CH592975A5

CH592975A5 - Electric sync. machine with damper winding - has winding partly supported in shoe projections to give rigidity while allowing air cooling over large section (SW 8.3.76)

Info

Publication number: CH592975A5
Application number: CH908875A
Authority: CH
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1977-11-15
Also published as: SE7508645L; AT335561B; ATA397175A

Description

Es ist üblich, elektrische Synchronmaschinen mit einer Dämpferwicklung zu versehen, deren Dämpferstäbe im allgemeinen in den Polschuhen angeordnet sind. Insbesondere bei Einphasengeneratoren oder bei unsymmetrischer Belastung der normalen Drehstromgeneratoren werden die äusseren, am Rande des Polschuhs liegenden Dämpferstäbe thermisch überlastet. Es ist daher aus der DT-AS 1137 126 bekannt, dass nur die mittleren Dämpferstäbe in Nuten des Polschuhs liegen, während die Randstäbe überwiegend in Luft verlaufen. Zu ihre Befestigung sind bei der bekannten Maschine in den Polen in gewissen Abständen starkwandige Bleche eingelegt, die eine erheblich höhere Polbedeckung haben, d. h. die in Umfangsrichtung erheblich weiter ausladen und somit in die Pollücke hineinragen.

In diesen stärker bemessenen Polblechen sind in dem über den Polschuh in die Pollücke hineinragenden Teil die Randstäbe der Dämpferwicklung in Nuten oder Rundlöchem gehalten. Da die Randstäbe in den Bereichen zwischen den starkwandigen Polblechen frei in Luft verlaufen, ist ihre Kühlung sehr gut, so dass eine thermische Überbeanspruchung der Stäbe vermieden wird. Infolge der während des Betriebes der Synchronmaschine auftretenden Fliehkraftbeanspruchungen werden aber die weit in die Pollücke hineinragenden Halte Polbleche für die Randstäbe mechanisch sehr stark, insbesondre re auf Biegung, beansprucht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartig ausgebildeten Dämpferwicklung mit in Luft verlaufenden Randstäbe die mechanische Beanspruchung der die Randstäbe haltenden Polbleche herabzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung aus von einer elektrischen Synchronmaschine mit einer Dämpferwicklung, bei welcher in jedem Pol die mittleren Dämpferstäbe in Nuten oder Rundlöchern des Polschuhs liegen, während die Randstäbe auf dem grösseren Teil ihrer Länge in Luft verlaufen und auf dem kleineren Teil ihrer Länge von Polblechen gehalten werden, deren Polschuh im Bereich der Randstäbe in der Höhe die Polschuhe der normalen Polbleche überragt. Gemäss der Erfindung sind alle Randstäbe innerhalb der Polbedeckung oberhalb des Polschuhs der normalen Polbleche liegend angeordnet.

Die zur Halterung der Randstäbe verwendeten Polbleche haben also dieselbe Polbedeckung wie die normalen Polbleche. Ihr Polschuh ist nur in dem Bereich der Randstäbe höher, wobei der normale Luftspalt der Maschine eingehalten wird. Dadurch wird der magnetisch nicht zur Spannungserzeugung genutzte Raum oberhalb des Polschuhs der normalen Polbleche zur Unterbringung der Randstäbe der Dämpferwicklung verwendet. Da die Halte-Polbleche somit nicht über die normale Polbedeckung hinausragen, sind die bei Betrieb der Synchronmaschine infolge der Fliehkraftbeanspruchung auftretenden Biegebeanspruchungen der die Rand stäbe haltenden Polbleche verhältnismässig gering.

Unter Umständen empfiehlt es sich, die Randstäbe mit einem Teil ihres Querschnitts in die Polschuha der normalen Polbleche hineinragen zu lassen. Dadurch verändert sich der Streublindwiderstand und man kann die Stromverteilung in den einzelnen, über den Pol verteilten Stäben der Dämpferwicklung in gewünschter Weise anpassen. Die in diesem Fall etwas schlechtere Wärmeabfuhr kann zum Teil durch die dann kleineren Ströme und somit kleinere Erwärmung ausgeglichen werden.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schema den Schnitt durch einen Pol der Synchronmaschine,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf diesen Pol von oben.

Die Pole 1 der elektrischen Synchronmaschine tragen die Erregerwicklung 2 und eine Dämpferwicklung 3, deren mittlere Stäbe 4 in Nuten des Polschuhs 5 liegen. Die Randstäbe 6 der Dämpferwicklung 3 verlaufen dagegen über den grössten Teil ihrer Länge frei in Luft und sind nur an einigen Stellen von besonderen Polblechen 7 gehalten, deren obere Polschuhkontur 8 von der des normalen Polschuhs 5 abweicht. Die Polbedekkung der normalen Polbleche 9 und der Polbleche 7 ist gleich, ebenso ihre Dicke. Auf diese Weise ragen die Polbleche 7 über den Polschuh 5 hinaus, und in diesem überragenden Bereich sind die Nuten für die Randstäbe 6 angeordnet. Der Luftspalt der Maschine ist auch von den Polblechen 7 unverändert eingehalten.

Die Randstäbe 6 liegen somit oberhalb des Randbereiches der Polschuhe 5 zum grössten Teil ihrer Länge frei in der Luft, so dass die in ihnen entstehende Wärme leicht abgeführt werden kann. Der Bereich der Halterung durch die Polbleche 7 omfasst nur maximal 20% ihrer Länge. Bei Betrieb der elektrischen Synchronmaschine sind die an den Polblechen 7 auftretenden mechanischen Beanspruchungen, insbesondere die Biegebeanspruchungen, nur unwesentlich grösser als die der normalen Polbleche 9, da beide die gleiche Polbedeckung und auch die gleiche axiale Verspannung untereinander haben.

PATENTANSPRUCH

Elektrische Synchronmaschine mit einer Dämpferwicklung, bei welcher in jedem Pol die mittleren Dämpferstäbe in Nuten 3der Rundlöchern des Polschuhes liegen, während die Randstäbe auf dem grösseren Teil ihrer Länge in Luft verlaufen und auf dem kleineren Teil ihrer Länge von Polblechen gehalten werden, deren Polschuh im Bereich der Randstäbe in der Höhe die Polschuhe der normalen Polbleche überragt, dadurch 3ekennzeichnet, dass alle Randstäbe (6) innerhalb der Polbedeckung oberhalb des Polschuhes (5) der normalen Polbleche (9) liegend angeordnet sind.

UNTERANSPRUCH
Elektrische Syndironmaschine nach Patentanspruch, Hindurch gekennzeichnet, dass die Rand stäbe (6) mit einem Teil breis Querschnitts in den Polschuh (5) der normalen Polbleche 9) hineinragen.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Es ist üblich, elektrische Synchronmaschinen mit einer Dämpferwicklung zu versehen, deren Dämpferstäbe im allgemeinen in den Polschuhen angeordnet sind. Insbesondere bei Einphasengeneratoren oder bei unsymmetrischer Belastung der normalen Drehstromgeneratoren werden die äusseren, am Rande des Polschuhs liegenden Dämpferstäbe thermisch überlastet. Es ist daher aus der DT-AS 1137 126 bekannt, dass nur die mittleren Dämpferstäbe in Nuten des Polschuhs liegen, während die Randstäbe überwiegend in Luft verlaufen. Zu ihre Befestigung sind bei der bekannten Maschine in den Polen in gewissen Abständen starkwandige Bleche eingelegt, die eine erheblich höhere Polbedeckung haben, d. h. die in Umfangsrichtung erheblich weiter ausladen und somit in die Pollücke hineinragen.

In diesen stärker bemessenen Polblechen sind in dem über den Polschuh in die Pollücke hineinragenden Teil die Randstäbe der Dämpferwicklung in Nuten oder Rundlöchem gehalten. Da die Randstäbe in den Bereichen zwischen den starkwandigen Polblechen frei in Luft verlaufen, ist ihre Kühlung sehr gut, so dass eine thermische Überbeanspruchung der Stäbe vermieden wird. Infolge der während des Betriebes der Synchronmaschine auftretenden Fliehkraftbeanspruchungen werden aber die weit in die Pollücke hineinragenden Halte Polbleche für die Randstäbe mechanisch sehr stark, insbesondre re auf Biegung, beansprucht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartig ausgebildeten Dämpferwicklung mit in Luft verlaufenden Randstäbe die mechanische Beanspruchung der die Randstäbe haltenden Polbleche herabzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Neuerung aus von einer elektrischen Synchronmaschine mit einer Dämpferwicklung, bei welcher in jedem Pol die mittleren Dämpferstäbe in Nuten oder Rundlöchern des Polschuhs liegen, während die Randstäbe auf dem grösseren Teil ihrer Länge in Luft verlaufen und auf dem kleineren Teil ihrer Länge von Polblechen gehalten werden, deren Polschuh im Bereich der Randstäbe in der Höhe die Polschuhe der normalen Polbleche überragt. Gemäss der Erfindung sind alle Randstäbe innerhalb der Polbedeckung oberhalb des Polschuhs der normalen Polbleche liegend angeordnet.

Die zur Halterung der Randstäbe verwendeten Polbleche haben also dieselbe Polbedeckung wie die normalen Polbleche. Ihr Polschuh ist nur in dem Bereich der Randstäbe höher, wobei der normale Luftspalt der Maschine eingehalten wird. Dadurch wird der magnetisch nicht zur Spannungserzeugung genutzte Raum oberhalb des Polschuhs der normalen Polbleche zur Unterbringung der Randstäbe der Dämpferwicklung verwendet. Da die Halte-Polbleche somit nicht über die normale Polbedeckung hinausragen, sind die bei Betrieb der Synchronmaschine infolge der Fliehkraftbeanspruchung auftretenden Biegebeanspruchungen der die Rand stäbe haltenden Polbleche verhältnismässig gering.

Unter Umständen empfiehlt es sich, die Randstäbe mit einem Teil ihres Querschnitts in die Polschuha der normalen Polbleche hineinragen zu lassen. Dadurch verändert sich der Streublindwiderstand und man kann die Stromverteilung in den einzelnen, über den Pol verteilten Stäben der Dämpferwicklung in gewünschter Weise anpassen. Die in diesem Fall etwas schlechtere Wärmeabfuhr kann zum Teil durch die dann kleineren Ströme und somit kleinere Erwärmung ausgeglichen werden.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schema den Schnitt durch einen Pol der Synchronmaschine, Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf diesen Pol von oben.

Die Pole 1 der elektrischen Synchronmaschine tragen die Erregerwicklung 2 und eine Dämpferwicklung 3, deren mittlere Stäbe 4 in Nuten des Polschuhs 5 liegen. Die Randstäbe 6 der Dämpferwicklung 3 verlaufen dagegen über den grössten Teil ihrer Länge frei in Luft und sind nur an einigen Stellen von besonderen Polblechen 7 gehalten, deren obere Polschuhkontur 8 von der des normalen Polschuhs 5 abweicht. Die Polbedekkung der normalen Polbleche 9 und der Polbleche 7 ist gleich, ebenso ihre Dicke. Auf diese Weise ragen die Polbleche 7 über den Polschuh 5 hinaus, und in diesem überragenden Bereich sind die Nuten für die Randstäbe 6 angeordnet. Der Luftspalt der Maschine ist auch von den Polblechen 7 unverändert eingehalten.

Die Randstäbe 6 liegen somit oberhalb des Randbereiches der Polschuhe 5 zum grössten Teil ihrer Länge frei in der Luft, so dass die in ihnen entstehende Wärme leicht abgeführt werden kann. Der Bereich der Halterung durch die Polbleche 7 omfasst nur maximal 20% ihrer Länge. Bei Betrieb der elektrischen Synchronmaschine sind die an den Polblechen 7 auftretenden mechanischen Beanspruchungen, insbesondere die Biegebeanspruchungen, nur unwesentlich grösser als die der normalen Polbleche 9, da beide die gleiche Polbedeckung und auch die gleiche axiale Verspannung untereinander haben.

PATENTANSPRUCH

Elektrische Synchronmaschine mit einer Dämpferwicklung, bei welcher in jedem Pol die mittleren Dämpferstäbe in Nuten 3der Rundlöchern des Polschuhes liegen, während die Randstäbe auf dem grösseren Teil ihrer Länge in Luft verlaufen und auf dem kleineren Teil ihrer Länge von Polblechen gehalten werden, deren Polschuh im Bereich der Randstäbe in der Höhe die Polschuhe der normalen Polbleche überragt, dadurch 3ekennzeichnet, dass alle Randstäbe (6) innerhalb der Polbedeckung oberhalb des Polschuhes (5) der normalen Polbleche (9) liegend angeordnet sind.

UNTERANSPRUCH Elektrische Syndironmaschine nach Patentanspruch, Hindurch gekennzeichnet, dass die Rand stäbe (6) mit einem Teil breis Querschnitts in den Polschuh (5) der normalen Polbleche 9) hineinragen.