DE1197970B - Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen - Google Patents

Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen

Info

Publication number
DE1197970B
DE1197970B DEB66942A DEB0066942A DE1197970B DE 1197970 B DE1197970 B DE 1197970B DE B66942 A DEB66942 A DE B66942A DE B0066942 A DEB0066942 A DE B0066942A DE 1197970 B DE1197970 B DE 1197970B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pole
coil
winding
pole coil
field windings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB66942A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Techn Friedr Muellner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri France SA
Priority to DEB66942A priority Critical patent/DE1197970B/de
Publication of DE1197970B publication Critical patent/DE1197970B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/527Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

  • Polspule für umlaufende Feldwicklungen Umlaufende Polspulen von elektrischen Maschinen, z. B. von Synchronmaschinen unterliegen der Zentrifugalkraft, die diese Spulen radial nach außen drückt. Da die Richtung der auf die beiden axialen Spulenseiten wirkenden Kraft nicht parallel zur Spulenachse ist, entstehen Kraftkomponenten, die in Umfangsrichtung des Polrades wirken. Diese Kräfte sind bestrebt, die Leiter der Polspule vom Polkern wegzuziehen.
  • Es ist bekannt, zur Aufnahme dieser Kräfte zwischen den Außenflächen der Polspulen V-förmige Stützkörper anzuordnen. Solche Stützkörper behindern aber in erheblichem Maße die Belüftung der Oberfläche der Polspulen und damit die Abführung der in den Polspulen entstehenden Verlustwärme. Da die Stützkörper ebenso wie die Polspulen durch die Zentrifugalkraft beansprucht werden, müssen diese sorgfältig im Polkörper verankert werden, um die auf sie und die Polspulen einwirkenden Kräfte aufnehmen zu können. Für die Befestigung solcher Stützkörper ist außerdem ein zusätzlicher Raum zwischen den Spulen und vor allem an der Polwurzel am Läuferstern erforderlich, der für Zwecke der Wicklung verlorengeht.
  • Es sind auch bereits Polspurenanordnungen in rechteckiger Form bekannt, bei denen die parallel zur Maschinenachse liegenden Windungsteile in einem Winkel zur Polachse hin aufgebogen sind. Zwischen Läuferstern und Polspule sowie zwischen Polspule und Polschuh sind dabei Spulenflansche angeordnet, die die abgewinkelten Polspulenteile in ihrer Stellung halten. Die an den Polschuhen angeordneten Spulenflansche nehmen die in senkrechter Richtung zur Spulenachse wirkenden Kraftkomponenten der Zentrifugalkraft auf. Diese bekannte Anordnung besitzt jedoch den Nachteil, daß bedingt durch die große Höhe der Spulenflansche der ausnutzbare Wickelraum für die Polspule verkleinert wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den Einbau von seitlichen Stützkörpern zu vermeiden und somit die Wärmeabfuhr von der Spulenoberfläche zu verbessern sowie den für die Wicklung zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern. Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer als Hochkantwicklung ausgebildeten Polspule für umlaufende Feldwicklungen für elektrische Maschinen, insbesondere für Synchronmaschinen darin, daß erfindungsgemäß die Leiter der Wicklung einen trapezförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Leiter an der Innenseite der Spule eine größere Höhe als an der Außenseite der Spule aufweisen.
  • Gegenüber der obenerwähnten bekannten rechteckigen Polspulenanordnung, bei der die parallel zur Maschinenachse verlaufenden Spulenteile in einem Winkel zur Polachse hin aufgebogen sind, erlaubt es die erfindungsgemäße Polspulenanordnung bei gleichen mechanischen und elektrischen Daten der Maschine mit einem kleineren Läuferdurchmesser und damit auch einem kleineren Stännderinnendurchmesser auszukommen, so daß sich auch ein kleiner Gehäusedurchmesser ergibt, womit eine Verkleinerung des Gewichtes und des Raumbedarfes und damit eine Verringerung der Maschinenkosten und der Gebäudekosten verbunden sind.
  • Grundsätzlich ist die Verwendung von trapezförmigen Leitern bereits bei den Ständerwicklungen elektrischer Außenpolmaschinen bekannt. Dies geschieht bei den bekannten Maschinen jedoch nicht, um die auf die rotierenden Polspulen wirkenden Tangentialkräfte aufzufangen, denn auf die ruhenden Ständerwicklungen wirken keine Zentrifugalkräfte, sondern die trapezförmigen Leiter kommen bei den bekannten Ständerwicklungen zur Anwendung, um einen guten Füllfaktor zu erzielen.
