DE1488515C3 - Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule - Google Patents

Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule

Info

Publication number
DE1488515C3
DE1488515C3 DE1488515A DE1488515A DE1488515C3 DE 1488515 C3 DE1488515 C3 DE 1488515C3 DE 1488515 A DE1488515 A DE 1488515A DE 1488515 A DE1488515 A DE 1488515A DE 1488515 C3 DE1488515 C3 DE 1488515C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
magnetic
electrically conductive
coils
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1488515A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1488515A1 (de
DE1488515B2 (de
Inventor
Raymond Gene Ballston Lake N.Y. Rushing (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1488515A1 publication Critical patent/DE1488515A1/de
Publication of DE1488515B2 publication Critical patent/DE1488515B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1488515C3 publication Critical patent/DE1488515C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0025Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the core or machine ; Applying fastening means on winding heads
    • H02K15/005Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the core or machine ; Applying fastening means on winding heads by means of electrodynamic forces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49073Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49803Magnetically shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule mittels eines durch diese eeschickten Stromstoßes.
Es 1st bekannt (Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 96. Jahrgang, Heft 12, 1963, Seiten 893 bis 900; deutsche Auslegeschrift 1 122 188), mittels einer starren, mechanisch sehr stabilen Spule ein Werkstück aus unmagnetischem, elektrisch leitendem Werkstoff dadurch ?u verformen, daß durch die Spule ein Stromstoß geschickt wird. Weiterhin ist es bekannt (W. Schuisky. Induktionsmaschinen, Springer-Verlag Wien 1957. Seite 264, erster Absatz des Abschnitts 4, und Seite 266. Zeilen 12 bis 22). daß beim Betrieb von elektrischen Maschinen an Wicklungen erhebliche Stromkräfte auftreten, die zu einer Beschädigung der Wicklung führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Verformen von elektrischen Spulen
zu schaffen, mittels dem lose gewickelte Spulen zu kompakten Spulen geformt, z. B. runde Spulen in
langgestreckte Spulen umgeformt, Wicklungsspulen
in den Kern elektrischer Maschinen eingesetzt und die Spulenköpfe der Wicklungsspulen geformt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß man in der Nähe der Bereiche, von denen fort Teile dei Spule zu bewegen sind. Elemente aus elektrisch leitendem, nichtmagnetischem Werkstoff und in dei Nahe der Bereiche, zu denen hin Teile der Spule zu bewegen sind, Elemente aus ferromagnetischerr Werkstoff anordnet und daß durch die Spule wenigstens ein Stromstoß vorbestimmter Größe geschick wild.
Einige Anwendungsbeispiele des Verfahrens nacl· der Erfindung werden nachstehend an Hand dei Fig. 1 bis 29 erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt einer Vorrichtung zur Ver
formung einer locker gewickelten Spule in eine korn
pakte Spule nach dem erlindungsgemäßen Verfahren
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Aufsicht de
Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Fig. 1 entsprechenden Schnitt nacl Verformung einer Spule,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Spule cemät Fig. 3,
Fig. 5 und 6 eine Aufsicht einer Einrichtung zu Verformung einer ringförmigen Spule in eine iang gestreckte Spule vor bzw. nach Durchführung de erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 7 einen Schnitt lungs der Linie 7-7 in Fig. S Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansich
einer Vorrichtung einer in einen Statorkern einer elektrischen Maschine eingesetzten verteilten Wicklung,
Fig. 9 eine Ansicht der Stirnseite der Vorrichtung nach Fig. 8,
Fig. 10 einen Schnitt durch einen der Schütze, die Spulenseiten und die zugehörigen Bereiche des Kerns und der Vorrichtung nach Fig. 9,
Fig. 11 eine Fig. 8 entsprechende Ansicht nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 12 eine Stirnansicht der oberen Hälfte des Statorkerns, der Statorwicklung und eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 9 nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 13 einen Fig. 10 entsprechenden Schnitt nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 14 eine Stirnansicht des Statorkerns mit schematischer Darstellung der Spulen der Statorwicklung und der Vorrichtung nach Fig. S bis 13 mit der allgemeinen Verteilung des Magnetflusses bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 15 schematisch einen Teil des Statorkerns und der Spulen gemäß Fig. 14 mit der allgemeinen Verteilung des Magnetflusses ohne die in Fig. 14 gezeigte Vorrichtung,
Fig. 16 ein Schaltbild der drei Spulengruppen der Statorwicklung bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 17 eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in eiiier weiteren Ausführungsform zur besonderen Formung der Spulenköpfe,
Fig 18 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 17 ohne Stator,
Fig. 19 eine Seitenansicht eines Teils des Statorkerns und eines Spulenkopfes gemäß Fig. 17 mit einer teilweise abgeänderten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 20 eine Stirnansicht eines fertigen Stators,
Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie 21-21 in Fig. 20,
Fig. 22 eine Stirnansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Statorkern mit vorstehenden Polen, die Wicklungsspulen tragen,
Fig. 23 eine Seitenansicht der Vorrichtung, des Statorkerns und der Wicklung nach Fig. 22,
Fig. 24 eine schcmatische Stirnansicht des Statorkerns nach Fig. 22 und 23 mit schematischer Darstellung der Wicklungsverteilung,
Fig. 25 eine teilweise geschnittene Aufsicht und ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung zum Zusammendrücken der Wicklungsspulen eines bewickelten Ankers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie 26-26 in Fig. 25,
Fig. 27 die abgewickelte Wicklung nach F i g. 25 und
Fig. 28 und 29 einen Teilschnitt durch einen Ankerschlitz und benachbarte Bereiche des Kerns und der Vorrichtung nach Fig. 26 vor und nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
An Hand der Fig. 1 bis 4 wird eine erste Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verformung einzeln beweglicher oder flexibler Windungen einer elektrischen Spule 31, z. B. einer Relais-, Solenoid- oder Transformatorspule erläutert. Fig. I und 2 zeigt die Spule vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Spule 31 besteht aus locker verteilten Windungen, z.B. aus einem üblichen
Kupfer- oder Aluminium-Lackdraht mit kreisförmigem Querschnitt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäüen Verfahrens kann die Vorrichtung der Fig. 1 bis 3 verwendet werden. In dieser umgeben die einzelnen Windüngen der Spule 31 einen festen Körper aus unmagnetischem, elektrisch leitendem Werkstoff, z. B. einen massiven Zylinder 32 aus diamagnetischem Kupfer, Aluminium od. dgl., wobei die radial innen liegenden Windungsteile der Spule 31 dicht am Mantel 33 des Zylinders 32 anliegen. Der unmagnetische zylindrische Körper 32 und die ihn umgebende Spule
31 sind in einem Behälter mit vier Seitenwänden 34, 35, 36, 37 und einem Boden 38 angeordnet. Aus noch zu erläuternden Gründen bestehen die Wände
ic des Behälters aus ferromagneaschem Werkstoff, etwa Eisen oder gewissen Stahlsortr >. Zur Zentrierung der Spule 31 und des Zylinders 32 und um den Zylinder in einer festen Lage zu halten, ragt ein Zapfen 39 vom Boden 38 nach oben in ein Loch in der Untersei'.e des Zylinders 32. Ein mit Flanschen versehener Deckel 41 aus unmagnetischem, elektrisch leitendem festen Werkstoff, z. B. diamagneüschem Kupfer, liegt auf den Seitenwänden 34, 35. 36 und 37. Die Innenseite 42 des Deckels 41 hat von den obersten Windüngen der Spule 31 und der Oberseite des Zylinders
32 einen Abstand. Der Deckel 41 wird von einem Flügelstift 43 gehalten, der durch einen Deckplattenflansch 44 und die Wand 34 greift. Die Spulenenden 45, 46 sind durch öffnungen 47 in der Wand 36 und im Flansch 47 zum Anschluß an eine Energiequelle nach außen geführt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Spulerienden 45. 46 über die Klemmen 48. 49 an e:ne Energiequelle 50 angeschlossen, die bei Betätigung eines
4c Schalters 51 wenigstens einen elektrischen Stromstoß vorbestimmter Größe durch die Spule 31 schickt.
