DE2258336A1

DE2258336A1 - Spule zum einlegen in die nuten einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE2258336A1
Application number: DE19722258336
Authority: DE
Inventors: Anders Dipl Ing Andersson; Anders Dipl Ing Bjoerklund; Lars-Goeran Dipl Ing Virsberg
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1973-06-14
Also published as: JPS4863201A; SE368890B; JPS5295002U; FR2162169B1; CA969593A; US3775628A; CH551098A; NO139761C; NO139761B; GB1402330A; FR2162169A1

Description

PATENTANWÄLTE
DiPL-INQ. H. MISSLING
DIPL.-ING. R. SCHLEE

drying. J. BOECKER 53 Gießer?, den 27.11 _wi972

GIESSEN₁ BIsmarckstraBe 43 Βθβ/Sn 11 „343

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolagett V ä s t e r a s /Schweden

Spule zum Einlegen in die Nuten einer elektrischen Maschine

Die Erfindung betrifft eine Spule zum Einlegen in die Nuten des Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, die ein Bündel mehrerer nebeneinander angeordneter Leiter umfaßt, die mit einer Leiterisolation zur Isolierung der Leiter gegeneinander versehen sind, sowie eine das Bündel umschließende Hauptisolation zur Isolierung des Bündels gegenüber dem Maschineneisen, wobei das Bündel Leiter mit zumindest einer einem benachbarten Leiter zugewandten Seite und zumindest einer der Hauptisolierung zugewandten Seite umfaßt. Das Bündel kann dabei aus Windungen eines einzigen isolierten Leiters bestehen. Es kann auch aus mehreren separaten isolierten Leitern bestehen, sogenannten Teilleitern, die an ihren Enden elektrisch miteinander verbunden sind, meistens parallelgeschaltet·

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Das Leiterbündel ist von einer Hauptisolation zur Isolierung des Bündels gegenüber dem Maschineneisen umgeben, welches auf Erdpotential liegt. Die Hauptisolation enthält gewöhnlich Material, das glimmbeständig ist, z.B. Glimmer oder Silikongummi, und bei diessen Anbringung um das Leiterbündel kommen in der Regel Imprägnierungs-und Preßoperationen vor, um eine Isolierung ohne Hohlräume zu erhalten, die das Leiterbündel dicht umschließt·

Es hat sich inder Praxis als unmöglich erwiesen, Spulenisolationen herzustellen, die mit Sicherheit auf Dauer frei von inneren Hohlräumen bleiben, in denen Glimmen eintreten kann« Schon bei der Herstellung kann nicht völlig vermieden werden, daß in der Isolation kleine gasgefüllte Hohlräume auftreten« Infolge der thermischen und mechanischen Beanspruchung während des Betriebes tritt eine Alterung ein, die zu weiteren Hohlräumen und Spalten in der Isolation führen kann. Einer besonders hohen Alterungsbeanspruchung ist die Grenzschicht zwischen der Leiterisolation und der Hauptisolation ausgesetzt, da am Leiter die höchsten Temperaturen auftreten und diese Temperaturänderungen infolge der unterschiedlichen Wärmeausdehungskoeffizienten des Leitersund Isolationsmaterials mechanische Spannungen hervorrufen»

Wenn ein Glimmen auftritt, das die Leiterisolierung beeinflußt, besteht Gefahr, daß diese abgebaut und so geschwächt wird, daß ein Windungskurzschluß oder ein Kurzschluß zwischen den einzelnen

