CH412089A - Wicklungsleiter für elektrische Maschinen, insbesondere für Turbogeneratoren - Google Patents

Description

  Wicklungsleiter für elektrische Maschinen,  insbesondere für Turbogeneratoren    In den Nuten einer elektrischen Maschine bilden  magnetische Streuflüsse ein     Nutenquerfeld,    das die  Ströme in massivem Wicklungsmaterial in den Nuten  einseitig verdrängt. Diese     ungleichmässige    Stromver  teilung wirkt sich in erhöhten Kupferverlusten aus. Um  den nachteiligen Einfluss des     Nutenquerfeldes    möglichst  zu verringern, werden die Stäbe seit langer Zeit nicht  mehr aus massivem Material, sondern aus gegenein  ander isolierten Einzelleitern aufgebaut, die zudem  noch so verdrillt sind, dass sich in den von<B>je</B> zwei  Einzelleitern gebildeten Schleifen die von Streuflüssen  induzierten Spannungen aufheben.

   Solche mit dem  Namen     Roebelstab    bezeichneten, um<B>360'</B> und um  mehr als<B>360',</B> beispielsweise um 540', verdrillte  Leiterstäbe sind bereits seit langem bekannt.  



  Zur Vermeidung von     Wirbelstromverlusten    infolge  von radialen Streufeldern in sehr breiten Teilleitern  und zur Vereinfachung der Fertigung wurde auch schon  vorgeschlagen, in breiten Nuten zwei parallelgeschaltete  Leiterstäbe,     z.B.    solche mit<B>360'</B> oder 540'     Verdril-          lung,    anzuordnen.  



  Dabei wird jedoch durch das Streufeld zwischen  den beiden Leiterstäben eine Spannung induziert, die  einen Ausgleichsstrom durch die beiden Leiterstäbe  treibt. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile  eines solchen in breiten Nuten angeordneten und aus  zwei voneinander unabhängig     verdriillten    Stäben be  stehenden Leiterstabes vermieden werden.  



  Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem aus  mehreren Teilleitern bestehenden und verdrillten Lei  terstab, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Teil  leiter in vier Ebenen aufweist, von denen die Leiter der  zweiten und dritten Ebene für sich verdrillt sind, wäh-         rend    die Leiter der ersten und vierten Ebene um die  jenigen der zweiten und dritten Ebene     verdrifft    sind.  



  Ein solcher     Vierebenenstab    bietet,     z.B.    bei der An  wendung der bekannten     3601-Verdrillung    führ die zweite  und dritte Ebene, gegenüber den bisher bekannten  Ausführungen den Vorteil, dass die durch das radiale  Streufeld im Leiter hervorgerufenen Verluste auf V4  verringert werden. Darüber hinaus bildet der     erfin-          dungsgemässe        Vierebenenstab    auch einen fertigungs  technischen Vorteil, da er nicht aus zwei zusammen  hanglosen Hälften besteht, sondern durch die Ver  knüpfung aller vier Ebenen untereinander ein einziges  festzusammengefügtes Gebilde darstellt.

   Besondere Vor  teile bietet jedoch ein solcher Leiterstab in Verbindung       miteiner    bekannten     540'-Verdrillung,    da es damit ge  lingt, den Einfluss des     Nutenquerfeldes    und der     Stirn-          streufelder    beliebiger Richtung und     Grösse    völlig aus  zugleichen. Bei einem solchen Leiterstab sind sämt  liche Ausgleichsströme, die durch das     Stirnstreufeld     und das     Nutenquerfeld    induziert werden, sowohl zwi  schen den Teilleitern als auch zwischen den vier Ebe  nen völlig abgeglichen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung dargestellt.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt eine schematische Längsansicht eines  Leiters gemäss der Erfindung.     Fig.    2 und<B>3</B> sind Schnitte  durch den Leiter längs den Linien     A-A    und     B-B.     



  Die Erfindung wird anhand einer     540'-Verdril-          lung    erläutert. Der Einfachheit halber sind nur die  Anfangs- und Endbereiche des gesamten     Verschrän-          kungsabschnittes    dargestellt.  



  Wie die in     Fig.    2 und<B>3</B> gezeigten Schnitte durch  den Leiterstab längs den Linien     A-A    und     B-B    erkennen      lassen, besteht der Stab aus vier Ebenen zu<B>je</B> vier  Einzelleitern. Die Ebenen sind mit<B>1,</B> 11, 111 und IV  bezeichnet.

   Die äusseren Ebenen<B>1</B> und IV bestehen  aus<B>je</B> vier Einzelleitern     a-d    und     e-h.    Die beiden inne  ren Ebenen<B>11</B> und<B>111</B> bestehen aus<B>je</B> vier Einzellei  tern<B>1</B> bis 4 und<B>5</B> bis<B>8.</B> Während nun die beiden mitt  leren Ebenen<B>11</B> und<B>111</B> in bekannter Weise um 540'  verdrillt sind,     wiees    aus der veränderten Lage der Teil  leiter<B>1</B> bis<B>8</B> in     tig.   <B>3</B> erkennbar ist, werden gleich  zeitig die beiden äusseren Ebenen<B>1</B> und IV mit den  Teilleitern a bis h um die miteinander um 540' ver  drillten inneren Ebenen     II    und<B>111</B> herumgelegt,

   so dass  deren Einzelleiter a bis h am Ende des     Verschränkungs-          bereichs    die aus     Fig.   <B>3</B> erkennbare Stellung einnehmen.  



  Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen, bei de  nen der     Gesamtleiterstab    aus zwei zusammenhanglosen  Stäben mit den Ebenen I und     II    und den Ebenen     III     und IV besteht, bildet im vorliegenden Falle der Stab  mit den Ebenen<B>1, 11,</B> 111 und IV eine     festgefügte    bau  liche Einheit. Dadurch, dass die äusseren der beiden  vier Ebenen um die beiden inneren Ebenen herum  gelegt worden sind, wurde es auch möglich, die durch  das     Radialfeld    und das     Stirnstreufeld    in den Teilleitern  hervorgerufenen Verluste auf % zu reduzieren.  



  Natürlich ist es auch möglich, bei     demerfindungs-          gemässen    Leiterstab zwischen den Ebenen Kühlkanäle  anzuordnen oder die Teilleiter zu Kühlzwecken als  Hohlleiter auszubilden.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Aus mehreren Teilleitern bestehender, verdrillter Leiterstab elektrischer Maschinen, insbesondere für Turbogeneratoren, dadurch gekennzeichnet, dass er Teilleiter in vier Ebenen aufweist, von denen die Leiter der zweiten und dritten Ebene für sich verdrillt sind, während die Leiter der ersten und der vierten Ebene um diejenigen der zweiten und dritten Ebene verdrillt sind. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Leiterstab nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Leiter der ersten und vierten sowie diejenigen der zweiten und dritten Ebene für sich um 540' verdrillt sind. 2. Leiterstab nach Patentanspruch und Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zu Kühl zwecken Kanäle zwischen die Leiter zweier oder meh rerer Ebenen eingelegt sind.

   <B>3.</B> Leiterstab nach Patentanspruch sowie Unter ansprüchen<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilleiter zum Zwecke der Kühlung als Hohlleiter aus gebildet sind.