DE540215C

DE540215C - Einrichtung zur Verminderung der vom Stirnstreufeld hervorgerufenen Wirbelstromverluste in den aus den Staendernuten von Wechselstrommaschinen austretenden Enden von Nutenstaeben

Info

Publication number: DE540215C
Application number: DEA59632D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-11-14
Filing date: 1929-11-14
Publication date: 1931-12-14

Description

AUSGEGEBEN AM U, DEZEMBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 540215 KLASSE 21 d 2 GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

von Nutenstäben·

Zusatz zum Patent 502

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. November 1929 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 20. Oktober 1927.

Im Hauptpatent ist die Aufgabe gestellt, in den frei aus dem wirksamen Eisen des Ständers von Wechselstrommaschinen herausragenden Enden verschränkter Wicklungsstäbe Wirbelstromverluste zu vermeiden, die durch die Radialkomponente des Stirnstreufeldes hervorgerufen werden. Zu diesem Zweck wurde bei Kunststäben, welche aus nur einer Gruppe flachseitig übereinandergeschichteter Teilleiter bestehen und deren Verschränkung· vorwiegend durch Ausklinkung der Teilleiter geschieht, nach dem Hauptpatent jedes der verhältnis'mäßig breiten Stabenden durch in Richtung der Leiterhöhe geführte Einschnitte gegabelt und jeder Schenkel über Teilstirnverbindungen mit einem solchen des gleichartig gespaltenen Stabendes der anderen Spulenseite verbunden, so daß die durch das Streufeld in jenen Teilenden induzierten EMKe sich aufheben.

Nun sind aber auch Stabausführungen bekannt, bei denen der Aufbau nicht aus einer einzigen Schicht breiter Flachleiter, sondern aus nebeneinanderliegenden Gruppen schmälerer Teilleiter besteht, die miteinander verflochten sind. Die Verschränkung kann hierbei ohne Ausklinkung durch Kröpfung der Teilleiter vorgenommen werden. Von solchen Konstruktionen tragen einige das Merkmal, daß jede Teilleitergruppe auf beiden Stirn-Seiten des Ständers an gleichen Stellen des Nutenquerschnittes aus dem wirksamen Eisen ein·- bzw. austritt; bei anderen dagegen hat die Führung der Teilleitergruppen innerhalb der Nut zur Folge, daß beispielsweise die auf der einen Stirnseite des Ständers links von der axialen Mittelebene der Nut eintretende Gruppe auf dem anderen Stimende rechts von der Mittelebene austritt.

Stäbe der letzten Art benötigen keine weiteren Maßnahmen zum Ausgleich der von der Radialkomponente des Stirnstreufeldes in den außerhalb der Nut liegenden Enden induzierten EMKe, da sich diese bei jedem Stabende gegenüber den induzierten EMKe des Stabendes der anderen Stirnseite aufheben. Es können demnach die Enden der Teilleitergruppen unmittelbar durch die Anschlußschellen der Stirnbügel verbunden sein.

Anders liegen jedoch die Verhältnisse bei der erstgenannten Art von Kunststäben mit verschränkten Gruppen von Teilleitern, bei

*J Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

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

der zu beiden Stirnseiten des Ständers ein und dieselbe Teilleitergruppe an gleicher Stelle des Nutenquerschnittes ein- und austritt. Hierbei wird ebensowenig ein Ausgleich der, in den Stabenden induzierten /EMKe veranlaßt wie bei Stabausführungen, die nur aus einer Gruppe breiter Teilleiter bestehen.

Erfindungsgemäß wird in solchen Fällen die Verminderung der durch den radialen to Anteil des Stirnstreufeldes verursachten Wirbelstromverluste nach dem Grundgedanken des Hauptpatentes erzielt. Das läßt sich hier in noch einfacherer Weise bewerkstelligen, weil besondere Einschnitte in Richtung der Leiterhöhe zufolge der Gruppenzerlegung des Stabes nicht erforderlich sind und die Isolierung zwischen den Gruppen, die innerhalb der Nut vorhanden ist, auch außerhalb der Nut in den Stabenden ohne Schwierigkeit beibehalten werden kann. Jedes Ende der Teilleitergruppe eines Stabes ist durch einen Teilverbindungsbügel mit dem Ende einer solchen Teilleitergruppe des Stabes der anderen Spulenseite verbunden, daß die durch das Streufeld in den Enden der Teilleitergruppen induzierten EMKe sich aufheben.

Die Abb. 1 der Zeichnung veranschaulicht das Ende eines um die Länge/ aus dem wirksamen Eisend, des Ständers herausragenden Kunststabes, der in bekannter Weise, etwa nach Bauart des Röbelstabes, aus zwei nebeneinanderliegenden Gruppen(Z₁, a₂. flacher, jedoch verhältnismäßig schmaler Teilleiter besteht, die miteinander verdrillt sind. Da die vorliegende Stabausführung nur volle Verdrillungsgänge der Teilleiter besitzt, folgt, daß jede Teilleitergruppe zu beiden Stirnseiten des Ständers an gleichen Stellen des Nutenquerschnitts liegt.

