CH357797A

CH357797A - Stator winding for electrical machines

Info

Publication number: CH357797A
Authority: CH
Inventors: Adolf Dipl Ing Schnetzler
Original assignee: Oerlikon Maschf
Priority date: 1958-03-01
Filing date: 1958-03-01
Publication date: 1961-10-31

Description

  

      Statorwicklung    für elektrische Maschinen    Um die Zusatzverluste einer     Statorwicklung    ge  ring zu halten, ist es bekannt, Kunststäbe zu verwen  den. Die Kühlung kann hierbei in der Weise     erfolgen,     dass innerhalb der Nut diese Stäbe voneinander distan  ziert und im Zwischenraum Rohre angeordnet wer  den, durch die das Kühlmedium strömt. Da zwischen  dem Kühlkanal und dem Wicklungskupfer jedoch  eine verhältnismässig dicke Isolation besteht, sind die  Kühlverhältnisse nicht besonders günstig. Es wurde  deshalb auch schon vorgeschlagen, Hohlleiter zu ver  wenden, die aber grössere Zusatzverluste und eine  schwierige, teure     Herstellungsart    bedingen.  



  Bei der     erfindungsgemässen        Statorwicklung    sind  zwischen radial übereinander angeordneten Leitern  Kühlkanäle vorgesehen, und die Wicklung besteht  aus nach jeder Nut zyklisch     vertauschten        Leitern     erster Ordnung, welche innerhalb der Nut ver  schränkte Teilleiter zweiter Ordnung aufweisen. Der       Erfindungsgegenstand,    der eine Kombination an sich  bekannter Einzelmerkmale darstellt, ermöglicht eine  sehr intensive Wicklungskühlung, ohne dass eine Er  höhung der Zusatzverluste in Kauf genommen wer  den muss.  



  Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele des Er  findungsgegenstandes vereinfacht wieder.  



  In     Fig.    1 werden mit 1 die Leiter erster Ordnung  bezeichnet, die ausserdem durch Kreuze kenntlich ge  macht sind. Diese Leiter von quadratischem oder an  genähert quadratischem Querschnitt werden nach  jeder Nut (hinsichtlich ihrer Lage innerhalb der Nut)  zyklisch miteinander vertauscht und bestehen aus  einer Anzahl von Teilleitern zweiter Ordnung 1', wel  che in der Nut ein oder mehrere Male um 180  ver  dreht sind. Die Kanäle 2 zwischen den Leitern erster  Ordnung werden mit Hilfe von Distanzstücken 3 ge  bildet, die beispielsweise druckfeste Isolierleisten sein  können.

   In diesem Falle ist eine unmittelbare Berüh-         rung    zwischen dem Leiterkupfer und dem     Kühlmittel     möglich, da man den obersten und untersten Teil  leiter 1' eines jeden Leiters erster Ordnung nicht zu  isolieren braucht.  



  In den     Fig.    2 und 3, in denen gleiche Teile mit  gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in     Fig.    1,  werden die     Kühlkanäle    2 durch Metallrohre 4, 4' ge  bildet, die sich speziell für Wasserkühlung eignen und  gegenüber den Leitern isoliert     sind.     



       Fig.    4     zeigt    eine Ausführungsform, bei welcher die  Kühlkanäle innerhalb der Leiter erster Ordnung vor  gesehen sind. Man erkennt, dass bei diesem Wick  lungsaufbau die     Anzahl    der     Kühlkanäle    verringert  werden kann, da gemäss     Fig.    1 bis 3 zu drei Leitern  erster Ordnung mindestens vier Kanäle gehören, wäh  rend nach     Fig.    4 die gleiche Anzahl von Kanälen  erst bei vier Leitern vorhanden ist.  



  Bei der beschriebenen Wicklung ist es     vorteilhaft,     die Teilleiter ausserhalb der Nut in an sich     bekannter     Weise um 90  zu verdrehen, um dadurch eine Kom  pensation der     Stirnverbindungs-EMKe    zu erreichen  und die Zusatzverluste auch in den Wickelköpfen so  klein wie möglich zu halten (schweizerische Patent  schrift Nr. 144959).



      Stator winding for electrical machines In order to keep the additional losses of a stator winding ge ring, it is known to use synthetic rods. The cooling can take place here in such a way that these rods are spaced apart from one another within the groove and tubes are arranged in the space through which the cooling medium flows. However, since there is relatively thick insulation between the cooling channel and the winding copper, the cooling conditions are not particularly favorable. It has therefore already been proposed to use waveguides, but they cause greater additional losses and a difficult, expensive method of manufacture.



  In the case of the stator winding according to the invention, cooling channels are provided between conductors arranged radially one above the other, and the winding consists of first-order conductors which are cyclically interchanged after each slot and which have second-order partial conductors crossed within the slot. The subject of the invention, which is a combination of known individual features, enables very intensive winding cooling without an increase in additional losses having to be accepted.



  The drawing shows embodiments of the subject invention He simplified again.



  In Fig. 1, 1 denotes the first-order ladder, which is also made recognizable by crosses ge. These conductors of square or approximately square cross-section are cyclically interchanged after each groove (with regard to their position within the groove) and consist of a number of sub-conductors of the second order 1 ', which are rotated one or more times by 180 in the groove . The channels 2 between the first-order conductors are ge forms with the help of spacers 3, which can be pressure-resistant insulating strips, for example.

   In this case, direct contact between the copper conductor and the coolant is possible, since the top and bottom part of conductor 1 'of each first-order conductor does not need to be insulated.



  In Figs. 2 and 3, in which the same parts are provided with the same reference numerals as in Fig. 1, the cooling channels 2 are formed by metal pipes 4, 4 'ge, which are especially suitable for water cooling and are insulated from the conductors.



       Fig. 4 shows an embodiment in which the cooling channels are seen within the first order conductor. It can be seen that with this winding structure, the number of cooling channels can be reduced since, according to FIGS. 1 to 3, at least four channels belong to three first-order conductors, while according to FIG. 4 the same number of channels is only present with four conductors .



  With the winding described, it is advantageous to twist the sub-conductors outside the slot in a known manner by 90 in order to compensate for the end connection EMFs and to keep the additional losses as small as possible in the winding heads (Swiss patent document No. 144959).

Claims

PATENT CLAIM Stator winding for electrical machines in which cooling channels are provided between conductors arranged radially one above the other and which consists of first-order conductors which are cyclically interchanged after each slot and which have subconductors of the second order interlaced within the slot. SUBClaims 1. Stator winding according to claim, characterized in that the cooling channels are formed between the conductors of the first order with the aid of spacers.

2. Stator winding according to claim, characterized in that the cooling channels are formed with the aid of pressure-resistant insulating strips. 3. Stator winding according to claim, characterized in that metal pipes are arranged between the conductors, through which the coolant flows. 4. stator winding according to claim, characterized in that the cooling channels are provided within the first order conductor.

5. Stator winding according to claim, characterized in that the sub-conductors are rotated outside the groove to compensate for the end connection EMFs.