Der Stromstoß ruft einen kurzzeitigen Wirbelstrom in den Oberflächen 33, 42 der leitenden Körper 32. 41 hervor. Darüber hinaus werden in der Spule 31 und in den Körpern 32, 41 einander entgegenwirkende Magnetfelder aufgebaut. Die Wechselwirkung der einander entgegenwirkenden Magnetfelder sorgt dafür, daß die einzelnen Spulenwindungen aus ihrer Anfangslage gemäß Fi g. 1 und 2. in der sie locker verteilt sind, in die Lage nach F i g. 3 überführt werden, in der sie zu einer kompakten Ringspule 31 a umgeformt sind. Die Kräfte insbesondere aut die Teile der Spule 31 nahe den Körpern-32, 41 sind von den festen unmagnetischen Flächen 33 biw. 42 weg auf den Boden 38 gerichtet. Dadurch können die Windungen in etwas mehr als 80 Mikrosekunden zur endgültigen Spule 31 η gemäß Fig. 3 und 4 umgeformt werden.
Bei diesem Vorgang wirken die ferromagnetischen
Wände des Behälters, wenn sie genügend Masse aufweisen, derart, daß der Magnetfluß geführt und nahe der Endlage der Windungen konzentriert wird, so daß die Zusammenpressung der Spule verstärkt wird. Die Innenfläche der ferromagnetischen Behälterwände können gegebenenfalls gekrümmt sein, um die Umformung der Windungen zu unterstützen. Um einen Masseschluß oder einen Funkcnübcrschlag von den stromführenden Windungen zu benachbarten Teilen
5 6
zu verhindern, kann ein dielektrischer Werkstoff 52 stellt ist, kann auch in Form eines Hohlzylinders aus-
bzw. 53 zwischen den radial innen liegenden Spulen- geführt sein, der an den Innenwindungen der Spule
windungen und dem Körper 32 und ebenso zwischen 31 anliegt. Die Wanddicke muß ausreichend groß
den äußeren Spulenwindungen und den Innenflächen sein, um kurzzeitig Wirbelströme nahe der Oberfläche
der Behälterwände vorgesehen werden. Die Isolie- 5 erzeugen zu können.
rung kann z. B. ein gehärtetes dielektrischen Epoxy- Das an Hand der Fig. 1 bis 4 beschriebene Verharz, das an den Oberflächen haftet, ein Isolierband fahren zum Verformen einer Spule kann nicht nur oder eine Polyäthylenterephthalatfolie sein. billig durchgeführt werden, sondern ist auch anpas-
Die Größe des elektrischen Stromstoßes soll ge- sungsfähig. Die Endform der Spule kann vorab fest-
nügend hoch sein, um die erwünschte Umformung zu io gelegt werden, wodurch sich eine wirtschaftlichere
bewirken, muß jedoch unterhalb eines Wertes liegen, Materialausnutzung sowie eine leichte Spule in Ver-
bei dem die die einzelnen Spulenwindungen bedek- bindung mit einer Verringerung des Raumbedarfs zur
kende Isolierung beschädigt wird. Weiter sollen die Aufnahme der Spule in einem elektromagnetischen
Leitfähigkeitseigenschaften der Leiterwindungen nicht Geiät ergibt, in das die Spule schließlich eingebaut
beeinträchtigt werden. Meist wird ein Stromstoß, der 15 werden soll. Alle diese Vorteile werden erreicht, ohne
die Isolierung nicht beschädigt, auch die Leitfähig- daß die Qualität der Windungsisolicrung oder der
keitseigenschaftcn der Leiterwindungen nicht utigün- Leitfähigkeitseigenschaften der Spule ungünstig bc-
stig beeinflussen. Die Gesamtzahl der Stromstöße und einflußt werden.
deren Größe hängt von dem Durchmesser und der In Fig. 5 bis 7 ist eine weitere Vorrichtung zur Zusammensetzung der Drahtleiterwindungen, dem ao Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geWiderstand der Windung gegen Verformung und der zeigt. Im Unterschied zur Spule 31 in Fig. 1 bis 4 Anzahl der Windungen, der anfänglichen Relativlage soll mit der Vorrichtung der Fi g. 5 bis 7 eine Spule der Windungen gegeneinander und gegenüber dem 55, deren Windungen, die dicht aneinander liegen, unmagnetischen, elektrisch leitenden Werkstoff, der eine übliche ringförmige Spule mit einem kreisförmicndgültigen Spulenform und der Zusammensetzung 25 gen Gesamt-Querschnitt bilden, in eine etwa ovale der Windungsisolation ab, um nur die wichtigsten Spule umgeformt werden. Die Spulenenden 56, 57 Faktoren zu nennen. sind wieder über Klemmen 48, 49 an eine Energie-
Die folgenden zwei Beispiele zeigen, wie das Ver- quelle 50 angeschlossen.
fahren in der Praxis durchgeführt werden kann. Es Fig. 5 zeigt die Spulenwindungen in ihrer Auswurde eine Spule mit etwa 100 Windungen Lackdraht 30 gangslage. Die Spulenteile 55<7, 55£j der innersten verwendet, die in der in F i g. 1 und 2 dargestellten Windungen sind nahe festen unmagnetischen und lockeren, willkürlichen Weise verteilt waren. Die elektrisch leitenden Körpern 58, 59 z. B. aus Kupfer Körper 32, 41 waren massiv aus Kupfer, der Zylin- angeordnet, die innerhalb der Spulenwindungen liederdurchmesser betrug 41,3 mm und seine Länge gen. Vorzugsweise sind die Außenflächen 61, 62 der 42.9 mm. 35 Körper 58. 59 konvex. Ein Körper 63 aus fcrro-
Beim ersten Beispiel bestanden die Leiterwindun- magnetischem Werkstoff, der einen rechteckigen gen aus Kupfer mit einem Gesamt-Nenndurchmesser Querschnitt aufweist, verbindet die Körper 58, 59. von 0,84 mm und einem Nenndurchmesser des blan- Der Körper 63 dient, etwa wie die Behälterwände ken Drahtes von 0,76mm. Die die einzelnen Win- nach Fig. 1 bis 3, zur Konzentration des Magnetdungen überdeckende Lackisolierung war ein Poly- 40 frusses. Die Windungsteile, die mit 55 c und 55 rf bevinylformalharz. Zur Stromstoßerzeugung wurde eine zeichnet sind, sind nahe anderen unmagnetischen und Kondensatorbank mit einer Kapazität von 360 Mikro- elektrisch leitenden Körpern 64, 65 mit Außenflächen farad verwendet. Die Größe der Stromstoßenergie 66, 67 angeordnet, die den Windungsteilen 55 c. 55 d wurde zu 750 Joule gewählt. Dementsprechend wurde zugewandt sind und eine konkave Querkrümmung die Kondensatorbank auf eine bestimmte Spannung 45 haben.
