DE4431199A1

DE4431199A1 - Salient pole electric machine e.g. for water power generator plant

Info

Publication number: DE4431199A1
Application number: DE19944431199
Authority: DE
Inventors: Josef Schwanda; Jean-Jacques Prof Dr Simond; Hans Dr Voegele
Original assignee: ABB Management AG
Current assignee: ABB Management AG
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-07

Abstract

The machine has a stator, a rotor with poles and a damper winding contg. damper rods connected by short segments which can be connected to form a short circuit ring depending on the machine type. The damper winding is arranged in channels in the pole shoe (6) which have fore-channels (V). The pole shoe curve of each pole is arranged concentrically wrt. the stator bore. The width (WN) of the fore-channel opening is chosen to be smaller starting from the centre of the pole shoe towards both ends than in the centre and/or the depth (tN-h8) of the fore-channels is chosen to be greater starting from the centre of the pole shoe towards both ends than in the centre.

Description

TECHNICAL AREA

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schenkelpolmaschine, mit einem Stator, einem Rotor mit ausgeprägten Polen, welche Pole einen Polkörper, einen Polschuh, eine den Polkörper umgebenden Polspule sowie eine Dämpferwicklung in mit Vornuten versehenen Nuten im Polschuh umfassen, welche Dämpferwicklung aus einer Mehrzahl Dämpferstäben, die parallel zur Rotorachse verlaufen und an beiden Stirnseiten des Pols untereinander mittels in Umfangsrichtung verlaufenden Kurzschlußsegmenten verbunden sind, besteht, und - abhängig vom Maschinentyp - die Kurzschlußsegmente eines jeden Pols untereinander elektrisch zu einem Kurzschlußring verbunden sind.The invention relates to a salient pole machine, with a stator, a rotor with pronounced poles, which poles a pole body, a pole piece, one surrounding the pole body Pole coil and a damper winding in with pre-slots Include slots in the pole piece, which damper winding from a A number of damper rods that run parallel to the rotor axis and on both ends of the pole with each other by means of Circumferential direction connected short-circuit segments are, and - depending on the machine type - the short-circuit segments of each pole electrically to each other a short circuit ring are connected.

TECHNOLOGICAL BACKGROUND AND PRIOR ART

Bei Dreiphasenmaschinen für Wasserkraftanlagen soll die Dämp ferwicklung die Stabilität erhöhen, den Betrieb bei unsymme trischer Belastung zulassen, und, falls nötig, den asynchronen Anlauf ermöglichen. Einphasenmaschinen erfordern eine Dämpfer wicklung zur Kompensation des inversen Drehfeldes.In three-phase machines for hydropower plants, the damper development increase stability, operation at asymmetrical Allow a static load and, if necessary, the asynchronous Allow start-up. Single phase machines require a damper winding to compensate for the inverse rotating field.

Bei Rotoren mit lamellierten Polen besteht die Dämpferwicklung meist aus Rundkupferstäben in Rundnuten, die oft zwecks Ver meidung der magnetischen Sättigung nach der Poloberfläche zu geschlitzt sind (vgl. Wiedemann/Kellenberger "Konstruktion elektrischer Maschinen", Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1967, Abb. 362d auf Seite 368). Die Nutenteilung soll möglichst gleich der Statornutteilung sein, mit zulässi gen Abweichungen bis max. 15%. Vielfach genügt eine Dämpfung in der Längsachse, so daß nur sogenannte Polgitter oder Dämp fergitter verwendet werden, bei welchen die Stäbe jedes Pols durch Kurzschlußsegmente verbunden sind, in welche man die Stäbe einlötet.The damper winding is used for rotors with laminated poles mostly from round copper rods in round grooves, often for the purpose of ver avoid magnetic saturation according to the pole surface are slotted (cf. Wiedemann / Kellenberger "construction electrical machines ", Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1967, fig. 362d on page 368). The groove division should be as equal as possible to the stator slot pitch, with permissible deviations up to max. 15%. Damping is often sufficient in the longitudinal axis, so that only so-called pole grids or dampers lattices are used in which the rods of each pole are connected by short-circuit segments, in which one the Soldered rods.

Bei höheren Anforderungen an die Dämpfung werden die Dämpfer gitter der einzelnen Pole sogar mit Kurzschlußringen über alle Pole weg verbunden, um auch eine Dämpfung in der Quer achse zur erzielen (vgl. a.a.O. Abb. 272 auf Seite 324). In Ausnahmefällen, z. B. bei manchen Einphasenmaschinen werden so gar Dämpferstäbe in den Pollücken angeordnet (vgl. a.a.O. Abb. 273 auf Seite 324).With higher demands on damping, the dampers grid of the individual poles even with short-circuit rings all poles connected away to also have a damping in the cross Achieve axis (see above, Fig. 272 on page 324). In Exceptional cases, e.g. B. in some single-phase machines Damper rods even arranged in the pole gaps (see above, Fig. 273 on page 324).

Bei Einphasenmaschinen, bei welchen die Dämpferwicklung die inverse Komponente der einphasigen Ankerdurchflutung abzudämp fen hat, sind große Dämpferstabquerschnitte nötig, so daß hierfür auch Profilstäbe und manchmal sogar Röbelstäbe zur Un terdrückung der Stromverdrängung bei den großen Stabquer schnitten verwendet werden. Diese Dämpferstäbe sind in offenen oder halbgeschlossenen Nuten im Polschuh angeordnet und meist durch Nutkeile gesichert.In single-phase machines, in which the damper winding To dampen the inverse component of the single-phase armature flow fen, large damper rod cross sections are necessary so that for this also profile bars and sometimes even Röbel bars to the Un Suppression of current displacement in the large cross bars cuts are used. These damper bars are in open or semi-closed grooves arranged in the pole piece and mostly secured by slot wedges.

Bei Schenkelpolmaschinen mit konventioneller Dämpferwicklung, also gleichmäßiger Verteilung von unter sich gleichartigen Dämpferstäben in unter sich gleichartigen Dämpfernuten, werden in den einzelnen Dämpferstäben stark unterschiedliche Dämpfer ströme induziert. Speziell im Falle von Einphasen-Synchronma schinen mit einer dauernden Inversdurchflutung, die gleich der Nutz-Drehdurchflutung ist, ergeben sich damit unterschiedliche Verluste, und als Folge davon unterschiedliche Erwärmungen in den einzelnen Dämpferstäben. Die daraus resultierende unter schiedliche thermische Ausdehnung der einzelnen Dämpferstäbe erfordert eine flexible Verbindung zum Kurzschluß- oder Dämp ferring (vgl. a.a.O. Abb. 273 auf Seite 324). Diese Verbindung verteuert die Maschine, weil sie hohe Ströme führen muß und den Fliehkräften ausgesetzt ist, gleichzeitig aber flexibel sein muß, was die Gefahr von Ermüdungsbrüchen in sich birgt.In salient pole machines with conventional damper winding, that is, an even distribution of similar types among themselves Damper rods in mutually identical damper grooves very different dampers in the individual damper rods currents induced. Especially in the case of single-phase synchronism seem with a constant inverse flow, which is equal to the Rotational flow is useful, so there are different Losses, and as a result, different warmings in the individual damper rods. The resulting under different thermal expansion of the individual damper rods requires a flexible connection to the short circuit or damper ferring (see loc. fig. 273 on page 324). This connection makes the machine more expensive because it has to carry high currents and exposed to centrifugal forces, but flexible at the same time must be what carries the risk of fatigue fractures.

SUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schenkelpolma schine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die ohne flexible Verbindungselemente zwischen Dämpferstäben und den Kurzschlußsegmenten bzw. dem Kurzschlußring auskommt.The invention has for its object a femoral pole seem to create the type mentioned at the outset without flexible connecting elements between damper rods and Short-circuit segments or the short-circuit ring gets along.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Polschuhbogen jedes Pols konzentrisch zur Statorbohrung ver läuft und daß die Breite der Vornutöffnungen von der Mitte des Polschuhs ausgegehend gegen dessen beide Enden hin kleiner gewählt ist als in der Polschuhmitte und/oder daß die Tiefe der Vornut von der Mitte des Polschuhs ausgegehend gegen des sen beide Enden hin größer gewählt ist als in der Polschuh mitte.This object is achieved in that the Ver pole pole arch concentrically to the stator bore runs and that the width of the pre-groove openings from the center of the pole piece going out towards both ends smaller is chosen as in the center of the pole piece and / or that the depth the leading groove starting from the center of the pole piece against the sen both ends is chosen larger than in the pole piece center.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, einen Weg aufge zeichnet zu haben, bei welchem zum einen die Dämpferströme in den einzelnen Dämpferstäben und zum anderen auch die zugehöri gen Kühlverhältnisse nur unwesentliche Unterschiede aufweisen:
Durch den konzentrisch zur Statorbohrung verlaufenden Pol schuhbogen, was gleichbedeutend mit einem konstanten Luftspalt in Umfangsrichtung ist, werden gleiche Kühlverhältnisse über die gesamte Polschuhoberfläche erreicht. Damit hat man eine konstante Wärmeübergangszahl im Polbogenbereich und damit auch im Dämpferwicklungsbreich. Diese Maßnahme allein reicht aber noch nicht aus. Erst dann, wenn durch unterschiedliche Induk tivität einzelner Dämpferstäbe auch noch eine gleichmäßige Verteilung der Dämpferströme bzw. eine gleichmäßig Verteilung der speziellen Dämpferverluste bezogen auf die Polschuhober fläche erreicht ist, wird eine gleichmäßige Erwärmung aller Dämpferstäbe erzielt, welche wiederum die starre Verbindung Dämpferstab/Dämpferring ermöglicht. The essence of the invention is, therefore, to have recorded a way in which, on the one hand, the damper currents in the individual damper rods and, on the other hand, the associated cooling conditions have only insignificant differences:
Due to the pole shoe arch running concentrically to the stator bore, which is synonymous with a constant air gap in the circumferential direction, the same cooling conditions are achieved over the entire pole shoe surface. This gives you a constant heat transfer coefficient in the pole arc area and thus also in the damper winding area. However, this measure alone is not enough. Only when different inductance of individual damper rods also achieves an even distribution of the damper currents or an even distribution of the special damper losses in relation to the pole shoe surface, is a uniform heating of all damper rods achieved, which in turn enables the rigid connection of the damper rod / damper ring .

Zwar wurde schon in der US-A-1,695,391 vorgeschlagen, bei ei nem selbstanlaufenden Synchronmotor die Dämpferwicklung, ins besondere den Kurzschlußring, so zu gestalten, daß sie so wohl den jeweiligen elektrisch und mechanischen Gegebenheiten leicht anzupassen ist als auch gleichzeitig zur Abstützung der Polwicklung dienen kann. Bei dieser bekannten Maschine sind zwecks Vereinfachung der Fertigung des Kurzschluß- oder Dämp ferrings die axialen Bohrungen im Polschuh zur Aufnahme der Dämpferstäbe für alle Maschinentypen identisch. Die Anpassung an die zu beherrschenden Dämpferströme erfolgt durch Variation der Dicke und der Materialzusammensetzung der Dämpferstäbe, wobei diese im Grenzfall sogar aus nichtmagnetischen Rohren bestehen können, in welche ein Kern aus magnetischem Material eingeschoben ist. Auf die Problematik der unterschiedlichen Erwärmung der Dämpferstäbe und die daraus resultieren Konse quenzen wird in dem genannten Dokument jedoch nicht eingegan gen.Although it was already proposed in US-A-1,695,391, at ei the self-starting synchronous motor, the damper winding, ins special the short-circuit ring so that it is so probably the respective electrical and mechanical conditions is easy to adjust and at the same time to support the Pole winding can serve. In this known machine in order to simplify the manufacture of the short-circuit or damper ferrings the axial holes in the pole piece to accommodate the Damper rods are identical for all machine types. The adaptation to the damper currents to be controlled takes place by variation the thickness and material composition of the damper rods, in the extreme case, these are even made of non-magnetic tubes can exist in which a core of magnetic material is inserted. On the problem of the different Heating of the damper rods and the resulting cones quenzen is not mentioned in the document mentioned gene.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß durch diese Maßnahmen eine starre Verbindung zwischen Dämpferstab und Kurzschluß- oder Dämpferring möglich ist, weil alle Dämpferstäbe nunmehr gleichmäßig erwärmt werden. Dieses Ziel kann im Grunde genommen auch dadurch erreicht wer den, daß z. B. bei gleicher Vornuttiefe und/oder gleicher Vor nutbreite unterschiedliche Dämpferstabquerschnitte verwendet werden. Diese Vorgehensweise bedeutet jedoch einen derzeit nicht vertretbaren zusätzlichen Fertigungsaufwand und aufwen digere Lagerhaltung. Das Einbringen von Nutöffnungen in die Polbleche mit unterschiedlicher Vornutbreite und/oder Vornut tiefe hingegen ist hingegen wesentlich wirtschaftlicher durch zuführen, weil die Herstellung der Polbleche mit modernen frei programmierbaren Werkzeugmaschinen, z. B. Laser-Schneidmaschi nen, durchgeführt wird.The advantage of the invention can be seen in particular in that through these measures a rigid connection between Damper rod and short circuit or damper ring is possible, because all damper rods are now heated evenly. Basically, this goal can also be achieved by someone the that z. B. with the same groove depth and / or the same front groove width different damper rod cross-sections used will. However, this approach currently means one unacceptable additional manufacturing costs and expenses digere warehousing. The introduction of slot openings in the Pole plates with different groove width and / or groove deep, however, is much more economical feed because the manufacture of the pole plates with modern free programmable machine tools, e.g. B. Laser cutting machine NEN is carried out.

Ein Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die damit erziel baren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention and the result achieved Bene benefits are closer to the drawing explained.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt:In the drawing is an embodiment of the invention shown schematically, namely:

Fig. 1 einen stark vereinfachten Teil des Querschnitts durch eine bekannte Schenkelpolmaschine; Figure 1 is a simplified partial section through a known salient.

Fig. 2 einen stark vereinfachten Teil des Querschnitts durch eine erfindungsgemäße Schenkelpolmaschine; Figure 2 is a simplified partial section through an inventive salient.

Fig. 3 einen Teils des Längsschnitts durch den Pol gemäß Fig. 2. Fig. 3 shows a part of the longitudinal section through the pole in FIG. 2.

WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Gemäß Fig. 1, die einen stark vereinfachten Querschnitt durch eine bekannte Schenkelpolmaschine zeigt, ist der Stator mit 1, ihr Rotor generell mit 2 und der Luftspalt zwischen Stator und Rotor mit 3 bezeichnet. An einem nur teilweise sichtbaren Ro torstern 4 sind Pole angeordnet, die aus einem Polkörper 5 und einem pilzförmigen Polschuh 6 sowie einer Polspule 7 bestehen. Der Radius der Statorbohrung ist mit r_s bezeichnet, mit M_s de ren Mittelpunkt (= Maschinenlängsachse); der Polbogen (= Ra dius der dem Luftspalt 3 zugewandten Fläche des Polschuhs 6 ist mit r_P, sein Mittelpunkt mit M_P.Referring to FIG. 1, which shows a greatly simplified cross-section through a known salient, the stator 1, their generally rotor 2 and the air gap between stator and rotor indicated by 3. On an only partially visible ro torstern 4 poles are arranged, which consist of a pole body 5 and a mushroom-shaped pole piece 6 and a pole coil 7 . The radius of the stator bore is denoted by r _s , with M _{s its} center (= machine longitudinal axis); the pole arc (= Ra dius of the surface of the pole shoe 6 facing the air gap 3 is with r _P , its center with M _P.