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Teilleitern entstehen kann_# Um diese Gefahr zu vermeiden, ist man "bestrebt, eine Leiterisolierung zu verwenden, die Glimmangriffen widersteht. Eine bekannte Leiterisolation, die gleichzeitig als Glimmschutz dient, besteht aus einer Umspinnung des Leiters mit einem Glimmerband, das aus Glimmerschuppen aufgebaut ist, die gewöhnlich mit einem Harzbindemittel auf einem Trägermaterial, ζ«B. Glasgewebe, befestigt sind* Mit Rücksicht auf kurzzeitige und mit sehr steiler Flanke auftretende Überspannungen, ζ,B. infolge von Schaltungsvorgängen, treten hohe elektrische Beanspruchungen zwischen benachbarten Windungen einer Spule auf» Dies erfordert eine elektrische Festigkeit der Leiterisolation, die um ein vielfaches größer als die für den normalen Betrieb erforderliche Spannungsfestigkeit ixit. Eine Faustregel besagt, daß die Isolierung zwi~ sehen benachbarten Windungen für eine Spannung in Höhe der Maschinennennspannung bemessen sein muß· Um mit einer Leiterisolierung aus Glimmerband eine ausreichende elektrische Festigkeit zu erhalten, ist eine verhältnismäßig dicke Isolierung erforderlich, die durch Umspinnen mit mehreren Lagen Band erreichbar ist. Diese Leiterisolierung hat mehrere Nachteile. Sie ist platzraubend und kostspielig und es entstehen leicht Schäden wie Falten und Sprünge in der Isolierung beim Biegen und anderen Beanspruchungen des Leiters beim Formen der Spule· Eine andere Leiterisolation, bei der die genannten Nachteile weniger ausgeprägt sind, besteht darin, daß auf dem Leiter eine

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Lackschicht aufgetragen ist, die normalerweise bei der Lackierung von Leitungsdrähten verwendet wird und die mit Glimmerband als Glimmschutz umsponnen wird. Aufgrund der hohen elektrischen Festigkeit der Lackschicht kann die Dicke der gesamten Isolierung in diesem Fall kleiner gehalten werden als bei der alleinigen Umspinnung mit Glimmerband· Um die darunterliegende Lachschicht effektiv gegen Glimmeinwirkung zu schützen und um gleichzeitig zu der elektrischen Festigkeit beizutragen, muß das Glimmerband mit Überlappung um den Leiter gewickelt werden. Die Bandumspinnung führt auch in diesem Fall zu Problemen beim Biegen des Leiters. Ist das Band zu lose mit der darunterliegenden Lackschicht verbunden, kann das Band auseinandergleiten· Ist es zu fest mit der Lackschicht verbunden, können beim Biegen leicht Risse entstehen.

Die Isolation und der Glimmschutz um den Leiter soll mit Rücksicht auf den begrenzten Platz in der Nut so dünn wie möglich sein, damit der Kupferfüllfaktor der Nut möglichst groß wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterisolation zu entwickeln, die sehr dünn ist, aber dennoch eine hohe elektrische Festigkeit hat. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Spule der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die der Hauptisolierung zugewandte Seite des Leiters und zumindest die dieser Seite naheliegenden Teile der den benach-

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barten Leitern zugewandten Seiten des Leiters von einer Leiterisolation aus einem in Längsrichtung des Leiters verlaufenden isolierenden Band derart umschlossen sind, daß zumindest eine Schicht des Bandes zwischen benachbarten Leitern vorhanden ist, und daß das Band aus Glimmer in Form kleiner Schuppen und aus einem linear unverzweigten oder verzweigten Polymer mit solcher thermischen Stabilität aufgebaut ist, daß die dieelektrische Festigkeit eines 50 ,um dicken Films des Polymers nach Alterung in Luft bei 155⁰G während einer Zeitspanne von 25.000 Stunden mindestens 50 % der anfänglichen dieelektrischen Festigkeit beträgt. Die dieelektrische Festigkeit kann gemäß VDE 0345/1.65 § 17 bestimmt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann man in dem Bereich, wo die Beanspruchungen am größten sind, d»h. zwischen den Seiten

und
der Leiter, die der Hauptisolation / der Maschinennut zugewandt sind, mit nur einer Schicht des Bandes einen effektiven Glimmschutz erlangen, während man bei normalem Umspinnen mit Band mindestens zwei Schichten verwenden muß, da das Band in diesem Falle überlappt um den Leiter gewickelt werden muß.

Gemäß der Erfindung werden somit die äußeren Abmessungen des Leiterbündels bedeutend kleiner als bei einem entsprechenden Leiterbündel, bei dem ein identisches Band aus Isoliermaterial mit der üblichen Überlappung um den Leiter gewickelt ist. Daß Fugen und Zwischenräume gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen

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dem glimmbeständigen Material an den Seiten der Leiter vorkommen, die einander zugewandt sind, führt zu keinen Nachteilen, da die Beanspruchung zwischen den Leitern bei normalem Betrieb niedrig ist und ev. vorkommende Überspannungen, wie bereits erwähnt, sehr kurzzeitig sind·

Die vorliegende Erfindung ist besonders gut für die Verwendung in elektrischen Maschinen und Apparaten für Betriebsspannungen über 3 kV geeignet, und zwar aufgrund der Glimmprobleme, die in solchen Maschinen und Apparaten auftreten·

Das Leiterbündel kann aus mehreren Leitern bestehen, von denen jeder eine aus einem einzigen isolierten Leiter bestehende Windung bildet und zur Bildung der endgültigen Form des Bündels ,· bogen wird· Es kann auch aus mehreren separaten isolierten Leitern, sogenannten Teilleitern, bestehen, die an ihren Enden elektrisch miteinander verbunden sind, und zwar meistens in Parallelschaltung·

Die Hauptisolation, deren Aufbau an sich kein Teil der Erfindung ist, kann auf verschiedene bekannte Arten angeordnet werden· Sie kann aus einer Bandage aus Glimmerband oder Glimmerbögen bestehen. Diese können aus großen Glimmerschuppen üblicher Art hergestellt sein, die z.B, mit einem Lackbindemittel wie Alkydharz oder einem dünnen Thermoplastfilm auf einem Trägermaterial wie Papier, Glasgewebe oder dergl. befestigt sind. Das Glimmer· material kann auch aus selbsttragendem Band oder Bögen aus

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einander überlappenden kleinen Glimmerschuppen bestehen, die durch Spalten von gewöhialicläem Glimmer hergestellt werden, wobei dieses Glimmermaterial gewöhnlich auch auf einem Trägermaterial befestigt ist·

Auf dem genannten Glimmerband oder den Glimmerbögen kann ein Bindemittel angebracht sein, das später, wenn das Material um das Leiterbündel gewickelt wird, die verschiedenen Schichten der Leiterisolierung miteinander verbindet. Ein solches Bindemittel kann jedoch auch hinzugefügt werden, nachdem das Isoliermaterial um das Lsiterbündel angebracht worden ist, und zwar durch Imprägnierung« Als geeignetes Bindemittel für die Schichten der Bandage kommen z_eB. ISsungsaittelfreie Harze wie Epoxyharze und ungesättigte Polyesterharze Ia Bstracht.

Die Hauptisolation kanaa auch aus Silikozigummi "bestehen, das in Band- oder Pastenform im das Leit@r"büaö.©l angaferaoht tsrird·

Die Leiterisolation, die Gegenstand der vorliegenden !Erfindung ist, ist, wie bereits erwähnt, aus einem linearen unverzweigten oder verzweigten Polymer mit besonderen Eigenschaften, sowie aus Glimmer in Form von kleinen Schuppen aufgebaut·

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Band aus Isoliermaterial aus einem zusammenhängenden Film des Polymers aufgebaut, in dem die Glimmersehuppen als Füllmittel homogen eingebettet sind.

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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Band aus Isoliermaterial aus einem zusammenhängenden Film des Polymers aufgebaut, auf dem die Glimmerschuppen als eine Schicht auf einer Seite oder auf beiden Seiten angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Band aus Isoliermaterial aus einer Mischung von Glimmerschuppen und kurzen Fasern des Polymers, die eine Matte bilden»

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Band aus Isoliermaterial aus einer Matte aus kurzen Fasern des Polymers, wobei die Glimmerschuppen als eine Schicht auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Matte angeordnet sind.

Als Beispiel für geeignete Polymere können Polyamidimid, Polyamid, Polyimid, sowie auf Polyhydantoin basierende Polymere, Polyetylenglykolterephtalat, Polykarbonat, Polysulfon und Polyfenylenoxyd genannt werden.

Die Glimmerschuppen sind zweckmäßigerweise von einer Größe

unter 2 mm .

Wenn die Glimmerschuppen in dem Polymer eingebettet sind, beträgt der Glimmergehalt vorzugsweise 25-75 % des Gesamtgewichtes des Glimmers und des Polymers»

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Wenn die Glimmerschuppen auf der Oberfläche eines Films oder einer Matte aus einem Polymer angeordnet sind, sind sie mit diesem bzw· dieser und miteinander mit einer dünnen Schicht eines Harzbindemittels verbunden, so daß man eine Schicht von einander überlappenden Schuppen erhält. Die Schicht bzw. jede Schicht aus Glimmerschuppen hat dabei eine Dicke von vorzugsweise 1-50 /um.

Wenn das Band aus Isoliermaterial aus einer Mischung von Glimmerschuppen und kurzen Fasern des Polymers besteht, liegt der Glimmergehalt vorzugsweise bei 25-75 % des Gesamtgewichtes des Glimmers und der Fasern. Ein solches Band kann hergestellt werden, indem Fasern und Glimmerschuppen zu einer Pulpe gemischt werden, wonach die Mischung dieser Komponenten zu Bögen geformt wird, und zwar mit Hilfe von ähnlichen Methoden^ wie sie bei der Herstellung von Papier verwendet werden. Die Fasern haben zweckmäßigerweise eine Länge von 0,5-25 πμ, vorzugsweise 1-10 mm, und eine Dicke von 1-50 /um, vorzugsweise 5-25 /um»

Die Leiterisolierung, d.h. das Polymer einschließlich der inkorporierten Glimmerschuppen bzw. einschließlich der auf der Oberfläche angeordneten Glimmerschuppenschicht, ha*t eine Dicke von 10-200 /um, vorzugsweise 25-125 /um.

Die Leiterisolierung ist zweckmäßigerweise mit einem porenfreien Harzbindemittel mit hoher Bruchdehnung und guter Steifheit an dem Leiter fixiert. Als Beispiel für geeignete Harzbindemittel

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können flexible Polyuretanharze genannt werden, mit Polyamiden modifizierte Epoxyharze, mit Isocyanaten modifizierte Polyesterharze, mit Polyuretanharz modifizierte epoxyharze und gewisse Gummitypen. Solche Harzbindemittel sind auch geeignet als Bindemittel für die bereits erwähnte Fixierung von Glimmer an der Oberfläche eines Polymerfilms«

Hat der Leiter zwei der Hauptisolierung zugewandte Seiten oder eine der Hauptisolierung zugewandte Seite und eine dieser Seite gegenüberliegende Seite, die nicht der Hauptisolation zugewandt ist, kann es vorteilhaft sein, für jede Seite ein Band zu verwenden anstelle eines Bandes, das beide Seiten umschließt. Beim Biegen des Leiters beeinflußt das auf der einen Seite gelegene Band dann nicht das auf der anderen Seite gelegene

md, da keine Verbindung zwischen beiden Bänden vorhanden ist. Mechanische Beanspruchungen des einen Bandes übertragen sich somit nicht auf das andere Band·

Die Erfindung soll durch die Beschreibung einer Reihe von AusfUhrungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Leiters

vor dem Biegen, der mit der Leiter!solation gemäß der Erfindung versehen ist,

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Fig· 2 denselben Leiter im Querschnitt in größerem Maßstab,

Fig· 3 eine Seitenansicht einer Spule, die durch Bi@g©n des Leiters gemäß Fig. 1 und 2 hergestellt und mit der Hauptisolation versehen ist,

Fig. 4 dieselbe Spule im Querschnitt,

Fig. 5 bis 7 alternative Ausführungsformen des in

Fig. 1 und 2 gezeigten Leiters im Querschnitt.

Beispiel 1

Es wird ein Harzbindemittel hergestellt aus 74 ßewichtsteilen eines Kopolymerisats aus gleichen Teilen Polyiiexamethylenaäipamid und Polykaprolaktam mit einem oiittl@r@n Molekulargewicht von ungefähr 2500, 24 Gewichtsteilen eines Spoueffearggs, bestehend aus DiglycidjiLäther aus Bisfenol A mit einem Spoxyäquiiralent von 190 (z.B. DER 331 von Dow Chemical, USA), sowie 2 Gewichtsteilen Dicyandiamid. Dieses Harzbindemittel, gelöst zu einer 2556-igen Lösung in gleichen Gewichtsteilen Metanol und Trichlorethylen, wird in einer dünnen Schicht auf der einen Seite eines 50 am. dicken und 25 mm breiten Films aufgetragen, der aus gleichen Gewichtsteilen Polyimid und kleinen, gleichmäßig verteilten Glimmerschuppen besteht. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist, wird der Film als Leiterisolierung 11 mit dem

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Harzbindemittel 12 auf der Innenseite entlang dem Leiter mit Abmessungen von 3 x 8 mm angebracht, so daß die Kanten 13 und 14 einander in Längsrichtung des Leiters überlappen· Danach wird das so gebildete Produkt in einem Formwerkzeug gelegt und für einige Minuten auf 200⁰C erwärmt, wobei das Harzbindemittel schmilzt und erhärtet.

Der mit der Leiterisolierung 11 versehene Leiter 10 wird zu einer Spule gebogen, die aus mehreren nebeneinanderliegenden Windungen besteht, wie in Fig. 3 bzw. 4 gezeigt· (Diese Figuren zeigen die Spule nach Anbringung der Hauptisolierung·) Die nebeneinanderliegenden Windungen des Leiters bilden das Leiterbündel der Spule. Wie Fig. 3 zeigt, enthält die Spule gerade Teile 15 und 16, die in die Maschinennuten einlegbar sind, sowie gebogene Endteile 17 und 18, die außerhalb der Nuten liegen· Die Anzapfungen der Spule sind mit 19 und 20 bezeichnet·

Das Leiterbündel wird dann in mehreren Lagen mit z.B. halber Überlappung mit einem 25 mm breiten Glimmerband umwickelt, das aus einer 0,09 mm dicken selbsttragenden Schicht einander überlappender kleiner Glimmerschuppen besteht, die auf einem

mm
0,04/dicken Glasgewebeband mit 0,006 mm dicker Polyäthylenglykolterphtalatfolie fixiert sind. Ein solches Isolierband wird in der DT-PS 1 199 348 (« FR-PS 1 305 183 und CH-PS 997 905) beschrieben. Nachdem das BUndel mit einer Bandage aus z.B. dreißig übereinanderliegenden Glimmerbandschichten ver-

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sehen worden ist, wird die Wicklung zunächst bei einem Druck von 0,1 mm Hg und einer Temperatur von 40°C getrocknet und dann bei demselben Druck ein Imprägnierharz zugesetzt. Wenn das Imprägnierharz vollständig zugesetzt ist, wird der Druck

auf z.B. 25 kp/cm erhöht· Das Imprägnierharz kann aus einem Epoxyharz aus z.B. 85 Teilen "Araldit F¹¹, 100 Teilen "Härter 905" (beide von Ciba AB, Schweiz) und 15 Teilen Phenylglycidyläther bestehen. Damit das Imprägnierungsharz beim darauffolgenden Härten nicht aus der Isolierung herausdringt, kann das imprägnierte Leiterbündel mit der Glimmerbandbandage mit einem Dichtungsband aus Polytetrafluoräthylen oder dgl. umgeben werden. Die Spule wird danach zum Härten des Imprägnierharzes in ein Formwerkzeug gesetzt. Das Härten erfolgt in 4-6 Stunden bei einer Temperatur von ca. 160⁰C. Die Spule wird mit den geraden Abschnitten in die Nuten 22 der Maschine eingelegt, wie in Fig. 4 gezeigt.

Beispiel 2

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 angegebene Weise hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß als Harzbindemittel zum Fixieren des Polymerfilms an dem Leiter ein auf einer oder beiden Seiten des Films angebrachtes, halbgehärtetes Polyimidharz verwendet wird. Das Fixieren des Polymerfilms an dem Leiter wird durch Erwärmung auf 320⁰C für 3 Minuten ausgeführt.

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Beispiel 3

Eine Spille wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Polymerfilms für die Leiterisolierung 11 ein 30 ,um dicker und 25 am breiter Film aus Polyetylenglykolterephtalt verwendet wird, der auf beiden Seiten mit einer ungefähr 10 ,um dicken Schicht aus einander überlappenden Glimmerschuppen mit einem Durchmesser (größte Weite) von höchstens 53 ,um belegt ist, die an den Polymerfilm und aneinander mit einem Bindemittel (z.B. MICA-SEAL MMS-2 von McMillan Radiation Labs. Inc., USA) gebunden sind.

Beispiel 4

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß der in Beispiel 3 angegebene gllmmerbelegte Polymerfilm verwendet wird und daß dieser Film mit einem Harzbindemittel aus einem polyamidmodifizierten Epoxyharz (z.B. "AF-42" von Minnesota Mining and Manufacturing Company) an dem Leiter fixiert wird. Der Harz wird dabei in einem Lösungsmittel gelöst und in einer dünnen Schicht auf den Leiter, sowie auf eine Oberfläche des Films an der überlappenden Stelle aufgetragen. Nachdem das Lösungsmittel Terdünstet ist, wird das so gebildete Produkt in einem Formwerkzeug gelegt und auf 165 ⁰C erwärmt.

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Außerdem wird in der Hauptisolierung als Imprägnierharz ein ungesättigtes Polyesterharz aus Adipinsäure (11 Molprozent), Phtalsäureanhydrid (11 Molprozent), Maleinsäureanhydrid (23 Molprozent) und Athylenglykol (55 Molprozent) verwendet, das teils mit Diallylphtalat infeolcher Menge versehen ist, daß das Diallylphtalat 40 % des gesamten Gewichtes von Polyesterharz und Diallylphtalat ausmacht, sowie teils mit Benzoylperoxyd in einer Menge von 1 % des Gewichtes der Mischung versehen ist· Das Polyesterharz selbst wird hergestellt durch Reaktion einer Mischung der genannten Säuren und des Alkohols in inerter Atmosphäre durch Erhöhung der Temperatur auf 220 ⁰C und Beibehaltung dieser Temperatur, bis die Säurezahl des Reaktionsprodukts ungefähr 30 ist· Das Trocknen der Spule vor dem Imprägnieren geschieht bei einem Druck von weniger als 1 mm Hg und das Härten des Harzes nach dem Imprägnieren in einer Stunde bei einer Temperatur von 130 °C·

Beispiel 5

Eine Spule wird auf die in Beispiel 1 angegebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß anstelle des dort angegebenen Bandes aus Isoliermaterial ein Band 23 gemäß Fig· 5 aus demselben Isoliermaterial und mit derselben Dicke, aber mit einer Breite von 20 mm verwendet wird. Dabei entsteht ein Zwischenraum 24 zwischen den beiden Kanten 2.5 und 26 des Bandes· Auf der Seite mit dem Zwischenraum liegt unter dem Band ein Polymerfilm 27» z.B. aus Polyetylglykolterephtalat mit einer Dicke von 20 /U, der

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an den Leiter und an den Film 23 mit dem Harzbindemittel 12 fixiert ist.Wenn die Leiter in die Nut eingelegt werden, werden sie so angeordnet, daß eine Seite 28 eines Leiters mit einem Zwischenraum 24 einer Seite 29 ohne Zwischenraum des benachbarten Leiters zugewandt ist· Selbstverständlich kann die Breite des Bandes 23 aus Isoliermaterial so gewählt werden, daß der Zwischenraum verschwindet, d.h. daß die Kanten 23 und 26 aneinanderstoßen.

Beispiel 6

In einer Spule mit parallelgeschalteten Teilleitern ist die elektrische Beanspruchung zwischen diesen gering· Fig. 6 zeigt eine geeignete Isolierung für einen solchen Teilleiter· Das Band aus Isoliermaterial 3Qhat eine Dicke von 73 /U und eine Breite von 20 mm. Die Abmessung des Leiters beträgt wie zuvor 3x8 mmβ Das Band besteht aus einer Matte aus einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilenkleiner Glimmerschuppen und kurzer Fasern eines aromatischen Polyamids (z.B« NOMEX M von Du Pont, USA). Das Band wird an den Leiter 10 mit einem Harzbindemittel 12, bestehend aus einem polyamidmodifizierten Epoxyharz (z.B. ^MAF-42^W von Minnesota Mining and Manufacturing Co.), gebunden. Das Harz wird dabei in einem Lösungsmittel gelöst und in einer dünnen Schicht auf den Leiter aufgetragen. Nachdem das Lösungsmittel verdunstet ist, wird das Band 30 ddurch fixiert, daß der Leiter mit Band in ein Formwerkzeug gelegt und auf 163 C für 30 Minuten erwärmt wird. Zwischen den Kanten 31 und 32 des Bandes bildet sich ein Zwischenraum 33» dessen Breite evtl. gleich Null

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sein kann. Die Leiter werden so in der Nut 22 angeordnet, daß eine Seite 34 mit Zwischenraum 33 eines Leiters an die Seite 35 ohne Zwischenraum des benachbarten Leiters grenzt.