entsprechend E = ' °.CV- geladen, wobei E die ge- Körper 68, 69 aus ferromagnetischem Werkstoff
wünschte Energie in Joule, C die Kapazität der Kon- sind im Abstand von den Körpern 58, 59 angeordnet
densatorbank in Farad und V die gewählte Spannung und haben konkave Flächen 71 bzw. 72, die den Spu-
der Kondensatorbank in Volt ist. lenteilen 55« und 55ft gegenüberliegen. Alle Körper
Unter diesen Bedingungen betrug die gewählte 50 58. 59, 63, 64, 65, 68 und 69 sind fest in einem Be-Spannung 2040 Volt. Die Energie von 750 Joule war halter 76 mit offenen Enden, z. B. durch Schrauber ausreichend hoch, um die gewünschte Zusammen- 77 und Stifte 78 (F i g. 7) montiert, der aus einem pressung der Spule zu erreichen, lag jedoch unterhalb thermoplastischen oder einem wärmehärtenden Werkdes Wertes, bei dem die Isolierung oder die Kupfer- stoff besteht. Um Überschläge zwischen diesen Kördrahtwindungen beschädigt wurden. Der Innen- 55 pern und der Spule 55 zu verhindern, werden zweck-Nenndurchmesser der fertigen Spule betrug etwa mäßigerweise die zur Spule 55 weisenden Flächer 50,8 mm. Die Isolations- und Leitfähigkeitseigen- dieser Körper in geeigneter Weise isoliert, wie durcr schäften der Spule waren befriedigend. 79 angedeutet ist
Beim zweiten Beispiel wurde als Drahtieiter ein Zur Verformung der Spule 55 aus ihrer Ursprung
Aluminiumdraht mit einem Gesamt-Nenndurchmes- 60 liehen Form zu der in Fig. 6 mit 75 bezeichnetet
ser von 1,1mm und einem Nenndurchmesser des fertigen Spule wird wenigstens ein elektrischer Strom
blanken Drahtes von 1,0 mm verwendet. Zur Erzeu- stoß vorgegebener Größe über die Klemmen 48, 4!
gung einer Energie von 480 Joule wurde eine Span- der Quelle 50 in die Spule 55 geschickt, wenn de
nung von 1622 Volt bei einer Kondensatorbank mit Schalter 51 betätigt wird. Dadurch werden kurzzeitigi
360 Mikrofarad gewählt. Die gewünschte Zusammen- 65 Wirbelströme in den benachbarten unmagnetischei
pressung der Spulenwindungen wurde ohne Beschä- - Körpern 58, 59, 64 und 65 und damit in der Spul·
digung erreicht. und diesen Körpern einander entgegengerichtet
Der Körper 32, der als massiver Zylinder darge- Magnetfelder erzeugt, und zwar wirken die einande
7 8
entgegenwirkenden Magnetfelder der Spulenteile 55«, locker. Fig. K) zeigt einen Schlitz 86λ mit Windun- 55 b und der benachbarten Körper 58, 59 so zusam- gen der äußersten Spule 99 der Spulengruppe 94. Die men, daß die einzelnen Windungen eine Kraft in Windungen sind ziemlich locker in dem Schlitz vcr-Richtung weg von den zugehörigen unmagnetischen teilt, wobei die Schlitzauskleidung 91 die Windungen Körpern erhalten. Die Spulenteile 55a, 55 b werden 5 elektrisch gegen die Schlitzwände isoliert. Da die gegen die ferromagnctischcn Körper 68, 69 getrieben, Schenkel der üblichen U-förmigen Schlitzauskleidung die sie plötzlich aufhalten. Die Abmessungen der 91 kurz vor dem Schlitzeingang 87 aufhören, liegen Flächen 68, 69 bestimmen die Hauptsache der fcrti- einige Windungen direkt an der Schlitzwand an.
gen Spule 75. Die Spulenteile 55c, 55el und die zu- Zur Durchführung des erfindungsgemäßcn Verfallgehörigen unmagnetischen Körper 64. 65 wirken in io rens wird ein Körper aus unmagnetischem, elektrisch ähnlicher Weise zusammen, so daß diese Spulenteile leitendem Werkstoff, z. B. diamagnetischem KupTcr aus der in F i g. 5 gezeigten Lage in die in Fi.fi ge- oder Aluminium, radial unterhalb der Spulunköpfe zeigte Lage gebracht werden, in der sie an den Flä- und innerhalb der Spulenseiten angeordnet. In der dien 73. 74 des Körpers 63 anliegen. dargestellten Ausfülirungsform besteht der Körper
Bei der Verformung der ringförmigen Spule 55 15 aus einem massiven Zylinder 101 mit einer krcisför-
nach F i g. 5 zur fertigen Spule 75 mit der !anglichen migen Außenumfangsfläche 102. Der Zylinder cr-
Form nach Fig. 6 wird die kompakte Lage der ein- streckt sich über die ganze axiale Länge der einzelnen
zelnen Windungen beibehalten. Der Aufprall der Spulen, wobei die Achsen von Kern und Zylinder ko-
Windungcn an den Flächen 71. 72. 73 und 74 unter- axial sind.
