Aufbringung der Erregerwicklung auf ein Polrad für vielpolige Synchronmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Polrad für vielpolige Synchronmaschinen. Bei
solchen vielpoligen Maschinen bereitet das Einbringen der Erregerwicklung wegen
der geringen Abmessungen der Pollücken Schwierigkeiten. Bei kleinen Kupferquerschnitten
wird die Erregerwicklung in die Pollücken einzeln oder logenweise eingeträufelt.
Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen jeweils nur auf jeden zweiten Pol eine
Erregerwicklung aufgebracht ist. Diese Ausführung hat aber den Nachteil, daß sich
über die Lagerschilde, das Lager und die Welle magnetische Flüsse ausbilden. Diese
für die Lager schädlichen magnetischen Flüsse können durch Einbau unmagnetischer
Zwischenstücke zwar verringert, aber nicht vollständig unterdrückt werden.Application of the excitation winding to a pole wheel for multi-pole synchronous machines
The invention relates to a pole wheel for multi-pole synchronous machines. at
such multi-pole machines prepare the introduction of the excitation winding because of
Difficulties due to the small dimensions of the pole gaps. With small copper cross-sections
the excitation winding is instilled into the pole gaps individually or in a log.
There are also designs known in which only one on every second pole
Excitation winding is applied. But this version has the disadvantage that
Form magnetic fluxes via the end shields, the bearing and the shaft. These
Magnetic fluxes that are harmful to the bearings can be made non-magnetic
Intermediate pieces can be reduced, but not completely suppressed.
Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Erfindungsgemäß sind
die in der gleichen Pollücke liegenden Teile der vorgeformten Spulen zweier aufeinanderfolgender
Pole in radialer Richtung übereinander angeordnet und sind die Pollücken so gestaltet,
daß die vorgeformten Spulen ohne nachträgliche Deformation in ihre endgültige Betriebslage
eingebracht werden können. .Eine vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn die die
Pollücken bildenden Wände der Polzähne in dem Teil, in dem die äußeren Spulen liegen,
je parallel zu der Symmetrieebene des benachbarten Polzahnes verlaufen.The invention overcomes these difficulties. Are according to the invention
the parts of the preformed coils of two consecutive ones lying in the same pole gap
Poles arranged one above the other in the radial direction and the pole gaps are designed in such a way that
that the preformed coils in their final operating position without subsequent deformation
can be introduced. .An advantageous embodiment results when the
Pole-gap-forming walls of the pole teeth in the part in which the outer coils are located,
each run parallel to the plane of symmetry of the adjacent pole tooth.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2
der Zeichnung dargestellt. Sie zeigen je einen Teil eines Polrades im Querschnitt.
Das lamellierte Polrad 1 nach F i g. 1 einer vielpoligen Synchronmaschine hat am
Umfang zwei Gruppen von verschiedenartig geformten Polzähnen 2 und 3. Auf den Polzahn
2 ist die Erregerspule 4 aufgeschoben. Je zwei benachbarte Polzähne 2 und 3 bilden
Pollücken 6 bzw. 7. Der innere Teil der Pollücke 6, der die Erregerwicklung 4 aufnimmt,
ist durch eine Wand 8 des. Polzahnes 2 gebildet, die parallel zu der Symmetrieebene
9 des Polzahnes 2 verläuft und durch eine Wand 10, die parallel zu der Symmetrieebene
11 des Polzahnes 3 verläuft. Der äußere Teil der Pollücke 6, der die Erregerwicklung
5 aufnimmt, ist durch eine Wand 12 des Polzahnes 2 gebildet, die parallel zu der
Symmetrieebene 11 des Polzahnes 3 verläuft und durch eine Wand 13 des Polzahnes
3, die parallel zu der Symmetrieebene 9 des Polzahnes 2 verläuft. Diese Gestaltung
der Pollücken ermöglicht eine einfache Einbringung der fertig vorgeformten Erregerspulen
4 und 5, ohne daß diese beim Einbringen deformiert werden. Die Pollücken sind nach
außen in bekannter Weise durch metallische Verschlußkeile 14 verschlossen. Die ungleiche
Ausführung der Polzähne 2 und 3 ergibt verschieden große magnetische Widerstände.
Diese können dadurch ausgeglichen werden, daß die äußeren und die inneren Spulen
verschiedene Windungszahlen erhalten, die aber nur geringfügig voneinander abweichen.
Im allgemeinen sollen die Windungszahlen für die oberen und die unteren Spulen gleich
groß sein, um die Ausbildung von magnetischen Flüssen über die Lagerstellen zu vermeiden.Two embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 and 2
shown in the drawing. They each show a part of a pole wheel in cross section.
The laminated pole wheel 1 according to FIG. 1 of a multi-pole synchronous machine has on
Circumference two groups of differently shaped pole teeth 2 and 3. On the pole tooth
2, the excitation coil 4 is pushed on. Form two adjacent pole teeth 2 and 3
Pole gaps 6 or 7. The inner part of the pole gap 6, which receives the excitation winding 4,
is formed by a wall 8 of the pole tooth 2, which is parallel to the plane of symmetry
9 of the pole tooth 2 runs and through a wall 10 which is parallel to the plane of symmetry
11 of the pole tooth 3 runs. The outer part of the pole gap 6, which is the field winding
5 receives is formed by a wall 12 of the pole tooth 2, which is parallel to the
The plane of symmetry 11 of the pole tooth 3 runs through a wall 13 of the pole tooth
3, which runs parallel to the plane of symmetry 9 of the pole tooth 2. This design
the pole gaps enable the pre-formed excitation coils to be easily inserted
4 and 5, without these being deformed during insertion. The pole gaps are behind
closed externally in a known manner by metallic locking wedges 14. The unequal
Execution of the pole teeth 2 and 3 results in different sizes of magnetic resistances.
These can be compensated for by the outer and inner coils
get different numbers of turns, but they differ only slightly from each other.
In general, the number of turns for the upper and lower coils should be the same
be large in order to avoid the formation of magnetic fluxes over the bearing points.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 kann für die äußere und
für die innere Erregerspule die gleiche Spulenform verwendet werden. Der die äußere
Erregerspule 15 aufnehmende Teil der Pollücke 16 ist in gleicher Weise ausgebildet
wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1. Bei dem die innere Erregerspule 17
aufnehmenden Teil der Pollücke 16 verlaufen die von den Polzähnen gebildeten Wände
18 und 19 parallel zu der Symmetrieebene 20 des Polzahnes 21. Die äußere Erregerspule
15 und die innere Erregerspule 17 haben völlig gleiche Form. Diese Anordnung
der Spulen kann besonders vorteilhaft sein, wenn es sich um Erregerspulen aus Flachkupferband
handelt. Werden sehr tiefe Pollücken benötigt, dann werden vorzugsweise verschieden
hohe Kupferbänder für die oberen und unteren Spulen. vorgesehen. In dem freien Raum
zwischen den beiden Erregerwicklungen 15 und 17 sind in bekannter Weise Füllstücke
25 angeordnet, die einen festen Sitz der Spulen gewährleisten. Die Zwischenräume
können auch, falls erforderlich, für zusätzliche Kurzschlußdämpferwicklungen verwendet
werden, die die einzelnen Polzähne umschlingen. Die in getrennten Nuten untergebrachten
Dämpferstäbe 22 sind wie üblich angeordnet. Sie bilden mit den in bekannter Weise
angeordneten metallischen Verschlußkeilen 23 und außenliegenden Kurzschlußringen
bzw. Kurzschlußscheiben einen wirksamen Kurzschlußkäfig.
Die für
Synchrongeneratoren, namentlich bei Selbsterregung erwünschte Krümmung der magnetischen
Leerlaufkennlinie kann außer durch die normale Zahnsättigung noch in bekannter Weise
durch Isthmus-Stellen, beispielsweise ausgestanzte Löcher 24, in den Polzähnen des
Polrades erzielt werden.In the embodiment according to FIG. 2, the same coil shape can be used for the outer and the inner excitation coil. The part of the pole gap 16 that accommodates the external excitation coil 15 is designed in the same way as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. In the part of the pole gap 16 receiving the inner excitation coil 17, the walls 18 and 19 formed by the pole teeth run parallel to the plane of symmetry 20 of the pole tooth 21. The outer excitation coil 15 and the inner excitation coil 17 have completely the same shape. This arrangement of the coils can be particularly advantageous if the excitation coils are made of flat copper strip. If very deep pole gaps are required, copper strips of different heights are preferably used for the upper and lower coils. intended. In the free space between the two excitation windings 15 and 17, filler pieces 25 are arranged in a known manner, which ensure a tight fit of the coils. If necessary, the spaces can also be used for additional short-circuit damper windings that wrap around the individual pole teeth. The damper rods 22 accommodated in separate grooves are arranged as usual. Together with the metallic locking wedges 23 arranged in a known manner and external short-circuit rings or short-circuit disks, they form an effective short-circuit cage. The curvature of the magnetic no-load characteristic curve desired for synchronous generators, especially with self-excitation, can be achieved in a known manner through isthmus points, for example punched holes 24, in the pole teeth of the pole wheel, in addition to normal tooth saturation.