Schnellaufende Synchron-Schenkelpolmaschine Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen weisen in der Regel eine Anordnung auf, wie sie Fig. <B>1</B> der Zeichnung darstellt. Der in beliebigerweise am Polrad <B>6</B> befestigte Pol<B>1</B> ist von einer Polspule 2 umgeben, deren in Achsrichtung verlaufende Flanken parallel angeordnet sind. Dabei wird die in radialer Richtung auf diesen Spulenteil wirkende Fliehkraft von den Polschuhnasen nur in der zur Polachse<B>A</B> parallelen Komponente aufgenommen. Zum Abfangen der in Umfangsrichtung entstehenden Komponente sind besondere Bauteile<B>3</B> vorzusehen.
Diese meist keil förmigen und an das Polrad<B>6</B> 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 auf gebaut, und dementsprechend besitzen die Pole<B>1</B> selbst auch radiale Seitenflanken. Es werden die Pol spulen 2 zunächst auf die Pole<B>1</B> aufgesetzt und diese dann am Polrad<B>6</B> befestigt, z. B. durch eine Klauen- oder durch eine Kammkonstruktion mit axialen Bolzen<B>7,</B> 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. <B>3</B> führt man in solchen Fällen einen Teil des Polkörpers in einem Stück mit dem Polrad<B>6</B> aus und befestigt daran Polschuhe 4, z. B. durch Schrauben<B>5.</B>
Der Zusammenbau muss so vor sich gehen, dass die Polspulen 2 zunächst auf die Polschenkel<B>8</B> auf geschoben und dann erst die Polschuhe 4 aufgesetzt werden. Bei dieser Ausführung war es bisher nicht möglich, Polspulen mit radial gerichteten Längsschen keln zu verwenden. Die Erfindung betrifft eine 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.
Erfindungs- gemäss ist die Maschine dadurch gekennzeichnet, dass nur die Polschuhe mit radial gerichteten Seitenflanken versehen sind und die mit radial gerichteten Längs schenkeln ausgebildete Polspule im inneren unteren Teil im Bereich der parallelflankigen Polschenkel dem Verlauf dieser angepasst abgesetzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an hand der Fig. 4 und<B>5</B> erläutert, wobei gleichzeitig Merkmale für die Kühlung des Poles angegeben sind.
Das Polrad<B>6</B> und die Polschenkel<B>8</B> bestehen aus einem Stück. In die Polschenkel<B>8 -</B> sie reichen bis zum Luftspalt<B>-</B> sind in Umfangsrichtung Rillen rechteckigen Querschnitts eingedreht, welche durch lamellierte Polschuhpakete <B>10</B> ausgefüllt werden. Die Polschenkel<B>8</B> sind parallelflankig, die eingesetzten Polschuhpakete <B>10</B> radialflankig. Die Polschuhnasen <B>9</B> der Polschuhpakete <B>10</B> sind so ausgeführt, dass sie die radial gerichtete Fliehkraft der Polspule 2 auf nehmen können.
Zur Befestigung der Polschuhpakete <B>10</B> in den Kämmen der Polschenkel<B>8</B> dienen axial gerichtete Bolzen<B>11.</B>
Die Fig. <B>5</B> stellt die Ansicht einer Polspule 2 dar. Die Innenseiten ihrer Längsschenkel haben im unteren Bereich parallele Flanken, während sie darüber radial- flankig ausgebildet sind. Dies kann entweder durch Abfräsen der fertigen Polspulen 2 oder durch ab gestufte Breiten des Polkupfers erreicht werden.
In der Fig. 4 sind die Innenflanken der Polspule 2 gegen den Pol selbst durch einzelne Stege<B>13</B> aus Isolierstoff so abisoliert, dass zwischen diesen Stegen Hohlräume als Kühlkanäle entstehen. Durch beson dere Fang- oder Leitbleche 12 wird die Kühlluft oder das Kühlgas an der in der Drehrichtung vom lie genden Polflanke infolge des Staudruckes an dem Pol- schuhnasen <B>9</B> von aussen nach innen gedrückt, wäh rend an der in der Drehrichtung hinteren Flanke des danebenliegenden Poles die Kühlluft unter Wirkung des dort entstehenden Unterdruckes von innen nach aussen gefördert wird.
Die KühHuft oder das Kühlgas beschreibt den durch Pfeile in Fig. 4 angedeuteten Weg und kühlt damit die Polspulen 2 auch an der dem Polschenkel<B>8</B> zugewendeten Innenflanke.
High-speed synchronous salient pole machine Synchronous machines with pronounced poles generally have an arrangement as shown in FIG. 1 of the drawing. The pole <B> 1 </B>, which is fastened to the pole wheel 6 as desired, is surrounded by a pole coil 2, the flanks of which are arranged parallel in the axial direction. The centrifugal force acting in the radial direction on this coil part is absorbed by the pole shoe lugs only in the component parallel to the pole axis <B> A </B>. Special components <B> 3 </B> are to be provided to support the components produced in the circumferential direction.
These construction elements, which are usually wedge-shaped and are screwed onto the pole wheel, prevent the cooling air from flowing in the axial direction in the space between two poles.
Fig. 2 shows a solution which has occasionally been used in heavy-duty machines. The longitudinal legs of the pole coil 2 are constructed radially, and accordingly the poles 1 themselves also have radial side flanks. The pole coils 2 are first placed on the poles <B> 1 </B> and these are then attached to the pole wheel <B> 6 </B>, e.g. B. by a claw or by a comb structure with axial bolts <B> 7 </B>, as indicated in FIG. In machines with high numbers of revolutions, the constructional means for fastening the poles to the pole wheel are no longer sufficient due to the large centrifugal forces.
According to FIG. 3, in such cases, a part of the pole body is made in one piece with the pole wheel 6 and pole shoes 4 are attached to it, e.g. B. by screws <B> 5. </B>
The assembly must proceed in such a way that the pole coils 2 are first pushed onto the pole limbs 8 and only then the pole shoes 4 are placed. In this design, it was previously not possible to use pole coils with radially directed longitudinal legs. The invention relates to a high-speed synchronous salient pole machine whose pole legs are made in one piece with the yoke ring of the pole wheel and have parallel side flanks and whose pole shoes are screwed on or fastened in comb-like grooves by axial bolts.
According to the invention, the machine is characterized in that only the pole shoes are provided with radially directed side flanks and the pole coil formed with radially directed longitudinal legs is offset in the inner lower part in the area of the parallel-flanked pole legs, adapted to the course of these.
An exemplary embodiment of the invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5, with features for cooling the pole being specified at the same time.
The pole wheel <B> 6 </B> and the pole legs <B> 8 </B> consist of one piece. In the pole legs <B> 8 - </B> they extend as far as the air gap <B> - </B>, grooves of rectangular cross-section are screwed in the circumferential direction, which are filled with laminated pole shoe packs <B> 10 </B>. The pole legs <B> 8 </B> have parallel flanks, the pole shoe packets used <B> 10 </B> have radial flanks. The pole shoe noses <B> 9 </B> of the pole shoe packs <B> 10 </B> are designed so that they can absorb the radially directed centrifugal force of the pole coil 2.
Axially directed bolts <B> 11 </B> are used to fasten the pole shoe packs <B> 10 </B> in the crests of the pole legs <B> 8 </B>
FIG. 5 shows the view of a pole coil 2. The inner sides of its longitudinal limbs have parallel flanks in the lower area, while they are formed with radial flanks above. This can be achieved either by milling off the finished pole coils 2 or by graded widths of the pole copper.
In FIG. 4, the inner flanks of the pole coil 2 are stripped from the pole itself by individual webs 13 made of insulating material in such a way that cavities are created as cooling channels between these webs. The cooling air or the cooling gas is pressed inwards from the outside in the direction of rotation from the pole flank due to the dynamic pressure on the pole shoe noses, while on the in the direction of rotation of the rear flank of the adjacent pole, the cooling air is conveyed from the inside to the outside under the effect of the negative pressure created there.
The coolant or the cooling gas describes the path indicated by arrows in FIG. 4 and thus cools the pole coils 2 also on the inner flank facing the pole leg 8.