stützt diese Wirkung. Weiterhin tragen die ferroma- 20 Um einen Überschlag zwischen den Windungen
gnetischen Eigenschaften der Körper 63, 68, 69 hier- und dem Zylinder 101 während der Durchführung
zu bei. indem eine Konzentration des Magnetflusses des erfindungsgemäßcn Verfahrens zu verhindern,
nahe der Stellen erreicht wird, an denen Teile der wird zwischen der Oberfläche 102 und den benach-
Spule liegen, nachdem die Spulenverformung durch- harten Spulcnteilen eine elektrische Isolierung vorge-
geführt worden ist. Da darüber hinaus die unmagne- 25 sehen. Wie F i g. 8 zeigt, kann eine Preßfaserhülse 103
tischen Körper gekrümmte Flächen haben, wird eine zwischen den Innenkanten der Zahnlippen des Kerns
optimale Spulenformung erreicht. und der Außenfläche 102 des Zylinders 101 angeord-
Es wird nun an Hand der Fig. 8 bis 21 die An- net werden. Die Hülse wird in die Kernbohrung einwcndung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die geschoben, nachdem die Spule, jedoch bevor der Zy-H.rstellung eines Stators elektrischer Maschinen er- 30 linder 101 eingesetzt worden ist. Die Hülse dient auch läutert. Fig. 8, 9 und 10 7eigcn den Stator vor dazu, die Spulenseiten zeitweilig in den Schlitzen und Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. die Spulenköpfe aus der Bohrung herauszuhalten, bis Der Statorkern 80 besieht aus einem Paket aus relativ die Spulen die gewünschte Form erhalten haben,
dünnen ferromagnetischen Blechen mit einer Dicke Der Zylinder KM kann als Träger des Statorkerns von 0.64 mm, die durch Keile 81 zusammengehalten 35 verwendet werden, dessen Längsachse horizontal anwerden. Der Statorkern hat ein Joch 82 und radial geordnet wird, so daß kein anderer Träger erforderhiervon nach innen ragende, sich an den inneren lieh ist. Ein Ende des Zylinders 101 ist mittels eines Enden 84 verbreiternde Zähne 83, die eine zentrale Bolzens 104 an einer vertikalen Stütze 105 eines Rotoraufnahmebohrung 85 begrenzen. Beim darge- L-förmigen Halters 106 aus thermoplastischem Isostellten Kern sind 36 Zähne vorgesehen, die zwischen 40 lierstoff befestigt.
sich Schlitze 86 begrenzen. Jeder Schütz steht mit der Bei dem in F i g. 8 dargestellten Ausführungsbei-Bohrung 85 über einen verengten Schlitzeingang 87 spiel der Erfindung sind die Wicklungsenden 108, in Verbindung und erstreckt sich über die axiale 109 über die Klemmen 48 und 49 der Energiequelle Länge des Kerns; an den Stirnflächen 88, 89 des 50 angeschlossen. Wie bei den anderen Ausführungs-Kerns ist jeder Schlitz offen. Eine übliche, allgemein 45 formen wird bei Betätigung des Schalters 51 ein U-förmige Schlitzauskleidung 91 aus einer elektri- Stromstoß vorgewählter Größe durch die Wicklung sehen Isolierung, z. B. eine Polyäthylenterephthalat- geschickt.
folie, liegt in jedem Schlitz an den Schlitzwänden an. Fig. 10 zeigt, daß einige Windungen im Schiit?
Ein umgestülptes Ende 92 hiervon greift über die zu- nahe dem Schlitzeingang 87 mit den Schlitzwänden
gehörige Stirnfläche des Kerns 80 in axialer Richtung, jo in Berührung stehen. Deshalb sollte zunächst ein
In die Schlitze des Statorkerns nach F i g. 8, 9 und Stromstoß mit relativ geringer Energie angewandi
10 ist die Hauptfeldwicklung bereits eingesetzt. Die werden. Wie Fig. 11 und 13 zeigen, werden die Spu-
Hauptfeldwicklung ist verteilt und besteht aus vier lenseiten vom Zylinder 101 weg zu dem Schlitzgrund
identischen Spulengruppen 93, 94, 95 und 96; jede in die in Fig. 13 mit B bezeichnete Lage bewegt, in
Gruppe besteht aus drei in Reihe geschalteten, kon- 55 der die Schlitzauskleidung 91 alle Windungen gegen
zentrischen Spulen 97, 98 und 99, die symmetrisch den Kern isoliert. Gleichzeitig werden die Spulen-
um ein radiales Polzentrum angeordnet sind. köpfe aus ihrer ursprünglichen Lage A, die in F i g. 11
Die Seiten der einzelnen Spulen der Hauptfeld- mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, in die Zwi-
wicklung liegen vor der Verformung nach dem erfin- schenlage B gebracht.
dungsgemäßen Verfahren in den Schlitzen und die 60 Danach wird ein zweiter Stromstoß höherer Ener-
Spulenköpfe, die jeweils zwei Spulenseiten mitein- gie als der erste in die Spulengruppen geschickt, se
ander verbinden, stehen axial aus den Schlitzen vor, daß die Spulenwindungen in die LagenC in Fig. H,
wie in F i g. 8 gezeigt ist. Das Wickeln und Einsetzen 12 und 13 überführt werden,
der Spulen in den Kern in der dargestellten Weise Die Spulenseiten werden, wie am besten in F i g. 13
kann nach irgendeinem geeigneten Verfahren erfol- 65 zu erkennen ist, fest gegen den Schlitzgrund und weg
gen. von der Kernbohrung gedrückt. Die endgültige
Wie Fig. 8, 9 und 10 zeigen, liegen die einzelnen Lage C der Spulenköpfe der verschiedenen Spulen- Spulenseiten und -köpfe nach dem Einsetzen relativ gruppen zeigt Fig. 11. Die Spulenköpfe sind festei
4127
iammengepreßt und dichter an der Stirnfläche 98 w. 99 angeordn^L als in der Zwischenstellung Ii.
Es wird nun an Hand der Fig. 14 und 15 die Ver-•mung der Spulenwindungen aus ihrer Anfangslage ch Fig. 8, 9 und 10 in ihre Endlage nach Fig. 11, und 13 erläutert. Ir Fig. 14 sind schematisch :r Spulengruppen 93 bis 96 auf dem Kern 80 darstellt. Die üblichen Symbole 0, φ zeigen eine annommene Flußrichtung durch die einzelnen Win-.ngen der Spulen bei Auftreten eines Stromstoßes
Ein Stromstoß in den Spulen erzeugt eine Magnetßverteilung in den Bereichen benachbarter Pole, e sie durch unterbrochene Linien 111 in Fig. 14 r die benachbarten Spulengruppen 94 und 95 angeutet ist. Der Stromstoß durch die Spulen bewirkt ien kurzzeitigen Wirbelstromfluß in der Außenehe des Zylinders 101, so daß der Fluß über die hutze und an den Zähnen in der Nähe des Zylinrs 101 konzentriert wird, so daß er dort stärker als i Schlitzgrund ist.
Vor der Sättigung des Kerns bauen der plötzliche romfluß in den Spulen und der kurzzeitige Wirbel-Om im Zylinder 101 einander entgegenwirkende agnetfelder auf. wobei Kräfte entstehen, die auf die nzelnen Windungen wirken, so daß den Spulenseipi ein radial auf den Schlitzgrund zu gerichteter oß erteilt wird und den Spulenköpfen ein Stoß weg im Zylinder 101. Das Joch 82 im Bereich der hlitzgründe begünstigt die dargestellte konzentrierte ;rteilung des Flusses. Sobald die Sättigung des erns erreicht ist, werden d'e einzelnen Windungen ner bestimmten Spule gegenseitig angezogen, sie Tsuchen jedoch weiterhin, sich als Bündel in Riehng auf den Schlitzgrund zu bewegen, und erreichen hließlich die in Fig. 13 gezeigte Endlage.
