DD140185A1 - Verfahren und anordnung zur verhinderung von lagerstroemen bei elektrischen maschinen - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist, durch Anwendurig hochfester,. wärmebeständiger und elektrisch gut isolierender Werkstoffe bei rationeller Technologie eine elektrische Wälzlagerisolation zu schaffen, die gleichzeitig eine .konstante Maßgenauigkeit im Betriebszustand und hohe Lebensdauer der Wälzlager und des Lagersitzes der elektrischen Maschine ermöglicht. Die Aufgabe wird durch Anwendung von mit Kunstharz, z.B. Epoxidharz, getränkten Glasseidenbahnen auf dem Lagersitz hergestellten Wickel, Trennfolie und Schrurapfband gelöst. Nach der Aushärtung und auf Maß bearbeiteten Isolierbuchse erfolgt· das Aufschrumpfen einer Stahlbuchse,, die als Lagersitz dient. Die Erfindung kann bei allen elektrischen Maschinen bis zu einer Leistung von einigen 100 kW angewendet werden, insbesondere bei Frequenzumformern im gleichen Leistungsbereich, elektrischen Maschinen mit kleinem Luftspalt sowie hoher Drehzahl und erhöhter Lagertemperatur.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren und Anordnung zur Verhinderung von Lagerströmen bei elektrischen Maschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Herstellung einer mechanisch festen und thermisch stabilen elektrischen Isolation an der Lagerstelle von Läufern elektrischer Maschinen zur Verhinderung von Lagerströmen, insbesondere von Frequenzumformern bis Leistungen von einigen 100 kV/ und anderen elektrischen Maschinen mit kleinem Luftspalt bei gleicher Leistungsgröße und hoher Drehzahl.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei nicht vollkommen symmetrischem Aufbau elektrischer Maschinen kann der Kreis, Läuferwelle, Lager, Gehäuse oder Grundplatte mit einem sich zeitlich ändernden Induktionsfluß verkettet sein, der zu elektrischen Strömen führt, die über Wellenzapfen· und Lager fließen und die Laufflächen des Lagers aufrauhen. Die Änderung dieses Induktionsflusses ist neben den Unsymmetrien im Aufbau der elektrischen Maschine auch von der Betriebsfrequenz abhängig, so daß bei Mittelfrequenzumformern, die einen Frequenzbereich bis zu 10 000 Hz und einen sehr kleinen Luftspalt besitzen, besonders hohe Beanspruchungen des Lagers durch Lagerströme auftreten und somit Maßnahmen zur Verlängerung der Laufdauer der Lager erforderlich sind.

Mittel dazu ist einmal die konstruktive Aufhebung der Ursachen für die unsymmetrien, die jedoch besonders -bei Frequenzumformern mit Asynchronantrieb und hoher Drehzahl und Wälzlager schwer beherrschbar sind.

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Die Anbringung von kurzgeschlossenen Wicklungen, die den Ankerkern umschlingen, zeigt nicht die volle Aufhebung der Lagerströme an. Die Anbringung von Erdungsbürsten, die auf der Welle schleifen oder bei Stehlagermaschinen ' die Anbringung einer Isolation zwischen'Fundamentrahmeη und Stehlagerbock haben sich wenig wirksam erwiesen, da fäie subjektiven Bedingungen, wie z.B. Überwachung der Schleifbürsten oder der unbeabsichtigten "überbrückung der Isolation, unterliegen.

. Eine Wälzlagerisolation zur Unterbindung von Lagerströmen kann durch ein Hartpapier- oder Hartgeweberohr, das zwischen Welle und Wälzlager angeordnet ist, erfolgen. ·. . Nachteilig ist dabei der technologische Aufwand.

Im Bereich des fälzlagersitzes ist die Welle auf ein be-. stimmtes Paßmaß zu drehen und das Hartpapier- oder Hartgeweberohr wird mit gedrehtem Innenmaß auf die Welle aufgeschrumpft. Anschließend wird der Außendurchmesser des Rohres so bearbeitet, daß eine Stahlbuchse aufgeschrumpft werden kann, die mit gedrehtem- Paßsitz den ' eigentlichen Sitz für das Wälzlager bildet. Die übereinander liegenden Schrumpfsitze müssen maßlich genau aufeinander abgestimmt sein, um die notwendige Laufqualität., besonders bei den hochtourigen Frequenzumformern, zu erreichen« Die bei diesen elektrischen Maschinen vorhandene höhere Lagertemperatur belastet zusätzlich das Hartpapier·*- oder Hartgeweberohr, das bereits durch die Aufschrumpfungstemperaturen bis an die Grenze der Temperaturbeständigkeit belastet wurde. _ . . ·

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Wach- - . teile durch ein Herstellungsverfahren und-Anordnung zur Wälzlagerisolation mittels hochfester und .wärmebeständiger Werkstoffe.'

e) Darlegung dea F/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung darzulegen, die durch Anwendung hochfester, wärmebeständiger und elektrisch gut isolierender Werkstoffe eine Wälzlagerisolation elektrischer Haschinen bei rationeller Technologie, konstanter Maßgenauigkeit im Betriebszustand und erhöhter Lebensdauer der elektrischen Maschine ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß vorimprägnierte Glasseidenbahnen mit härtbarem Kunstharz, zum Beispiel Epoxidharz, als Wickel zur Anwendung gelangen und darauf ein Schrumpfband, getrennt von dem Wickel durch eine Trennfolie, aufgezogen wird..

f) Ausführungsbeispiel

Auf dem ro'h und mit grober Toleranz gefertigten Lagersitz der Läuferwelle wird eine mit warmhärtbarem Kunstharz zum Beispiel Epoxidharz,. imprägnierte Glasseidenbahn gleichmäßig aufgebracht, mit einer Trennfolie umgeben und mit Schrumpfband abgedeckt. Danach erfolgt die Aus-' härtung bei entsprechender Aushärtungstemperatur des Harzes. Das Schrumpfband schrumpft unter der Aushärtungstemperatur, so daß eine Verdichtung der darunter liegenden Glasseidenbahnen entsteht und eine homogene, von Lufteinschlüssen freie, mechanisch und thermisch stabile Isolieru. von hoher Lebensdauer erzielt wird. Wach Überdrehen der entstandenen Isolierbuchse wird die Stahllagerbuchse aufgeschrumpft.

Claims (1)

1. Erf indungs anspr ucii %

   Verfahren und Anordnung zur Verhinderung von Lagerströmen bei elektrischen Maschinen, insbesondere von Frequenzumformern mit Leistungen . · von einigen 100 kW und anderen elektrischen Maschinen mit kleinem Luftspalt gleicher Leiötungsgröße und hoher Drehzahl, durch eine Isolierbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß * ,auf dem roh bearbeiteten Lagersitz eine mit warmhärtendem Kunstharz imprägnierte Glasseidenbahn aufgewickelt wird, eine Trennfolie and danach ein Schrumpfband aufgebracht werden, anschließend die Aushärtung unter Aushärtungstemperatur erfolgt und auf die so entstandene . und auf Maß bearbeitete Isolierbuchse eine Stahlbuchse als Lagersitz aufgeschrumpft wird.