DE591426C - Verfahren zur Isolierung elektrischer Wicklungen durch Ausfuellen der Zwischenraeume mit einem inerten anorganischen Fuellstoff und einer kieselhaltigen Impraegnierungsmasse - Google Patents
Verfahren zur Isolierung elektrischer Wicklungen durch Ausfuellen der Zwischenraeume mit einem inerten anorganischen Fuellstoff und einer kieselhaltigen ImpraegnierungsmasseInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/30—Drying; Impregnating
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- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Wicklungen elektrischer Maschinen
oder Apparate durch Ausfüllen der Zwischenräume mit einem inerten anorganischen Füllstoff
und einer kieselhaltigen Imprägnierungsmasse. Aufgabe der Erfindung ist es, die Wicklungen
mit einer hitzebeständigen Isoliermasse zu umgeben, die von Schmieröl und gewissen
bei Kühlmaschinen verwendeten Gasen nicht angegriffen wird und die die einzelnen Windungen
gut voneinander isoliert.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Spulen für elektrische Hochspannungsmaschinen
Lufteinschlüsse dadurch zu verhindern, daß man die mit einer Faserstoff isolierung versehenen
Spulen im Vakuum trocknet, darauf in Pech eintaucht und die verbleibenden Zwischenräume
mit einem nichtleitenden, gegen Feuchtigkeit unempfindlichen Werkstoff, z. B. mit Sand, gepulvertem
Glas, ausfüllt. Das hierbei zur Verwendung gelangende Pech besitzt·jedoch keine
hohe Wärmebeständigkeit und wird auch von gewissen bei Kühlmaschinen verwendeten Gasen,
ζ. B. Schwefel dioxydgas, angegriffen. Es ist ferner bekannt, die einzelnen Windungen
von Spulen aus blankem Draht in einer Masse aus Wasserglas mit Metalloxyden voneinander
. zu isolieren, wobei die einzelnen Lagen durch Asbest voneinander getrennt sind. Da diese Isoliermasse
an dem blanken Draht schlecht haftet und sich nach längerem Gebrauch, insbesondere
bei häufiger Erwärmung und Abkühlung der Spulen, allmählich lockert und Risse bekommt,
ist sie bei Maschinen, die der Einwirkung chemischer Gase ausgesetzt' sind, nicht brauchbar, da
die blanken Drähte bald zerstört werden.
Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß nach dem Ausfüllen
der Hohlräume der mit Cellulosematerial umsponnenen Wicklung mit dem inerten anorganischen
Füllstoff, z. B. Kieselsäure, die Wicklung in einem evakuierten Behälter mit
einer Natrium- oder Kaliumsilikatlösung imprägniert, darauf in dem gleichen Behälter längere
Zeit hohem Druck ausgesetzt wird, und schließlich kreinem elektrisch beheizten Ofen
in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum bei einer Temperatur von 300 bis 400 ° C gebacken
und darauf gegebenenfalls noch mehrmals imprägniert und mit Hitze behandelt wird.
In der Zeichnung zeigt Abb. 1 teilweise im Schnitt als Beispiel den Stator einer elektrischen
Maschine, bei der die Wicklungen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung isoliert
sind.
In den Abb. 2, 4 und 6 sind die für die Herstellung der Isolierung erforderlichen Vorrichtungen
und Apparate dargestellt, während die
Abb. 3, 5 und 7 in vergrößertem Maßstabe
schematisch den Zustand der Wicklungen vor, während und nach der Behandlung mit der
Isoliermasse zeigen.
In Abb. ι bezeichnet ι den Stator einer elektrischen
Maschine mit lamellierten Blechen 2, die Öffnungen oder Schlitze 3 besitzen. Schirmkappen
4 aus unmagnetischem Material, z. B. Messing, schützen die freiliegenden Teile der
ι ο Drahtwindungen 5 und sind an dem Stator in geeigneter Weise, z. B. durch Löten, befestigt.
Metallkeile 7 aus unmagnetischem Material sind in den Schlitzen 3 zur Befestigung der Spulen
vorgesehen (Abb. 3).
Der Stator wird zunächst mit isolierten Kupferdrähten in üblicher Weise versehen,. Die
Isolierung dieser Drähte kann aus Faserstoff oder Cellulosematerial, wie Papier, Baumwolle
oder einer Mischung von Cellulosematerial mit einem anderen Stoff, z. B. Asbestfasern o. dgl.,
bestehen. Für die Isolierung der Nuten können neben den gleichen Stoffen wie für die Drähte
auch Glimmer, Lackfirnis und ähnliches ver-
■ wendet werden.
Nach der Bewicklung des Stators und der Befestigung der Schirmkappen werden die Hohlräume
der Wicklung mit einem inerten anorganischen Füllstoff, z. B. Kieselsäure, dadurch
öffnungen 8 der Kappen eingefüllt wird, versehen. An Stelle von Kieselsäure können
auch andere inerte, nicht zu feine Füllstoffe, z. B. Aluminiumoxyd, salpetersaures Thoriumoxyd
0. dgl., verwendet werden. Nach dem Einfüllen dieser Stoffe werden die öffnungen 8 in
geeigneter Weise, z. B. durch Löten, verschlossen.
Der Stator wird dann zur weiteren Behandlung in einen Behälter 9 (Abb. 2) getan, der
durch einen Deckel 10 abgedichtet wird. Durch die Rohre 11 und 12, die mit Ventilen 13 und
14 versehen sind, kann der Behälter 9 mit Imprägnierungsmasse
gefüllt und wieder entleert werden. Durch das Rohr 15 kann der Behälter 9
über ein Ventil 16 wahlweise mit einer Saugleitung 17 oder einer Druckleitung 18 verbunden
werden. Nach dem Einlegen des Stators wird der Behälter geschlossen und durch die
Saugleitung 17 evakuiert. Darauf wird das Ventil 13 geöffnet und der Behälter mit Imprägnierungsmässe
19 (Abb. 4) so weit gefüllt, bis der Stator .vollkommen bedeckt ist. Die Saugleitung
wird darauf mit dem Ventil 16 abgeschlossen.
Als Imprägnierungsmasse kann Natriumsilikat, Kaliumsilikat o. dgl. dienen. Natriumsilikat
ist vorzuziehen, da es verhältnismäßig billig ist und eine ausgezeichnete Umhüllung und
feste Verbindung ergibt. Die Natriumsilikatlösung wird vorteilhaft in einem Mischungsverhältnis
Na2O zu SiO2 = 1: 3,25 mit einem
spezifischen Gewicht von etwa 1,37 benutzt.
Es können aber auch andere Lösungen mit anderem spezifischen Gewicht gewählt werden.
Hierauf wird der Behälter 9 mit der Druckleitung 18 verbunden und einem Druck
von 7 at während 1 Stunde ausgesetzt; bei höherem Druck kann die Zeit entsprechend verkürzt
werden. Die Imprägnierungsmasse dringt dadurch in den Stator durch die Schlitze 3 ein
und benetzt die Drähte und den Füllstoff.
Abb. 3 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Schnitt durch eine Wicklung nach dem Hinzufügen
des Füllstoffes, während Abb. 5 die gleiche Wicklung nach der Behandlung mit der
Tränkungsmasse darstellt.
Nach der Imprägnierung wird der Stator herausgenommen und in einen elektrisch beheizten
Backofen gelegt, der so eingerichtet ist, daß die Wärmebehandlung in einer inerten Atmosphäre
oder im Vakuum vorgenommen wird (Abb. 6). Die Temperatur des Backvorganges wird so eingestellt, daß das Cellulosematerial
zerfällt und die Imprägnierungsmasse sich mit dem inerten Füllstoff und dem Cellulosematerial
verbindet. Eine Temperatur von 4000C hat sich dafür als geeignet erwiesen, jedoch ist das
Verfahren nicht nur auf diese Temperatur beschränkt.
Während der Wärmebehandlung in der inerten Atmosphäre zerfällt das Cellulosemate- go
rial, das die Wicklungsdrähte umgibt, in eine unbestimmte Masse, die aber ein ausgezeichnetes
Isolationsmaterial bildet. Gleichzeitig verbindet sich der Füllstoff mit der Imprägnierungsmasse
und bildet eine gute Umhüllung für die zerfallene Drahtisolierung. Wesentlich ist, daß die Wärmebehandlung in Abwesenheit
von Luft erfolgt, da sonst das Cellulosematerial, das die Leiter umgibt, nicht in geeigneter Weise
zerfällt, sondern oxydiert und unter Umständen sogar verbrennt.
In Abb. 7 ist in größerem Maßstabe der Zustand einer Wicklung nach der Wärmebehandlung
dargestellt.
Der Stator wird darauf zum zweiten Male imprägniert und gebacken. Die zweite Imprägnierung
erhöht die mechanische Festigkeit des zerfallenen Cellulosematerials,· da die Tränkungsmasse
gleichsam als Bindemittel von dem Cellulosematerial aufgenommen wird. Das Imprägnieren
und Backen kann noch öfter vorgenommen werden, jedoch dürfte für gewöhnlich
eine zweimalige Behandlung ausreichend sein.
Bisweilen kann es nach der letzten Wärmebehandlung erwünscht sein, die noch bestehenden
winzigen Poren der Wicklungen mit einer geschmolzenen anorganischen Isoliermasse von
ziemlich hohem Schmelzpunkt, d. h. über etwa 1000C,und unter etwa 6000C, die in Wasser
_gar nicht oder nur in geringem Maße löslich ist, zu verschließen. Hierfür eignen sich be-
sonders Bleiborat, Bleichlorid, Schwefel u. dgl. Diese letzte Imprägnierung, die in der Luft
trocknen kann, macht die elektrischen Teile gegen Feuchtigkeit unempfindlich und erhöht
ihre Festigkeit.
Wicklungen, die erfindungsgemäß behandelt und isoliert werden, besitzen eine große Hitzebeständigkeit
und sind gegen Schmieröl unempfindlich. Sie widerstehen auch den chemi-
lp sehen Angriffen von gewissen Kühlmitteln, z.B.
Schwefeldioxyd, Methylchlorid, Ameisensäuremethylester u. dgl., so daß die Wicklungen besonders
für elektrische Teile von Kühlmaschinen geeignet sind.
Claims (3)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Isolierung elektrischer Wicklungen durch Ausfüllen der Zwischenräume mit einem inerten ■ anorganischen Füllstoff und einer kieselhaltigen Imprägnierungsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausfüllen der Hohlräume der mit Cellulosematerial umsponnenen Wicklung mit dem Füllstoff, z. B. Kieselsäure, die Wicklung in einem evakuierten Behälter mit einer Natrium- oder Kaliumsilikatlösung imprägniert, darauf in dem gleichen Behälter längere Zeit hohem Druck ausgesetzt wird und schließlich in einem elektrisch beheizten Ofen in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum bei einer Temperatur von 300 bis 400 ° C gebacken und darauf gegebenenfalls noch mehrmals imprägniert und mit Hitze behandelt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mit einem Druck von etwa 7 at während einer Zeit von etwa 1 Stunde erfolgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung nach der Wärmebehandlung noch mit einer an der Luft trocknenden, anorganischen Isolierschicht, deren Schmelzpunkt über. 100 und unter 6000C liegt, versehen wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US591426XA | 1930-10-08 | 1930-10-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE591426C true DE591426C (de) | 1934-01-22 |
Family
ID=22021104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA63663D Expired DE591426C (de) | 1930-10-08 | 1931-10-07 | Verfahren zur Isolierung elektrischer Wicklungen durch Ausfuellen der Zwischenraeume mit einem inerten anorganischen Fuellstoff und einer kieselhaltigen Impraegnierungsmasse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE591426C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE939644C (de) * | 1944-06-17 | 1956-03-01 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Transformator mit wasserdurchstroemten Hohlleitern fuer Induktionsheizgeraete |
DE2103928A1 (de) * | 1970-01-29 | 1971-08-05 | Gen Electric | Dynamoelektrische Maschine und Ver fahren zur Herstellung |
-
1931
- 1931-10-07 DE DEA63663D patent/DE591426C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE939644C (de) * | 1944-06-17 | 1956-03-01 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Transformator mit wasserdurchstroemten Hohlleitern fuer Induktionsheizgeraete |
DE2103928A1 (de) * | 1970-01-29 | 1971-08-05 | Gen Electric | Dynamoelektrische Maschine und Ver fahren zur Herstellung |
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