DE1613298B2 - PARTS OF HIGH-TEMPERATURE RESISTANT WINDINGS OF ELECTRIC MOTORS EMBEDDED IN CAST RESIN OR RESIN COMPOSITES - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf in Gießharz oder Gießharzmassen eingebettete Teile hochtemperaturbeständiger Wicklungen von Elektromotoren mit kompressibler oder elastischer Zwischenschicht mit hohem Druckverformungsrest.The invention relates to parts that are embedded in cast resin or cast resin compounds and are resistant to high temperatures Windings of electric motors with a compressible or elastic intermediate layer high compression set.

Die Einbettung und Umhüllung von Teilen, z.B. Wickelköpfen hochtemperaturbeständiger Wicklungen von Elektromotoren in Gießharzmassen auf der Basis von Epoxid- bzw. Polyesterharzen ist bekannt. Nachteilig wirken sich bei mittleren Motorengrößen die Schrumpfung bei der Aushärtung der Gießharze oder Gießharzmassen und der unterschiedliche kubische Ausdehnungskoeffizient bei starken Temperaturänderungen aus. Auch durch die Zumischung größerer Mengen von geeigneten Füllstoffen können diese Nachteile der Gießharze oder Gießharzmassen nicht voll beseitigt werden. Da sich bei dem Vergießen von Wickelköpfen die Gießharze oder Gießharzmassen sehr gut mit den Eisenteilen des Ständers, z.B. dem Ständerblechpaket, verbinden, besteht die Gefahr, daß durch den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Wicklung und des Vergusses Risse im Gießharz oder in der Gießharzmasse entstehen. Es besteht nun die Möglichkeit und ist bereits vorgeschlagen worden die Wirkung der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten beider Teile durch die Zwischenschaltung von kompressiblen oder elastischen Werkstoffen mit hohem Druckverformungsrest wesentlich herabzusetzen. Bei der komplizierten geometrischen Form von Wicklungen für rotierende elektrische Maschinen ist es aber nicht ohne weiteres möglich, allseitig die vorher erwähnte kompressible Zwischenschicht aufzubringen.The embedding and wrapping of parts, e.g. winding heads of high-temperature-resistant windings of electric motors in cast resin compositions based on epoxy or polyester resins is known. Disadvantageous In the case of medium-sized engines, the shrinkage during the hardening of the casting resins or Cast resin compounds and the different cubic expansion coefficients in the event of strong temperature changes the end. These can also be achieved by adding larger amounts of suitable fillers Disadvantages of the casting resins or casting resin compounds cannot be completely eliminated. Since the shedding of The cast resins or cast resin compounds work very well with the iron parts of the stator, e.g. the Stator core, connect, there is a risk that due to the different expansion coefficients the winding and the potting cracks appear in the cast resin or in the cast resin compound. It there is now the possibility and has already been proposed the effect of the different Expansion coefficients of both parts through the interposition of compressible or elastic ones Significantly reduce materials with a high compression set. With the complicated geometric However, it is not straightforward in the form of windings for rotating electrical machines possible to apply the aforementioned compressible intermediate layer on all sides.

Es sind deshalb Teile der Wicklung, hauptsächlich im Bereich des Wickelkopfes, vorhanden, bei denen eine direkte Berührung mit dem Gießharz oder der Gießharzmasse vorliegt. Bei diesen Teilen muß durch eine Trennschicht verhindert werden, daß bei unterschiedlichen Dehnungsverhältnissen, z.B. bei hohen Temperaturbeanspruchungen der Wicklung durch Schaltbetrieb oder Überlastung, Beschädigungen der Draht- und Wickelkopfisolierung durch die Gießharzumhüllung verursacht werden. Die Trennschicht selbst muß jedoch eine gute Haftung mit der kompressiblen Zwischenschicht eingehen.There are therefore parts of the winding, mainly in the area of the winding head, in which there is direct contact with the casting resin or the casting resin compound. These parts must go through a separating layer can be prevented from occurring at different expansion ratios, e.g. at high Temperature stresses on the winding due to switching operation or overload, damage to the Wire and winding head insulation are caused by the cast resin coating. The separation layer however, it must itself adhere well to the compressible intermediate layer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Teile hochtemperaturbeständiger Wicklungen von Elektromotoren der eingangs geschilderten Art zu schaffen, . welche einerseits eine Trennschicht gegenüber der Gießharzeinbettung und andererseits eine einwandfreie Bindung gegenüber der kompressiblen Zwischenschicht aufweisen.The invention is based on the object of providing parts of high-temperature-resistant windings of electric motors to create the type described above,. which on the one hand a separating layer against the Cast resin embedding and, on the other hand, a perfect bond to the compressible intermediate layer exhibit.

ίο Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Erfindung besteht bei in Gießharz oder Gießharzmassen eingebetteten Teilen hochtemperaturbeständiger Wicklungen von Elektromotoren mit kompressibler oder elastischer Zwischenschicht mit hohem Druckverformungsrest darin, daß erfindungsgemäß die kompressible oder elastische Zwischenschicht durch Verwendung einer Drahtisolierung mit einer Deck- und Gleitschicht auf der Basis eines öligen, linearen Methyl-Phenyl-Polysiloxans und/oder durch Verwendung einer Tränklackschicht auf der Basis stark vernetzter Methyl- oder Methyl-Phenyl-Siliconharze eine gute Haftung mit der Wicklungsoberfläche eingeht, während die Deck- und Gleitschicht der Drahtisolierung und die Tränklackschicht als Trennschicht gegenüber der Gießharzumhüllung wirken.ίο The solution to the problem posed by the invention consists of high-temperature-resistant windings in the case of parts embedded in cast resin or cast resin compounds of electric motors with a compressible or elastic intermediate layer with a high compression set in that, according to the invention, the compressible or elastic intermediate layer by using a wire insulation with a top and sliding layer based on an oily, linear methyl-phenyl-polysiloxane and / or through the use of an impregnating lacquer layer on the basis of highly crosslinked Methyl or methyl phenyl silicone resins adhere well to the winding surface while the top and sliding layer of the wire insulation and the impregnating varnish layer as a separating layer opposite the cast resin coating act.

Die Erfindung geht von der Voraussetzung "aus, daß bereits bei der Drahtisolierung für die Wicklung eine Zusammensetzung gewählt wird, welche den Forderungen ohne zusätzliche Maßnahmen gerecht wird.The invention is based on the premise "that already with the wire insulation for the winding a composition is chosen which meets the requirements without additional measures.

Dabei muß berücksichtigt werden, daß diese besondere Drahtisolierung den hohen Temperaturbeanspruchungen ohne Einbuße der Lebensdauer entspricht. In den meisten Fällen ist die Ausführung der Wicklungs- und Drahtisolierung in Isolierstoffklasse H nach VDE 0530 erforderlich, wohingegen der Verguß in Gießharz oder in Gießharzmasse bei Verwendung entsprechender hochtemperaturbeständiger Harzkomponenten und dazugehöriger Füllstoffe höchstens in die Isolierstoffklasse F nach VDE 0530 eingestuft werden kann. Werden bei der Wickelkopfisolierung durch Bänder und Phasentrenn- oder Zwischenisolationen die Einzeldrähte der Spulen abgedeckt, so kann die auf den Drähten vorhandene Trennschicht nicht überall wirksam werden.It must be taken into account that this special wire insulation can withstand high temperature loads corresponds to the service life without loss of service life. In most cases, the execution of the winding and wire insulation in insulation class H according to VDE 0530 is required, whereas potting is required in cast resin or in cast resin compound when using corresponding high-temperature-resistant resin components and the associated fillers classified at most in insulation class F according to VDE 0530 can be. Are used for end winding insulation by tapes and phase separation or intermediate insulation the individual wires of the coils are covered, so the separating layer on the wires can do not take effect everywhere.

Für diese Teile des Wickelkopfes, die entweder mit der Gießharzumhüllung in Berührung kommen oder die kompressible Zwischenschicht erhalten, kann durch Verwendung einer Tränklackschicht auf der Basis stark vernetzter Methyl- oder Methyl-Phenyl-Silicone eine ähnliche Wirkung erzielt werden wie' für die Gleit- und Trennschicht der Drahtisolierung.For those parts of the end winding that either come into contact with the cast resin coating or the compressible intermediate layer can be obtained by using an impregnating varnish layer on the Based on highly cross-linked methyl or methyl phenyl silicones A similar effect can be achieved as for the sliding and separating layer of the wire insulation.

Eine Drahtisolierung, die den vorgenannten Forderungen — thermische Beständigkeit in Isolierstoffklasse H und ari der Oberfläche Trennschicht gegenüber der Gießharzumhüllung bei gleichzeitiger guter Verbindung mit einer Tränklackschicht — entspricht, besteht beispielsweise aus einer einfachen Glasseidenumspinnung, die mit einem Isolierharz auf siliziumorganischer Basis imprägniert ist und die eine zusätzliehe Imprägnierschicht mit thermoplastischem Verhalten aufweist, auf der eine Folie auf Isophthalsäure- oder Terephthalsäure-Polyester-Basis in der Stärke von 10 bis 20 μ aufgebracht ist (vgl. Deutsche Auslegeschrift 1,102,265). Die Folienoberfläche dieser Drahtisolierung erhält eine Deck- und Gleitschicht, die aus einem an sich für Schmierzwecke bekannten öligen, bevorzugt linearen Methyl-Phenyl-Polysiloxan besteht, dessen Endgruppen mit Tri-Methyl-Silyl-A wire insulation that meets the aforementioned requirements - thermal resistance in insulation class H and ari of the surface separating layer against the cast resin coating with a simultaneous good connection with an impregnating lacquer layer - consists, for example, of a simple glass silk wrapping, which is impregnated with an insulating resin based on organosilicon and one has additional impregnation layer with thermoplastic behavior, on which a film based on isophthalic acid or terephthalic acid polyester in a thickness of 10 to 20 μ is applied (cf. German Auslegeschrift 1,102,265). The film surface of this wire insulation is given a cover and sliding layer, which consists of an oily, preferably linear, methyl-phenyl-polysiloxane known per se for lubrication purposes, the end groups of which are tri-methyl-silyl

Gruppen gestoppt sind und das eine Viskosität zwischen 50 und 1000 cSt aufweist (Deutsche Offenlegungsschrift 1,463,553).Groups are stopped and that has a viscosity between 50 and 1000 cSt (German Offenlegungsschrift 1,463,553).

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielhaft erläutert, wobei die einzige Figur der Zeichnung einen Schnitt durch einen Wickelkopf eines Drehstrommotors mit geträufelter Runddrahtwicklung zeigt.The invention is explained by way of example in the following description with reference to the drawing in one embodiment, the only figure being FIG Drawing a section through a winding head of a three-phase motor with trickled round wire winding shows.

Das Ständerblechpaket 1 geht eine gute Verbindung mit der Umhüllung aus Gießharz oder Gießharzmasse 2 ein. Die aus Runddrähten 5 bestehenden Teilspulen werden zu einem Wickelkopf 3 geformt. Der Wickelkopf erhält eine kompressible oder elastische Schicht 4 mit hohem Druckverformungsrest. Diese Schicht besteht bei Ausführung der Wicklung in Isolierstoffklasse H aus Elastomeren auf Silicon-Basis. Die Isolierung der Kupferdrähte erfolgt mit einer Glasseidenumspinnung, einer thermoplastischen Imprägnierschicht, auf der eine Umspinnung aus Terephthalsäure-Polyester-Folie aufgebracht ist. Zusätzlich erhält die Folienumspinnung eine Deck- und Gleitschicht aus einem öligen, linearen Methyl-Phenyl-Polysiloxan. Diese Deck- und Gleitschicht 7 wirkt einerseits als Haftschicht für die kompressible oder elastische Schicht 4 auf der Basis von Silicon-Elastomeren, andererseits als eindeutige Trennschicht an allen direkten Berührungsstellen 8 mit der Gießharzmasse 2. An den Teilen des Wickelkopfes, bei denen dieThe stator core 1 has a good connection with the casing made of cast resin or cast resin compound 2 a. The coil sections consisting of round wires 5 are formed into a winding head 3. The winding head receives a compressible or elastic layer 4 with a high compression set. If the winding is made in insulation class H, this layer consists of silicone-based elastomers. The insulation of the copper wires is done with a glass silk covering, a thermoplastic impregnation layer, on which a wrapping made of terephthalic acid polyester film is upset. In addition, the film wrapping is given a top and sliding layer from an oily, linear methyl-phenyl-polysiloxane. This cover and sliding layer 7 acts on the one hand as an adhesive layer for the compressible or elastic Layer 4 based on silicone elastomers, on the other hand as a clear separating layer on all direct points of contact 8 with the cast resin compound 2. On the parts of the winding head where the

ίο Drahtisolierung nicht unmittelbar mit der Gießharzmasse oder mit der kompressiblen bzw. elastischen Zwischenschicht in Berührung kommt, wird die Trenn- oder Haftschicht durch Verwendung eines Tränklacküberzuges auf der Basis stark vernetzter Methyl- oder Methyl-Phenyl-Siliconharz erreicht. Es erfolgt damit eine gute Haftung der kompressiblen bzw. elastischen Zwischenschicht auf der Wicklungsoberfläche, dagegen wirkt dieser Tränklacküberzug bei direkter Berührung mit der Gießharzumhüllung als Trennschicht. ίο Wire insulation not directly with the cast resin compound or comes into contact with the compressible or elastic intermediate layer, the Separating or adhesive layer through the use of an impregnating lacquer coating on the basis of highly cross-linked Reached methyl or methyl phenyl silicone resin. This results in good adhesion of the compressible or elastic intermediate layer on the winding surface, on the other hand this impregnating varnish coating works more directly Contact with the cast resin coating as a separating layer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: In Gießharz oder Gießharzmassen eingebettete Teile hochtemperaturbeständiger Wicklungen von Elektromotoren mit kompressibler oder elastischer Zwischenschicht mit hohem Druckverformungsrest, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible oder elastische Zwischenschicht durch Verwendung einer Drahtisolierung mit einer Deck- und Gleitschicht auf der Basis eines öligen, linearen Methyl-Phenyl-Polysiloxans und/oder durch Verwendung einer Tränklackschicht auf der Basis stark vernetzter Methyl- oder Methyl-Phenyl-Siliconharze eine gute Haftung mit der Wicklungsoberfläche eingeht, während die Deck- und Gleitschicht der Drahtisolierung und die Tränklackschicht als Trennschicht gegenüber der Gießharzumhüllung wirken.Parts of high-temperature-resistant windings of Electric motors with a compressible or elastic intermediate layer with a high compression set, characterized in that the compressible or elastic intermediate layer through Use of wire insulation with a top and sliding layer on the basis of an oily, linear Methyl-phenyl-polysiloxane and / or by using an impregnating varnish layer on the base highly cross-linked methyl or methyl phenyl silicone resins enters into good adhesion with the winding surface, while the top and sliding layer the wire insulation and the impregnating varnish layer as a separating layer from the cast resin coating works.