Die Erfindung betrifft rotierende elektrische Maschinen in Hochtemperaturausführung, die
in Normalbetrieb eine Wicklungstemperatur von 220°C haben und eine Lebensdauer bei
dieser Temperatur von über 20000 Stunden gewährleisten und bei einer
Umgebungstemperatur von 400°C mindestens 3 Stunden betrieben werden können.The invention relates to rotating electrical machines in high temperature design, the
in normal operation have a winding temperature of 220 ° C and a service life at
guarantee this temperature of over 20,000 hours and at a
Ambient temperature of 400 ° C can be operated for at least 3 hours.
Die internationale Norm für rotierende elektrische Maschinen IEC 34 -1 begrenzt die
ausgeführten Wärmeklassen nach oben auf die Wärmeklasse H, der einen maximale
Temperatur von 180°C entspricht. Auf Grund der üblicherweise eingesetzten Isolierstoffe,
Lager und Schmierstoffe ist ein Dauerbetrieb oberhalb dieser Temperatur dann nicht
möglich und es bleiben thermische Überbeanspruchungen von der Zeit und der Höhe her
begrenzt. Diese Temperaturen werden mit Lackdrahtisolierungen und Kaptonmaterialien
erreicht.The international standard for rotating electrical machines IEC 34-1 limits the
executed heat classes up to heat class H, which is a maximum
Temperature of 180 ° C corresponds. Because of the insulation materials commonly used,
Bearings and lubricants are then not in continuous operation above this temperature
possible and there remain thermal overloads in terms of time and height
limited. These temperatures are with enamelled wire insulation and Kapton materials
reached.
Aus der DE 23 42 070 C3 ist eine elektrische Maschine in Hochtemperaturausführung
bekannt bei der in halboffene Nuten eines Blechpaketes eine Nutauskleidung aus einem
glimmerhaltigen hochtemperaturfesten Flächenisolierstoff angeordnet ist. In die Nut ist eine
Träufelwicklung aus Wickeldraht, der mit Glasfasergarn umsponnen ist, unter zusätzlicher
Anordnung einer beigelegten PE-Folie eingelegt. Diese elektrische Maschine wird
anschließen mit einer besonderen Tränkmasse bestehend aus Füllstoffen und Silikonharz
getränkt und ausgehärtet. Solcherart Ausführungen von hochtemperaturfesten elektrischen
Maschinen sind sehr kostenintensiv.From DE 23 42 070 C3 is an electrical machine in a high temperature version
known in which a groove lining from a in half-open grooves of a laminated core
mica-containing high-temperature-resistant surface insulating material is arranged. There is one in the groove
Drip winding made of winding wire, which is wound with glass fiber yarn, with additional
Arrangement of an enclosed PE film inserted. This electrical machine will
connect with a special impregnating compound consisting of fillers and silicone resin
soaked and cured. Such designs of high temperature resistant electrical
Machines are very expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rotierende elektrische Maschine zu
schaffen, deren thermische Überbeanspruchung zeitlich wesentlich vergrößert werden kann
und/oder die bei wesentlich höheren Übertemperaturen als herkömmliche elektrische
Maschinen betreibbar ist.
The invention has for its object to a rotating electrical machine
create, whose thermal overload can be significantly increased in time
and / or at much higher overtemperature than conventional electrical
Machines can be operated.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch gelöst.According to the invention the object is achieved by the patent claim.
Überraschenderweise wurde gefunden, das an sich bekannte technische Merkmale aus dem
Bereich elektrischer Niederspannungsmaschinen unter Verwendung von Bauteilen
elektrischer Niederspannungs-Asynchronmaschinen in der erfindungsgemäßen
Kombination auch für elektrischer Maschinen, deren thermische Überbeanspruchung
gegenüber dem bisherigen Stand der Technik zeitlich verlängert und/oder höhere Werte
ohne Zerstörung der elektrischen Maschine erreichen kann, einsetzbar sind.Surprisingly, it was found that the technical features known per se from the
Field of low voltage electrical machines using components
low-voltage electrical asynchronous machines in the invention
Combination also for electrical machines, whose thermal overload
compared to the previous state of the art, extended in time and / or higher values
can be achieved without destroying the electrical machine.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In den Magnetkörper einer Niederspannungs-Asynchronmaschine mit halboffenen Nuten ist
eine Runddraht-Träufelwicklung mit Zweischicht-Lackdraht, umbandelt mit 30%
überlappten, hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit Glasseidengewebeträger,
eingelegt. Die halboffenen Nuten sind mit einer Nutauskleidung aus glimmerhaltigen
hochtemperaturfesten Flächenisolierstoff ausgekleidet. Die Schaltenden sind wie die
Runddraht-Träufelwicklung mit dem gleichen hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit
Glasseidengewebeträger mehrfach überlappt umbandelt. Als Phasenisolierung ist ein
gleichartiger hochtemperaturfester Flächenisolierstoff auf Glimmerbasis, wie der als
Nutauskleidung verwendete, angeordnet. Als Lager für die erfindungsgemäße elektrische
Maschine in Hochtemperaturausführung sind thermisch stabilisierte Lager mit Stahlkäfig in
der Lagerluftgruppe C4 eingesetzt. Dies ist erforderlich, um die Wärmewirkungen bei
längerer thermischer Überlastung über einen langen Zeitraum zu kompensieren. Die
Lagerschmierung wird mit Hilfe eines hochtemperaturfesten Fettes, welches Temperaturen
bis 400°C ohne Verlust der Schmierwirkung ermöglicht, realisiert. Als Klemmenbrett wird
ein Porzellan-Klemmenbrett verwendet, wobei die Ableitungen aus Kupferlitze mit einem
hochtemperaturfesten Feinglimmerband mit Glasseidengewebeträger 50% überlappt
umbandelt ausgeführt sind. Die gesamte Maschine ist mit einem hochtemperaturfesten
Silikonharz imprägniert.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In the magnetic body of a low-voltage asynchronous machine with half-open grooves
a round wire trickle winding with two-layer enamelled wire, banded with 30%
overlapped, high-temperature-resistant fine mica tape with fiberglass fabric backing,
inserted. The semi-open grooves have a groove lining made of mica
high temperature resistant surface insulation lined. The switchers are like that
Round wire trickle winding with the same high temperature resistant mica tape
Glass fiber fabric carrier banded several times overlapped. As phase insulation is a
Similar high-temperature-resistant surface insulating material based on mica, such as the
Groove lining used, arranged. As a bearing for the electrical according to the invention
High-temperature machines are thermally stabilized bearings with a steel cage in
the internal clearance group C4. This is necessary to reduce the heat effects
compensate for longer thermal overloads over a long period of time. The
Bearing lubrication is carried out with the help of a high-temperature-resistant grease, which has temperatures
up to 400 ° C without losing the lubricating effect. As a terminal board
a porcelain clipboard is used, the leads made of copper braid with a
high-temperature-resistant fine mica tape with a 50% overlap of fiberglass fabric
banded are executed. The entire machine is with a high temperature resistant
Impregnated silicone resin.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung dieser elektrischen Maschine kann diese bei einer
Umgebungstemperatur von 400°C 3 Stunden lang betrieben werden.In an embodiment of this electrical machine according to the invention, it can be used in a
Ambient temperature of 400 ° C for 3 hours.