DE1085244B

DE1085244B - Dynamo-electric machine with pressure oil lubrication

Info

Publication number: DE1085244B
Application number: DEM36543A
Authority: DE
Inventors: Walter Hill; Farrokh Najmabadi
Original assignee: Metropolitan Vickers Electrical Co Ltd
Current assignee: Metropolitan Vickers Electrical Co Ltd
Priority date: 1957-02-01
Filing date: 1958-01-30
Publication date: 1960-07-14

Description

Dynamoelektrische Maschine mit Druckölschmierung Die Erfindung betrifft dynamoelektrische Maschinen mit Druckölschmierung und bezieht sich auf eine Verbesserung dieser Maschine, die es ermöglicht, für eine das Drucköl liefernde Pumpe einen Antrieb zu verwenden, der zuverlässiger ist als die heute üblichen Mittel.Dynamo-electric machine with pressurized oil lubrication The invention relates to dynamo-electric machines with pressure oil lubrication and refers to an improvement this machine, which makes it possible to provide a drive for a pump that supplies the pressurized oil to use which is more reliable than the means commonly used today.

Wenn in der üblichen Weise ein Schneckengetriebe vorgesehen ist, um die Schmierölpumpe von der Welle einer dynamoelektrischen Maschine aus .anzutreiben, dann wird es bei zunehmender Abnutzung der Lager immer schwieriger, dieses Schneckengetriebe richtig ausgerichtet zu halten.When a worm gear is provided in the usual way to to drive the lubricating oil pump from the shaft of a dynamo-electric machine, then with increasing wear of the bearings it becomes more and more difficult to use this worm gear properly aligned.

Wenn andererseits die Pumpe durch einen kleinen elektrischen Hilfsmotor üblicher Bauweise angetrieben wird, der von dem Netz aus z. B. mit 220 bis 240 Volt gespeist wird, so besteht die Gefahr einer Unterbrechung, da die verhältnismäßig dünnen Leitungsdrähte infolge von Schwingungen der Maschine unvorhergesehen abbrechen können. Ein weiterer Nachteil ist, daß ein Niederspannungssystem, welches auch andere Hilfsmaschinen oder die Beleuchtung versorgt und an das der Pumpenmotor angeschlossen ist, ausfallen kann, und daß die dynamoelektrische Maschine, z. B. ein an Hochspannung liegender Motor, wegen eines- nebensächlichen Fehlers im Niederspannungssystem, welches den Pumpenmotor speist, abgeschaltet werden muß.If, on the other hand, the pump is powered by a small auxiliary electric motor conventional design is driven, which from the network z. B. with 220 to 240 volts is fed, there is a risk of an interruption, since the proportionate Unexpected breakage of thin wires due to machine vibrations can. Another disadvantage is that a low voltage system, which also others Auxiliary machines or lighting are supplied and connected to the pump motor is, can fail, and that the dynamo-electric machine, e.g. B. a high voltage horizontal motor, due to a minor fault in the low-voltage system, which feeds the pump motor must be switched off.

Es ist bereits bekannt, Hilfsantriebe elektrischer Kraftanlagen aus einer Teilwicklung des Hauptgenerators zu speisen, um damit die Betriebssicherheit der Anlage zu erhöhen, wobei die Hilfsnetzabschnitte mit der Generatorwicklung über Transformatoren verbunden sind.It is already known to make auxiliary drives from electrical power plants to feed a partial winding of the main generator in order to ensure operational safety to increase the system, with the auxiliary network sections connected to the generator winding Transformers are connected.

Es ist ferner bekannt, bei dynamoelektrischen Maschinen mit besonderen Wicklungen dem Ständer geringere Spannungen abzunehmen, z. B. für Elektromaschinen, die zum Antrieb von Hilfsgeräten dienen. Diese geringere Spannung ist dabei konstant und unabhängig von Spannungsschwankungen im Hauptstromkreis.It is also known in dynamoelectric machines with special Windings to remove lower voltages from the stator, e.g. B. for electrical machines, which are used to drive auxiliary equipment. This lower voltage is constant and independent of voltage fluctuations in the main circuit.