Dabei stoßen die Spulenseiten in den Schlitzen an :n Schlitzwänden an, so daß die Zusammenpressung :r Spulenseiten vergrößert wird. Je nach der Stärke ;s Stromstoßes bewegen sich die Spulenköpfe weirhin radial über den Schlitzgrund hinaus in Riehmg auf die zugehörige Stirnfläche des Kerns. Weil ;r Kern verhältnismäßig schnell gesättigt ist, und ch die gesamte Spulenumformung in der Praxis in :wa 80 Mikrosekunden abspielt, treten die erläuterin Wirkungen und Gegenwirkungen wahrscheinlich ist gleichzeitig auf.
F ig. 15 zeigt die Flußverteilung, die sich ohne: Zynder 101 ergibt. Im Gegensatz hierzu wird im Falle er Fig. 14 eine wesentlich größere auf die Spulen-/indungen wirkende Kraft erzeugt, weil der Magnetuß konzentriert und das Magnetfeld verstärkt wird. Im folgenden werden zwei Zahlenbeispiele erläuert. die zeigen, wie das Verfahren gemäß der Erfinung in der Praxis durchgeführt wurde. Bei beiden teispielen enthält die Quelle 50 eine Kondensatorank mit einer Gesamtkapazität von 360Mikrofarad, esteht der Zylinder 101 aus Kupfer, und der Preßaserisolator 103 in der Bohrung des Kerns 80 hat ine radiale Dicke von 1,78 mm. Jeder Kern und die ufgenommene Wicklung sind wie bei dem Ausfühungsbeispiel nach F i g. 8 bis 14 aufgebaut, der Kern iat einen Bohrungsdurchmesser von 88,4 mm, Abnessungen über die Ecken von 159,8 mm und )6 Schlitze 86.
Beim ersten Ausführangsbeispiel wurden mehrere ."Ceme mit einer Höhe von 32,7 mm und einer Wicknnii an« Kiinferlackdraht mit einem Durchmesser des blanken Drahtes von l,ij mm und einem Durchmesser des isolierten Drahtes von 1,16 mm verwendet. Die Windungsisolierung war eine Schicht Polyvinylformalharz. Ein einzelner Statorkern hatte ein Wicklungsgewicht von etwa 0,74 kg und einen ursprüngliehen Gesamtwiderstand von etwa 1,30 Ohm bei einer Umgebungstemperatur von 25° C. Die Spulen 97, 98 und 99 hatten 23, 29 bzw. 24 Windungen. Aus den bereits erwähnten Gründen wurde zunächst ein relativ schwacher Stromstoß mit einer Energie von 480 Joule durch die Spulengruppen 93. 94. 95 und 96 geschickt, wodurch die Spulen in die Lage B gemaß Fig. 11 und 13 überführt wurden. Um eine Energie von 480 Joule zu erhalten, wurde ein Spannung von 1622 Volt gewählt.
Damit die Spulen die Lage C in Fig. 11 und 13 erreichten, wurden Stromstöße mit einer Energie von wenigstens 1080 Joule (2450 Volt), 1920 Joule (3260 Volt) und 3000 Joule (4075 Volt) erzeugt. Es ergab sich eine kaum merkbare Differenz beim Zurückdrücken der Spulenköpfe, wenn sich auch eine geringfügige zusätzliche Zusammenpressung der Windüngen in den Schlitzen bei 1920 und 3000 Joule ergab.
Eine Beschädigung der Isolierung oder der Windüngen wurde nicht festgestellt. Ein merklicher Temperaturanstieg der Spulen unmittelbar nach jedem Stromstoß wurde ebenfalls nicht festgestellt. Unter Berücksichtigung der vernachlässigbaren Wärmeverluste dürfte der größte Teil der Energie bei der Spulenverformung verbraucht worden sein. Eine Wider-Standsmessung nach dem letzten Stromstoß ergab bei einer Umgebungstemperatur von 25° C einen Widerstand der Wicklung von 1,23 Ohm. Eine zusätzliche Hochspannungsprüfung mit 2000 Volt ergab, daß die Spulen nicht beschädigt worden waren.
Beim zweiten Beispiel wurden mehrere Statorkerne 80 mit einer Höhe von 25,2 mm verwendet. Die Spulengruppen wurden aus Aluminiumlackdrah. mit einem Durchmesser des blanken Drahtes von 0,965 mm und einem Durchmesser des isolierten Drahtes von 1,04 mm gebildet. Die Isolierung war wie im ersten Beispiel Polyvinylformalharz. Das Drahtgewicht eines Kerns betrug 0,209 kg und bei einer Umgebungstemperatur von 25° C lag der ursprüngliche Widerstand zwischen 3.72 und 4,13 Ohm. Die Spulen 97, 98 und 99 hatten 31,41 bzw. 47 Windüngen.
Von der Quelle 50 wurde ein Stromstoß mit einer Energie von 1460 Joule bei einer Spannung von 2850 Volt in die Spulengnippen geschickt, nachdem die Spulen zunächst von Hand leicht von den Schlitzeingängen entfernt wurden, so daß die Schlitzisolierung 91 zwischen allen Windungen und dem Kern lag. Dieser Stromstoß überführte die Wicklungen von ihrer Anfangslage A unmittelbar in die Lage C nach Fig. 11. Es wurden ähnliche Messungen wie beim ersten Beispiel an den verformten Spulen vorgenommen; die Ergebnisse waren in jeder Beziehung befriedigend. Beispielsweise betrug der Widerstand bei Umgeburgstemperatur 3,95 Ohm; dieser Widerstand liegt innerhalb des zulässigen Bereiches. Der Hochspannungsversuch ergab ebenfalls zulässige Ergebnisse.
Aus den soeben besprochenen Beispielen sow'e aus der vorangegangenen Erläuterung und Beschreibung ergibt sich, daß ein oder mehrere Stromstöße erforderlich sein können, um maximale Ergebnisse zu erhalten. Die Faktoren, die die Größe unJ die Anzahl
der Stromstöße beeinflussen, sind vor allem die bereits in Verbindung mit Fi g. 1 und 3 erläuterten. Die exakte Relativlage der Spulenwindungen und des Zylinders 101 sowie dessen Außenform, die magnetische Masse des Kerns, die gewünschte Verformung der Spulenköpfe, die mittlere Länge der Spulenköpfe und die Art der verwendeten Schlitzisolierung sind ebenfalls Faktoren, die in gewissem Grade einen Einfluß auf die Anzahl und Größe der erforderlichen Stromstöße haben. in
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den Statorkern 80 und dessen Wicklung kann eine einzelne Spule einer Spulengruppe oder eine beliebige Anzahl von Spulen und Spulengruppen an die Quelle 50 angeschlossen werden. Bei der Massenproduktion ist es jedoch vorteilhaft, mehrere Wicklungen in Reihe über die Klemmen 48, 49 an eine einzige Quelle 50 anzuschließen, wie in Fig. IfS gezeigt ist, wo die Wicklungen von drei Statorkernen 80 a, 80 h und 80 c in Reihe geschaltet sind. Diese Anordnung beschleunigt nicht nur die Umformung der Wicklungsspulen, sondern es wird darüber hinaus der Spannungsabfall und die dielektrische Beanspruchung in jeder Statorwicklung bei einem bestimmten Stromstoß herabgesetzt. Die Lebensdauer der Quelle 50 wird ebenfalls vergrößert, weil weniger Betriebszyklen erforderlich sind.
Bei solchen Statoren, bei denen eine besondere Kontrolle der endgültigen Form der Spulenköpfe der Spulen erforderlich ist, kann die Vorrichtung der Fig. 17 und 18 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Bei diesem Anwendungsfall ist eine stärkere Zusammenpressung der Spulenköpfe an der Stirnfläche 89 erforderlich. Feste unmagnetische und elektrisch leitende Körper werden deshalb vollständig um die Spulenköpfe angeordnet.
Bei dieser Vorrichtung ist zusätzlich zu dem Zylinder 101 eine mit Flanschen versehene, unmagnetische Hülse 116 aus Kupfer, Aluminium od. dgl. im Abstand von den Spulenköpfen an der Stirnseite 89 des Kerns angeordnet. Eine unmagnetische Scheibe 117. die mit Preßsitz in dem nach innen gewandten Flansch 118 der Hülse 116 sitzt, trägt die Hülse an dem Halter 106. Eine elektrische Isolierung 119 liegt über den Oberflächen der Hülse 116, die dem Kern 80 zugewandt sind. Fig. 18 zeigt eine Stirnansicht der Körper 101, 116 und 117 im zusammengebauten Zustand. Die unterbrochenen Linien zeigen den Kern 80, der die ungeformte Wicklung trägt.
Wenn der Stromstoß in die Spulen geschickt wird, werden die Spulenköpfe an der Stirnseite 88 des Kerns von der Lage A gemäß Fig. 17 in die LageC überführt. Die Spulenköpfe an der Stirnfläche 89 werden jedoch kompakter zusammengepreßt und nehmen die Lage D ein, da auf Grund des Strom-Stoßes in den Windungen und den benachbarten unmagnetischen Körpern 101, 116 und 117 entgegenwirkende Magnetfelder erzeugt werden.
Eine Möglichkeit zur Formung der Spulenköpfe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in F i g. 19 dargestellt. Hierbei wird ein ringförmiges, zweiteiliges Formwerkzeug 121 mit der gewünschten Form, das bei 122 angelenkt ist, nahe der Stirnfläche 89 angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es außerdem, wie F i g. 20 und 21 zeigen, zusätzlich zu den Spulengruppen 93, 94, 95 und 96 Spulengruppen 124,125,126 und 127 einer Hilfswicklung unterhalb der Hauptwicklung anzuordnen und zu vettormen. Auf Grund des verfügbaren Raums an der Stirnseite des Kerns 80 können auch die üblichen Zwischenphasenisolatoren 128, die Spulengruppen der Hilfswicklung und die üblichen Schlitzkeile 129 an den Schlitzeingängen 87 leicht eingebaut werden. Auch kann die Anzahl der Windungen in der Haupt- oder der Hilfswicklung vergrößert werden,
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auui bei mehrphasigen Motorwicklungen oder konzentrieren Wicklungsarten, wie sie in Fig. 23, 24 und 25 dargestellt sind, anwendbar. Hierzu kann die Vorrichtung nach Fi g. S bis 13 verwendet werden, wobei jedoch, wie noch erläutert wird, kein Isolator 103 /wischen dem Zylinder 101 und den benachbarten Windungen verwendet wird. Der Statorkern 130 der F i g. 22 bis 25 hat vorstehende Polstücke, die mit einem Joch 131 verbunden sind, und mehrere vorstehende Polzähnc 132, die in bogenförmige Spitzen
133 auslaufen, die gemeinsam eine Statorbohning begrenzen. Eine entsprechende Anzahl Schlitze 134 ist vorgesehen, die die Seiten der Spulen 136 aufnehmen. Eine Isolierung, die auf den SchliLzwänden und den Stirnflächen des Kerns liegt, isoliert die Spulen gegen den Kern. Nur jeweils eine Spule 136 sitzt auf einem Polstück und nimmt zunächst die Lage A ein, wie in F i g. 22 in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Die radialen Innenteile der Windungen sind von der Außenfläche 102 des Zylinders 101 entfernt angeordnet, so daß sich nur eine geringe Neigung für Überschläge zwischen den Windungen und dem Zylinder 101 ergibt. Dementsprechend ist ein Isolator 103 wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel nicht erforderlich. Die Wicklungsanschlüssc 137, 138 sind über die Klemmen 48, 49 an die Quelle 50 angeschlossen.
Wenn der Stromstoß durch die Spulen 136 geschickt wird, werden die Spulen vom Zylinder 101 weg auf den Boden der Schlitze in die Endlagen C gemäß F i g. 22. 23 bewegt. Die Spulen werden dabei zwar zusamengepreßt, jedoch werden die Spulenköpfe der einzelnen Spulen nicht axial zu den Kernstirnflächen zurückgedrückt, wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel. Eine axiale Zurückdrängung der Spulenköpfe ist bei der konzentrierten Wicklung des Kerns 130 nicht erforderlich, weil in den endgültigen Lagen die Spulenköpfe radial von der Kernbohruns entfernt sind, so daß schon dadurch eine mö·: .ehe Störung rotierender Motorteile vermieden wird, und die Spulen 136 die einzigen sind, die in den Schlitzer
134 des Kerns liegen. Darüber hinaus sind Wick lungsstifte, die normalerweise axial von den Polstük ken vorstehen, um die Spulenwindungen außerhall der Bohrung zu halten, weder während des Wickeln noch danach erforderlich.
In Fig. 25 bis 29 ist das erfindungsgemäße Vu fahren bei Anwendung auf die Verformung eine Spule in einem bewickelten Anker mit einem Ker 140 dargestellt, der aus einer Anzahl Magnetblech besteht, die aufeinander gestapelt sind. Ein klebfähi ges Epoxyharz 141 (F i g. 26) legt den Kem an eine zentralen Welle 142 fest. Zähne 143 laufen in vei breiterten Lippen 144 am Umfang des Kerns aus um bilden zwischen sich Schlitze 145. Ein Joch 146 ver bindet die Zähne. Spulen 147 sind in die Schlitze s< eingelegt, daß eine zweipolige Anordnung gebilde wird, die schematisch in F i g. 27 abgewickelt gezeig ist. Nur je eine Spulenseite sitzt in einem Schlitz.
4127
J-förmige Schlitzauskleidungen 148 nach F i g. 28 and 29 isolieren die Spulen gegen die Schlitzwände ausgenommen im Bereich nahe den Schlitzeingängen 149. Spulenköpfe ragen axial über die Stirnseiten des Kerns 140 hervor, ein Saix Spulenköpfe ist an Kornmutatorelemente 150 angeschlossen, von denen beim dargestellten Beispiel halb so viele vorgesehen sind wie Spulenschlitze.