Die Hauptisolierung kann von derselben Art sein wie die in Beispiel 1 beschriebene.

Beispiel 7 ·

Eine Spule wird auf die in Beispiel 6 beschriebene Weise hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß man anstelle eines Bandes 30 zwei Bänder 36 und 37 desselben Isoliermaterials mit einer Breite von je 9 mm verwendet. Jedes Band 36 und 37 ist, wie aus Fig. 7 hervorgeht, im Verhältnis zu einer Ebene, die parallel zur schmalen Leiterseite liegt und durch die Mitte des Leiters geht, derart angeordnet, daß die Zwischenräume 38 bzw. 39 zwischen den Bandkanten seitlich der dien genannten Ebene liegen. Auf diese Weise sind die Zwischenräume zweier benachbarter Leiter gegeneinander versetzt, wenn sie mit einer Seite 40 eines Leiters an einer Seite 41 eines benachbarten Leiters übereinandergestapelt werden» Dadurch ist zumindest eine Schicht des Bandes aus Isoliermaterial zwischen zwei benachbarten Leitern vorhanden. Natürlich kann die Größe der Zwischenräume 38 und 39 zu Null werden, d.h. die Kanten 42, 43, 44 und 45 der beiden Bänder stoßen auf beiden Seiten des Leiters aneinander.

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Bei der Verwendung von Leitern mit Isoliermaterial, das gemäß Fig. 5, 6 und 7 aufgebracht ist, d.h. ohne überlappende Kanten des Bandes aus Isoliermaterial, erhält man eine größere Platzersparnis als bei Verwendung eines Leiters, der gemäß Fig. 2 isoliert ist. Mit Leitern gemäß Fig. 5 bis 7 erreicht man eine optimale Ausnutzung der Erfindung.

Selbstverständlich können für die Hauptisolierung der in den Beispielen beschriebenen Spulen Glimmerband mit großen Glimmerschuppen und andere handelsmäßig zugängliche vollständig polymezisierbare Harze und u.a. auch Asphalt verwendet werden« Auch wenn viele ungesättigte Polyesterharze und Epoxyharze zum Imprägnieren von elektrischen Isolierungen bekannt sind, sollen noch weitere Beispiele solcher Harze genannt werden. Somit kann ein Imprägnierharz aus 60 Gewichtsanteilen eines Reaktionsprodukte aus 3 Mol Maleinsäureanhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 4,4 Mol Äthylenglykol, das gemäß dem bereits beschriebenen Prozeß mit einer Säurezahl 30 hergestellt wird, sowie 40 Gewichtsanteilen Diallylphtalat, das 0,75 % Benzoylperoxyd enthält, verwendet werden oder ein Imprägnierharz aus 70 Gewichtsanteilen eines Reaktionsprodukts aus 1 Mol Fumarsäure, 1 Mol Phtalsäure und 2,2 Mol Propylenglykol, die zu einer Säurezahl von 25 reagiert sind, und aus 30 Gewichtsanteilen Monostyyren mit 0,5 % Benzoylperoxyd. Von den geeigneten Epoxyharzen kann ein Produkt aus 100 Gewichtsanteilen "Epon 828" (Shell Chemical Co) und 65 Gewichtsanteilen "Dow 331" (Dow Chemical Co) und 65 Gewichtsan teilen Tetrahydrophtalsäureanhydrid genannt werden.

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Das in Fig. 4 gezeigte Leiterbündel besteht aus einer einzigen Reihe von nebeneinander angeordneten Leitern 10, die von der Hauptisolierung 21 umgeben sind. Dabei hat jeder Leiter zwei der Hauptisolierung zugewandte Seiten* Das Leiterbündel kann jedoch auch aus mehreren nebeneinander angeordneten Reihen von Leitern innerhalb der Hauptisolierung bestehen Wenn das Bündel aus zwei Reihen von Leitern besteht, ist jeder Leiter mit einer Seite der Hauptisolierung zugewandt, während die dieser Seite gegenüberliegende Seite der Leiter der benachbarteijfteihe von Leitern zugewandt ist· Auch in diesem Fall kann jeder Leiter isoliert und mit Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial gemäß Fig· 2, 5, ö und 7 versehen sein. Wenn das Bündel aus drei oder mehreren Reihen von Leitern besteht, hat jeder Leiter in den äußeren Reihen eine Seite, die der Hauptisolierung zugewandt ist, und eine dieser Seite gegenüberliegende Seite, die der benachbarten Reihe von Leitern zugewandt ist, während jeder Leiter der inneren Reihe bzw. Reihen swai Seiten hat, die benachbarten Reihen, von Leitern zugewandt sind» Auch in dem letztgenannten Fal^/kann jeder Leiter in den äußeren Reihen isoliert

gemäß und mit Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial/Fig· 2, 5, und 7 versehen sein· Dies gilt auch für die Leiter der inneren Reihe bzw· Reihen.

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Claims

Patentansprüche:

1. ) Spule zum Einlegen in die Nuten des Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, die ein Bündel mehrerer nebeneinander angeordneter Leiter umfaßt, die mit einer Leiterisolation zur Isolierung der Leiter gegeneinander versehen sind, sowie eine das Bündel umschließende Hauptisolation zur Isolierung des Bündels gegenüber dem Maschineneisen, wobei das Bündel Leiter mit zumindest einer einem benachbarten Leiter zugewandten Seite und zumindest einer der Hauptisolierung zugewandten Seite umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptisolierung zugewandte Seite des Leiters und zumindest die dieser Seite naheliegenden Teile der den benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters von einer Leiterisolation aus einem in Längsrichtung des Leiters verlaufenden isolierenden Band derart umschlossen sind, daß zumindest eine Schicht des Bandes zwischen benachbarten Leitern vorhanden ist, und daß das Band aus Glimmer in Form kleiner Schuppen und aus einem linear unverzweigten oder verzweigten Polymer mit solcher thermischen Stabilität aufgebaut ist, daß die dieelektrische Festigkeit eines 50 /um dicken Films des Polymers nach Alterung in Luft bei 155° C während einer Zeitspanne von 25oOOO Stunden mindestens 50 % der anfänglichen dieelektrischen Festigkeit beträgt,

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial aus einem zusammenhängenden Film des

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Polymers besteht, in dem die Glimmerschuppen als Füllmittel eingebettet sind»

3· Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial aus einem zusammenhängenden Film des Polymers besteht, auf dessen Oberfläche die Glimmerschuppen als eine Schicht angeordnet sind«

4» Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial aus einer Mischung von Glimmerschuppen und kurzen Fasern des Polymers besteht«

5. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial aus einer Matte aus kurzen Fasern des Polymers besteht, wobei die Glimmerschuppen als eine Schicht auf der Oberfläche der Matte angeordnet sind«

6« Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial so angeordnet ist, daß es auch die der Hauptisolierung zugewandten Seite gegenüberliegende Seite des Leiters und zumindest die dieser Seite naheliegenden Teile der benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt*

7· Spule nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus Isoliermaterial so angeordnet ist, daß es nur

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eine der Hauptisolierung zugewandte Seite des Leiters und zumindest dieser Seite naheliegenden Teile der benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt und daß ein weiteres Band aus Isoliermaterial die der Hauptisolierung zugewandten Seite gegenüberliegende Seite des Leiters und zumindest dieser Seite naheliegende Teile der benachbarten Leitern zugewandten Seiten des Leiters umschließt·

8, Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Band bzw· die Bänder ohne überlappende Kanten angeordnet sind.

9· Spule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bänder in ihrer gegenseitigen Lage derart angeordnet jind, daß sie auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Leiters vorhandenen Zwischenräume bzw. überlappungsfreien Berührungslinien zwischen den Bandkanten gegeneinander versetzt sind·

10« Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptisolierung eine Bandage aus einen band- oder bogenförmigen Isoliermaterial mit Glimmer umfaßt«

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