Vergleichsweise dicht unter dieser Oberfläche und im selben Abstand zur Oberfläche des Polschuhs 6 sind eine Mehrzahl Dämpferstäbe 8 in halboffenen Nuten eingeschoben, die sich über die gesamte axiale Länge des Polschuhs 6 erstrecken. Sämtliche Dämpferstäbe 8 sind an den Stirnseiten des Pols bzw. des Polschuhs 6 mit Kurzschlußsegmenten 9 (in Fig. 1 strich liert dargestellt) untereinander elektrisch verbunden. Die Kurzschlußsegmente 9 jedes Pols sind mit Verbindungsstücken 10 untereinander elektrisch verbunden. Die Kurzschlußsegmente 9 bilden zusammen mit den Verbindungsstücken 10 den Kurzschluß- oder Dämpferring, der auch einstückig ausgeführt sein kann. Im folgenden wird daher unter "Kurzschlußring 9" ein Gebilde verstanden, daß aus einem geschlossenen Ring besteht oder auch aus einzelnen Kurzschlußsegmenten und sie in Umfangs richtung verbindenden Verbindungsstücken bestehen kann.Relatively close below the surface and in the same distance from the surface of the pole piece 6, a plurality damper rods are inserted in half-open grooves 8 which extend over the entire axial length of the pole piece. 6 All damper rods 8 are electrically connected to one another at the end faces of the pole or pole piece 6 with short-circuit segments 9 (shown in dashed lines in FIG. 1). The short-circuit segments 9 of each pole are electrically connected to one another with connecting pieces 10 . The short-circuit segments 9 together with the connecting pieces 10 form the short-circuit or damper ring, which can also be made in one piece. In the following, therefore, "short-circuit ring 9 " is understood to mean a structure that consists of a closed ring or also of individual short-circuit segments and can consist of connecting pieces connecting them in the circumferential direction.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, weist der Polbogen r_P einen kleineren Radius auf als der Radius r_s der Statorbohrung. Dies hat zur Folge, daß die Breite d_M des Luftspalts 3 im Bereich der Polmitte kleiner ist als die Breite d_E des Luftspalts am Polschuhende. Bei sich drehender Maschine hat diese unter schiedliche Luftspaltbreite eine unterschiedliche Wärmeüber gangszahl α längs des Polschuhs 6 zur Folge. Dies bedeutet, daß selbst bei gleichen (induzierten) Strömen in allen Dämp ferstäben 8 - bedingt durch die unterschiedlichen α-Werte - die Stäbe in der Polmitte eine andere Temperatur annehmen als am auflaufenden bzw. ablaufenden Polende.As can be seen from FIG. 1, the pole arc r _{P has} a smaller radius than the radius r _{s of} the stator bore. The consequence of this is that the width d _{M of} the air gap 3 in the region of the pole center is smaller than the width d _{E of} the air gap at the end of the pole shoe. When the machine is rotating, this has a different air gap width under different heat transfer coefficient α along the pole piece 6 . This means that even with the same (induced) currents in all damper rods 8 - due to the different α values - the rods in the center of the pole assume a different temperature than at the leading or trailing pole end.

Nun sind darüber hinaus auch bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Dämpferanordnung die Dämpferströme in den einzelnen Dämpferstäben voneinander verschieden, was zur Folge hat, daß die Erwärmung der einzelnen Dämpferstäben unterschiedlich ist. Hier setzt nun die Erfindung ein.Now, moreover, in the known damper arrangement shown in FIG. 1, the damper currents in the individual damper rods are different from one another, with the result that the heating of the individual damper rods is different. This is where the invention begins.

Erfindungsgemäß ist nun gemäß Fig. 2 der Polschuhbogen jedes Pols so gewählt, daß er konzentrisch zur Statorbohrung ver läuft, d. h. die Breite des Luftspalts 3 ist überall die selbe (d_M = d_E), und daß die Breite w_N der Vornutöffnungen der halbgeschlossenen Nuten von der Mitte des Polschuhs 6 ausgege hend gegen dessen beide Enden hin kleiner gewählt ist als in der Polschuhmitte und daß die Nuttiefe (t_N-h₈ mit h₈ = ra diale Höhe des Dämpferstabes 8) der Vornut V von der Mitte des Polschuhs 6 ausgegehend von der Polschuhmitte gegen dessen beide Enden hin größer gewählt ist als in der Polschuhmitte. According to the invention, the pole shoe arch of each pole is now selected according to FIG. 2 so that it runs concentrically with the stator bore, ie the width of the air gap 3 is the same everywhere (d _M = d _E ), and that the width w _{N of} the Vornutöffnungen the semi-closed Grooves from the center of the pole piece 6 starting towards the two ends of which are chosen smaller than in the center of the pole shoe and that the groove depth (t _N -h-with h₈ = ra diale height of the damper rod 8 ) of the preliminary groove V starting from the center of the pole piece 6 from the center of the pole shoe towards the two ends of which is larger than in the center of the pole shoe.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß - abweichend von der bevorzugten Anordnung nach Fig. 2 - es ausreicht, wenn neben dem konstanten Luftspalt 3 (d_M = d_E) entweder nur die Breite w_N der Nutöffnungen bei halbgeschlossenen Nuten oder bei bei den Nuttypen nur die Tiefe t_N-h₈ der Vornut V, d. h. bei kon stanter radialer Höhe h₈ des Dämpferstabes 8, die Nuttiefe t_N in der angegebenen Weise variiert wird.It is important in this context that - deviating from the preferred arrangement according to FIG. 2 - it is sufficient if, in addition to the constant air gap 3 (d _M = d _E ), either only the width w _{N of} the groove openings in the case of half-closed grooves or in the case of the groove types only the depth t _N -h₈ of the preliminary groove V, ie with constant radial height h₈ of the damper rod 8 , the groove depth t _N is varied in the manner indicated.

