DE2358765A1

DE2358765A1 - Verfahren zur herstellung von spulen fuer elektrische maschinen, deren spulenseiten als roebelstaebe aufgebaut sind

Info

Publication number: DE2358765A1
Application number: DE2358765A
Authority: DE
Inventors: Foerman Lennart Moberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-11-26
Publication date: 1974-06-12
Also published as: US3837072A; GB1447678A; BR7309587D0; NO133918C; FR2210041A1; SE379610B; NO133918B; CH558101A; JPS4988007A; IT996926B; CA1000036A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Helmut Missling _{63 C}Jessen 30.10.1973

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

Dr.-Ing. Joachim Boecker · Telefon: (0641) 71019

Boe/Sn 11.835

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, V ä s te r a s /Schweden

Verfahren zur Herstellung von Spulen für elektrische Maschinen, deren Spulenseiten als Roebelstäbe aufgebaut sind

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spulen für elektrische Maschinen, deren Spulenseiten als Roebelstäbe aufgebaut sind. Solche Spulen werden vorzugsweise für die Statoren großer Wechselstrommaschinen verwendet, z.B. für Maschinen in der Größenordnung von 1 bis 1000 MVA.

Roebelstäbe sind vor allem bei sehr- großen Maschinen von Vorteil, jedoch kann es bei einer geeigneten Fertigungsweise auch bei Maschinen mit einer Leistung von nur 1 MVA aus ökonomischen Gründen zu verantworten sein, Roebelstäbe zu verwenden. Roebelstäbe sind bekannt und viele Generatoren haben Stat'orwicklungen, bei denen die Spulenseiten als Roebelstäbe ausgeführt sind. Roebelstäbe werden·beispielsweise in der DT-PS 277 012 oder dem Buch "Standard Handbook for Electrical

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Engineers"; McGraw Hill, 10. Auflage, Abschnitt 6, Seite 31 beschrieben.

Bei den bekannten Generatoren enthält, eine als Roebelstab ausgeführte Spulenseite einen ersten und einen zweiten nebeneinanderliegenden aus Teilleitern bestehende Teilleiterstapel und jeder Teilleiter ist mit mindestens einem seitwärts herausgebogenen Teil so geformt, daß herausgebogene und nicht herausgebogene Teile bei jedem Teilleiterstapel je auf einer Seite einer durch die Mitte des Roebelstab.es gehenden Axialebene liegen. Die Stabenden werden dann galvanisch über Wicklungsköpfe miteinander zu Spulen verbunden.

Bei der Herstellung von Spulen, deren Seiten nicht als Roebelstäbe aufgebaut sind, ist es üblich, sogenannte Formspulen herzustellen. Eine solche konventionelle, nur eine Windung umfassende Ständerspule wird - insbesondere bei sehr großem Leiterquerschnitt - gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß ein Bündel von Teilleitern in Haarnadelform gebogen wird, und zwar in der gleichen Weise wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Danach werden die geraden Abschnitte des Bündels mittels einer Formmaschine derart auseinandergezogen, daß eine in die Wicklungsnuten einlegbare Formspule entsteht, und zwar von ähnlicher Form wie in Fig. 9 dargestellt, jedoch ohne Teillei tertransponierung.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Spulen mit als Roebelstab aufgebauten Spulenseiten zu entwickeln, bei denen die Teilleiter der Spulenseite und Wicklungsköpfe aus durchgehenden einheitlichen Teilleiterh bestehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches genannten Merkmale aufweist.

Das Verfahren nach der Erfindung gestattet es, Roebelstabspulen aus durchgehenden Teilleitern aufzubauen. Die zur Herstellung einer Spule erforderliche Arbeitszeit ist erheblich geringer als die für die Herstellung konventioneller Roebelstabspulen erforderliche Zeit, bei denen die Roebel-

Leiterabschnitten stäbe für die Spulenseiten mit Se±übx±hkk für die Wickelköpfe verbunden werden müssen. Die Genauigkeit der nach dem erfinderischen Verfahren hergestellten Spulen mit roebelstabartigem Aufbau der Spulenseiten ist genauso groß wie bei den in konventioneller Weise hergestellten Roebelstabspulen.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

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Fig. 1 bis 4 verschiedene Stadien der Herstellung

eines Roebelstabes konventioneller Art. Gleichzeitig zeigen diese Figuren wie eine Spulenseite bei einer gemäß der Erfindung ausgeführten

Spule aufgebaut ist,

Fig. 5 bis 10 verschiedene Herstellungsstadien bei dem Verfahren nach der Erfindung, und zwar Fig. 5, 7 und 8 Draufsichten auf die in horizontaler Ebene liegenden Leiterbündel,

Fig. 7a und 8a die Leiterbündel nach Fig. 1 und von der Seite gesehen,
Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI

in Fig. 5,

Fig. 10 einen Querschnitt längs der Linie X-X

in Fig. 9.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Teilleiter für einen Roebelstab mit einem abgebogenen Teilleiterabschnitt 2, dessen Länge mit a bezeichnet ist. In Fig. 2 und Fig. 3 sind die beiden Teilleiterstapel gezeigt, die in einer solchen Weise in der Wicklungsnut nebeneinander angeordnet werden, daß der in Fig.

gezeigte Roebelstab entsteht.

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Ein Verfahren nach der Erfindung kann damit begonnen werden, daß mehrere isolierte Teilleiterstäbe zugeschnitten werden, und zwar jeder mit einer Länge, die für eine Ständerspule mit einer Windung ausreichend ist_s also gewöhnlich etwas länger als die dreifache Länge der Wicklungsnut.· Die Teilleiterstäbe Pferden auf zwei Bündel mit beispielsweise je vier Teilleitern (siehe Fig* 5 bis 10) verteilt, und jedes Bündel wird in der Mitte gebogen, wodurch zwei haarnadelförmige Bündel 3 entstehen. Jedes Bündel hat'zwei Schenkel 7, die durch mehrere Teilleiterbügen, die in Fig. 5 nebeneinander . liegen_s verbunden sind. Der Krümmungsradius der Teilleiterbögen 4 nimmt von innen nach außen zu_s und sein Wert ist für die äußeren Teilleiterbögen 4 um ein mehfaches größer als für die innersten Teilleiterbögen 5« Gewöhnlich ist die Anzahl der nebeneinander liegenden Teilleiter erheblich größer, z„B. 20, als in den Figuren dargestellt.

Statt das in Fig. 5 gezeigte Bündel 3 auf die oben beschriebene Art herzustellen, kann man auf bekannte Weise eine' flache Spule wickeln und diese in der Mitte einer Längsseite durchtrennen, wodurch man zwei haarnadelförmige Bündel erhält„ Jeder Teilleiterbögen bildet eine Verbindung zwischen, zwei Teilleitern,. die für dieselbe Spule, jedoch jeder für je einen Roebelstab und je eine Wicklungsnut, in dem Stator für eine Wechselstrommaschine vorgesehen sind.

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Die Teilleiterbügel 6 mit zugehörigen Teilleiterbögen werden danach gegeneinander in Längsrichtung der Teilleiter verschoben, jedoch für jedes der beiden haarnadelförmigen Teilleiterbündel gemäß Fig. 5 in unterschiedlicher Weise, nämlich gemäß Fig. 5 für das eine Bündel und gemäß Fig. 8 für das andere Bündel. Bei dem Teilleiterbündel nach Fig. 7 und 7a liegen die übrigen Teilleiterbögen axial außerhalb der konvexen Fläche des Bogens 5. Bei dem Teilleiterbündel nach Fig. 8 und 8a liegen die übrigen Teilleiterbögen axial innerhalb der konkaven Flache des Bogens 4. Im letztgenannten Fall muß man gleichzeitig die Teilleiter in der Nähe der Teilleiterbögen so biegen, daß sie später in Ebenen liegen bleiben, die einander überschneiden.

Danach werden die Bündel 3 mit einem Biegewerkzeug bearbeitet, wobei die herausgebogenen Bündelabschnitte 6 bei den in Fig. und Fig. 8 gezeigten haarnadelförmigen Bündeln, unter gleichzeitiger Biegung aller Teilleiter innerhalb jedes Bündels, gebildet; werden, und zwar bei beiden Bündeln im Abstand b von der· am nächsten gelegenen Teilleiterbiegung (Von der Seite gesehen haben die nach außen gebogenenBündelabschnitte die gleiche Form wie der nach außen gebogene Teilleiterabschnitt 2). Danach werden die Teilleiterbü-gel 8 der beiden in Fig. 7 und 8 gezeigten Bündel zusammengeschoben, so daß die Teilleiterbögen jedes Bündels ihre in Fig. 5 gezeigte

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ursprüngliche gegenseitige Lage einnehmen. In jedem Schenkel eines haarnadelformigen Bündels liegen nunmehr die verschiedenen nach außen gebogenen Teilleiterabschnitte 2 mit konstantem Abstand zueinander in axialer Richtung verteilt. Bei dem · einen Bündel beginnt man die Transponierung damit, daß man in jedem Schenkel einen Abschnitt 2 des mit dem kleinsten Krümmungsradius geformten Teilleiterbügels sämtliche übrigen Teilleiter kreuzen läßt. Danach fährt man auf bekannte Weise ' fort, -bis jeder der beiden Schenkel einen Teilleiterstapel gemäß Fig. 2 bildet.

Bei dem anderen Bündel beginnt man die Transponierung damit, daß man in jedem Schenkel 7 einen Abschnitt 2 des mit dem größten Krümmungsradius geformten Teilleiterbügels sämtliche übrigen Teilleiter kreuzen läßt, und fährt danach auf bekannte Weise fort, bis jeder der beiden Schenkel einen Teil- · leiterstapel gemäß Fig. 3 bildet.

Auf-gleiche Weise, wie die in Fig. 2 und 3 gezeigten Teilleiterstapel zur Bildung des in Fig. 4 gezeigten Roebelstabes zusammengesetzt werden, werden die gemäß der Erfindung gebildeten Teilleiterstapel zusammengesetzt, um zwei Roebelstäbe zu bilden, die zu einem resultierenden haarnadelföraigen Bündel gehören» Dieses wird dann in eine Formmaschine gespannt und zu einer in die Wicklungsnuten einlegbaren Spule geformt,

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d.h. die Spulen werden derart auf ein entsprechendes Maß für den Wicklungsschritt im Ständer auseinandergezogen, daß man die in Fig. 9 und 10 gezeigte Formspule erhält.

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Claims

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Patentanspruch;

Spule Verfahren zur Herstellung einer iRsGmscgsste mit einer Windung zum Einlegen in die Nuten des Ständers einer Wechselstrommaschine, wobei die Spulenseiten als Roebelstäbe ausgebildet sind, d.h„, daß jede Spulenseite aus einem erstem und einem zweiten nebeneinanderliegenden, aus Teilleitern bestehende Teilleiterstapel besteht und jeder Teilleiter mit wenigstens einem seitwärts nach außen gebogenen Abschnitt auf solche Weise ausgeführt ist₉ daß die nach außen gebogenen und nicht nach außen gebogenen Abschnitte jedes Teilleiterstapels je auf einer Seite einer durch die Mitte des Roebelstabes gehenden Axialebene liegen₅ bei welchem Verfahren zunächst ein erstes und zweites haarnadelförmiges Bündel aus Teilleiterbügeln hergestellt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

A. Gegenseitige Längsverschiebung der Teilleiterbügel (8) mit etwa gleichen gegenseitigen Abständen zvjischen benachbarte^ Teilleiterbügeln und in Reihenfolge der Zu- bzw. Abnahme der Krümmungsradien der Teilleiterbögen in solcher Weise, daß der kürzeste Teilleiterbögen (5) des ersten Bündels (Fig. 7) mit seiner konvexen Fläche gegen die übrigen Teilleiterbögen im Bündel zeigt, während der kürzeste Teilleiterbögen (5) des zweiten Bündels (Fig. 8) mit seiner konkaven

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Fläche gegen die übrigen Teilleiterbögen des Bündels zeigt.

B. Biegung des ersten und zweiten Bündels auf solche Weise, daß sich die genannten nach außen gebogenen Teilleiterabschnitte (2) gleichzeitig bei sämtlichen Teilleiterbügeln

und
(8) in einem Bündel (3) bilden / daß der Abstand (b) zwischen einem nach außen gebogenen Abschnitt (2) und dem kleinsten Teilleiterbögen im ersten Bügel gleich dem Abstand zwischen dem nach außen gebogenen Abschnitt (2) und dem größten Teilleiterbögen im zweiten Bügel gewählt wird.

C. Zusammenschiebung der Teilleiterbügel (8) des ersten und zweiten Bündels (3) in Längsrichtung, so daß der Abstand zwischen benachbarten Teilleiterbögen in jedem Bündel im wesentlichen gleich Null wird.

D. Transponierung der gemäß Schnitt C angeordneten Teilleiter auf an sich bekannte Art, indem jeder Schenkel (7) eines bügeiförmigen Bündels (3) einen Teilleiterstapel bei einem Roebelstab bildet, wonach das erste und zweite Bündel zu einem resultierenden, zwei Roebelstäbe enthaltenden haarnadelförmigen Körper zusammengeflochten werden.

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E. Formung des resultierenden Körpers durch gegenseitiges Auseinanderziehen der Mittelabschnitte der beiden Schenkel in an sich bekannter Weise zu einer einlegbaren Formspule.

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