Statorwicklung für elektrische Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren Als Statorwicklungen für elektrische Maschinen werden vielfach Zweischichtwicklungen verwendet, bei denen in jeder Statornut jeweils ein Ober- und ein Unterstab übereinanderliegen. Vielfach wurden bisher Ober- und Unterstab mit gleicher Teilleiter- zahl und gleichen Teilleiterhöhen ausgeführt.
Da aber der Unterstab einem wesentlich geringeren Nutenquerfeld ausgesetzt ist als der Oberstab, be deutet eine solche Ausführung einen unnötig grossen Isolations- und Fertigungsaufwand für den Unter stab. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, den Unterstab mit einer geringeren Teilleiterzahl bei grö sseren Teilleiterhöhen auszuführen. Auf diese Weise konnte der Fertigungs- und Isolationsaufwand im Unterstab herabgesetzt werden, ohne ein nennens wertes Ansteigen der durch das Nutenquerfeld im Unterstab erzeugten Verlustströme befürchten zu müssen. Diese Ausführung hat aber noch einen schwerwiegenden Nachteil.
Infolge der verschiede nen Teilleiterzahl in Ober- und Unterstab ist es nun nicht mehr möglich, die Teilleiter beider Stäbe durchisoliert miteinander zu verbinden und z.B. durch Gegenschaltung die in den beiden Stäben noch vorhandenen Störströme auszugleichen. Eine Ver bindung zwischen Ober- und Unterstab ist nur mehr durch Kurzschliessen der einzelnen Teilleiter jedes Stabes am Nutenaustritt möglich.
Um diesem Mangel abzuhelfen und dennoch den Vorteil des geringeren Isolationsaufwandes für den Unterstab, der durch den verschiedenen Verlust anfall in beiden Stäben ermöglicht wird, voll aus zuschöpfen, schlägt die Erfindung eine Statorwick- lung für elektrische Maschinen vor, bestehend aus Ober- und Unterstäben, die in jeder Nut übereinan- derliegen und deren Teilleiter durchisoliert und ver drillt sind, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Teilleiterzahl des Oberstabes ein ganzzahliges Viel- faches von der Teilleiterzahl des Unterstabes beträgt und jeder einzelne Teilleiter des Unterstabes mit einem ganzzahligen Vielfachen von gegeneinander isolierten Oberstabteilleitem verbunden ist, wobei die einzelnen Verbindungsstellen gegeneinander iso liert sind.
Durch diese Ausführung wird es möglich, trotz verschiedener Teilleiter im Ober- und Unterstab die z. B. in beiden Stäben entstehenden Störspannungen durch Gegenschaltung wirksam herabzusetzen. Durch Verschränkung der gemeinsam verdrillten Teilleiter im Oberstab gegeneinander kann verhindert werden, dass in ihnen verschiedene Spannungen induziert wer den.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. <B>1</B> zeigt schematisch einen Unterstab und einen Oberstab.
Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Lage des Ober- und Unterstabes in einer Statornut.
In Fig. <B>1</B> ist mit 4 der Unterstab bezeichnet, der aus den Teilleitern<B>1,</B> 2 und<B>3</B> besteht. Der Einfach heit halber ist für dieses Beispiel eine Verdrillung um<B>3600</B> gewählt worden. Bei<B>1</B> ist das Teilleiterbild des Unterstabes 4 beirn Ein- bzw. Austritt der Nut erkennbar. Mit<B>5</B> ist der Oberstab bezeichnet, der aus den Teilleitern<B>7, 7', 8, 8', 9</B> und<B>9'</B> besteht.
Die Teilleiter <B>7</B> und<B>7'</B> bzw. <B>8</B> und<B>8'</B> bzw. <B>9</B> und<B>9'</B> sind gemeinsam ebenfalls um<B>3600</B> verdrillt<B>)</B> wobei die gemeinsam verdrülten Teiffeiter, z.B. <B>7</B> und<B>7',</B> an jeder Verschränkungsstelle jeweils nochmals ge geneinander verschränkt sind. Bei II ist das Teil- leiterbild des Oberstabes beim Eintritt in die Nut und bei Ill beim Austritt aus der Nut erkennbar.
Der besseren übersichtlichkeit halber sind bei die sem Beispiel als Ober- und Unterstab Stäbe mit einer Ebene verwendet worden. In Fig. 2 ist die Lage des Oberstabes<B>5</B> und des Unterstabes 4 in der Nut<B>10</B> eines Ständerblech- paketes <B>6</B> dargestellt.
Gemäss der Erfindung werden die Teilleiter des Unterstabes 4 mit einem ganzzahligen Vielfachen von Bohrungsstabteilleitern verbunden, beispiels weise der Teilleiter<B>1</B> mit den Teilleitern<B>7</B> und<B>7',</B> Teilleiter 2 mit den Teilleitern<B>8</B> und<B>8'</B> und Teil leiter<B>3</B> mit den Teilleitern<B>9</B> und<B>9'.</B> Die Teilleiter <B>7, 7', 8, 8'</B> und<B>9, 9'</B> sind bis zur Verbindung mit den Teilleitern<B>1,</B> 2 und<B>3</B> durchisoliert, wobei die einzelnen Verbindungsstellen ebenfalls gegeneinander isoliert sind.
Anstelle einer doppelten Anzahl von Teilleitern im Oberstab kann beispielsweise auch eine drei- oder vierfache Teilleiterzahl im Oberstab gegenüber der Teilleiterzahl im Unterstab gewählt werden. An stelle der in dem Beispiel verwendeten Einebenen- stäbe können auch Zweiebenenstäbe verwendet wer den, z. B. die bekannten Röbelstäbe.
Stator windings for electrical machines, in particular turbo-generators As stator windings for electrical machines, two-layer windings are often used, in which an upper and a lower bar are superposed in each stator slot. Up to now, the upper and lower bars have often been designed with the same number of ladder sections and the same ladder heights.
However, since the lower bar is exposed to a much smaller groove transverse field than the upper bar, such a design means an unnecessarily large insulation and manufacturing effort for the lower bar. It has therefore already been proposed to design the lower bar with a smaller number of sub-conductors with greater sub-conductor heights. In this way, the manufacturing and insulation costs in the lower bar could be reduced without having to fear a significant increase in the leakage currents generated by the groove transverse field in the lower bar. However, this design still has a serious disadvantage.
As a result of the different number of sub-conductors in the upper and lower bar, it is no longer possible to connect the sub-conductors of both bars with each other in a fully insulated manner and e.g. compensate for the interference currents still present in the two rods by counter-switching. A connection between the upper and lower rod is only possible by short-circuiting the individual sub-conductors of each rod at the slot exit.
In order to remedy this deficiency and still take full advantage of the lower insulation effort for the lower bar, which is made possible by the various losses incurred in both bars, the invention proposes a stator winding for electrical machines, consisting of upper and lower bars, which lie one above the other in each slot and whose sub-conductors are fully insulated and twisted, which is characterized by
that the number of sub-conductors of the upper bar is an integral multiple of the number of sub-conductors of the lower bar and each individual sub-conductor of the lower bar is connected to an integer multiple of upper bar sub-conductors isolated from one another, the individual connection points being insulated from one another.
This design makes it possible, despite various sub-conductors in the upper and lower bar, the z. B. to effectively reduce interference voltages occurring in both rods by counter circuit. By entangling the mutually twisted sub-conductors in the upper bar, it is possible to prevent different voltages from being induced in them.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 shows schematically a lower bar and an upper bar.
Fig. 2 shows in cross section the position of the upper and lower bars in a stator slot.
In FIG. 1, 4 denotes the lower bar, which consists of the sub-conductors <B> 1, </B> 2 and <B> 3 </B>. For the sake of simplicity, a twist of <B> 3600 </B> has been selected for this example. At <B> 1 </B>, the partial conductor pattern of the lower bar 4 can be seen at the entry or exit of the groove. <B> 5 </B> denotes the top bar, which consists of the sub-conductors <B> 7, 7 ', 8, 8', 9 </B> and <B> 9 '</B>.
The sub-conductors <B> 7 </B> and <B> 7 '</B> or <B> 8 </B> and <B> 8' </B> or <B> 9 </B> and <B> 9 '</B> are also twisted together by <B> 3600 </B> <B>) </B> where the mutually twisted Teiffeiter, e.g. <B> 7 </B> and <B> 7 ', </B> are in each case again interlaced against one another at each interlacing point. At II the partial conductor pattern of the upper rod can be seen when entering the groove and at III when exiting the groove.
For the sake of clarity, bars with one level have been used in this example as the upper and lower bar. 2 shows the position of the upper bar <B> 5 </B> and the lower bar 4 in the groove <B> 10 </B> of a stator core <B> 6 </B>.
According to the invention, the sub-conductors of the lower bar 4 are connected to an integer multiple of bore bar sub-conductors, for example sub-conductor <B> 1 </B> with sub-conductors <B> 7 </B> and <B> 7 ', </ B > Sub-head 2 with sub-heads <B> 8 </B> and <B> 8 '</B> and sub-head <B> 3 </B> with sub-heads <B> 9 </B> and <B> 9 '. </B> The sub-conductors <B> 7, 7', 8, 8 '</B> and <B> 9, 9' </B> are up to the connection with the sub-conductors <B> 1, < / B> 2 and <B> 3 </B> insulated, the individual connection points also being insulated from one another.
Instead of a double number of sub-conductors in the upper bar, three or four times the number of sub-conductors in the upper bar compared to the number of sub-conductors in the lower bar can be selected, for example. Instead of the single-level bars used in the example, two-level bars can also be used, e.g. B. the well-known Röbel rods.