CH385983A - Walzenförmiger Läufer für Synchronmaschinen hoher Drehzahl - Google Patents

Description

      Walzenförnüger    Läufer für     Synchronmaschinen    hoher Drehzahl    Bei Synchronmaschinen mit sehr hoher Dreh  zahl und relativ grosser Leistung versagen die übli  cherweise angewendeten Konstruktionen für die Be  festigung der Schenkelpole am     Jochring    infolge der  sehr grossen Fliehkräfte, die aufzunehmen sind. Vor  allem macht es Schwierigkeiten, die Fliehkraft der  Polspule so abzufangen,     dass    weder Brüche noch  unzulässige Verformungen auftreten.  



  In solchen Fällen wird     bekannterweise    auf eine  walzenförmige Bauart der Läufer übergegangen, bei  der wie bei Turbogeneratoren in einen massiven  Stahlinduktor Nuten gefräst und in diesen Nuten  die Erregerspulen durch Keile festgehalten werden.  Die Läufer der Turbogeneratoren haben im allge  meinen keinen grösseren Durchmesser als 1200 mm,  und sowohl die Stahlwerke als auch die Bearbeitungs  werkstätten sind zur Fertigung von Läufern mit  etwa diesem Durchmesser eingerichtet. Für     Wasser-          kraftgeneratoren    mit hohen     Schleuderdrebzahlen    kön  nen aber so hoch beanspruchte Läufer gelegentlich  mit weitaus grösseren Durchmessern, etwa 2 bis<B>3</B> m,  vorkommen.  



  Es ist Aufgabe der nachstehend beschriebenen  Erfindung, die bei der Fertigung derartiger Läufer  auftretenden Schwierigkeiten zu vermeiden. Die Er  findung betrifft einen walzenförmigen Läufer für  eine Synchronmaschine hoher Drehzahl und grosser  Leistung mit einem z. B. einteiligen oder aus Platten  zusammengesetzten     Jochkörper,    der in Umfangsrich  tung mit rechteckigen Rillen versehen ist. Erfindungs  gemäss sind in die Rillen durch     Axialbolzen    gehaltene  Pakete von     Segmentblechen    eingesetzt. Diese     Stahl-          blechsegmente    erstrecken sich von Polmitte<B>zu</B> Pol  mitte und tragen z. B. in ihrem mittleren Teil ein  gestanzte Nuten, in denen die Erregerwicklung unter  gebracht wird.

      An Hand einer Zeichnung sei ein Ausführungs  beispiel der Erfindung beschrieben.  



  Die     Fig.   <B>l'</B> zeigt einen Schnitt durch den er  findungsgemässen Läuferkörper. Es ist mit<B>1</B> ein  einteilig geschmiedeter oder aus Platten zusammen  gesetzter     Induktorkörper    bezeichnet. Er weist am  Aussendurchmesser in Umfangsrichtung eingedrehte  Rillen<B>9</B> rechteckigen Querschnitts auf. Die Zeich  nung zeigt ferner ein ausgestanztes     Stahlblechseg-          ment,    welches von einer Polmitte bis zur folgenden  reicht. Es bildet mit mehreren gleichartigen ein     Seg-          mentpaket    2, dessen Dicke der Breite jeder Rille  <B>9</B> entspricht und in diese eingesetzt wird.

   Die axial  durchgehenden Bolzen<B>3</B> halten die     Segmentpakete     2 in den Rillen<B>9</B> entgegen der Wirkung der Flieh  kraft. Im mittleren Teil besitzen die     Segmentbleche     eingestanzte Nuten, in denen die Erregerwicklung  4 untergebracht ist. Sie wird durch die     Nutkeile     <B>5</B> in der Nut festgehalten. Die     Nutkeile   <B>5</B> sind aus  einem metallischen, stromleitenden und     unmagneti-          scheu        Werkstoff    gefertigt und können als     Dämpfer-          stäbe    benutzt werden.  



  Im Polbereich der     Segmentpakete    2 werden wei  tere kleinere     Segmentbleche   <B>6</B> so eingeführt,     dass     sie den über den Kämmen<B>10</B> des     Induktorkörpers     entstehenden Raum in axialer Richtung zwischen  den erstgenannten     Segmentpaketen    2 ausfüllen. Die       Segmentbleche   <B>6</B> werden mit den     Segmentpaketen     2 durch Bolzen<B>7</B> so verbunden und gegen Flieh  kräfte befestigt,     dass    eine am Umfang geschlossene  Kette entsteht.  



  Die     Fig.    2 zeigt einen axialen Schnitt des walzen  förmigen Läufers im Gebiet der Polmitte.  



  Die     Fig.   <B>3</B> stellt einen Schnitt durch eine Nut  ebenfalls in axialer Richtung dar. Es ist im Falle  besonders hoher Drehzahlen insbesondere bei vier-           poligen    Läufern möglich, die     Segmentbleche   <B>6</B> nicht  vorzusehen, sondern dafür die am     Induktorkörper     im Polgebiet vorhandenen Kämme<B>10</B> bis zum Luft  spalt der Maschine reichen zu lassen.  



  Die     Fig.    4 zeigt einen Querschnitt durch eine  Nut. Ferner sollen die in die     Segmentbleche    einge  stanzten Nuten breiter als die darin eingelegten     Spulen-          schenkel    der Erregerwicklung 4 sein, so     dass    zwischen       Nutwandung    und Wicklung auf jeder Seite ein Hohl  raum<B>11</B> entsteht. Die Wicklung kann daher ohne  Seitenisolation eingesetzt werden<B>'</B> und sie wird in  ihrer Lage dadurch gehalten,     dass    in den Zwischen  räumen zwischen den     Segmentpaketen    2     Abstands-          halter   <B>8</B> aus einem isolierenden Werkstoff, z. B.

         Pressstoff,    angebracht sind. Diese     Abstandshalter    sind  so geformt,     dass    sie     Kühlluft    oder Kühlgas infolge  des bei der Rotation entstehenden Staudruckes auf  fangen und nach innen in die Hohlräume zwischen  Wicklung und     Nutwandung    drücken.

   Durch die       Formgebung        .,        der        Abstandsstücke        auf        der        Gegenseite     wird bewirkt,     dass    das Kühlgas durch die dort be  findlichen Hohlräume wieder nach aussen in den  Luftspalt befördert wird. Der     Nutenkeil   <B>5</B> ist an  den Stellen, an denen     Abstandshalter    angebracht  sind, so geformt,     dass    er die Entstehung eines Stau  druckes und das Auffangen des Kühlgases im Luft  spalt begünstigt.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Walzenförmiger Läufer für eine Synchron maschine hoher Drehzahl und grosser Leistung mit einem Jochkörper, der in Umfangsrichtung mit Ril len rechteckigen Querschnittes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rillen durch Axialbolzen gehaltene Pakete von Segmentblechen eingesetzt sind, die in ihrer Teilung jeweils von Polmitte zu Polmitte reichen.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Läufer nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass im ungenuteten, den Pol bildenden Teil der Segmentbleche der Raum zwischen den einzelnen Blechpaketen durch weitere über den Käm men des Läufers sitzende kleinere Segmentbleche ausgefüllt ist, die so angeordnet und mit den erst genannten Segmentpaketen, verbolzt sind, dass sie mit diesen eine über den Umfang geschlossene Kette bilden. 2.

   Läufer nach Patentanspruch und Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Erreger wicklung in den Nuten durch stromleitende, unma- gnetische Metallteile gehalten ist, die als Dämpfer- stäbe wirken.

   <B>3.</B> Läufer nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Nuten breiter sind als die Erreger wicklung und dass diese an den Seiten unisoliert in die Nuten eingesetzt sind, wobei sie durch zwischen den Segmentpaketen liegende und an diesen befestigte Abstandshalter aus Isolierwerkstoff geführt wird. 4. Läufer nach Unteranspruch<B>3,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die nicht durch Abstandshalter ausgefüllten Hohlräume zwischen der Erregerwick lung und Nutwandung zur Kühlung durch ein gas förmiges Medium benutzt werden.

   <B>5.</B> Läufer nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass durch die Formgebung der Ab- standshalter und Nutenkeile Einrichtungen geschaf fen sind, die das Kühlgas im Luftspalt durch den beim Umlauf des Läufers entstehenden Staudruck auffangen und durch die Hohlräume nach innen und durch die auf der Gegenseite vorhandenen Hohl räume wieder nach aussen drücken.