In erster grober Näherung gilt, dass die Dämpferstäbe 8 auf einem Kreis um einen Mittelpunkt M_D mit Radius r_D liegen, wo bei dieser Radius kleiner ist als der Polbogen r_P. M_D liegt dabei auf der radialen Symmetrieebene E des Pols und r_D < r_P.In a first rough approximation, the damper rods 8 lie on a circle around a center M _D with radius r _D , where this radius is smaller than the pole arc r _P. M _D lies on the radial plane of symmetry E of the pole and r _D <r _P.

Die in den mit Vornuten V versehenen Nuten im Polschuh 6 lie genden Dämpferstäbe 8 weisen im Beispielsfall alle den glei chen Rechteckquerschnitt auf und sind in bekannter Weise mit tels nichtmagnetischer Nutverschlußkeile 11 gesichert. Analog Fig. 1 sind die einzelnen Dämpferstäbe 8 jedes Pols unter sich und mit den Dämpferstäben 6 aller Pole mit einem Kurzschlußring elektrisch verbunden, was in Fig. 2 aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung nicht eingezeichnet ist.The lie in the pregrooves provided with V grooves in the pole piece 6 constricting damper bars 8 have in the example case, all the sliding surfaces of rectangular cross-section and are secured in known manner with means of non-magnetic slot closing wedges. 11 Analogously to FIG. 1, the individual damper rods 8 of each pole are electrically connected to each other and to the damper rods 6 of all poles with a short-circuit ring, which is not shown in FIG. 2 for reasons of a clear representation.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre ermöglicht es nun, die Konstruktion der Dämpferwicklung einer Schenkelpolmaschine wesentlich zu vereinfachen, weil eine flexible oder elastische Verbindung zwischen den Enden des Kurzschlußrings entfällt. Gleichzeitig ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der Be triebssicherheit, da keine Ermüdungsbrüche an besagten Verbin dungen auftreten können. Diese Vereinfachung der Konstruktion soll nachfolgend anhand der Fig. 3, die einen teilweisen Radi alschnitt durch einen Pol einer Einphasen-Synchronmaschine zeigt, verdeutlicht werden.The application of the teaching according to the invention now makes it possible to considerably simplify the construction of the damper winding of a salient pole machine because a flexible or elastic connection between the ends of the short-circuit ring is eliminated. At the same time, there is a significant increase in operational safety, since no fatigue fractures can occur at said connections. This simplification of the construction will be illustrated below with reference to FIG. 3, which shows a partial radial section through a pole of a single-phase synchronous machine.

