DE19547229A1 - Packing strips for large rotary electrical machine stator winding - Google Patents
Packing strips for large rotary electrical machine stator windingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Seitenfüllstreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a side filling strip according to the preamble of claim 1.
Der Einbau der Wicklungsstäbe der Statorwicklung großer elek trischer Maschinen in die Nuten im Statorblechkörper muß so erfolgen, daß ein enger elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen der Staboberfläche und der Nutwandung hergestellt wird.The installation of the winding bars of the stator winding large elec machines in the grooves in the stator sheet metal body must be so that close electrical and mechanical contact made between the rod surface and the groove wall becomes.
Um diesen Kontakt sicherzustellen, sind im wesentlichen zwei verschiedene Vorgehensweisen bekannt (Sequenz "Herstellung der Wicklungen elektrischer Maschinen" Springer Verlag Wien New York, 1973, Seiten 159 und 160, insbesondere Abb. 96 auf Seite 159):To ensure this contact, there are essentially two different procedures known (sequence "production of Electrical machine windings "Springer Verlag Wien New York, 1973, pages 159 and 160, in particular Fig. 96 on page 159):
- a) Bereits von der Konstruktion her wird ein geringes Ein bauspiel ( 0.5 mm) vorgegeben, und an den Stellen man gelnder Kontaktgabe werden halbleitende Hartgewebeplatten von 0,2-0,5 mm eingetrieben, odera) Already from the construction there is a slight on building game (0.5 mm), and in the places one Semiconducting hard tissue panels become effective contact driven from 0.2-0.5 mm, or
- b) es wird ein zusätzliches Spiel (ca. 2 mm) vorgegeben, da mit der Stab ohne Beschädigung seiner Außenflächen ein gelegt werden kann, und es werden die verbleibenden Dis tanzen zwischen Stabseitenfläche und Nutwand mittels ent sprechend dicken halbleitenden Füllstücken, die auch als wellenförmige Federn ausgebildet sein können, verkeilt und mit der Nutwand fest verbunden.b) an additional play (approx. 2 mm) is specified, since with the rod without damaging its outer surfaces can be placed and the remaining dis dance between the side of the rod and the groove wall using ent speaking thick semiconducting fillers, which are also called wavy springs can be formed, wedged and firmly connected to the groove wall.
Bei der ersten Alternative stellt sich neben der genauen Ein haltung der Maße im Verlauf der Fertigung sowohl der Nut als auch der isolierten Stäbe das Problem, daß beim Eintreiben des Seitenfüllstreifens der Außenglimmschutz des Stabes oder gar die Hauptisolation beschädigt werden kann.The first alternative is next to the exact one keeping the dimensions in the course of manufacturing both the groove and also the insulated rods the problem that when driving of the side filler strip the external glow protection of the rod or even the main insulation can be damaged.
Die zweite Alternative ist grundsätzlich nur bei direkt ge kühlten Wicklungen anwendbar, bei denen die Wärmeabfuhr durch eine derartige zusätzliche Nutfüllung nicht beeinträchtigt wird - besteht gleichfalls die Gefahr der Zerstörung von Außen glimmschutz und Hauptisolation.The second alternative is basically only for direct ge cooled windings applicable where the heat dissipation through such an additional slot filling is not impaired is - there is also a risk of external destruction glow protection and main insulation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Seitenfüll streifen zu schaffen, der den Wärmeübergang vom Stab zum Sta torblechkörper nur wenig beeinflußt, leicht eingebaut werden kann und bei Einbau die Staboberfläche nicht beschädigt.The invention has for its object a page fill to create stripes that the heat transfer from the bar to the sta the door panel body is only slightly influenced and can be easily installed can and does not damage the rod surface during installation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Seitenfüllstreifen mindestens dreilagig aufgebaut ist und aus zwei äußeren Deckstreifen aus elektrisch halbleitenden Hart gewebestreifen und einer Zwischenschicht in Form eines im we sentlichen elastisch verformbaren Films aus elektrisch halb leitenden Material besteht. Dieses Material ist vorzugsweise eine Silikonschicht, die vorgängig mit leitenden Partikeln halbleitend gemacht wurde.This object is achieved in that the Side filling strips is built up at least three layers and from two outer cover strips made of electrically semiconducting hard strips of fabric and an intermediate layer in the form of an im substantial elastically deformable film made of electrically half conductive material. This material is preferred a silicone layer that previously covered with conductive particles was made semiconducting.
Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die Toleranzen von Stab und Nut durch den elastisch ver formbaren Film überbrückt werden und gleichzeitig auch Spalte bedingt durch die zwar begrenzte, doch voneinander unabhängige Verformbarkeit der beiden Deckstreifen minimiert werden. Damit ist auch die elektrische Ankopplung der Staboberfläche an die Nutwandung optimal gewährleistet. Die "Sandwich-Konstruktion" weist aufgrund ihres Aufbaus aus elektrisch halbleitenden Ma terialien auch eine gute thermische Leitfähigkeit auf. Sie kann deshalb bevorzugt bei elektrischen Maschinen mit indirekt gekühlter Statorwicklung eingesetzt werden. Die mechanische Abstützung des Stabes in der Nut ist gleichfalls gegeben. Die beiden Deckstreifen sind darüber hinaus auch gegen Verschie bung oder Wandern durch die Zwischenschicht gesichert.The advantage of the invention can be seen in particular in that the tolerances of rod and groove by the elastic ver malleable film are bridged and column at the same time due to the limited but independent of each other Deformability of the two cover strips can be minimized. In order to is also the electrical coupling of the rod surface to the Groove wall optimally guaranteed. The "sandwich construction" exhibits due to its construction from electrically semiconducting materials materials also have good thermal conductivity. she can therefore be preferred with electrical machines with indirect cooled stator winding can be used. The mechanical The rod is also supported in the groove. The both cover strips are also against diff Exercise or hiking secured by the intermediate layer.
Ein Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere damit er zielbare Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung nä her erläutert.An embodiment of the invention and others so that he Targetable advantages are based on the drawing ago explained.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:In the drawing is an embodiment of the invention shown schematically, namely:
Fig. 1 einen vereinfachten und auch nicht maßstäblichen Querschnitt durch zwei in einer Statornut übereinan der angeordnete Wicklungsstäbe, die seitlich jeweils mit einem Seitenfüllstreifen gemäß der Erfindung festgelegt sind; Figure 1 is a simplified and not to scale cross-section through two arranged in a stator slot one above the other winding bars, which are each laterally fixed with a side filler strip according to the invention.
Fig. 2 das Detail X aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Fig. 2 shows the detail X from Fig. 1 on an enlarged scale.
In Fig. 1 liegen zwei Wicklungsstäbe, ein Oberstab 1 und ein Unterstab 2, in einer Statornut im Statorblechkörper 3 eines Turbogenerators. Am Nutgrund befindet sich ein Nutgrundstrei fen 4, zwischen den beiden Stäben eine Zwischenlage 5 und zwi schen dem Nutkeil 6 und dem Oberstab 1 ein Druckstreifen 7. In Fig. 1 there are two winding bars, an upper bar 1 and a lower bar 2 , in a stator groove in the stator sheet metal body 3 of a turbogenerator. At the bottom of the groove there is a Nutgrundstrei fen 4 , an intermediate layer 5 between the two rods and between the groove wedge 6 and the top rod 1 a pressure strip 7th
Unter- und Oberstab selbst sind aus einer Vielzahl nach dem Roebelprinzip verdrillter, elektrisch gegeneinander isolierter Teilleiter 8 aufgebaut und jeweils von einer Hauptisolation 9 umgeben. Die Oberfläche der Hauptisolation 9 ist mit einer elektrisch halbleitenden Schicht 10, dem Außenglimmschutz, versehen (Fig. 2). Insoweit sind Wicklungsstäbe und deren Ein bau bekannt.The upper and lower rods themselves are made up of a large number of partial conductors 8 which are twisted according to the Roebel principle and are electrically insulated from one another and each surrounded by a main insulation 9 . The surface of the main insulation 9 is provided with an electrically semiconducting layer 10 , the external glow protection ( FIG. 2). To this extent, winding bars and their construction are known.
Zwischen der einen Nutwandung 11 und den beiden Stäben 1, 2 ist je ein Seitenfüllstreifen 12 eingelegt. Dieser erstreckt sich praktisch über die gesamte Stabhöhe und reicht etwa bis 2 mm an die Zwischenlage 5 bzw. den Druckstreifen 7 heran. In Nutlängsrichtung erstreckt er sich über die gesamte Länge der Nut, wobei bei größeren Eisenlängen der Seitenfüllstreifen 12 schon aus Einbaugründen in mehrere unter sich gleichartige Streifen unterteilt ist.A side filler strip 12 is inserted between the one groove wall 11 and the two bars 1 , 2 . This extends practically over the entire height of the rod and extends up to about 2 mm to the intermediate layer 5 or the pressure strip 7 . In the longitudinal direction of the groove, it extends over the entire length of the groove, with the longer length of the side filler strips 12 being divided into several strips of the same type for reasons of installation.
Wie aus Fig. 2, welche das Detail X aus Fig. 1 zeigt, hervor geht, weist der Seitenfüllstreifen 12 eine Sandwich-Struktur auf und besteht aus zwei Deckstreifen 13, 14 aus einem elek trisch halbleitendem Hartgewebe (HGW-Leit) mit einer Volu menleitfähigkeit im Bereich 500 Ohm bis 100 kOhm, vorzugsweise zwischen 5 kOhm und 50 kOhm, und einer elastischen, gleich falls elektrisch halbleitenden Zwischenschicht oder Film 15, der vorzugsweise aus Silikonelastomer besteht. Dieser Film wird in einer zwischen 0,1 und 0,2 mm dünnen Schicht auf den einen Deckstreifen 13 oder 14 aufgebracht. Nach dem Vernetzen des Elastomers - bei Zimmertemperatur dauert dieser Vorgang ca. 24 Stunden, bei höheren Temperaturen, z. B. in einem Ofen bei 70°C nach ca. 30 Minuten - wird auf den nunmehr "ausgehärteten" Film 15 der zweite Deckstreifen aufgelegt und angedrückt. Aufgrund der zwischen Filmoberfläche und Deck streifen wirkenden Adhäsionskräfte hält die so geschaffene Sandwich-Anordnung gut zusammen und läßt sich auch einfach handhaben. Zur Erzielung der notwendigen Volumenleitfähigkeit ist die Silikonelastomerschicht 15 vor ihrer Applikation mit elektrisch leitenden Partikeln, z. B. Ruß- oder Graphitparti keln versetzt worden, um eine Volumenleitfähigkeit im Bereich 500 Ohm bis 100 kOhm, vorzugsweise zwischen 5 kOhm und 50 kOhm, zu erhalten. Der Seitenfüllstreifen 12 wird nach dem Einbringen des Nutgrundstreifens 4 und des Unterstabs 2 sowie der Zwischenlage 5 und des Oberstabs 1 in den Spalt S zwischen den Breitseiten der Stäbe 1, 2 und der Nutwand 11 getrieben. Aufgrund der Nachgiebigkeit bzw. Elastizität der Zwischen schicht 15 paßt sich der Seitenfüllstreifen 12 nahezu perfekt an den Spalt S an, verdrängt dabei Luft und stellt die elek trische und thermische Ankopplung der Stabseitenflächen an die Nutwandung 11 her.As shown in FIG. 2, which shows the detail X from FIG. 1, the side filler strip 12 has a sandwich structure and consists of two cover strips 13 , 14 made of an electrically semiconductive hard tissue (HGW guide) with a volume Men conductivity in the range 500 ohms to 100 kOhm, preferably between 5 kOhm and 50 kOhm, and an elastic, even if electrically semiconducting intermediate layer or film 15 , which preferably consists of silicone elastomer. This film is applied in a layer between 0.1 and 0.2 mm thin on one cover strip 13 or 14 . After crosslinking the elastomer - at room temperature this process takes about 24 hours, at higher temperatures, e.g. B. in an oven at 70 ° C after about 30 minutes - is placed on the now "cured" film 15, the second cover strip and pressed. Due to the adhesive forces acting between the film surface and the cover strip, the sandwich arrangement created in this way holds together well and is also easy to handle. To achieve the necessary volume conductivity, the silicone elastomer layer 15 is coated with electrically conductive particles, e.g. B. soot or graphite particles have been added to obtain a volume conductivity in the range from 500 ohms to 100 kohms, preferably between 5 kohms and 50 kohms. The Seitenfüllstreifen 12 is driven after the introduction of Nutgrundstreifens 4 and the lower bar 2 and the intermediate layer 5 and the upper bar 1 into the gap S between the broad sides of the bars 1, 2 and the groove wall. 11 Due to the resilience or elasticity of the intermediate layer 15, the Seitenfüllstreifen 12 fits almost perfectly to the gap S on, displacing air and provides the elec tric and thermal coupling of the rod lateral surfaces of the groove wall 11 forth.
Wie bereits eingangs im Zusammenhang mit Alternative a) erläu tert, sind mit modernsten Fertigungsmethoden Einbauspiele bis 1 mm, typisch um 0,6-0,7 mm technisch und wirtschaftlich sinnvoll zu erreichen. Danach bemessen sich auch die Dicken d₁₃, d₁₄ der beiden Deckstreifen 13, 14 und die Dicke d₁₅ des dazwischenliegenden Films 15. Bei einem konstruktiv vorgegebe nen Einbauspiel von 0,5 mm sind die beiden Deckstreifen 13, 14 je 0,2 mm dick, die Dicke des Films liegt bei 0,15 mm. Beim Eintreiben des derart aufgebauten und dimensionierten Seiten füllstreifens 12 werden dann Toleranzen von Stab, Nut und dem Seitenfüllstreifen selbst durch die verformbare Zwischenlage "geschluckt".As already explained at the beginning in connection with alternative a), with the most modern manufacturing methods, installation clearances of up to 1 mm, typically around 0.6-0.7 mm, can be achieved in a technically and economically sensible manner. Thereafter, the thicknesses d₁₃, d₁₄ of the two cover strips 13 , 14 and the thickness d₁₅ of the intermediate film 15 are measured. With a constructively specified installation clearance of 0.5 mm, the two cover strips 13 , 14 are each 0.2 mm thick, the thickness of the film is 0.15 mm. When the side filler strip 12 constructed and dimensioned in this way is driven in, tolerances of the rod, groove and the side filler strip itself are "swallowed" by the deformable intermediate layer.
Die Erfindung wurde im vorstehenden anhand eines dreilagigen Seitenfüllstreifen 12 erläutert. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können auch fünf- oder mehrlagige Seitenfüll streifen verwendet werden. Wesentlich ist, daß jeweils ver gleichsweise "weiche" dünne elastisch verformbare Filme zwi schen benachbarten "hartem" Material zu liegen kommen, die durch die beim Eintreiben auf die "weiche" Schicht einwirken den Kräfte nicht herausgequetscht werden können.The invention has been explained above with reference to a three-layer filler strip 12 . Without departing from the scope of the invention, five- or multi-layer side fill strips can be used. It is essential that in each case comparatively "soft" thin, elastically deformable films between adjacent "hard" materials come to rest, which cannot be squeezed out by the forces acting upon driving into the "soft" layer.
BezugszeichenlisteReference list
1 Oberstab
2 Unterstab
3 Statorblechkörper
4 Nutgrundstreifen
5 Zwischenlage
6 Nutkeil
7 Druckstreifen
8 Teilleiter
9 Hauptisolation
10 Außenglimmschutz
11 Nutwandungen
12 Seitenfüllstreifen
13, 14 Deckstreifen
15 Silikonzwischenschicht 1 top staff
2 bottom bar
3 stator sheet metal body
4 groove base strips
5 liner
6 slot wedge
7 print strips
8 partial conductors
9 main insulation
10 External glow protection
11 groove walls
12 filler strips
13 , 14 cover strips
15 intermediate silicone layer
Claims (4)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| DE19547229A1 true DE19547229A1 (en) | 1997-06-19 |
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| DE1995147229 Withdrawn DE19547229A1 (en) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | Packing strips for large rotary electrical machine stator winding |
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Legal Events
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