DE521284C

DE521284C - Anordnung der Laeuferspulenkoepfe schnellaufender elektrischer Maschinen zur Vergleich-maessigung der von ihnen auf die sie haltenden Kappen oder Bandagen ausgeuebten Fliehkraefte

Info

Publication number: DE521284C
Application number: DEA57692D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-05-03
Filing date: 1929-05-03
Publication date: 1931-03-19

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. MÄRZ 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

^ 521284 .KLASSE 2Id¹ GRUPPE

A 57692 VIIIh]SIa¹ Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: j. Mär

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Mai 1929 ab

Die Spulenköpfe der umlaufenden Feldmagnete schneilaufender elektrischer Maschinen, insbesondere der Turbogeneratoren, besitzen in der Regel einen geradlinigen Teil auf jeder Spulenseite und einen diese verbindenden bogenförmigen Teil. Die geradlinigen Teile der Spulenköpfe haben einen durch die Zahnbreite gegebenen Abstand, der nicht nach Belieben geändert werden kann, während die

ίο bogenförmigen Teile einen beliebigen Abstand voneinander haben können, der aber zum Zwecke möglichst kurzer Baulänge des Läufers sehr gering gehalten wird.

Abb. ι der Zeichnung stellt diese Anordnung dar. Mit 1 ist das wirksame Läufereisen, mit 2 sind die geradlinigen, mit 3 die bogenförmigen Teile der Spulenköpfe bezeichnet. Dieser Anordnung haftet jedoch in mechanischer Hinsicht der Nachteil an, daß die Bandagen und Kappen durch die Fliehkräfte der Spulenköpfe auf ihrem Umfang ungleichmäßig belastet werden.

Betrachtet man nämlich einen Radialschnitt A-B durch den bogenförmigen Teil des innersten Spulenkopfes, so verteilt sich die Belastung der Kappe in der Schnittebene durch den Wickelkopf einer zweipoligen Maschine gemäß Abb. 2 in der Weise, daß der in Richtung des Umfanges verlaufende Teil 3 des innersten Spulenkopfes durch seine Fliehkraft P₁ die Hauptbelastung des Ringes darstellt, während die Ausschnitte aus den geradlinigen Teilen der Spulenseiten zusätzliche, erheblich kleinere, gleichfalls zentrifugal gerichtete Kräfte P₂, P₃, P₄ bilden. Auf der unteren Hälfte des Wickelkopfes ist die Verteilung der Kräfte symmetrisch zur oberen. Diese ungleichmäßige Lastverteilung ist bestrebt, den Ring in eine ovale Form zu ziehen. Ist der Läufer nicht zweipolig, wie in Abb. 2 angenommen, so entsteht eine andere, ebenfalls unrunde Form. Ganz ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn man einen Radialschnitt durch den in Richtung des Umfanges verlaufenden Teil eines axial weiter nach außen liegenden Spulenkopfes legt und dort die Verteilung der Belastung nachprüft. Je weiter jedoch die Spulen nach außen liegen, um so geringer wird die Ungleichförmigkeit der Belastung, weil der immer größer werdende, in Umfangsrichtung verlaufende Teil des Spulenkopfes für die Kappe oder Bandage eine gleichmäßige Belastung darstellt. Bei der äußersten Spule bleibt schließlich nur noch der Zwischenraum in der neutralen Zone unbelastet. Es wird

Von dem Paientsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.

also auch hier immerhin noch ein gewisses Bestreben zur unrunden Verformung der Läuferkappe bestehen bleiben.

Es ist nun eine Anordnung bekannt geworden, nach der innerhalb der Läuferkappen zusätzliche Gewichte in Form besonderer Zusatzgewichte oder Verdickungen der Wicklungselemente angeordnet werden, welche die ungleichmäßige Lastverteilung über den _1D Kappenumfang ausgleichen sollen. Diese bedingen aber eine Erhöhung der Gesamtlast. Gemäß der Erfindung wird der umgekehrte Weg eingeschlagen, indem die relativ schwächer belasteten Teile der Kappe nicht künstlieh stärker belastet werden, sondern an den relativ stärker belasteten Teilen das Gewicht der Spulenköpfe durch Verringerung ihres Querschnitts vermindert wird. Eine solche Anordnung ergibt eine viel geringere Beanspruchung der Kappen und Bandagen als der vorher erwähnte Belastungsausgleich durch Zusatzgewichte.