Gemäß der Erfindung ist die Wicklung des Pumpenmotors, die zur Erzielung großer mechanischer Festigkeit und Versteifung aus einem Leiter mit großem Querschnitt aufgebaut ist, direkt mit einer besonderen Hilfswicklung im Stator, der Dynamomaschine verbunden, deren Leiter von der Statorhauptwicklung isoliert in Nutenkeile aus isolierendem Material eingebettet sind, welche die Nuten der Statorhauptwicklung der Dynamomaschine verschließen, und die so ausgelegt ist, .daß in ihr Strom bei einer Spannung von ; weniger als 75 Volt fließt, während die Statorhauptwicklung wenigstens 220 Volt führt.According to the invention, the winding of the pump motor is necessary to achieve great mechanical strength and stiffening from a conductor with a large cross-section is built directly with a special auxiliary winding in the stator, the dynamo connected, the conductors of which are isolated from the main stator winding in slot wedges made of insulating Material are embedded which form the slots of the main stator winding of the dynamo machine close, and which is designed so that in her current at a voltage of ; Less than 75 volts flows while the main stator winding is at least 220 volts leads.

Die elektrische und mechanische Anordnung der Hilfswicklung kann zur Erfüllung dieser Aufgabe im übrigen der üblichen Ausführung bei dynamoelektrischen Maschinen angepaßt sein.The electrical and mechanical arrangement of the auxiliary winding can be used for Fulfillment of this task by the way of the usual execution with dynamo-electric Machines to be adapted.

Die Hilfswicklung ist vorzugsweise eine Dreiphasenwicklung. Die Leiter können z. B. in zwei Nuten pro Polteilung des Ständers der dynamoelektrischen Maschine eingelegt werden, so daß sich die Längsleiter oder Spulenseiten der Hilfswicklung in sechs Ständernuten befinden und von dem Fluß pro Pol einer zweipoligen Maschine durchsetzt werden. Wenn jedoch die Leiter über 60° gesehnt sind, können sie auch nur in drei Nuten angeordnet werden. Bei einer Abänderung ist der eine Spulenleiter jeder Phase der Hilfswicklung getrennt und für sich in einer Nut des zweipoligen Ständers der dynamoelektrischen Maschine angeordnet, wobei die Spulenleiter durch Leiterstücke verbunden sind, die an der Rückseite des Statorjoches zurückführen, so daß die pro Windung der Hilfswicklung erzeugte Spannung nur der Härte des Flusses je Pol der dynamoelektrischen Maschine entspricht.The auxiliary winding is preferably a three-phase winding. The ladder can e.g. B. in two grooves per pole pitch of the stator of the dynamoelectric machine are inserted so that the longitudinal conductors or coil sides of the auxiliary winding located in six stator slots and of the flux per pole of a two-pole machine be enforced. However, if the ladder is longed beyond 60 °, so can they can only be arranged in three grooves. In the case of a modification, one is the coil conductor each phase of the auxiliary winding separately and in a slot of the two-pole The stator of the dynamo-electric machine is arranged, the coil conductors through Conductor pieces are connected that lead back to the rear of the stator yoke, so that the voltage generated per turn of the auxiliary winding only corresponds to the hardness of the flux corresponds to each pole of the dynamo-electric machine.

Die Spulenleiter werden in einem Nutkeil eingebettet oder in einer Vertiefung an der Innenseite des Keiles angeordnet, wobei sich der Keil dicht an die Innenseite der Längsleiter -der Hilfswicklung anlegt. Infolge des Streuflusses an den Nuten ist die pro Windung der Hilfswicklung erzeugte Spannung niedriger als diejenige, die von einer Hilfswicklung erzeugt wird, deren Leiter sich am Boden der Nut befinden.The coil conductors are embedded in a slot wedge or in a Well arranged on the inside of the wedge, the wedge being tight the inside of the longitudinal conductor - the auxiliary winding. As a result of the leakage flux on the slots, the voltage generated per turn of the auxiliary winding is lower than the one generated by an auxiliary winding whose conductor is at the bottom the groove.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen hervor, die in der Zeichnung dargestellt sind. Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer dynamoelektrischen Maschine gemäß der Erfindung, die teilweise im Schnitt schematisch die Druckölschmieranlage für wenigstens ein Wellenlager der Maschine zeigt; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem die Unterbringung der Leiter der Hilfswicklung in den Ständernuten der Maschine zu ersehen ist, wobei die Wicklung im Innern der Nutenkeile angeordnet ist; Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit nach Fig. 2, bei der der Nutenkeil so ausgebildet ist, daß er die Leiter der Hilfswicklung in seiner Aussparung aufnehmen kann.Further details of the subject matter of the invention can be found in the description of exemplary embodiments shown in the drawing. Fig. 1 is a front view of a dynamo-electric machine according to the invention; the partially in section schematically the pressure oil lubrication system for at least one Shows shaft bearing of the machine; Fig. 2 shows an embodiment of the invention, from which the accommodation of the conductor of the auxiliary winding in the stator slots of the machine can be seen, wherein the winding is arranged in the interior of the slot wedges; Fig. 3 shows another embodiment according to FIG. 2, in which the groove wedge is designed in this way is that it can accommodate the conductor of the auxiliary winding in its recess.

In Fig. 1 ist eine dynamoelektrische Maschine l mit einem Ständer 2 dargestellt, der von einem Rahmen oder Gehäuse 3 getragen wird, sowie mit einem Läufer 4, der auf einer Welle 5 befestigt ist. Ein Schmiermittel zur Druckschmierung einer Lagerfläche 6 der Welle 5 fließt durch ein Leitungssystem, das schematisch durch eine gestrichelte Linie 7 angedeutet ist, welche die Lagerfläche 6 und ein schematisch durch ein Rechteck 8 angedeutetes Pumpenaggregat verbindet. Dieses Aggregat enthält in an sich bekannter Weise eine Pumpe, die das Schmiermittel in Umlauf setzt, und einen Elektromotor zum Antrieb der Pumpe. Außerdem können Hilfseinrichtungen, z. Bein Schmiermittelbehälter und Filter, nach Bedarf vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung wird der die Pumpe treibende Motor von einer Hilfswicklung des Ständers 2 gespeist. Bei der Ausführung nach Fig. 1 handelt es sich um eine zweipolige Maschine; die Hilfswicklung enthält im Dreieck geschaltete Dreiphasenwicklungen mit den Längsleitern 9, 10 und 11, die in bestimmten Nuten 12 des Stators angeordnet sind, in denen die Hauptstatorwicklung untergebracht ist, so daß sich sowohl die Haupt- als auch die Hilfswicklung im Feld der Maschine befindet. Die Wicklungen 9, 10 und 11 sind gegeneinander um 120° elektrisch getrennt.In Fig. 1 is a dynamoelectric machine 1 with a stator 2, which is supported by a frame or housing 3, as well as with a Rotor 4, which is attached to a shaft 5. A lubricant for pressure lubrication a bearing surface 6 of the shaft 5 flows through a line system, which is shown schematically is indicated by a dashed line 7, which the bearing surface 6 and a connects schematically indicated by a rectangle 8 pump unit. This aggregate contains, in a manner known per se, a pump that circulates the lubricant, and an electric motor to drive the pump. In addition, auxiliary equipment, z. The lubricant reservoir and filter can be provided as required. According to the The invention is the motor driving the pump from an auxiliary winding of the stator 2 fed. The embodiment according to FIG. 1 is a two-pole machine; the auxiliary winding contains three-phase windings connected in a triangle with the longitudinal conductors 9, 10 and 11, which are arranged in certain slots 12 of the stator in which the Main stator winding is housed, so that both the main and the Auxiliary winding is located in the field of the machine. The windings 9, 10 and 11 are against each other electrically separated by 120 °.

sDie Hilfswicklungen 9, 10 und 11 sind durch Leitungen 13 mit Klemmen 14 verbunden, die innerhalb eines Kastens 15 angeordnet sind; dieser bildet einen Teil des Maschinengehäuses oder Rahmens oder ist an dem Gehäuse befestigt. Die nach außen führenden Enden 14a der Klemmen sind über Leitungen 16 mit dem nicht dargestellten Pumpenmotor des Aggregates 8 verbunden. Da die Spannung des von der Hilfswicklung erzeugten Stromes niedrig ist und vorzugsweise zwischen 10 und 75 Volt liegt, sind die Leiterstücke der Hilfswicklung, die Verbindungsleitungen und die Leiter des Pumpenmotors, die in an sich bekannter Weise ausgebildet sein können, so stark bemessen, daß sie die gewünschte Festigkeit und Bruchsicherheit aufweisen. Die Gefahr eines Leitungsbruches infolge von Ermüdungserscheinungen und Schwingungsbeanspruchungen ist stark vermindert oder ganz beseitigt, was als wichtiger Vorteil betrachtet werden muß. Die Phasenlage an sich wird nicht als neu betrachtet, aber die richtige Anordnung der Leitungen für die Hilfswicklung zur Erreichung des Zweckes mit sparsamen Mitteln ist für die Erfindung von Wichtigkeit.sThe auxiliary windings 9, 10 and 11 are connected by cables 13 with terminals 14 connected, which are arranged within a box 15; this forms one Part of the machine housing or frame or is attached to the housing. The after outwardly leading ends 14a of the terminals are connected via lines 16 to the not shown Pump motor of the unit 8 connected. As the voltage of the from the auxiliary winding generated current is low and preferably between 10 and 75 volts are the conductor pieces of the auxiliary winding, the connecting lines and the conductors of the Pump motor, which can be designed in a manner known per se, dimensioned so strong that that they have the desired strength and resistance to breakage. The danger of one Line breakage as a result of fatigue and vibration loads is greatly diminished or eliminated entirely, which can be seen as an important benefit got to. The phase position per se is not considered new, but the correct arrangement the lines for the auxiliary winding to achieve the purpose with economical means is important to the invention.

