CS213722B1

CS213722B1 - Winding of d.c. machines anchors with active non-magnetic air gap

Info

Publication number: CS213722B1
Application number: CS502779A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hanzelin; Ladislav Alexa; Frantisek Kopriva
Original assignee: Frantisek Hanzelin; Ladislav Alexa; Frantisek Kopriva
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1982-04-09
Also published as: CS217853B1

Description

Vynález se týká vinutí kotev stejnosměrných strojů s aktivní nemagnetickou vzduchovou mezerou s vodiči uspořádanými jako Roebelova tyč.The invention relates to windings of anchors of DC machines with active non-magnetic air gap with conductors arranged as a Roebel rod.

U stejnosměrných strojů s aktivní nemagnetickou vzduchovou mezerou vznikají ve vodičích vinutí kotvy přídavné ztráty vířivými proudy, které vznikají rychlou změnou magnetické indukce B při vstupu vodičů kotvy z neutrální zóny do magnetického toku pod hlavními póly. Vektor indukce B má dvě složky, radiální složku B_y a tangenciální složku Β_χ, jež způsobují ztráty vířivými proudy ΔΡ = AP + AP . Při použití vodičů normálních profilů tyy x to ztráty dosahují značných hodnot, přičemž u předmětných strojů podstatnou část tvoří ztráty radiální ΔΡ. Pro zmenšení těchto ztrát se používá umělá tzv. Roebelova tyč, sev stávající z dílčích vodičů, vzájemně izolovaných a přeložených po délce cívky do všech poloh v cívce. Znamená to, že vodič je rozdělen a v poloze transponován v tečném směru po obvodě rotoru.In DC machines with an active non-magnetic air gap, additional eddy current losses occur in the armature winding wires, which arise from a rapid change in magnetic induction B when armature wires enter from the neutral zone into the magnetic flux below the main poles. The induction vector B has two components, the radial component B _y and the tangential component Β _χ , which cause eddy current losses ΔΡ = AP + AP. When using normal profile conductors, tyy x to losses are considerable, with radial losses being the major part of the machines in question. To reduce these losses, an artificial so-called Roebel rod is used, consisting of partial conductors, insulated from each other and folded along the coil length to all positions in the coil. This means that the conductor is split and transposed in tangent direction along the rotor perimeter.

Nevýhodou takového provedení vinutí pomocí Roebelovy tyče je zhoršení prostorového vy · užití povrchu rotoru zvětšením celkové tlouštky vodiče složeného z dílčích vodičů o jeden přechodový dílčí vodič. Toto zhoršení se projevuje v místě tak zvaných kolen a je tím větší, čím větší je počet celkových vodičů v cívce. Je to způsobeno tím, že každý celkový vodič v cívce musí mít jeden přechodový dílčí vodič.A disadvantage of such a Roebel rod winding is the deterioration of the spatial utilization of the rotor surface by increasing the total thickness of the conductor composed of the partial conductors by one intermediate partial conductor. This deterioration occurs at the location of the so-called knees and the greater the number of total conductors in the coil. This is because each total conductor in the coil must have one transition sub-conductor.

Uvedené nevýhody odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přiThese disadvantages are overcome by the object of the invention, which consists in

213 722213 722

213 722 poctu u celkových vodičů v cívce a při počtu n dílčích vodičů každého oelkového vodiče jsou kolena dílčích vodičů postupně posunuta o posun Δ jenž je uskutečněn po jednom mezi jak vždy prvými tak i obdobně mezi ,dalšími vzájemně vždy polohově shodně v sousedních celkových vodičích uloženými dílčími vodiči, přičemž krok A kolen K v každém celkovém vodiči zůstává po celé délce L konstantní, t.j. A - » takže výsledný posun je213 722 number for total conductors in the coil and for the number of n sub conductors of each stranded conductor, the knees of the partial conductors are gradually shifted by a shift Δ which is performed one by one between both always first and similarly the step A of the knees K in each total conductor remains constant along the length L, ie A - »so that the resulting displacement is

L ^Δβ ΣΠΰΰ *L ^Δβ ΣΠΰΰ *

Praktické provedení vinutí podle vynálezu je na obrázku přiloženého výkresu.A practical embodiment of the winding according to the invention is shown in the drawing.

Na obrázku je schematicky znázorněn pohled ve směru radiální složky indukce B na vov diče horní vrstvy Roebelových tyčí pro jednovrstvové vinutí, kde počet u celkových vodičů v cívce je 4 a počet n dílčích vodičů, na které je celkový vodič rozdělen, je 3. Kolena K dílčích vodičů nejsou seřazena v téže rovině, jak je tomu u Roebelových tyčí starého provedení, nýbrž jsou vzájemně posunuta o posun Δ= , zde Δ = ·£ . Tento posun Δ kolen K je uskutečněn postupně po jednom mezi jak vždy prvými tak i obdobně mezi dalšími vzájemně vždy polohově shodně v sousedních celkových vodičích uloženými dílčími vodiči, přičemž krok A kolen K v každém celkovém vodiči zůstává po oelé délce L konstantní, t.j. A = » ^zde The figure shows a schematic view in the direction of the radial component of the induction B of the conductors of the upper layer of the Roebel rods for single-layer winding, where the number of total conductors in the coil is 4 and the number n of partial conductors the partial conductors are not aligned in the same plane as in the case of the Roebel bars of the old embodiment, but are offset relative to each other by the displacement Δ =, here Δ = · £. This displacement Δ of the knees K is effected one by one between each of the first and similarly between each other in a position-parallel manner in adjacent conductors, the step A of the knees K in each overall conductor remaining constant over a long length L, ie A = » ^Here

A = £ , takže výsledný posun je Δ g*]^ , zde Δ = .A = £, so the resulting offset is Δ g *] ^, here zde =.

Výhodou vinutí podle vynálezu je daleko příznivější využití povrohu rotoru oproti vinutí s použitím Roebelových tyčí starého provedení. Je-li u počet celkových vodičů v cívce, odpadá u-1 přechodových dílčích vodičů a to v každé cívce. V praxi to znamená, že místo těohto přechodových dílčích vodičů můžeme použít aktivní dílčí vodiče a tím zvýšit typový moment stroje. Pro uvedené vinutí v praktickém provedení by toto zvýšení činilo coa 40%.The advantage of the winding according to the invention is a far more favorable use of the rotor surface than winding using the old design of Roebel rods. If u is the number of total wires in the coil, u-1 intermediate conductors in each coil are omitted. In practice, this means that instead of these intermediate partial conductors, we can use active partial conductors and thus increase the machine torque. For this practical winding, this increase would be about 40%.

Claims

Anchor windings of DC machines with active non-magnetic air gap with conductors arranged as a Roebel rod, where in the number of total conductors in the coil the individual total conductors are divided into n n conductors which are transposed in tangential direction along the rotor circumference, that the knees (K) of the partial conductors are progressively displaced by an offset Δ =, which is realized one by one between both the first and similarly between each other always positively identical in adjacent overall conductors disposed by the partial conductors, wherein step (A) of the knees / / remains constant over all length / L /, ie A =, so that the resulting displacement is Δ g'J ^.