2 nur ein einziger Oberstab 6 dargestellt ist, der aus einer Mehrzahl isolierter Teilleiter 7 besteht, die mit einer festen Nutisolationsschicht 8 umfasst sind. Über dem Oberstab 6 ist längs der Nut 3 eine isolierende abdichtende Zwischenlage 9 angeordnet. Oberhalb der abdichtenden Zwischenlage 9 ist eine Reihe von die Wicklung 5 festhaltenden Nutenkeile 10 und 11 angeordnet. Hierbei liegen die Keile 10 und 11 hintereinander, und als Aussenkeile in dieser Reihe dienen die Keile 10.



   Die Innenseite 12 des Nutenkeils 10 und die Aussenseite 13 des Nutenkeils 11 wie auch ein Teil der Aussenseite 14 des Nutenkeils 10 und ein Teil der Innenseite 15 des Nutenkeils 11 sind durch die zum Boden der Längsnut 3 parallel liegenden Ebenen gebildet. Dabei liegt die Innenseite 12 des Nutenkeils 10 auf der abdichtenden Zwischenlage 9 auf, während die Innenseite 15 des Nutenkeils 11 über der abdichtenden Zwischenlage 9 mit einem gewissen Spalt 16 angeordnet ist. An den Endteilen der Nutenkeile 10 und der Nutenkeile 11 sind entgegengesetzt gerichtete Schrägfläche 17 bzw. 18 vorhanden. Die Schrägflächen 17 der Nutenkeile 10 liegen hierbei an den dazugehörigen Schrägflächen 18 der Nutenkeile 11 an.

  Die Seitenflächen jedes Nutenkeils 10 sind flach und verlaufen parallel zu den Seitenwänden der Längsnut 3, während die Seitenflächen jedes Nutenkeils 11 Vorsprünge aufweisen, die im Querschnitt ein schwalbenschwanzförmiges Profil bilden. Die Keile 11 besitzen die Möglichkeit, sich in der Nut 3 in Längsrichtung über die ihnen entsprechenden Rillen 4, welche ebenfalls ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen, zu verschieben.



  Bei der Verschiebung der Keile 10 und 11 in der Längsnut 3 in Richtung von den Endteilen zum Mittelteil des Kerns 1 wird infolge des Gleitens eines Keils über die Schrägflächen des anderen Keils ein Druck erzeugt, der radial nach unten auf die Wicklung 5 gerichtet ist, wodurch das Festhalten der Wicklung 5 in der Längsnut 3 des Kernes 1 der elektrischen Maschine gewährleistet wird.



   In den Endteilen der Längsnut 3 sind Fixierkeile 19 untergebracht, die mit den äusseren Nutenkeilen 10 in Berührung stehen und als Bestandelemente der Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen dienen, die eigentlich als Gegenstand der vorliegenden Erfindung gilt.



   Die Seitenflächen der Fixierkeile 19 besitzen, wie auch die Keile 11, Vorsprünge 20   (Fig. 2),    die durch Schrägflächen 21 und 22 gebildet sind. Diese Vorsprünge bilden im Querschnitt auch ein schwalbenschwanzförmiges Profil und bieten den Fixierkeilen 19 ebenso die Möglichkeit wie es bei den Nutenkeilen 11 der Fall ist, sich in der Nut 3 längs der Längsrillen 4 zu verschieben. Die Aussenfläche jedes Fixierkeils 19 hat jedoch im Gegensatz zu den Keilen 10 und 11 Zähne 23   (Fig. 3),    die durch vertikale Flächen 24 die senkrecht zur Achse des Kernes 1 liegen, und dem Mittelteil des Kerns 1 zugewandte Schrägflächen 25 gebildet werden. Die Kreuzung der vertikalen Fläche 24 und der Schrägfläche 25 bildet einen Scheitel 26 des Zahns 23 des Fixierkeils 19.

  Die Innenseite 27 des Fixierkeils 19 ist flach und steht mit der abdichtenden Zwischenlage 9 dadurch in keiner Berührung, dass der Fixierkeil 19 einen   Stiitzansatz    28 aufweist. Die Aussenstirnfläche 29 des Fixierkeils 19 ist senkrecht ausgeführt, um die Verkeilung ohne weiteres durchführen zu können. Der innere Endteil 30 des Fixierkeils 19 ist geneigt ausgeführt, wobei sein Neigungswinkel dem des äusseren Nutenkeils 10, an dem der Fixierkeil 19 anliegt, entspricht, so dass die Kraftübertragung bei der Verkeilung vom Fixierkeil 19 auf den die Wicklung 5 haltenden Nutenkeil 10 gewährleistet wird.