Nach den vorangegangenen Betrachtungen würde daher ein Ausgleich der durch das Stirnstreufeld in den Längsabschnitten/ induzierten EMKe nicht ohne weiteres stattfinden. Erfindungsgemäß sind aber über das wirksame Ständereisen hinaus auf der Strecke/ die beiden Teilleitergruppen ^₁ und a₂ durch Zwischenlagen B voneinander isoliert gehalten und jedes dieser Gruppenenden durch Teilbügel (I₁ und d₂ so mit den Enden der Teilleitergruppen des gleichgearteten Stabes der anderen Spulenseite verbunden, daß die induzierten EMKe sich aufheben.

Die Stirnverbinder können im übrigen nach den gleichen Gesichtspunkten durchgebildet sein wie nach dem Hauptpatent, d.h. unverschränkt sein oder in an sich bekannter Weise eine gerade Zahl von Verschränkungsstellen erhalten. Auch können die Enden der Teilleitergruppen eines jeden Stabes verschieden lang bemessen sein, um genügend Raum für den Anschluß der Bügel zu schaffen.

Diese Einrichtung zur Verhinderung der stromverdrängenden Wirkung der Radialkomponente des Stirnstreufeldes läßt sicli zweckmäßigerweise mit einer bereits vorgeschlagenen Einrichtung vereinen, die den Einfluß des Stirnraumquerfeldes auf die Stabenden außerhalb der Nut aufzuheben strebt. Danach verschränkte man die Teilleiter der freien Stabenden unter sich oder gemeinsam mit denjenigen des Nutenkupfers derart, daß die von dem Stirnraumquerfeld herrührende Stromverdrängung in den Stabenden der Wicklung praktisch vermieden wird.

Bestehen nun die Stabenden aus Gruppen nebeneinanderliegender Teilleiter, deren Verbindungsbügel getrennt gehalten sind, und werden überdies die Teilleiter bei jedem dieser Gruppenenden verschränkt, so können neben den vom radialen Anteil des Stirnstreufeldes auch, die vom Stirnraumquerfeld induzierten EMKe in den Stabenden ausgeglichen und dadurch Verluste vermieden werden.

Die Verschränkung der Teilleiter kann dabei in mannigfacher Weise geschehen. Sie kann z. B. so erfolgen, daß bereits über die Länge eines jeden Gruppenendes in ihm selbst der Ausgleich der vom Stirnraumquerfeld induzierten EMKe stattfindet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Teilleiter go der Gruppenenden gemeinsam mit den Teilleitern des Nutenkupfers verschränkt werden. Die Abb. 2 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem die Verschränkung der Teilleiter eines jeden Endes der TeilleitergruppenU₁ und a₃ bzw. O₁ und &2 gemeinsam mit der Verschränkung des Endes der gleichen Teilleitergruppe auf der anderen Stirnseite des Ständers den Ausgleich herbeiführt. Es gehören zu jeder Teilleitergruppe sechs Teilleiter, und jedes Gruppenende besitzt an jeder Ständerstirnseite nach der angegebenen Absicht nur zwei Verschränkungen.

Die konstruktive Durchbildung der Verschränkung für die freien Enden der beiden Teilleitergruppen braucht nicht mit derjenigen des Nutenkupfers übereinzustimmen. So ist beispielsweise bei Abb. 2 angenommen, daß die Teilleiter des Nutenkupfers nach Art des Röbelstabes, die Teilleiter der Gruppenenden 1x0 im Stirnraum durch Ausklinkungen verschränkt sind.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Verminderung der vom Stirnstreufeld hervorgerufenen Wirbelstromverluste in den aus den Ständernuten von Wechselstrommaschinen austretenden Enden von Nutenstäben mit flachkant ühereinandergeschichteten, miteinander verschränkten oder verdrillten flachen Teilleitern nach Patent 502

dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Kunststäben aus zwei oder mehr Gruppen miteinander verflochtener Teilleiter, bei denen jede dieser Gruppen auf beiden Stirnseiten der Maschine an gleichen Stellen des Nutenquerschnitts aus dem wirksamen Eisen austritt, die Teilleitergruppen auch in den außerhalb der Nut liegenden Enden der Kunststäbe durch Isolierung voneinander getrennt und jede dieser Gruppen durch voneinander isolierte Teilstirnverbinder, welche untereinander verschränkt sein können, so mit einer solchen Teilleitergruppe der Stabenden der anderen Spulenseite verbunden ist, daß die durch die Radialkomponente des Stirnstreufeldes in den freien Stabenden induzierten EMKe sich aufheben.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilleiter jedes der außerhalb der Nut liegenden Enden der Teilleitergruppen unter sich oder gemeinsam mit den Enden der gleichen Gruppe auf der anderen Stirnseite der Maschine oder gemeinsam mit den Teilleitern des Nutenkupfers so verschränkt sind, daß auch die durch das Stirnraumquerfeld in den außerhalb der Nut liegenden Enden der Teilleitergruppen induzierten EMKe ausgeglichen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen