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Elektromotorenbeschichtung zur Erhoehung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit bei Staender- und Laeuferoberflaechen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000172536D
Published in the IP.com Journal: Volume 8 Issue 7B (2008-07-25)
Included in the Prior Art Database: 2008-Jul-25
Document File: 2 page(s) / 27K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In einem Elektromotor sind beim Laeufer und beim Staender konstruktiv bedingt mehrere Bleche zu einem Paket verbunden. Da es sich hierbei um gestanzte Bleche handelt, sind die Stirnflaechen der Stanzschneidkanten aus Eisen blankmetallisch. Aufgrund der unterschiedlichen geometrischen Form und dem Vorhandensein von Hohlraeumen und Hinterschneidungen in einem Motor ist eine Korrosionsschutzbeschichtung dieser Kanten nicht ohne Weiteres moeglich. Zur Erzeugung von grossen Magnetfeldern in Elektromotoren werden Leiter, welche ueberwiegend aus Kupfer bestehen, von Strom durchflossen. Aufgrund der relativ hohen Spannungen und den dazugehoerigen hohen Stromstaerken kommt es immer wieder zu Spannungsueberschlaegen innerhalb der elektrischen Isolierung. Diese elektrische Isolierung kann aus den verschiedensten Materialien bestehen, wie beispielsweise aus Harzen, Silikonen, Polymeren, Glimmerbaendern, Polyimidfolien, Lackdraht oder aehnlichem. Diese Materialien koennen durch Extrusion, Wickeln, Traenken oder andere Verfahren auf die Leiteroberflaeche aufgebracht werden. Bei den typischen Industriemotoren werden diese Beschichtungen durch die Bewicklung mit Baender auf die Leiter aufgebracht.

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Elektromotorenbeschichtung zur Erhoehung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit bei Staender- und Laeuferoberflaechen

Idee: Stefan Fruhnert, DE-Nuernberg

In einem Elektromotor sind beim Laeufer und beim Staender konstruktiv bedingt mehrere Bleche zu einem Paket verbunden. Da es sich hierbei um gestanzte Bleche handelt, sind die Stirnflaechen der Stanzschneidkanten aus Eisen blankmetallisch. Aufgrund der unterschiedlichen geometrischen Form und dem Vorhandensein von Hohlraeumen und Hinterschneidungen in einem Motor ist eine Korrosionsschutzbeschichtung dieser Kanten nicht ohne Weiteres moeglich.

Zur Erzeugung von grossen Magnetfeldern in Elektromotoren werden Leiter, welche ueberwiegend aus Kupfer bestehen, von Strom durchflossen. Aufgrund der relativ hohen Spannungen und den dazugehoerigen hohen Stromstaerken kommt es immer wieder zu Spannungsueberschlaegen innerhalb der elektrischen Isolierung. Diese elektrische Isolierung kann aus den verschiedensten Materialien bestehen, wie beispielsweise aus Harzen, Silikonen, Polymeren, Glimmerbaendern, Polyimidfolien, Lackdraht oder aehnlichem. Diese Materialien koennen durch Extrusion, Wickeln, Traenken oder andere Verfahren auf die Leiteroberflaeche aufgebracht werden. Bei den typischen Industriemotoren werden diese Beschichtungen durch die Bewicklung mit Baender auf die Leiter aufgebracht.

Dann werden diese Spulen oder andere Bauteile in die Nuten der Staender oder Laeuferpakete eingelegt. Vor dem Einlegen der Spulen werden diese Nuten zusaetzlich mit einem Filz ausgekleidet, um eine mechanische Beschaedigung dieser Bauteile zu verhindern. Anschliessend wird beispielsweise in einem Vakuumtraenkverfahren auf die mit einer Filzlage geschuetzten elektrischen Leiter ein Harz aufgetragen. Dabei durchdringen die Harze die Lagen aus Filz. Bei einer anschliessenden Aushaertung dieser Harze bildet sich ein plastischer Isolator, welcher die Hohlraeume, in welche die Leiter eingelegt sind, komplett ausfuellt. Diese Aushaertung kann beispielsweise bei ca. 160°C stattfinden.

Bei den aus mehreren unterschiedlichen Metallblechen zusammengefuegten Konstruktionen eines Elektromotors sind bisher keine oder nur unzureichende Massnahmen gegen Korrosion oder fuer ein dielektrisches Verhalten getroffen worden. Dabei beziehen sich die Massnahmen oftmals nur auf die jeweilige Eigenschaft an einem bestimmten Bauteil. Motorengehaeuse werden gegen Korrosion geschuetzt und Isolierung auf eine bestimmte Durchschlagsfestigkeit hin ausgelegt. Da aber die blankmetallischen Seiten der gestanzten Bleche genau an dem Bereich der Isolierung der Motorwicklung angebracht sind, entsteht hier ein Handlungsbedarf um die elektrische Durchschlagsfestigkeit dieser Isolierung zu verbessern.

Zur Loesung dieser Problematik wird nun ein Verfahren zur Herstellung von dielektrischen Schichten vorgeschlagen, welche s...