Nach Fig. 1, sind die Längsleiter einer dreiphasigen Hilfswicklung um 60° gesehnt, so daß zwei Längsleiter, die zu verschiedenen Phasen gehören, in je einer von drei Nuten liegen, die über die beiden Polteilungen des Ständers gleichmäßig verteilt sind.According to Fig. 1, the longitudinal conductors are a three-phase auxiliary winding longed by 60 °, so that two longitudinal conductors belonging to different phases in one of three slots each, which are evenly spaced over the two pole pitches of the stator are distributed.

In den Fig. 2 und 3 sind Nuten 12 dargestellt, die sowohl die Längsleiter der Hauptwicklung als auch die der Hilfswicklung enthalten. Die Querschnitte der Leiter der Hilfswicklung, und zwar vier Leiter pro Nut bei diesen Ausführungsbeispielen, sind durch schraffierte Kreise angedeutet, während die Längsleiter der Hauptständerwicklung durch Rechtecke mit Diagonalen wiedergegeben sind.In Figs. 2 and 3 grooves 12 are shown, which both the longitudinal conductors the main winding as well as that of the auxiliary winding. The cross sections of the Head of the auxiliary winding, namely four conductors per slot in these embodiments, are indicated by hatched circles, while the longitudinal conductors of the main stator winding are represented by rectangles with diagonals.

Der Keil 17 zum Abschluß der Nutöffnung besteht aus einem gepreßten Material, so daß die Leiter, welche die Längsleiter der Hilfswicklungen bilden, nach Fig. 2 mit eingegossen oder gepreßt werden. Der Keil kann dicker als gewöhnlich ausgebildet sein, um die nötige Festigkeit, Starrheit und die ausreichende elektrische Isolation sicherzustellen.The wedge 17 at the end of the groove opening consists of a pressed one Material so that the conductors that form the longitudinal conductors of the auxiliary windings, be poured or pressed according to Fig. 2. The wedge can be thicker than usual be designed to have the necessary strength, rigidity and sufficient electrical power Ensure isolation.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Keil etwa schalenförmig ausgebildet, so daß eine Vertiefung 20 zur Aufnahme der Längsleiter der Hilfswicklung entsteht. Ein Isolierblatt 21 ist zwischen den Längsleitern der Haupt- und der Hilfswicklung vorgesehen.In the embodiment according to FIG. 3, the wedge is approximately cup-shaped, so that a recess 20 for receiving the longitudinal conductors of the auxiliary winding is formed. An insulating sheet 21 is between the longitudinal conductors of the main and the auxiliary winding intended.

Claims

PATENT CLAIM: A dynamoelectric machine designed for high currents with at least one shaft bearing that is lubricated by a unit to which the lubricant is supplied under pressure from an electrically driven additional pump, characterized in that the winding of the pump motor, which is necessary to achieve great mechanical strength and Reinforcement is made up of a conductor with a large cross-section, is directly connected to a special auxiliary winding in the stator of the dynamo, the conductors of which are isolated from the main stator winding and embedded in slot wedges made of insulating material, which close the slots in the main stator winding of the dynamo, and so on is designed that current flows in her at a voltage of less than 75 volts, while the main stator winding carries at least 220 volts. Considered publications: German Patent Nos. 546 672, 660 767, 708 504; Austrian Patent No. 124 191; U.S. Patent No. 1771252.