  • Die erfindungsgemäße Polspulenanordnung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der F i g. 1 ist ein Schnitt durch ein Polrad mit einer einlagigen Hochkantwicklung und in der F i g. 2 ein ebensolcher Schnitt durch eine mehrlagige Wicklung dargestellt. In den Figuren ist mit 1 der Läuferstern, mit 2 der Polkern, mit 3 der Polschuh und mit 4 die Polspule bezeichnet. Mit 5 und 6 sind die oberen bzw. die unteren Spulenflansche bezeichnet. Die mit 7 bezeichneten Einzelleiter sind trapezförmig ausgebildet. Dabei ist die Seite des trapezförmigen Leiters mit der größeren Höhe an der Innenseite und die Seite mit der kleineren Höhe an der Außenseite der Spule angeordnet. Besitzt ein solcher trapezförmiger Leiter an der Innenseite der Spule z. B. eine um etwa 20% größere Höhe, so ergibt sich auch beim Wickeln ein Spulenkörper, dessen Höhe innen um etwa 20% größer als außen ist. Die Spulenflansche 5 und 6 sind im Schnitt ebenfalls keilförmig ausgebildet, um die Differenz der Höhe der Polspule an ihrer inneren Außenseite auszugleichen. Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, die Form des Läufersterns bzw. des Polschuhs an die Form der Polspule anzupassen.
  • Beim Rotieren des Polrades wirkt bei der erfindungsgemäßen Anordnung zwar ebenfalls durch die Zentrifugalkraft eine Kraftkomponente in Umfangsrichtung. Die Leiter der Spule können infolge ihrer trapezförmigen Ausbildung jedoch nicht nach außen ausweichen, weil durch die keilförmigen Spulenflansche diese zusammen mit den Leitern wie ein Gewölbe wirken, das sich einerseits auf den Läuferstern und andererseits auf den Polschuh abstützt.
  • Die Anordnung gemäß der Erfindung läßt die gesamte Oberfläche der Polspule frei von sie abdeckenden Haltekonstruktionen, so daß von der Oberfläche der Polspule die Stromwärmeverluste auf die sie umspülende Kühlluft bzw. ein Kühlgas gut übertragen werden kann.
  • Polspulen der beschriebenen Art können sowohl in kreisförmiger als auch rechteckiger Form hergestellt werden. Das trapezförmige Flachkupfer wird bei der Herstellung der Spule in bekannter Weise auf einen Dorn mit abgerundeten Ecken aufgewickelt. Zwischen den einzelnen Windungen werden in üblicher Weise Isolationszwischenlagen eingelegt. Anschließend wird die Polspule gegebenenfalls unter der Anwendung von Wärmeeinwirkung zusammengepreßt: Die Spule kann dann auf den Polkern aufgeschoben werden, nachdem vorher der untere Spulenflansch auf den Polkern aufgeschoben ist. Der untere Spulenflansch 6 stützt sich gegenüber dem Spulenflansch des benachbarten Poles ab, wenn der bei Rotation des Polrades dem Einfluß der in Umfangsrichtung wirkenden Komponenten der Zentrifugalkraft unterliegt. Beim oberen Spulenflansch 5 wird die in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente durch eine Nase 8 am Polschuh aufgenommen.
  • Zur Verbesserung der Ventilation besteht die Möglichkeit, wie in der F i g. 1 dargestellt ist, z. B. jede vierte Spulenwindung mit einer größeren Breite herzustellen, um in bekannter Weise die Abkühlung zu verbessern.
  • In der F i g. 2 ist eine Polspule dargestellt, die aus zwei konzentrisch ineinander gesteckten Spulen der beschriebenen Art besteht. Zwischen der Innenseite der äußeren und der Außenseite der inneren Spule ist dabei ein Abstand vorgesehen, so daß sich ein für die Führung eines Kühlgases benutzbarer Raum ergibt. Damit ist eine wirksame Kühlung der inneren Spule möglich. Eine solche Maßnahme ist bei umlaufenden Feldwicklungen bereits bekannt. Sie kann aber vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Polspulenanordnung angewandt werden. Dabei unterscheidet sich der Aufbau der beiden Spulen grundsätzlich nicht von der im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 beschriebenen Anordnung. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei Spulen konzentrisch ineinander anzuordnen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Polspule für umlaufende Feldwicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere für Synchronmaschinen, ausgebildet als Hochkantwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Wicklung einen trapezförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Leiter an der Innenseite der Spule eine größere Höhe als an der Außenseite der Spule aufweisen.
  2. 2. Polspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen trapezförmigen Querschnitt aufweisende Feldwicklung durch keilförmig ausgebildete Spulenflansche auf den Schenkeln des Polrades festgehalten ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 867 884, 931299; USA.-Patentschrift Nr. 2 092 058.
DEB66942A 1962-04-21 1962-04-21 Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen Pending DE1197970B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB66942A DE1197970B (de) 1962-04-21 1962-04-21 Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB66942A DE1197970B (de) 1962-04-21 1962-04-21 Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1197970B true DE1197970B (de) 1965-08-05

Family

ID=6975328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB66942A Pending DE1197970B (de) 1962-04-21 1962-04-21 Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1197970B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001041285A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-07 General Electric Company Removable self-locking field winding block

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2092058A (en) * 1936-11-28 1937-09-07 Westinghouse Electric & Mfg Co Field coil for motors
DE867884C (de) * 1947-03-04 1953-02-19 British Thomson Houston Co Ltd Als einlagige Hochkantwicklung bzw. als mehrlagige Drahtwicklung ausgefuehrte umlaufende Feldwicklung fuer dynamoelektrische Maschinen
DE931299C (de) * 1945-03-29 1955-08-04 Oerlikon Maschf Belueftungsanordnung fuer Schenkelpolmaschinen mit grosser Eisenbreite

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2092058A (en) * 1936-11-28 1937-09-07 Westinghouse Electric & Mfg Co Field coil for motors
DE931299C (de) * 1945-03-29 1955-08-04 Oerlikon Maschf Belueftungsanordnung fuer Schenkelpolmaschinen mit grosser Eisenbreite
DE867884C (de) * 1947-03-04 1953-02-19 British Thomson Houston Co Ltd Als einlagige Hochkantwicklung bzw. als mehrlagige Drahtwicklung ausgefuehrte umlaufende Feldwicklung fuer dynamoelektrische Maschinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001041285A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-07 General Electric Company Removable self-locking field winding block
US6703733B1 (en) 1999-12-06 2004-03-09 General Electric Company Removable self-locking field winding block

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2211184C3 (de) Scheibenanker
DE3011079A1 (de) Verfahren zur herstellung eines magnetankers geteilten aufbaus und anker nach diesem verfahren
DE1488784A1 (de) Hochleistungssynchronmaschine mit hoher mittlerer Induktion im Luftspalt
EP3449550A1 (de) Spule und wicklungsaufbau sowie stator eines generators einer windenergieanlage und verfahren zum herstellen eines stators
DE2455001C2 (de) Wicklungsanordnung für eine nutenlose umlaufende elektrische Maschine
DE102011081280B4 (de) Röntgenanordnung mit Antrieb für Drehanode mit Stator mit Jochwicklung
DE1613671B2 (de) Einphasen-asynchronmotor
DE1922153A1 (de) Laeufer einer vierpoligen elektrischen Synchronmaschine mit ausgepraegten Polen
DE3510228A1 (de) Buerstenlose axialluftspalt-synchronmaschine
DE2262045B2 (de) Wicklungsbefestigung fuer einen turbolaeufer
DE2448847A1 (de) Verfahren zum einkapseln zufaellig gewickelter statorspulen fuer dynamoelektrische maschine
DE102019219181A1 (de) Rotor mit optimierter Festigkeit
DE2117049C3 (de) Gleichstrommotor mit mindestens vier Erregerpolen und mit einer geraden Anzahl von konzentrierten Ankerspulen
DE1950303A1 (de) Synchronmaschine mit ausgepraegten Rotorpolen
DE7440605U (de) Elektrische maschine
DE1197970B (de) Polspule fuer umlaufende Feldwicklungen
DE10112268A1 (de) Elektrische Maschine
DE2208409C3 (de) Rotor aus zwei Polstücke bildenden, geschichteten, magnetisierbarer Blechlamellen für eine elektrische Maschine
DE2303041A1 (de) Synchronmaschine
DE2537706B2 (de) Asynchronmaschine groBer Leistung
EP3183799A1 (de) Aktivteil einer elektrischen maschine
DE4411751C2 (de) Mehrphasige elektrische Maschine mit einer Ringwicklung und Verfahren zur Befestigung einer solchen Maschine
DE916780C (de) Lamellierter Kern eines magnetischen Kreises
DE1613093C3 (de) Kommutator für Gleichstrommaschinen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2405148A1 (de) Elektrische synchronmaschine, insbesondere mit niedriger drehzahl