Wechselstromgenerator, insbesondere Turbogenerator, dessen Blechpaket
durch Preßplatten zusammengehalten wird Die Erfindung bezieht sich auf Wechselstromgeneratoren
großer Leistung, insbesondere Turbogeneratoren. Die immer weiter gesteigerten Leistungen
derartiger Generatoren, insbesondere der wasserstoffgekühlten Turbogeneratoren,
haben zu einer so wesentlichen Erhöhung der Ströme geführt. daß das Problem der
Herabminderung der durch Streuflüsse bedingten Zeitverluste immer schwerwiegender
wird.AC generator, in particular turbo generator, its laminated core
is held together by press plates. The invention relates to alternators
great power, especially turbo generators. The ever increasing performance
such generators, in particular the hydrogen-cooled turbo generators,
have resulted in such a substantial increase in currents. that the problem of
Reducing the time losses caused by stray flux is becoming ever more serious
will.
Bekanntlich entsteht an den Stirnseiten infolge der resultierenden
Wirkung der Gleichstromerregerwicklung und der großen, die Ständerwickelköpfe durchfließenden
Ströme ein verhältnismäßig kräftiges Streufeld, das in mehr oder minder axialer
Richtung durch die Druckplatten des Ständereisenpaketes in die seitlich angeordneten
Bleche des Eisenpaketes eintritt. Durch dieses Streufeld werden sowohl in den Endblechen
des Eisenblechpaketes wie in den Druckplatten zusätzliche Verluste hervorgerufen.
Eine Herabminderung der in den Endblechen des Eisenpaketes auftretenden Verluste
wird üblicherweise dadurch erzielt, daß durch Vergrößerung des Innendurchmessers
der Endbleche der Luftspalt stufenweise erweitert wird. Hierdurch wird begünstigt,
daß der Streufluß an diesen Stellen statt axial in verstärktem Maße radial in die
Endbleche eintreten kann, wodurch die Wirbelstrombildung und die Zusatzverluste
im Bereiche des Luftspaltes herabgemindert werden.As is known, arises on the end faces as a result of the resulting
Effect of the DC exciter winding and the large ones flowing through the stator winding heads
A relatively strong stray field flows, which is more or less axial
Direction through the pressure plates of the stator core in the laterally arranged
Sheet metal of the iron package enters. This stray field both in the end plates
of the sheet iron package as in the pressure plates caused additional losses.
A reduction in the losses occurring in the end plates of the iron package
is usually achieved by increasing the inside diameter
the end plates the air gap is gradually widened. This benefits
that the leakage flux at these points instead of axially to a greater extent radially into the
End plates can enter, causing eddy currents and additional losses
be reduced in the area of the air gap.
Es ist weiter bekannt, zur Fernhaltung der axial in das Blechpaket
eintretenden Streulinien die Druckplatte selbst aus magnetischem Material herzustellen.
Indessen ergibt sich hierbei, daß die in der Druckplatte eintretenden Wirbelstromverluste
sehr beträchtlich sind. Weiter sind Anordnungen bekanntgeworden, bei denen vor den
Druckplatten lamellierte Eisenkörper angeordnet sind, die die Abführung des Streufeldes
unter Fernhaltung sowohl von den Druckplatten wie den Endblechen des Eisenpaketes
möglich machen. Die Anwendung besonderer, der Streufeldableitung dienender Blechpakete
hat indessen zur Folge, daß die Ausbildung der gesamten Verspannungskonstruktion
für die Blechpakete verwickelter wird und daß sich ein zusätzlicher axialer Raumbedarf
ergibt, der auch eine Verlängerung der Wickelköpfe zur Folge hat. Es ist auch bereits
eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Druckplatte und der Streufeldableitung
dienende Dynamobleche miteinander vereinigt sind, indem die Bleche in zur Maschinenachse
senkrechten Ebenen auf der Außenseite der Preßplatte angeordnet sind. Auch bei dieser
Anordnung kann das Auftreten beträchtlicher Verluste durch das Streufeld nicht vermieden
werden, weil die Streukraftlinien weitgehend senkrecht auf die Stirnseiten der Bleche
auftreffen.It is also known to keep away the axially in the laminated core
occurring scatter lines produce the printing plate itself from magnetic material.
However, this results in the eddy current losses occurring in the printing plate
are very considerable. Next arrangements have become known in which before the
Pressure plates laminated iron bodies are arranged, which dissipate the stray field
while keeping away from both the pressure plates and the end plates of the iron package
make possible. The use of special laminated cores serving to dissipate stray fields
however, has the consequence that the formation of the entire bracing structure
for the laminated cores becomes more entangled and that there is an additional axial space requirement
results, which also results in an extension of the winding heads. It is already
an arrangement has become known in which the pressure plate and the stray field discharge
Serving dynamo sheets are united with one another by the sheets in to the machine axis
vertical planes are arranged on the outside of the press plate. Even with this one
Arrangement cannot avoid the occurrence of considerable losses due to the stray field
because the lines of scattering force are largely perpendicular to the end faces of the sheets
hit.
Gegenstand der Erfindung ist eine wesentlich verbesserte Anordnung
zur Vermeidung der Zusatzverluste in den Preßplatten von großen Wechselstromgeneratoren,
insbesondere Turbogeneratoren, die sich dadurch auszeichnet, daß die Preßplatten
als Bandringkerne ausgebildet sind. In bekannter Weise werden hierbei die einzelnen
Windungen des den Bandringkern bildenden Eisenbandes durch aushärtbare Bindemittel
zusammengehalten. Es sei erwähnt, daß an sich eine derartige Vereinigung von lamellierten
Eisenkörpern durch aushärtbare Bindemittel sowohl bei Blechpaketen wie bei Ringkernen
bekannt ist.The invention relates to a significantly improved arrangement
to avoid the additional losses in the press plates of large alternators,
in particular turbo generators, which is characterized in that the press plates
are designed as band ring cores. In a known way, the individual
Windings of the iron band forming the band ring core through hardenable binders
held together. It should be noted that such a union of laminated
Iron bodies through hardenable binders, both for sheet metal stacks and toroidal cores
is known.
Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert werden, das in der Zeichnung dargestellt ist. Diese gilt einen einfachen
Teillängsschnitt durch die obere Hälfte eines Turbogenerators wieder.In the following, the invention will be described in more detail by means of an exemplary embodiment
will be explained, which is shown in the drawing. This is a simple one
Partial longitudinal section through the upper half of a turbo generator again.
Der große wasserstoffgekühlte, zweipolige Turbogenerator besteht aus
dem Läufer 2 und denn Ständer 3. Der Läufer 2 hat einen zylindrischen Läuferballen
4 mit der Läuferwicklung 5, von welcher lediglich die Wickelköpfe gezeichnet sind.
Die Wickelköpfe werden durch die Kappe 7 gehalten, welche aus magnetischem oder
aus unmagnetischem Material bestehen kann. Der Läufer 2 sitzt auf der in geeignet
ausgebildeten Lagern 9 gelagerten Welle 8, wobei die Lager 9 vom Gehäuse 11 des
Turbogenerators getragen werden. An der Welle 8 ist ferner für Kühlzwecke ein Ventilator
oder ein Gebläse 12 angeordnet.
Der Ständer 3 weist das Blechpaket
14 auf, dessen zylindrische Bohrung die äußeren Grenzen des Luftspaltes zwischen
Ständer und Läufer bildet. Das Blechpaket 14 trägt die für hohe Spannungen ausgelegte
Wechselstromwicklung 16 des Ständers 3, von welcher lediglich die Wickelköpfe gezeigt
sind. Das Blechpaket 14 wird in bekannter Weise durch Preßplatten 20 zusammengehalten,
indem die an den beiden Enden des Blechpaketes angeordneten Preßplatten mittels
durchgehender Preßbolzen 21, welche auf länglichen Unterlegscheiben 22 ruhen, zusammengezogen
werden. Die Druckübertragung auf das Blechpaket 14 erfolgt mit Hilfe des Druckfingerringes
17, welcher zweckmäßig aus unmagnetischem Material gefertigt ist. Mitunter kann
man aber auch ein ferromagnetisches Material für den Druckfingerring 17 wählen,
ohne durch Streuflüsse eine unzulässige Erwärmung zu verursachen. Zur Kühlung ist
der Druckfingerring 17 mit vorzugsweise radialen Kühlkanälen versehen. Bei 23 sind
am Austritt der Wicklung aus dem Blechpaket in der oben angedeuteten Weise die Bleche
des Blechpaketes 14 nach außen stufenweise abgesetzt, um an diesen Stellen eine
Herabsetzung der durch das Streufeld hervorgerufenen Zusatzverluste zu ermöglichen.The large hydrogen-cooled, two-pole turbo generator consists of
the rotor 2 and the stator 3. The rotor 2 has a cylindrical rotor ball
4 with the rotor winding 5, of which only the winding heads are drawn.
The winding heads are held by the cap 7, which is made of magnetic or
can consist of non-magnetic material. The runner 2 sits on the in suitable
formed bearings 9 mounted shaft 8, the bearings 9 from the housing 11 of the
Turbogenerators are worn. On the shaft 8 there is also a fan for cooling purposes
or a fan 12 is arranged.
The stand 3 has the laminated core
14, the cylindrical bore of which the outer limits of the air gap between
Stand and runner forms. The laminated core 14 carries the designed for high voltages
AC winding 16 of the stator 3, of which only the end windings are shown
are. The laminated core 14 is held together in a known manner by pressing plates 20,
by the pressing plates arranged at the two ends of the laminated core by means of
through compression bolts 21, which rest on elongated washers 22, pulled together
will. The pressure is transmitted to the laminated core 14 with the aid of the pressure finger ring
17, which is expediently made of non-magnetic material. Sometimes can
but you can also choose a ferromagnetic material for the pressure finger ring 17,
without causing impermissible heating through leakage flux. For cooling is
the pressure finger ring 17 is provided with preferably radial cooling channels. At 23 are
at the exit of the winding from the laminated core, the metal sheets in the manner indicated above
of the laminated core 14 stepped down to the outside in order to achieve a
To enable a reduction in the additional losses caused by the stray field.
Die Preßplatte 20 ist nun als Bandringkern aufgebaut, dessen aus ferromagnetischem
Blechband mit hohem elektrischem Widerstandswert bestehende Windungen durch ein
aushärtbares Bindemittel zu einem kompakten Körper vereinigt sind. Durch diese Ausbildung
der Preßplatten wird eine weitgehende Verringerung der Zusatzverluste und der Erwärmung
der Preßplatten erreicht, da die Kraftlinien in die verhältnismäßig kleinen Schmalseiten
der einzelnen übereinanderliegenden Bandwindungen eintreten. Die erfindungsgemäße
Ausbildung der Druckplatten ermöglicht auch eine verhältnismäßig einfache wirtschaftliche
Fertigung. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Preßplatten ähnelt in vielfacher
Beziehung der Herstellung von Ringkernen für Transformatoren. Das ferromagnetische
Band wird auf einen Dorn aufgewickelt, wobei das mit einem geeigneten Bindemittel
in aushärtbarem Zustand überzogen wird. Ist die gewünschte Radialtiefe erreicht,
so wird das Ende der Lage an der Nachbarlage befestigt und die Preßplatte dann in
einem Ofen erwärmt, so daß das Bindemittel ausgehärtet wird. Versuche mit den erfindungsgemäß
ausgebildeten Preßplatten haben zu dem Ergebnis geführt, daß die Zusatzverluste
in beträchtlichem Maße herabgemindert wurden und daß auch die erfindungsgemäß ausgebildeten
Preßplatten ohne Schwierigkeiten mit der erforderlichen Festigkeit hergestellt werden
können.The press plate 20 is now constructed as a band ring core, its made of ferromagnetic
Sheet metal strip with a high electrical resistance value through existing windings
curable binder are combined into a compact body. Through this training
the press plates will result in a substantial reduction in additional losses and heating
of the press plates achieved because the lines of force in the relatively small narrow sides
of the individual superimposed tape windings occur. The inventive
Formation of the printing plates also allows a relatively simple economic
Production. The production of the press plates according to the invention is similar in many ways
Relationship of the manufacture of toroidal cores for transformers. The ferromagnetic
Tape is wound onto a mandrel with a suitable binder
is coated in a hardenable state. Once the desired radial depth has been reached,
so the end of the layer is attached to the adjacent layer and then the press plate in
heated in an oven so that the binder is hardened. Experiments with the invention
trained press plates have led to the result that the additional losses
have been reduced to a considerable extent and that also those designed according to the invention
Press plates can be produced without difficulty with the required strength
can.