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Schnellaufende Synchron-Schenkelpolmaschine
Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen weisen in der Regel eine Anordnung auf, wie sie in Fig. l der Zeichnung dargestellt ist. Der in beliebiger Weise am Polrad 6 befestigte Pol 1 ist von einer Polspule 2 umgeben, deren in Achsrichtung verlaufende Flanken parallel angeordnet sind. Dabei wird die in radi- aler Richtung auf diesen Spulenteil wirkende Fliehkraft von den Polschuhnasen nur in der zur Polachse A par- allelen Komponente aufgenommen. Zum Abfangen der in Umfangsrichtung entstehenden Komponente sind besondere Bauteile 3 vorzusehen. Diese meist keilförmigen und an das Polrad 6 angeschraubten Konstruktionselemente behindern das Strömen der Kühlluft in axialer Richtung in dem Raum zwischen zwei Polen.
Die Fig. 2 zeigt eine Lösung, die man gelegentlich bei hochbeanspruchten Maschinen angewandt hat.
Die Längsschenkel der Polspule 2 sind radial aufgebaut, und dementsprechend besitzen die Pole 1 selbst auch radiale Seitenflanken. Es werden die Polspulen 2 zunächst auf die Pole 1 aufgesetzt und diese dann am Polrad 6 befestigt, z. B. durch eine Klauen- oder durch eine Kammkonstruktion mit axialen Bolzen 7, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.
Bei Maschinen mit hohen Umlaufzahlen reichen die Konstruktionsmittel zur Befestigung der Pole am Polrad infolge der grossen Fliehkräfte nicht mehr aus. Nach Fig. 3 führt man in solchen Fällen einen Teil des Polkörpers in einem Stück mit dem Polrad 6 aus und befestigt daran Polschuhe 4, z. B. durch Schrauben 5.
Der Zusammenbau muss so vor sich gehen, dass die Polspulen 2 zunächst auf die Polschenkel 8 aufgeschoben und dann erst die Polschuhe 4 aufgesetzt werden. Bei dieser Ausführung war es bisher nicht möglich, Polspulen mit radial gerichteten Längsschenkeln zu verwenden.
Die Ertindung betrifft eine schnellautende bynchron-t'chenkelpolmaschine, deren Polschenkel. aus einem Stück mit dem Jochring des Polrades bestehen und parallele Seitenflanken besitzen und deren Polschuhe aufgeschraubt oder in kammartigen Rillen durch axiale Bolzen befestigt sind. Erfindungsgemäss weisen die Polschuhe radiale Seitenflanken auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Fig. 4 erläutert, wobei gleichzeitig neuartige Merkmale für die Kühlung des Poles angegeben sind.
Das Polrad 6 und die Polschenkel 8 bestehen aus einem Stück. In die Polschenkel 8 - sie reichen bis zum Luftspalt - sind in Umfangsrichtung Rillen rechteckigen Querschnitts eingedreht, welche durch lamellierte Polschuhpakete 10 ausgefüllt werden. Die Polschenkel 8 sind parallelflankig, die eingesetzten Polschuhpakete 10 radialflankig. Die Polschuhnasen 9 der Polschuhpakete 10 seien so ausgeführt, dass sie die radial gerichtete Fliehkraft der Polspule 2 aufnehmen können. Zur Befestigung der Polschuhpakete 10 in den Kämmen der Polschenkel 8 dienen axial gerichtete Bolzen 11.
Die Fig. 5 stellt die Ansicht einer Polspule 2 dar. Die Innenseiten ihrer Längsschenkel haben im unteren Bereich parallele Hanken, wahren fie daruber radiailatiKig ausgebildet sind. Dies kann entweder durch Abfräsen der fertigen Polspulen 2 oder durch abgestufte Breiten des Polkupfers erreicht werden.
In der Fig. 4 sind die Innenflanken der Polspule 2 gegen den Pol selbst durch einzelne Stege 13 aus Isolierstoff so isoliert, dass zwischen diesen Stegen Hohlräume als Kühlkanäle entstehen. Durch besondere Fang- oder Leitbleche 12 wird die Kühlluft oder das Kühlgas an der in der Drehrichtung vorn liegenden Polflanke infolge des Staudruckes an den Polschuhnasen 9 von aussen nach innen gedrückt, während an der
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in der Drehrichtung hinteren Flanke des danebenliegenden Poles die Kühlluft unter Wirkung des dort entstehenden Unterdruckes von innen nach aussen gefördert wird. Die Kühlluft oder das Kühlgas beschreibt den durch Pfeile in Fig. 4 angedeuteten Weg und kühlt damit die Polspulen 2 auch an der dem Polschenkel 8 zugewendeten Innenflanke.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schnellaufende Synchron-Schenkelpolmaschine, deren Polschenkel aus einem Stück mit dem Jochring des Polrades bestehen und parallele Seitenflanken besitzen und deren Polschuhe aufgeschraubt oder in kammartigen Rillen durch axiale Bolzen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Polschuhe mit radial gerichteten Seitenflanken versehen sind und die mit radial gerichteten Längsschenkeln ausgebildete Polspule im inneren unteren Teil im Bereich der parallelflankigen Polschenkel dem Verlaut dieser angepasst abgesetzt ist.