Der unmagnetische, elektrisch leitende Körper hat bei diesem Ausführungsbeispiel die Form einer zylindrischen Hülse 151 mit offenen Enden, die sich vorzugsweise über die ganze axiale Länge der Wicklungsspulen 147 erstreckt. Die Innenfläche 152 der Hülse weist eine elektrische Isolierschicht 153 auf. Zwei voneinander entfernte L-förmige Arme 154, 155. von denen ein Schenkel bei 156 am Außenumfang der Hülse angeschweißt und der andere mit Bolzen 157 an einer Grundplatte 158 befestigt ist. halten die Hülse 151. Die Grundplatte 158 trägt ferner zwei aufrechte Träger 159 und 162, jeweils einen an einem Ende der Hülse 151, um den Ankerkern in der Hülse zu halten. Eine bogenförmige Quernut 163 in der Oberkante des jeweiligen Trägers nimmt die Ankerwelle auf und unterstützt die Achse des Kerns koaxial zur Längrachse der Hülse 151. Zwei schwenkbare Riegel 164 verankern den Träger 162 lösbar auf der Grundplatte 158, um den Einbau und das Herausnehmen des Ankerkerns in die bzw. aus der Hülse 151 zu ermöglichen. Bei dieser Anordnung liegt der Umfang des Kerns 140 nahe der Innenfläche 152 der Hülse 151.
Die Spulen 147 sind in Reihe über zwei Bürsten 168, 169, Leitungen 166. 167 und Klemmen 48, 49 an HiP Hudle 50 angeschlossen. Die Bürsten werden gegen Sei de? Kommutatorelemente ISO gehalten, die um 180° gegeneinander versetzt sind. D.e Bürsten bestehen voLgsweise aus einer Silberverbindung und werden mit einer Kante fest gegen die Komrnuutorelemente gehalten, indem Druckschrauben 171 η is Sen Gewindehaltern 172 verwendet werden. Sie Hai er 172 rasen radial durch Öffnungen 173 in de-Hüls 151 und"werden mit Schrauben 174 gehalten In Fig ->5, 28 ist mit A die Ausgangslage der
^JS h
vorzugsweise werden zwei kraftige Stromstobc durch die Spulen geschickt, um die gewünschte Spulenumformung aus Lage A in eine Zwischenlage B bri der die wfndungen in den Schlitzen alle mnerhain de Schlitzisolierungen 148 (Fig. 29) liegen unu schließlich in die in durchgezogenen Linien dargestellte Endlaee C zu erhalten.
Wesen der Überlappung der Spulenendtcu (Fie~->7) besonders an der dem Halter 162 gegc; überlieecnden Stirnfläche des Kerns werden d.e W: düngen in einem gewissen Grade zusammengepre.· selbst wenn sie nicht von der Hülse 151 umgei. ■ . sind Bei diesem Ausführungsbeispiel kann also u unmaenetisch·: Material lediglich in der Nahe ο Umfangs des Kerns 140 angeordnet werden, um gir. stiee E^eebriisse zu erreichen.
Die Stromstöße können auch durch die Spulen U «schickt werden, ehe sie an die einzelnen Kommut.:- torelemente 150 angeschlossen werden; m dieser Falle werden die Leitungen 166. 167 direkt mit de Anschlüssen der in Reihe geschalteten Spulen ve; bunden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren .'um Verformen einer elektrischen Spule mittels eines durch diese geschickten Strom-Stoßes, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Nähe der Bereiche, von denen fort Teile der Spule zu bewegen sind, Elemente aus elektrisch leitendem, nichtmagnetischem Werkstoff und in der Nähe der Bereiche, zu denen hin Teile der Spule zu bewegen sind, Elemente aus ferromagnetischem Werkstoff anordnet und daß durch die Spule wenigstens ein Stromstoß vorbestimmter Größe geschickt wird.
2. Vorrichtung zum Zusammenpressen einer runden, locker gewickelten Spule nach dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter (34-38) zur Aufnahme der Spule (31). der aus ferromagnetischem Material besteht und durch einen zylindrischen Körper (32), auf den die Spule (31) aufgesetzt wird, der aus nichtmagnetischem, elektrisch leitendem Material besteht (Fig. 1 bis 4).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Deckel (41) aus nichtmagnetischem, elektrisch leitendem Material.
4. Vorrichtung zur Verformung einer ringförmigen Spule in eine langgestreckte Spule nach dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen liehälter (76) zur Aufnahme der Spule (55), in den zwei Paare einander diametral gegenüberliegender Körper (64, 65; 68, 69) aus ferromagnetischem bzw. nichfma^ netischem, elektrisch leitendem Material angeordnet sind, deren der Spule (55) zugewandte Flächen (71, 72, 79) konkav geformt sind, und durch innerhalb der Spule (f5) gegenüber den Körpern (68, 69) aus ferromagnetischem Malerial angeordnete Körper (58, 59) aus nichtmagnetischem, elektrisch leitendem Material, deren der Spule zugewandte Flächen (61, 62) konvex geformt sind (Fig. 5 bis 7).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Spule (55) angeordneten Körper (58. 59) durch einen Körper (63) aus ferromagnetischem Material verbunden sind.
6. Vorrichtung zum Verformen der Spulenköpfe wenigstens einer in den Statorkern einer elektrischen Maschine eingesetzten Spule einer Wicklung nach dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper (101) aus nichtmagnetischem, elektrisch leitendem Material, der in die zentrale Bohrung (85) des Statorkerns (80) eingesetzt wird (Fig. 8 bis 21).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen die Spulenköpfe mehrerer Spulen umgebenden Ring (116) aus nichtmagnet' schem, elektrisch leitendem Material (Fig. 17).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein die Spulenköpfe mehrerer Spulen umgebendes, ringförmiges, zweiteiliges Formwerkzeug (121), dessen Form der der zu formenden Spulenköpfe angepaßt ist (Fig. 19).
9. Vorrichtung zur Verformung der Ankerwicklung einer elektrischen Maschine nach dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen den Ankerkern (140) umgebenden Ring (151) aus nichtmagnetischem, elektrisch lei- ^VSl^2^^ Ansprüche 2
κ^?(ΑΑΧ^1Α^Α
manischem, elektrisch leitendem Matenal und der bzw. den zu verformenden Spulen (31, 55 93-96) eine Isolierung (53; 79; 102; 103, 153, 119) angeordnet ist.