An einem sogenannten endplattenlosen lamellierten Pol - er ist in aller Ausführlichkeit in der CH-A-675 799 beschrieben - ist die Polwicklung mittels eines Tragwinkels 12 radial abge stützt. Die Dämpferstäbe bestehen aus zwei Abschnitten. Der innerhalb des Polschuhs 6 verlaufende Abschnitt 8a ist zur Un terdrückung der Stromverdrängung als Röbelstab ausgeführt, be steht demgemäß aus einer Vielzahl miteinander verdrillter Teilleiter. Er geht polstirnseitig in einen Massivstab 8b gleichen Querschnitts aus Hartkupfer über. Die Verbindung zwi schen den beiden Stäben 8a und 8b erfolgt z. B. durch Hartlö ten.On a so-called end plate-less laminated pole - it is described in detail in CH-A-675 799 - the pole winding is supported radially by means of a support bracket 12 . The damper rods consist of two sections. The extending within the pole piece 6 section 8 a is designed to suppress the current displacement as a rod, be accordingly consists of a plurality of twisted sub-conductors. At the pole end, it merges into a solid rod 8 b of the same cross section made of hard copper. The connection between the two rods 8 a and 8 b z. B. by Hartlö th.

Der Kurzschlußring 9 liegt radial innen unter dem Massivstab 8b und ist an diesem großflächig mittels Schrauben 13 befe stigt. Der Kurzschlußring wird außen mittels einer Halterung 14, die aus mehreren Metallstreifen zusammengesetzt sein kann, an der Stirnseite des Tragwinkels 12 unter Belassung eines Spaltes S gehalten, wobei die Halterung 14 eine erwärmungsbe dingte Relativbewegung zwischen dem Kurzschlußring 9 und be sagtem Tragwinkel 12 ermöglichet. Am polschuhseitigen Ende ist im Kurzschlußring 9 eine axiale (= in Richtung des Dämpfer stabes verlaufende) kreisrunde Sacklochbohrung 15 vorgesehen. Diese dient der formschlüssigen Aufnahme einer Rundmutter 16. Eine mit der Sacklochbohrung 15 fluchtende weitere Sackloch bohrung 17 ist in die Stirnfläche des Pols eingearbeitet, in welche die Rundmutter 16 teilweise formschlüssig eintaucht. Ein Spannbolzen 18 dient zusammen mit der Rundmutter 16 einerseits dem Zusammenhalt des lamellierten Pols, andererseits stützt die Rundmutter 16 auch den Kurzschlußring 9 an seiner Innenseite radial ab. Die Tiefe der Sacklochbohrung 15 ist dabei größer gewählt als das Maß, um das die Rundmutter 16 aus dem Pol übersteht. Auf diese Weise kann sich bei Erwärmung des Dämpferstabes, insbesondere seines inneren Abschnitts 8a, und oder des Pols die gesamte aus Mas sivstab 8b, Kurzschlußring 9 einschließlich ihrer Verschrau bungen 13 bestehende Anordnung relativ zum Pol in Axialrich tung bewegen. Diese Abstützung kann in radialer und auch in Umfangsrichtung sehr steif ausgeführt sein, weil unterschied liche temperaturbedingte Dehnungen in den einzelnen Dämpfer stäben nicht mehr auftreten. Sie ist wirtschaftlich herzustel len und konstruktiv einfach. The short-circuit ring 9 is located radially inside under the solid rod 8 b and is on this large area by means of screws 13 BEFE Stigt. The short-circuit ring is held on the outside by means of a holder 14 , which can be composed of several metal strips, on the end face of the support bracket 12 while leaving a gap S, the holder 14 permitting a heating movement-related relative movement between the short-circuit ring 9 and said support bracket 12 . At the pole shoe end, an axial (= extending in the direction of the damper rod) circular blind hole 15 is provided in the short-circuit ring 9 . This serves for the positive reception of a round nut 16 . A flush with the blind hole 15 blind hole 17 is incorporated into the end face of the pole, in which the round nut 16 is partially immersed in a form-fitting manner. A clamping bolt 18 together with the round nut 16 serves on the one hand to hold the laminated pole together, and on the other hand the round nut 16 also radially supports the short-circuit ring 9 on its inside. The depth of the blind hole 15 is chosen greater than the amount by which the round nut 16 protrudes from the pole. In this way, when heating the damper rod, in particular its inner portion 8 a, and or the pole, the entire Mas sivstab 8 b, short-circuit ring 9 including their screw connections 13 existing arrangement can move relative to the pole in the axial direction. This support can be made very stiff in the radial and also in the circumferential direction, because different temperature-related expansions in the individual dampers no longer occur. It is economical to manufacture and structurally simple.

Die konstruktive Ausführung einer erfindungsgemäßen Dämpfer wicklung wurde vorstehend anhand eines sogenannten endplatten losen Pols verdeutlicht. Es versteht sich von selbst, dass sie auch für konventionelle Pole mit massiven Endplatten und auch für durchgehend massive Dämpferstäbe geeignet ist.The design of a damper according to the invention above was developed using a so-called end plate loose poles made clear. It goes without saying that they also for conventional poles with solid end plates and also is suitable for solid damper rods throughout.

BezugszeichenlisteReference list

1 Stator
2 Rotor
3 Luftspalt
4 Rotorstern
5 Polkörper
6 Polschuh
7 Polspule
8 Dämpferstäbe
8a Röbelstab
8b Massivstab
9 Kurzschlußsegmente
10 Verbindungsstücke
11 Nutverschlußkeile
12 Tragwinkel
13 Schrauben
14 Halterung
15 Sacklochbohrung in 9
16 Rundmutter
17 Sacklochbohrung in 6
18 Spannbolzen
d_M Breite des Luftspalts in Polmitte
d_E Breite des Luftspalts am Polende
E radiale Symmetrieebene des Pols
h₈ radiale Höhe der Dämpferstäbe 8
M_D Mittelpunkt des Dämpferstabbogens
M_P Mittelpunkt des Polbogens
M_S Mittelpunkt der Statorbohrung
r_D Radius des Kreises durch 8
r_P Radius des Polbogens
r_S Radius der Statorbohrung
S Spalte zwischen 9 und 12
t_N Nuttiefe
t_N-h₈ Tiefe der Vornut
V Vornut
w_N Vornutbreite 1 stator
2 rotor
3 air gap
4 rotor star
5 polar bodies
6 pole shoe
7 pole coil
8 damper rods
8 a Röbelstab
8 b solid rod
9 short-circuit segments
10 connectors
11 slot wedges
12 support angles
13 screws
14 bracket
15 blind hole in 9
16 round nut
17 blind hole in 6
18 clamping bolts
d _M Width of the air gap in the center of the pole
d _E Width of the air gap at the pole end
E radial plane of symmetry of the pole
h₈ radial height of the damper rods 8
M _D center point of the damper rod arch
M _P center of the polar arc
M _S center of the stator bore
r _D radius of the circle through 8
r _P radius of the polar arc
r _S radius of the stator bore
S column between 9 and 12
t _N groove depth
t _N -h₈ depth of the preliminary groove
V Vornut
w _N groove width

Claims

1. salient pole machine, with a stator, a rotor with salient poles, which poles a pole body ( 5 ), a pole piece ( 6 ), a pole coil surrounding the pole body ( 7 ) and a damper winding in grooves provided with preliminary grooves (V) in the pole piece ( 6 ) comprise which damper winding consists of a plurality of damper rods ( 8 ) of the same cross section, which run parallel to the rotor axis and are connected to one another on both ends of the pole by means of circumferential short-circuit segments ( 9 ), and - depending on the machine type - which Short-circuit segments ( 9 ) of each pole are electrically connected to each other to form a short-circuit ring, characterized in that the pole shoe arc of each pole extends concentrically to the stator bore and that the width (w _N ) of the pre-slot openings starting from the center of the pole shoe ( 6 ) against it both ends is chosen smaller than in the center of the pole shoe and / or that the depth (t _N -h₈) of Vornuten (V) starting from the center of the pole shoe ( 6 ) towards both ends of which is larger than in the center of the pole shoe.

2. salient pole machine according to claim 1, characterized in that the pole shoe projecting ends ( 8 b) of the damper rods ( 8 ) are connected over a large area with the short-circuit segments ( 9 ).

3. salient pole machine according to claim 2, characterized in that the short-circuit segments axially inside and outside on the end face of the pole or on a support bracket ( 12 ) for the pole coil ( 7 ) are axially movably supported.

4. salient pole machine according to claim 3, characterized in that the inner support on a round nut ( 16 ) designed clamping means of the pole, which round nut ( 16 ) both in the pole and in the short-circuit segment ( 9 ) immersed positively.