Hochspannungsspulenfertigung nach dem Resin-Rich / VPI Verfahren bei Vogelsang Elektromotoren in Bochum

Die Herstellung von Spulen für Hochspannungsmaschinen ist eine Technik, die auf den ersten Blick sehr einfach erscheint, allerdings in der Fertigung sowie in der Auswahl von Materialien und eingesetzten Maschinen sehr viel Sorgfalt erfordert. Vogelsang Elektromotoren stellt für die Reparatur von Hochspannungsmaschinen Wicklungen sowohl nach dem Resin-Rich als auch nach dem VPI Verfahren her. Die Dissertation von Ruben Vogelsang zum Vergleich beider Technologien liefert dabei wichtige Hinweise.

Ruben Vogelsang (die Namensgleichheit ist rein zufällig) hat in seiner Dissertation an der ETH Zürich (IBN 3-89649-965) die Unterschiede zwischen den beiden Technologien untersucht und dabei ihre jeweiligen Vorteile in Bezug auf Teilentladungsfestigkeit und Lebensdauer beschrieben. Besonders eine Aussage der Untersuchung war für Vogelsang von großem Interesse: dass sich die Vorteile nur bei Einhaltung von Fertigungsrichtlinien und moderner Isoliertechnik sowie unter dem Einsatz geeigneter Maschinen zur Herstellung der Spulen herausarbeiten lassen.

Diesem Grundsart gemäß setzt Vogelsang bei der Herstellung nur auf namhafte Zulieferer für die einzusetzenden Materialien, sowie auf moderne Maschinen und qualifiziertes Personal für die Herstellung der Spulen.
Ein Zukauf von Spulen aus Schwellenländern oder Billiglohnländern kommt für die Firma nicht in Frage.

Der Hauptunterschied zwischen beiden Technologien ist der Aufbau und die Herstellung des eigentlichen Isoliersystems der Spulen. Während das VPI System erst nach der Tränkung und nach dem Aushärten der Wicklung im Umluftofen fertig ist, stellt der separat unter Temperatur und Druck ausgehärtete Schenkel der Resin-Rich Spule bereits vor dem Einbau in den Stator ein funktionierendes und prüfbares Isolationssystem dar.

Die VPI Spule arbeitet mit porösen Bändern, welche sich unter Vakuum und anschließender Beaufschlagung des Tränkbehälters mit Überdruck nach dem Aushärten im Umluftofen zu einem festen und kontinuierlichem Isoliersystem ausbildet. Der Vorteil dieser Spule beziehungsweise dieser Technologie lässt sich klar über die kostengünstigere Herstellung in der Serienfertigung und über die besonders harte Spule auch im Wickelkopf definieren, was sie besonders resistent gegen Zerstörung durch magnetische Kräfte und den daraus resultierenden Bewegungen mit anschließendem Ausfall der Isolation macht. Auch in Bezug auf Teilentladungsfestigkeit stellt die hervorragende Anbindung der Spule an das Eisen eine sehr gute Ausgangsbasis für eine lange Lebensdauer dar. Allerdings sind die Investitionen in die VPI Tränktechnik relativ hoch, so dass sich die Kostenvorteile dieser Technologie erst mit steigender Anzahl der herzustellenden Wicklungen auswirken.

Im Gegensatz dazu ist die Herstellung von Resin-Rich Spulen aufwändiger, da jeder Spulenschenkel einzeln in speziellen Backpressen hergestellt werden muss, was zu einer spezifischen Erhöhung der Kosten der einzelnen Spule führt. Die Resin-Rich Spule bietet aber auch große Vorteile: die Qualität der Spulen ist vor Einbau in den Stator zu prüfen, was mehr Sicherheit in die Fertigung bringt, und für Neuwicklungen vor Ort die einzige Möglichkeit darstellt. Dazu kommt die Möglichkeit, bei späterem Ausfall einer Spule über sogenannte Prothesen eine Teilreparatur der Wicklung zu realisieren.

Die beiden Isoliersysteme sind bei entsprechend eingesetzter Fertigungstechnologie qualitativ absolut vergleichbar - allerdings verhindern die konstruktiven Randbedingungen in einigen Fällen den Wechsel zwischen den Technologien.

Weitere Informationen erteilt:
Vogelsang Elektromotoren GmbH
Mausegatt 13
44866 Bochum
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Fax: 02327/ 606 202
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