CH351327A - Verfahren für die elektrische Isolierung von Wicklungen - Google Patents

Description

  Verfahren für die     elektrische    Isolierung von     Wicklungen       Es ist heute allgemein üblich, dass der aus ein  zelnen, gegeneinander isolierten Teilleitern bestehende  Stab (z. B.     Röbelstab)    einer elektrischen Wicklung  zuerst mit einem Harz oder Lack behandelt und dann  ausgebacken und somit verfestigt wird, bevor am so  entstandenen, mechanisch ziemlich stabilen Stab die  Isolierhülse aus Folien oder Bändern aufgewickelt  und noch gegebenenfalls imprägniert wird. Dieses Ver  fahren geht beispielsweise folgendermassen vor sich:  Die Einzelleiter werden durch Einlegen von Iso  lierstreifen zwischen die Leiter des Bündels, oder  durch Verwendung umsponnener oder lackierter  Drähte, gegeneinander isoliert.

   Das     verseilte    Leiter  bündel wird dann z. B. mit      Bakelit -Lack    (einge  tragene Marke) gestrichen, in Formen eingepackt und  in einem Ofen bei etwa 200  C ausgebacken. Durch  die Kondensation des     Bakelit-Lackes    wird der Leiter  bündel zusammengebacken und mechanisch verfestigt.  



  Die Isolierhülse für die Wicklung wird aus einem  Band, eventuell mit einem Blatt für den     Nutteil,    her  gestellt. Die Isolierbänder und Blätter bestehen aus  einem Träger (z. B. Glasgewebe oder Papier) und  Glimmer in Form von Blättchen oder dergleichen.  Für das Befestigen des Glimmers auf den Träger  und das Wickeln der Isolierhülse sind verschiedene  Verfahren bekannt.

   Häufig wird das sogenannte     Um-          pressverfahren    angewendet, bei welchem     Micafolium,     das heisst ein blattförmiges Isoliermaterial, bestehend  aus einem Trägermaterial und aufgelegten Glimmer  blättchen mit Schellack, Asphalt oder einem     härtbaren     Kunstharz als Bindemittel, aufgewickelt und durch  Pressen in einer V-förmigen Mulde für den     Nutteil    in  der Wärme verklebt wird. Für den     Spulenkopf    wird  eine Bandisolation verwendet.

   Ein anderes gebräuch  licheres Verfahren besteht darin, dass     Micabänder    be  stehend aus     Faserstoffträgern    mit aufgeklebten Glim  merblättchen auf den Leiter aufgewickelt werden. Der    mit einigen Lagen     Micaband    umwickelte Leiter wird  mit heissem Asphalt oder einem anderen Bindemittel  imprägniert. Durch wiederholtes     Bewickeln    mit Iso  lierband und anschliessendem Imprägnieren wird die  Isolation bis zur gewünschten Dicke aufgebaut.  Schliesslich gibt es auch noch das bekannte Verfahren,  wo der Wicklungsstab mit einem Wickel aus saug  fähigem Isoliermaterial versehen wird und dann in  Vakuum mit einem Kunstharz, z. B. Polyesterharz,  imprägniert wird.

   Bei allen diesen bekannten Ver  fahren wird nur der Isolierwickel mit Asphalt oder  Kunstharz imprägniert, während die einzelnen Lei  ter des Stabes vor der     Umbändelung    bereits durch  das     Bakelitback    mit anschliessender Wärmebehand  lung verfestigt worden sind.  



  Insbesondere beim Verwenden einer     Umbände-          lung,    die mit einem     Polyester-Harz    imprägniert wird,  bietet die klassische Aufbauweise des Stabes grosse       fabrikatorische    Nachteile, denn sie verursacht viel  Handarbeit, viele Arbeitsgänge, grosse zeitliche Un  terschiede der Dauer der einzelnen Arbeitsgänge usw.  



  Die Qualität des Stabes, in     dielektrischer    und  mechanischer Hinsicht, ist, insbesondere für hoch  beanspruchte Maschinen mit grossen Eisenlängen, oft  nicht allen Ansprüchen gewachsen. Eine grosse Schwie  rigkeit bietet der Übergang     Isolierhülse-Leiterbündel.     Es. ist bekannt, dass dieser Übergang durch das An  bringen einer halbleitenden Schicht auf dem Leiter  bündel verbessert werden kann, wodurch aber     fabri-          katorische    Nachteile entstehen.  



  Durch eine solche leitende Schicht werden zwar  die Lufteinschlüsse, die längs der Leiter, z. T. als  Folge des     Ausbackens    in Form von     Lunkern    und  Blasen, oder sogar     Wassereinschlüssen,    die als Rest  produkt der Kondensation des Bakelits sich er  geben, z. T. als Folge des schlechten     Haftens    der       Isolierhülse    am Kupferstab, elektrisch     unschädlich    ge-      macht, doch bleiben die wärmetechnischen Nachteile  mindestens bestehen.  



  Beim Imprägnieren der Isolierhülse mit einem  Kunstharz im Vakuum, dieses Verfahren liefert unbe  streitbar von den bekannten die beste Isolation für  lange Stäbe, befinden sich die zum Imprägnieren am  ungünstigsten liegenden Isolationslagen direkt am  Leiter, sind also     dielektrisch    am höchsten beansprucht.  



  Ein     fabrikatorisches    Problem bietet natürlich auch  die Verschmutzung der Formen durch das Imprägnier  harz, die eine peinliche Reinigung der letzteren von  ausgehärteten Harzresten zur Folge hat, wobei das  Einpacken der imprägnierten Stäbe in die     Pressformen,     in denen sie dann ausgehärtet werden sollen, schon  wegen dem Hantieren des Stabes mit der harzdurch  tränkten Isolation, sehr unangenehm ist. Eine teil  weise Verbesserung kann z. B. dadurch erreicht wer  den, dass der Stab aus dem Harzbad herausgenommen  und in eine Folie eingepackt wird, wodurch das Aus  laufen des Harzes aus der Isolation und die Ver  schmutzung der Formen etwas herabgesetzt wird.  Eine andere     Möglichkeit    zum Reinhalten der Formen  besteht darin, dass die Formen mit z.

   B.     Silikonöl    ge  strichen werden, wobei allerdings das Auslaufen des  Harzes nicht verhütet wird.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun  mehr ein     Verfahren    für die elektrische Isolierung von  Wicklungen, die aus einem durch gegeneinander iso  lierten und miteinander     verseilten    Leitern gebildeten  Leiterbündel bestehen, insbesondere für elektrische  Maschinen, wobei die erwähnten Nachteile der bis  herigen Isolierverfahren vermieden werden sollen.  Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht,  dass erst nach der     Umbändelung    des Leiterbündels  mit einem aus Glimmer und einem blattförmigen Trä  germaterial bestehenden Isoliermaterial, der Leiter  bündel gemeinsam mit dem Isolierwickel mittels eines  Kunstharzes imprägniert wird.  



  Anhand eines     Ausführungsbeispieles    sei die Er  findung näher erläutert, und zwar zeigt die Figur  einen Teil eines Wicklungsstabes im Querschnitt.  



  Auf den Leiterbündel des Stabes, der aus den  einzelnen beispielsweise durch Glasgewebe gegenein  ander isolierten und miteinander     verseilten    Kupfer  leitern 1 besteht, wird unmittelbar der Isolierwickel 2  aufgebracht. Zu diesem Zweck wird vor der     Um-          bändelung    der     verröbelte    Stab in einer geeigneten Vor  richtung zusammengepresst und gleichzeitig mit einer  ersten     Isolierbandlage    umwickelt, die die Einzelleiter  zusammenhält.

   Diese     Umbändelung    2 besteht aus  an sich bekanntem Isoliermaterial,     beispielsweise    einem  Glasträger mit     Glimmersplitting.    Erst dann wird der  Leiterbündel 1 zusammen mit der Isolierhülse 2 ge  meinsam mit einem Kunstharz, z. B. Polyesterharz,  in Vakuum     durchimprägniert,    so dass keine Trenn  fuge, die eventuell durch eine halbleitende Schicht  überbrückt werden müsste, zwischen dem Leiterbündel  und der Isolierhülse entsteht.

   Die einzelnen     verseilten     Leiter 1 und die Isolierhülse 2 liegen also in einer  homogenen     Kunstharzmasse.    Alle Lufträume zwi-    sehen den Leitern selbst sowie zwischen diesen letz  teren und der Isolierhülse werden mit Imprägnier  mittel 3 ausgefüllt. Mit 4 ist noch eine Isolationsein  lage bezeichnet. Zwischen den Einzelleitern können  eventuell noch     Distanzierungsstücke    mit eingewickelt,  oder gewisse Leiter als mit     Durchbrechungen    vorge  sehenen Hohlleitern ausgebildet werden.  



  Um ein gutes     Durchimprägnieren    der innersten  Lagen der Isolierhülse zu erreichen, kann man das  Imprägnierharz zwischen den Einzelleitern einfliessen  lassen, gegebenenfalls unter Vakuum, wodurch die  Imprägnierung des Leiterbündels sowie der Hülse von  innen nach aussen erfolgt. Die Imprägnierung kann  aber auch in einem Vakuumofen in umgekehrter  Richtung erfolgen, das heisst von aussen nach innen.  



  Ein wesentlicher     fabrikatorischer    Vorteil kann  noch dadurch erreicht werden, dass vor dem Imprä  gnieren ein auf dem Isolierwickel 2 satt aufliegender  Überzug 5 vorgesehen wird. Ein solcher kann bei  spielsweise durch Tauchen in einem Harzbad oder  durch Umwickeln mit einem Band hergestellt werden;  ein sattes Anliegen kann insbesondere durch Verwen  dung von Band aus gummiartigem Material erzielt  werden.     Vörteilhaft    ist auch die Anwendung eines  sogenannten Schrumpfschlauches, dessen Öffnungs  querschnitt sich nach dem Anbringen bei geeigneter  Behandlung stark verringert.

   Der Überzug, der für  das Imprägnierharz undurchlässig sein soll, verhin  dert praktisch das Eindringen von Imprägniermittel  zwischen der äussersten Isolationslage und dem über  zug, wo es als Isolation im Vergleich zum     Isolier-          wickel    praktisch wertlos ist. Er verhütet ferner das  Austreten des noch nicht ausgehärteten Harzes aus der  Isolierhülse 2, so dass keine unangenehme Hand  habung notwendig ist oder eine Verschmutzung der       Pressformen    stattfindet. Ausserdem kann dadurch eine  eventuell nachteilige Lösung des Sauerstoffes der Luft  im Imprägnierharz vermieden werden.

   Das Material  des Überzuges kann so gewählt werden, insbesondere  elektrisch leitend sein, dass es auf der Isolierhülse be  lassen werden kann und die Funktion des     Glimm-          schutzes,    der     Nutauskleidung    übernehmen und, sofern  genügend vakuumdicht, als Hülle beim Evakuieren  verwendet werden kann, so dass sich ein Vakuum  ofen erübrigt. Wenn sich der Überzug im Harz teil  weise löst, ergibt sich der Vorteil einer innigen Ver  bindung zwischen Überzug und Imprägnierharz. Zu  diesem Zweck kann auch eine Zwischenschicht be  nützt werden, die zwischen Isolierhülse und Überzug  liegt.  



  Die     Pressformen    für die Wicklung können ent  weder vor oder nach dem Imprägnieren auf der Wick  lung angebracht werden. Dadurch, dass die Einzelleiter  des Stabes erst durch das Imprägnierharz verfestigt  werden, wird das     Abkröpfen    des Stabes zwecks Bil  dung der     Spulenköpfe    wesentlich erleichtert.  



  Wenn der Stab noch mit einem äusseren Überzug  versehen wird, ergibt sich der grosse Vorteil, dass die  Wicklung erst in die Nut eingebaut werden kann und  dann imprägniert wird. Der Überzug ersetzt die sonst      notwendige     Nutauskleidung    und eventuell auch den  Glimmschutz. Ferner werden dadurch die sonst beim  Einbau von mit Kunstharz imprägnierten Stäben vor  kommenden Schwierigkeiten infolge ihrer Starrheit  vermieden. Es sind auch keine     Pressformen    notwendig.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren für die elektrische Isolierung von Wick lungen, die aus einem durch gegeneinander isolierten und miteinander verseilten Leitern gebildeten Leiter bündel bestehen, insbesondere für elektrische Ma schinen, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach der Umbändelung des Leiterbündels mit einem aus Glim mer und einem blattförmigen Trägermaterial beste henden Isoliermaterial der Leiterbündel gemeinsam mit dem Isolierwickel mittels eines Kunstharzes im prägniert wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Durchimprägnierung des Iso- lierwickels und des Leiterbündels von aussen nach innen in einem Vakuumofen erfolgt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Durchimprägnierung des Iso- lierwickels und des Leiterbündels von innen nach aussen erfolgt. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass für die Imprägnierung der Wick lung ein an dem Isolierwickel satt anliegender Überzug vorgesehen wird, der für das Imprägnierharz undurch lässig ist. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überzug durch Tauchen in ein Harzbad hergestellt wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Überzug durch Umwickeln mit einem Band gebildet wird. 6.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass als Überzug ein Schrumpfschlauch verwendet wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass ein vakuumdichter Überzug ver wendet wird. B. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Überzug aus elektrisch leiten dem Material verwendet wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Imprägnierung erst nachdem die Wicklung in die Nut eingebaut ist, erfolgt. PATENTANSPRUCH II Wicklung mit einer Isolierung hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.