   Der Fixierkeil 19 wird von einer ungeteilten Sperrschelle 31 umfasst, die aus einem elastischen blechartigen Werkstoff ausgeführt und in radialen Ventilationskanälen 32   (Fig. 1),    welche in den Endteilen des Kernes 1 vorgesehen sind, untergebracht ist. Jeder von den Kanälen 32 durchkreuzt die Längsnut 3 und weist eine Stirnwand 33 auf.

 

   Die Form der Sperrschelle 31 entspricht der Form des Fixierkeils 19 auf dem Abschnitt des Zahnes 23   (Fig. 3)    so, dass die Schelle 31 an der Schrägfläche 25 des Zahns 23 und an der Innenfläche 27 des Fixierkeils 19 dicht anliegt. Ausserdem liegt die Schelle 31 an den seitlichen Schrägflächen 21 und 22 des Fixierkeils 19 unter Bildung eines Seitenspaltes 34   (Fig. 2)    an.



  Dieser Spalt erlaubt eine elastische Verformung der Sperrschellen 31, wenn die Scheitel 26 der am Fixierkeil 19 vorhandenen Zähne 23 während des Verkeilungsvorgangs durch die Sperrschelle 31 hindurchgehen. Die Schräglänge der Sperrschelle 31 im Längsschnitt ist der Schräglänge der Schrägfläche 25 des Zahnes 23 gleich oder etwas geringer als diese.



  Die Sperrschelle 31 berührt mit dem Oberteil ihrer Schmal  kante 35 die senkrechte Fläche 24 des Zahnes 23 des Fixierkeils 19, und die Stirnkante 36 der Sperrschelle 31 drückt gegen die Stirnwände 33 des radialen Ventilationskanals 32.



   In der Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante der Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen mit Fixierkeilen 19 dargestellt, bei denen nicht nur die Aussenfläche eine sägezahnartige Form hat, sondern auch die der abdichtenden Zwischenlage 9 zugewandte Innenfläche Zähne 37   (Fig.    5) aufweist, die durch die senkrechten Flächen 38 und die ebenfalls dem Mittelteil der Längsnut 3 zugewandten Schrägflächen 39 gebildet werden.



  Die Form der Sperrschelle 31 entspricht der Form der Schrägfläche der Zähne 23 und 37 am Fixierkeil 19, wobei die Breite der Schelle 31 im Querschnitt etwas grösser als die Breite des Keiles im selben Schnitt ist.



   Die Montage und Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen erfolgt folgenderweise. Nachdem in die Längsnut 3   (Fig. 1) des    Kernes 1 einer elektrischen Maschine die Wicklung 5 und oberhalb dieser die isolierenden abdichtenden Zwischenlagen 9 eingelegt worden sind, wird das Einsetzen der erforderlichen Anzahl von Nutenkeilen 10 und 11 in der nötigen Reihenfolge durchgeführt.



  Danach werden von beiden Enden der Nut 3 in diese die Fixierkeile 19 eingetrieben, wobei sie durch die vorläufig in die aussenliegenden radialen Ventilationskanäle 32 eingesetzten Sperrschellen 31 geführt werden. Die Vorsprünge 20   (Fig. 2)    der Fixierkeile 19 verscheiben sich dabei längs der Rillen 4.

  Der Durchgang der Fixierkeile 19 durch die Sperrschellen 31 ist möglich dank der elastischen Verformung der letzteren wegen dem Vorhandensein von Spalten 34 zwischen ihnen und den Seitenwänden der Keile 14 sowie dank der entsprechenden, dem Mittelteil der Längsnut 3 zugewandten Abschrägung der Zähne 23   (Fig. 3).    Nach dem Einsetzen der Fixierkeile 19 in die Nut 3 wird die Verkeilung dieser Keile vorgenommen, bis der erforderliche Druck der Nutenkeile 10 auf die Wicklung 5 erreicht wird, wobei die Zähne 23   (Fig. 3)    der Keile 19 der Reihe nach durch die Sperrschellen 31 in Richtung zum Mittelteil des Kerns 1 eindringen.

  Eine rückwärtige Bewegung der Fixierkeile 19 erweist sich als unmöglich, weil die auf die Nutenkeile 10 von der Seite der Wicklung 5 einwirkenden Reaktionskräfte den Fixierkeil 19 über seinen inneren Endteil 30 und weiter über die vertikale Fläche 24 des Zahns 23 dieses Keils 19 und über die mit der vertikalen Fläche 24 in Berührung stehende Schelle 31 - die Stirnwände 33 der radialen Ventilationskanäle 32 im Kern 1 angreifen.



   Die beim Betrieb der elektrischen Maschine auf den Nutenkeil 10 einwirkende axiale Komponente der durch verschiedene Ursachen bedingten Kraft wird ebenfalls über die vertikale Fläche 19 der Fixierkeile 19 und die Stirnkanten 36 der Sperrschelle 31 auf die Stirnwände 33 der radialen Ventilationskanäle 26 im Kern 1 übertragen, wodurch gerade die sichere
Fixierung der Lage der die Wicklung 5 in der Nut 3 festhaltenden Nutenkeile 10 gewährleistet ist.



   Zur Entnahme der Fixierkeile 19 aus der Nut 3, falls das erforderlich ist, erweist es sich als genügend, die Sperrschellen 31 an ihren Seitenflächen durch eine geringe Kraft zusammenzupressen. Dabei sind die Seitenspalte 34   (Fig.      so    bemessen, dass zwischen den Schrägflächen 25 der Zähne 23   (Fig.    3) und den an diesen anliegenden Flächen der Schellen 31 Spalte entstehen, die die Entnahme des Fixierkeils 19 aus der Nut 3 gestatten. Es muss beachtet werden, dass die Seitenspalte 34 ausreichend gross sein sollen, um beim Zusammendrücken der Sperrschelle 31 einen freien Durchtritt für den Scheitel 21 der Zähne 23 der Fixierkeile 19 durch die Schellen 31 zu ermöglichen.



   Das Zusammendrücken der Schellen 31 und die nachfolgende Entnahme der Fixierkeile 19 aus der Nut 3 benötigt keinen grossen Arbeitsaufwand und erfordert keine Zerlegung der elektrischen Maschine. weil die Sperrschellen 31, wie das oben gesagt wurde, in den aussenliegenden Ventilationskanälen 32 des Kerns 1, die relativ einfach zugänglich sind, untergebracht werden.



   Die Wirkungsweise der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weicht nicht wesentlich von der Wirkungsweise des Hauptausführungsbeispiels der Erfindung ab. Die Wahl der Ausführungsvariante der Erfindung hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die an der Aussenseite des Fixierkeils 19 vorhandenen Zähne 23 und die an der Innenseite desselben vorhandenen Zähne 37 gewährleisten in dieser Ausführungsvariante der Erfindung eine gleichmässigere Verteilung der den Fixierkeil 19 von der Seite der Nutenkeile 10 und 11   (Fig. 4)    angreifenden axialen Kräfte und gestatten den Neigungswinkel der Schrägflächen 25 der Zähne 23 und der Schrägflächen 39 der Zähne 37 am Fixierkeil 19 zu vermindern, wodurch der Verkeilungsvorgang erleichtert wird.



   Die Fixierkeile 19 werden aus einem hochfesten Isolierwerkstoff gefertigt, der zum Erhalten der beschriebenen Form entweder spanabhebend bearbeitet oder in Pressformen geformt wird. Im angeführten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Fixierkeile 19 in Pressformen aus einem härtbaren Faserstoff auf Basis eines modifizierten Phenolformaldehydharzes als Bindemittel und mit Glasfasern oder Glasfäden als Füllstoff geformt.



   Die Sperrschellen 31 werden aus für das Stanzen mit Tiefzug bestimmtem dünnem Baustahlblech oder anderen geeigneten elastischen Werkstoffen gefertigt.



   Im angeführten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die besten Ergebnisse erreicht, wenn die Spalte 34   (Fig. 2)    zwischen den Innenflächen der Schellen 31 und den Seitenflächen 21 und 22 der Keile 19 im Bereich von 2 bis 6 mm bei einer Mittelhöhe einer Schelle 31 im Querschnitt in der Grössenordnung von 8 bis 15 mm ausgeführt sind.

 

   Es ist zweckmässig, die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Fixieren der die Wicklung in den Nuten des Kerns einer elektrischen Maschine festhaltenden Nutenkeile bei der Befestigung von Wicklungen elektrischer Maschinen mit einer Leistung von 500 Kilowatt und darüber zu verwenden.



   Die Vorrichtung zum Fixieren der Nutenkeile gemäss der vorliegenden Erfindung gestattet die Anzahl der durch das Herausfallen der Keile aus den Nuten und durch die Schwächung der Wicklungseinpressung hervorgerufenen Maschinenschäden stark herabzusetzen, die mit der Neu- und Nachverkeilung verbundenen Reparaturen zu vereinfachen und die Dauer der mit der Nach- und Neuverkeilung verbundenen Reparatur einer elektrischen Maschine zu vermindern. 

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen für die Befestigung elektrischer Wicklungen in den am Umfang des Statorund/oder Rotormagnetkerns einer elektrischen Maschine angeordneten Längsnuten, wobei der Magnetkern radiale Ventilationskanäle aufweist, welche die Längsnuten in Querrichtung dazu durchstossen, wobei an den Längsnuten-Seitenwänden im Oberteil der letzteren Längsrillen (4) vorhanden sind, die in den Endteilen jeder Längsnut untergebrachte Fixierkeile (19) enthalten, welche Fixierkeile mit den ihnen benachbarten Nutenkeilen (10) in Berührung stehen, an ihren beiden Seitenflächen in die genannten Seitenlängsrillen (4) der Längsnut eingreifende Vorsprünge (20) aufweisen und zum Verhindern einer axialen Verschiebung der Nutenkeile in den Längsnuten bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass jeder Fixierkeil (19) an mindestens einer dem Grund der Längsnut (3) parallelen Fläche Zähne (23) hat, dass der jeweilige Zahn (23) durch eine von dem zugehörigen Ende der Längsnut aus dem Mittelteil der Längsnut (3) zugewandte Schrägfläche (25) und eine zur Achse des Magnetkerns (1) senkrechte Fläche gebildet ist, dass eine Sperrschelle (31) vorgesehen ist, die an der Kreuzungsstelle der Längsnuten (3) mit den im Magnetkern (1) aussenliegenden Ventilationskanälen (32) angeordnet und entsprechend der Form der Schrägfläche (25) der Zähne (23) ausgeführt ist, dass die der Wicklung (5) zugewandten Flächen der Sperrschelle (31) dicht an den dazugehörigen Teilen des Fixierkeils (19) anliegen, während die Seitenteile der Sperrschelle (31) sich in einem Abstand von den Seitenflächen des Fixierkeils (19) befinden, so dass Spalte (34) entstehen,
    die eine Verschiebung des Fixierkeiles (19) in der Richtung zum Mittelteil der Längsnut (3) von dem zugehörigen Ende der Längsnut aus ermöglichen, dass die eine Stirnkante (35) der Sperrschelle (31) mit der zur Achse des Magnetkernes (1) senkrechten Fläche (24) des Zahnes (23) am Fixierkeil (19) in Berührung steht, und dass die andere Stirnkante (36) der Sperrschelle (31) gegen eine Stirnwand (33) des radialen Ventilationskanals (32) drückt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (23) an der Aussenseite des Fixierkeils (19) ausgeführt sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (23) an der Aussen- und Innenseite des Fixierkeiles (19) ausgeführt sind.
  4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sperrschelle (31) aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sperrschelle nicht geschlitzt ist.
    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fixieren von Nutenkeilen für die Befestigung von Wicklungen in den am Umfang des Stator- und/oder Rotormagnetkernes einer elektrischen Maschine angeordneten Längsnuten, wobei der Magnetkern radiale Ventilationskanäle aufweist, welche die Längsnuten in Querrichtung dazu durchstossen, wobei an den Längsnuten-Seitenwänden im Oberteil der letzteren Längsrillen vorhanden sind, die in den Endteilen jeder Längsnut untergebrachte Fixierkeile enthalten, welche Fixierkeile mit den ihnen benachbarten Nutenkeilen in Berührung stehen, an ihren beiden Seitenflächen in die genannten Seitenlängsrillen der Längsnut eingreifende Vorsprünge aufweisen und zum Verhindern einer axialen Verschiebung der Nutenkeile in den Längsnuten bestimmt sind.
    Im Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, zum Beispiel eines leistungsfähigen Wechselstromgenerators, werden die die elektrische Wicklung bildenden isolierten Stäbe in den am Umfang des Kernes angeordneten Längsnuten des letzteren untergebracht. Die Wicklungsstäbe werden in den Nuten gegen Verschiebung in radialer und axialer Richtung mit Hilfe von über diesen Stäben angebrachten Keilen festgehalten.
    Nach Ablauf einer gewissen Betriebszeit der elektrischen Maschine kann der Sitz der Nutenkeile infolge der Einwirkung elektrischer und mechanischer Kräfte sowie einer Alterung der Befestigungselemente und der Wicklungsisolation bzw. aus anderen Gründen wesentlich verschlechtert werden. Dabei beginnen die Wicklungsstäbe während des Betriebs der elektrischen Maschine in den Nuten des Kerns periodische radiale Schwingungen auszuführen und bei einigen Frequenzen unter bestimmten Umständen sogar zu resonieren, wodurch schwerwiegende Erosionsbeschädigungen der Stabsisolation durch Einwirkung der infolge der Unterbrechung des kapazitiven Stroms bei Bewegung der Stäbe entstehenden Nutenentladungen, Rissbildungen in den Teilleitern der Stäbe, ein mechanischer Verschleiss der Stabilisation mit nachfolgendem Durchschlag derselben sowie die Erzeugung akustischer Geräusche herbeigeführt werden.
    Überdies kann sich der Nutenkeil infolge der Sitzschwächung in der Längsnut des Kerns frei verschieben und sogar aus dieser heraustreten, was wiederum zu beträchtlichen Schäden der Wicklung und sonstiger Teile der elektrischen Maschine führt. Diese Defekte sind so bedeutend, dass sie die Lebensdauer der elektrischen Maschine wesentlich herabsetzen und ihre öftere Reparaturen bedingen.
    Es ist eine Befestigung der Nutenteile einer Wicklung mit Hilfe von Nutenkeilen bekannt, die einen gleichmässigen Querschnitt über ihre ganze Länge haben. Solche Keile gleichen die radiale Spalte zwischen dem Wicklungsstab und dem Keil, welche durch die fertigungstechnisch bedingten Unterschiede in den Abmessungen der Stäbe und der Kernnut hervorgerufen werden, schlecht aus, und deshalb werden zwischen dem Keil und den Stäben abdichtende Zwischenlagen verschiedener Stärke angeordnet.
    Die Herstellung solcher Keile und deren Montage in die Nuten der elektrischen Maschine sowie die Reparatur sind hinreichend einfach. Jedoch ist es schwierig, mit Hilfe dieser Keile den erforderlichen Druck auf die Wicklungsstäbe in radialer Richtung zu erzeugen. Wenn es erforderlich ist, solche bekannte Keile nach Ablauf einer gewissen Betriebszeit der Maschine nachzuspannen, so müssen diese aus der Nut entfernt, eine stärkere abdichtende Zwischenlage angebracht und dann die Keile wieder eingesetzt werden. Sehr oft müssen neue Keilsätze angewendet werden. Dadurch wird die Einrichtezeit im Laufe der Montage und Reparatur einer elektrischen Maschine verlängert. Das Fixieren der Lage eines solchen Keils erfolgt nur durch Reibungskräfte, die mit der Zeit natürlich schwächer werden.
    Es ist auch eine Befestigung der Nutenteile einer Wicklung mittels eines Systems von Keilen zweier Typen bekannt, die längs der Nut abwechselnd verlaufen und an ihren Endteilen gegeneinandergerichtete und aneinander anliegende Schrägflächen aufweisen. Bei der Verkeilung einer Wicklung werden die Keile vom ersten Typ, die mit ihren Schrägteilen auf die ihnen entsprechenden Schrägteile der Keile vom zweiten Typ aufgelegt sind, in den Nuten in axialer Richtung verschoben, wobei die Schrägteile der Keile des ersten Typs über die ihnen entsprechenden Schrägteile der Keile des zweiten Typs gleiten und dadurch einen Druck in radialer Richtung auf die Keile des zweiten Typs und über diese auf die Wicklung sichern.
    Das Fixieren der Keile gegen Verschiebung in axialer Richtung nach der Verkeilung kann mittels einer Riffelung in Form von schrägen Einschnitten erfolgen, die an den Seitenflächen der Keile des ersten Typs ausgeführt werden und ein verstärktes Anhaften an den Seitenwänden der Nut gewährleisten. Das Fixieren der Keile durch die Riffelung an deren Seitenflächen **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013110656A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine rotierende elektrische maschine
US9634526B2 (en) 2012-01-26 2017-04-25 Continental Automotive Gmbh Rotor for a rotating electric machine and rotating electric machine
US9685833B2 (en) 2012-01-26 2017-06-20 Continental Automotive Gmbh Rotor for a rotating electric machine and electric motor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013110656A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine rotierende elektrische maschine
US9634526B2 (en) 2012-01-26 2017-04-25 Continental Automotive Gmbh Rotor for a rotating electric machine and rotating electric machine
US9685833B2 (en) 2012-01-26 2017-06-20 Continental Automotive Gmbh Rotor for a rotating electric machine and electric motor
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