DE1488515A 1964-11-30 1965-11-30 Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule Expired DE1488515C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US414826A US3333328A (en) 1964-11-30 1964-11-30 Methods for changing relative positions of movable conductors for use in electrical inductive devices

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1488515A1 DE1488515A1 (de) 1969-07-24
DE1488515B2 DE1488515B2 (de) 1973-11-22
DE1488515C3 true DE1488515C3 (de) 1974-06-12

Family

ID=23643137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1488515A Expired DE1488515C3 (de) 1964-11-30 1965-11-30 Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3333328A (de)
BE (1) BE673091A (de)
DE (1) DE1488515C3 (de)
ES (1) ES320088A1 (de)
GB (1) GB1099053A (de)
NL (1) NL6515540A (de)
SE (1) SE312852B (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3407468A (en) * 1965-12-10 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for altering the configuration of electrical coils of inductive devices
GB1105500A (en) * 1965-12-10 1968-03-06 Gen Electric Improvements in apparatus for altering the configuration of electrical coils of inductive devices and improved method for achieving such alterations
US3456338A (en) * 1966-07-11 1969-07-22 Gen Electric Method for changing the configuration of and for bonding electrical coils of inductive devices
US3391379A (en) * 1966-07-20 1968-07-02 Gen Electric Electrical connector for establishing a multipoint contact with an insulated conductor
GB1118514A (en) * 1966-07-28 1968-07-03 Gen Electric Process of developing electrical coils in inductive devices and apparatus for practicing the process
GB1130665A (en) * 1966-07-28 1968-10-16 Gen Electric Apparatus and method for changing relative positions of movable conductors of an electrical inductive device
US3407482A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Method of displacing and compacting end turn portions of windings useful in inductive devices
US3471917A (en) * 1966-07-28 1969-10-14 Gen Electric Apparatus for turn development of electrical coils in inductive devices
GB1141136A (en) * 1966-07-28 1969-01-29 Gen Electric Method and apparatus for developing coils in inductive devices
US3407484A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Method of forcing back electrical coils carried by slotted structure
US3471926A (en) * 1966-07-28 1969-10-14 Gen Electric Process for turn development of electrical coils in inductive devices
GB1137698A (en) * 1966-07-28 1968-12-27 Gen Electric Method and apparatus for effecting coil press-back in inductive devices
US3407473A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for effecting coil press-back in inductive devices
US3407483A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Process for achieving desired positions of electrical coils relative to a magnetic core
US3407471A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for changing relative positions of movable conductors of an electrical inductive device
US3432907A (en) * 1966-07-28 1969-03-18 Gen Electric Apparatus for altering the configuration of electrically conductive turns of inductive devices
US3407469A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for developing electrical coils in inductive devices
US3407474A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for obtaining desired positions of electrical coils relative to magnetic cores
US3407470A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for effecting coil-placing operations in inductive devices and method of manufacturing same
US3407472A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Apparatus for developing electrical coils in inductive devices
US3534460A (en) * 1966-07-28 1970-10-20 Gen Electric Apparatus including circuitry for effecting coil press-back in inductive devices
US3407481A (en) * 1966-07-28 1968-10-29 Gen Electric Method of pressing back electrical coil end turn portions in an inductive device
US3438125A (en) * 1967-01-13 1969-04-15 Gen Electric Method for attaining the desired configurations of electrical coils
US3465431A (en) * 1967-04-10 1969-09-09 Atomic Energy Commission Method for making baseball seam magnetic coils
US3407485A (en) * 1967-08-17 1968-10-29 Gen Electric Method for controlling the desired position of coil end turns relative to a turn-accommodating member
US3528092A (en) * 1968-01-26 1970-09-08 Gen Motors Corp Electromagnetic forming method and apparatus
US3455007A (en) * 1968-07-22 1969-07-15 Gen Electric Apparatus for transforming and testing of electrical coils in an inductive device
ES2086041T3 (es) * 1991-10-16 1996-06-16 France Transfo Sa Procedimiento de compresion de devanados electricos que equipan los transformadores.
US7601030B2 (en) * 2007-02-16 2009-10-13 Hammond Power Solutions, Inc. Method and apparatus for directly mounting fuses to transformer terminals

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2377175A (en) * 1939-01-24 1945-05-29 Gen Electric Display apparatus
US2506173A (en) * 1947-11-07 1950-05-02 Cem Comp Electro Mec Machine for inserting coils in electric stators
US2691306A (en) * 1951-01-30 1954-10-12 Jesse W Beams Magnetically supported rotating bodies
US2976907A (en) * 1958-08-28 1961-03-28 Gen Dynamics Corp Metal forming device and method
US3092165A (en) * 1961-01-11 1963-06-04 Gen Dynamics Corp Magnetic forming method and apparatus therefor
US3115857A (en) * 1961-06-05 1963-12-31 Republic Aviat Corp Metal forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
NL6515540A (de) 1966-05-31
DE1488515A1 (de) 1969-07-24
BE673091A (de) 1966-05-31
ES320088A1 (es) 1966-04-16
DE1488515B2 (de) 1973-11-22
GB1099053A (en) 1968-01-10
US3333328A (en) 1967-08-01
SE312852B (de) 1969-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1488515C3 (de) Verfahren zum Verformen einer elektrischen Spule
DE102015116141B4 (de) Synchronmaschine mit einer gemeinsamen Motor/Generator-Erreger-Stufe
DE1488517C3 (de) Verfahren zur Änderung der Form einer auf dem Magnetkern einer elektrischen Maschine aufgebrachten Wicklung
DE3011079A1 (de) Verfahren zur herstellung eines magnetankers geteilten aufbaus und anker nach diesem verfahren
DE69205445T2 (de) Verfahren zur Erstellung eines statischen, elektromagnetischen Induktors.
DE1488516C3 (de) Verfahren zur Änderung der Form einer auf den Magnetkern einer elektrischen Maschine aufgebrachten Wicklung
DE1488784A1 (de) Hochleistungssynchronmaschine mit hoher mittlerer Induktion im Luftspalt
DE102022108587A1 (de) Stator mit gedruckten endwindungen und verfahren zum herstellen desselben
DE1922153A1 (de) Laeufer einer vierpoligen elektrischen Synchronmaschine mit ausgepraegten Polen
DE102016219828A1 (de) Rotierende elektrische Maschine
DE1204314B (de) Staenderwicklung eines Induktions-Kleinstmotors fuer Zwei- oder Mehrphasen-Wechselstrom
DE1538827A1 (de) Gleichstrommotor
DE102012103731A1 (de) Elektromotor
DE69503947T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Ankern einer dynamoelektrischen Maschine
DE2117048C3 (de) Verfahren zum Herstellen einer scheibenförmigen Wellenwicklung aus isoliertem Draht für eine elektrische Axialluftspaltmaschine
WO2019057597A1 (de) Elektrische maschine
AT304694B (de) Verfahren zur Herstellung eines ausgeprägte Pole aufweisenden Stators einer elektrischen Maschine
DE2134039A1 (de) Verfahren zur herstellung eines ausgepraegte pole aufweisenden stators einer elektrischen maschine und nach diesem verfahren hergestellter stator
DE1508394B1 (de) Vorrichtung zum trennen zusammenhaftender blechzuschnitte unter anwendung eines magnetfeldes
DE1613109A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Wickeln von Spulen in Induktionseinrichtungen
DE1613107A1 (de) Verfahren zum Umordnen und Binden elektrischer Spulen
WO2019057383A1 (de) Elektrische maschine
DE916780C (de) Lamellierter Kern eines magnetischen Kreises
DE1488518C (de) Verfahren zum Einbringen einer aus Spulen mit mehreren Windungen bestehenden Wicklung in genutete Magnetkerne elektrischer Maschinen
DE1508394C (de) Vorrichtung zum Trennen zusammenhaftender Blechzuschnitte unter Anwendung eines Magnetfeldes

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee