Anwendungsbereiche
Isolierteile und Stanzteile für Generatoren
Zuverlässige Isolierstoffe für hohe Spannungen und Belastungszyklen, individuell ausgelegt für verschiedenste Generatorentypen und Baugrößen.
Isolierteile im Generator
Im Stator kleidet die Nutisolation die Nut aus. Verschlossen wird die Nut bei größeren Generatoren mit Nutverschlusskeilen: starren Profilen aus Glasfaserlaminat, die die Wicklung auch gegen die hohen Kräfte im Kurzschlussfall sicher fixieren. Im Läufer von Großgeneratoren trennen Windungsisolationen die übereinanderliegenden Kupferwindungen und geben über Langlöcher den Weg für die Kühlluft frei. Für Geometrien, die vom Standard abweichen, fertigen wir Sonderteile.
Generatoren werden selten in großen Serien gebaut. Genau deshalb sind wir hier ein passender Partner: Muster und Kleinserien liefern wir ab Stückzahl 1, ohne dass die Werkzeugkosten das Projekt kippen.
Hochspannung verändert das Isolationssystem
Im Generatorenbau treten deutlich höhere Spannungen auf als bei den meisten Elektromotoren. Große Generatoren arbeiten mit Statorspannungen im Kilovoltbereich. Damit wird die Isolation nicht nur thermisch und mechanisch, sondern vor allem elektrisch belastet: Sie muss die Feldstärke dauerhaft aushalten und darf unter Teilentladungen nicht allmählich zerstört werden.
Hinzu kommt der Aufbau der Wicklung. Bei großen Generatoren werden statt klassischem Runddraht häufig Formspulen oder Röbelstäbe eingesetzt. Röbelstäbe bestehen aus vielen verdrillten Teilleitern, die Stromverdrängung und Zusatzverluste im Leiter verringern. Formspulen und Stäbe werden vor dem Einlegen isoliert und in offene Nuten gesetzt, verschlossen wird die Nut dann mit einem Nutverschlusskeil statt mit einem Deckschieber.
VPI oder Resin Rich
Für Hochspannungswicklungen haben sich zwei Isolationskonzepte etabliert. Beim VPI-Verfahren (Vacuum Pressure Impregnation) werden die Leiter mit porösen Glimmerbändern umwickelt, anschließend wird die Wicklung unter Vakuum und Druck mit Harz getränkt und ausgehärtet, oft der komplette Stator auf einmal.
Beim Resin-Rich-Verfahren sind die Bänder bereits mit Harz vorimprägniert. Jeder Stab und jede Spule wird einzeln unter Wärme und Druck ausgehärtet und erst danach eingebaut. Welches Konzept gewählt wird, bestimmt die Anforderungen an alle übrigen Isolierteile, von der Harzaufnahme der Nutisolation bis zur Passung der Nutverschlusskeile.
Typische Isoliermaterialien
Die Hauptisolation von Hochspannungswicklungen besteht aus High-Voltage-Produkten wie Mica Tapes (Glimmerbändern) und Prepregs. Glimmer ist gegen Teilentladungen besonders widerstandsfähig und deshalb im Hochspannungsbereich unverzichtbar.
Um diese Hauptisolation herum kommen bewährte Flächenisolierstoffe zum Einsatz: NMN, also NPN Laminat aus Nomex und Polyesterfolie, NKN Laminat für höchste thermische Anforderungen und Nomex 410 Aramidpapier für Klasse H. Materialien mit saugfähiger Oberfläche verbinden sich gut mit dem Tränkharz, das verankert die Isolation dauerhaft und verbessert die Wärmeabfuhr.
Fertigung bei Hauler & Hermann
Unser Know-how liegt im Falzen, Formen und Biegen von Isoliermaterial, damit die Teile wie eine zweite Haut sitzen. Das dafür eigens entwickelte Werkzeugsystem und der eigene Werkzeugbau machen uns unabhängig von Zulieferern und schnell in der Umsetzung.
Auf Wunsch prüfen wir die Einpassung vorab am 3D-gedruckten Modell Ihrer Nutgeometrie. Die Fertigung ist nach DIN EN ISO 9001 und DIN EN ISO 14001 zertifiziert.
Sie haben eine Anwendung im Kopf?
Schildern Sie uns Ihre Einbausituation, wir prüfen die Machbarkeit.
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Fertigen Sie auch für Generatoren in Kleinserie?
Ja. Muster und Prototypen liefern wir ab Stückzahl 1. Mit Bandstahlwerkzeugen bleiben auch einzelne Maschinen und Kleinserien wirtschaftlich.
Warum Nutverschlusskeile statt Deckschieber?
Bei großen Generatoren wirken im Kurzschlussfall und durch Vibration hohe Kräfte auf die Wicklung. Ein gefalzter Deckschieber aus Flächenisolierstoff reicht dafür nicht aus. Nutverschlusskeile aus Glasfaserlaminat sitzen formschlüssig in der Nutöffnung und tragen mechanisch.
Was ist der Unterschied zwischen VPI und Resin Rich?
Bei VPI wird die fertig gewickelte Isolation aus porösen Glimmerbändern unter Vakuum und Druck mit Harz getränkt. Bei Resin Rich sind die Bänder bereits vorimprägniert, jeder Stab wird einzeln unter Wärme und Druck ausgehärtet.
Welche Materialien kommen im Generator zum Einsatz?
Für die Hauptisolation von Hochspannungswicklungen Mica Tapes und Prepregs. Für Nutisolation, Zwischenlagen und Windungsisolation NMN beziehungsweise NPN, NKN und Nomex, je nach Wärmeklasse.
Können Sie auch sehr große Abmessungen fertigen?
Ja. Großformat-Stanzteile fertigen wir bis 1.000 x 2.000 mm, längere Profile über unser eigenes Falzwerkzeugsystem.