Die Querschnittsverringerung der freiliegenden Wicklungsteile gegenüber dem Nutenkupfer zum Zweck, die Kappenbeanspruchung zu vermindern, ist an sich bekannt. Demgegenüber erstrebt die Erfindung eine Vergleichmäßigung der auf die Kappen oder Bandagen ausgeübten Fliehkräfte, ohne dabei die Wickelköpfe höher belasten zu müssen. Das ist erfmdungsgemäß dadurch erreicht, daß im Vergleich zum Nutenleiter die Querschnittsverjüngungen der Spulenköpfe nicht wie bisher gleichmäßig, sondern nur oder zum mindesten in größerem Maße an solchen Stellen der haltenden Kappen oder Bandagen ausgeführt sind, an denen pro Flächeneinheit das größte Kupfergewicht liegen würde.

Die Verringerung des Querschnitts gemäß der Erfindung kann beispielsweise so erfolgen, daß man den Leiterquerschnitt im Kopf bei gleicher radialer Tiefe schmaler oder bei gleicher Breite weniger tief ausführt als in der Nut. Sie kann sich über den ganzen Spulenkopf oder nur über einen Teil desselben, beispielsweise den in der Umfangsrichtung verlaufenden, erstrecken; sie kann auf alle Spulenköpfe ausgedehnt werden oder nur auf einen Teil derselben. Abb. 3 ist eine beispielsweise Ausführung für die Querschnittsverringerung über den ganzen Spulenkopf, während Abb. 4 die Querschnittsverringerung nur für den in der Umfangsrichtung verlaufenden Teil des Spulenkopfes beispielsweise darstellt. Es kann auch eine für die einzelnen Spulenköpfe gestaffelte Verringerung des Querschnitts erfolgen, beispielsweise derart, daß auch eine Vergleichmäßigung der mechanischen Beanspruchung der Kappen oder Bandagen über ihre axiale Ausdehnung hin eintritt. Andererseits ist die Notwendigkeit des Belastungsausgleichs, wie bereits eingangs erwähnt, für die zu innerst liegenden Spulenköpfe viel größer als für die weiter außen liegenden. Auch dieses wäre ein Gesichtspunkt für eine gestaffelte Vergleichmäßigung der Belastung.

Sollte die so erzielte Vergleichmäßigung der Lastverteilung noch nicht ausreichen, so können in Verbindung mit der beschriebenen Anordnung die an sich bekannten Zusatzgewichte verwendet werden, wie es in Abb. 4 rechts beispielsweise dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung der Lauf er spulenköpfe schnellaufender elektrischer Maschinen zur Vergleichmäßigung der von ihnen auf die sie haltenden Kappen oder Bandagen ausgeübten Fliehkräfte, ohne dabei die Kappen- oder Bandagenbelastung durch die Spulenköpfe zu steigern, dadurch gekennzeichnet, daß an solchen Stellen der haltenden Kappen oder Bandagen, an denen pro Flächeneinheit das größte Kupfergewicht liegen würde, die Spulenköpfe mit geringerem Querschnitt ausgeführt sind als die Nutenleiter und die übrigen Teile der Wickelköpfe.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerung nur bei Teilen der Spulenköpfe vorgenommen ist, die in der Umfangsrichtung verlaufen,
3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, 'daß über die axiale Ausdehnung der Kappen hin eine für die einzelnen Spulen des Wickelkopfes gestaffelte Verringerung ihres Querschnitts vorgenommen ist.
4. Ausführungsform nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Zusatzgewichte zwischen den Spulenköpfen, insbesondere in der neutralen Zone, eingelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen