DE634808C - Wechselstrommaschine in gleichpoliger Anordnung, deren hochspannungfuehrende Staenderwicklung durch OEl gekuehlt und isoliert ist - Google Patents

Description

Die Energiewirtschaft fordert höhere Generatorspannungen, um diese mehr den Netzstufen anzupassen und bei Großmaschinen rationelle Stromstärken ausführen zu können. S Mit Vorteil verwendet jnan Mineralöl zum Kühlen und Isolieren elektrischer Wicklungen, insbesondere bei Transformatoren. Die Anwendung der Ölisolation ist auch, bereits bekannt bei Wechselstrommaschinen, jedoch nur für den wechselpoligen Aufbau derselben. Bei diesen wird in die S tändefbohrung ein rohrförmiger Körper konzentrisch eingesetzt, der entweder aus einheitlichem magnetisch leitendem oder magnetisch nichtleitendem Material oder in der Länge des Ständereisens aus axial geschichteten, dünnen Ankerblechen und Isolationsscheiben gebildet wird. Zur Erzielung der notwendigen mechanischen Festigkeit ist aber eine beträchtliche Wandstärke erforderlich, wodurch die Streuung der Maschine wesentlich vergrößert wird. Der Streufluß erfährt aber noch eine weitere Zunahme, wenn bei Wechselpolmaschinen der rohrförmige Körper In der Länge des Ständereisens aus Ankerblechen geschichtet wird, da in diesem Fall die einzelnen Blechlamellen so hoch sein müssen, daß die mechanische Festigkeit und Öldichte gewährleistet ist.

Die Erfindung beabsichtigt dagegen, mit dem gleichpoligen Aufbau von Wechselstrommaschinen eine vorteilhafte Wirkung zu erzielen. Erfindungsgemäß wird der rohrförmige Körper, welcher konzentrisch in die Ständerbohrung eingesetzt ist, bei diesen so ausgebildet, daß ein sicherer Ölabschluß gegen den Läufer ohne nennenswerte Vergrößerung des Streuflusses erzielt wird.

Fig. ι zeigt den Halbschnitt., Fig. 2 die Stirnansicht zu einem Sektor der Gleichpolmaschine mit der Erfindung. Der Aufbau der Gleichpolmaschine ist im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, daß die ungleichnamigen Feldpole axial gegeneinander verschoben sind, wodurch der Erregerkraftfluß zwischen den Polpaaren axial verläuft. In Fig. ι sind die so gebildeten Polreihen entsprechend der Polarität mit Bezugszeichen, Index« und s, bezeichnet.

Der Läufer der Maschine besteht aus dem Polrad 1 mit den umlaufenden Feldpolen 2", 2^S. Die Erfindung kann aber auch angewendet werden bei der bekannten Anordnung der Gleichpolmaschinen mit einer für sämtliche Pole gemeinsamen, ruhenden Erregerspule zwischen den Polreihen.

Der Ständer wird gebildet aus dem massiven Joch 6 und dem Wicklungsträger, welcher seinerseits aus den beiden ringförmigen Eisenkernen 5«, 5* besteht, die mittels Preßplatten 10 zusammengepreßt werden. Die induzierte, hochspannungführende Wicklung 13 liegt, mit festen Isolierröhren 14 umkleidet, in den Nuten derselben, wobei die einzelnen Leiterstäbe entweder über beide Eisen-

kerne 5", S^s durchgehen oder jeder Eisenkern eine eigene Wicklung 'fragt.

Wie vorausgesetzt, wird zur Kühlung und Isolation der hochspannungführenden Ständerwicklung 13 Öl verwendet, wovon zunächst die Spulenköpfe besonders betroffen werden. Das Öl dient aber auch noch zur Verbesserung der dielektrischen Eigenschaften der festen Nutenisolation 14, welche zu diesem Zweck aus einem saugfähigen Material bestehen soll. Um weiterhin die Kühlung zu verbessern, kann man die feste Nutenisolation 14 an der Stelle c unterbrechen, um eine Ölströmung längs der Nuten, in den Hohlräumen zwischen den Leitern, nach den Spulenköpfen hin einzuleiten.

Der Ölabschluß wird zunächst nach außen hin gebildet durch das massive Joch 6 und durch die Stirnkappen 11. Für den Ölabzo schluß nach innen, also gegen den Läufer, werden nach Fig. 1 und 2 aus axial geschichteten dünnen Ankerblechen und Isolationsscheiben ringförmige Eisenkerne 4", 4^s gebildet, die mittels Schraubenbolzen 9 zwischen den Flanschenf ormstücken 7 und 8 eingepreßt und mit diesen verflanscht sind. Erfindungsgemäß wird auf diese Weise aus mehreren Teilen ein rohrförmiger Körper gebildet, der konzentrisch und so in die Ständerbohrung eingesetzt ist, daß die ringförmigen Eisen- ' kerne 4", 4? den Polreiheri zugeordnet sind. Mit anderen Worten, den ringförmigen Eisen-

- kern 5", 5^s, welche, die Ständerwicklung 13 tragen, ist nach den Feldpolen hin je ein weiterer ringförmiger Eisenkern zwecks Öl-

- abdichtung vorgelagert. - Der Ölabschluß gegen den Läufer wird aber erst vervollständigt durch die Fianschenformstücke 7 und 8, mit denen gleichzeitig die ringförmigen

₄<r Eisenkerne 4", 4^s zusammengepreßt 'und verflanscht sind. Durch diese Ausführung des, rohrförmigen Abschlußkörpers wird einerseits im Erregerpfad die größtmöglichste

- -magnetische Leitfähigkeit, andererseits der 4.5 Streufluß, w.elcher bei gleichpoliger Anord- * nüng der Wechselstrommaschinen zwischen . den ungleichnamigen Polreihen axial verläuft, "etwa auf dem Luftleitwert gehalten und trotzdem ein sichere] Ölabschluß erzielt. Die ein-50. zelnen ·Blechlamellen der ringförmigen Eisenkerne 4", 4⁵ können, dabei, so hoch sein, als es die mechanische Festigkeit und Öldichte erfordert.

Andererseits ist jedoch zu beachten, daß die Fianschenformstücke 7 aus magnetisch nichtleitendem Material bestehen müssen. • Gegenüber den bekanntgewordenen Ausführungsarten ist mit diesen Flanschenformstücken 7 die Blechschichtung in größerem 60' Abstand unterbrochen.

Die beiden entstandenen Luftspalte α und b sind natürlich auf das mechanisch zulässige • Kleinstmaß zu beschränken. Insbesondere kann der Luftspalt b dadurch auf das Kleinstmaß gebracht werden, daß die Kernpaare 4 6g und 5 zusammenstoßen. Um den Aufbau der ,Maschine zu erleichtern, kann man den rohrförmigen Körper auch in Sektoren zerlegen, wobei die Fianschenformstücke 7 und 8 zum Verschrauben der einzelnen Sektoren mit Längslaschen versehen werden. Der stirnseitige Ölabschluß wird gebildet durch die Flanschendeckel 12, welche damit gleichzeitig auch zur Befestigung des rohrförmigen Körpers an dem Ständer dienen. In Fig. 2 sind die Flanschendeckel 12 nur teilweise dargestellt, so daß auch die Wicklungsnuten sichtbar sind.

Aus der Anordnung der Kernpaare im Ständer, welche konzentrisch übereinanderliegen, ergibt sich noch ein Ausführungsbeispiel insofern, als im Gegensatz zur gezeichneten Anordnung auch die "beiden inneren Kerne 4", 4^s zum Träger der Wicklung ausgestaltet, also an dem äußeren Umfang mit Nuten versehen werden können. Es wird hierbei nur der Luftspalt δ zwischen den Kernpaaren 4 und 5 um die Zahnlänge an den äußeren Umfang der Wicklung 13 verlegt. Der läuferseitige Ölabschluß gemäß der Erfindung bleibt dadurch unverändert. Die beiden äußeren Eisenkerne 5«, 5^s dienen in diesem Fall nur zum Rückschluß des wechselnden Ankerfeldes zwecks Vermeidung von Wirbelströmen in dem massiven Joch 6. Diese Ausführungsart ist insofern zweckmäßig, als nach Abnahme des Joches 6 und der Kerne 5", 5^s die Wicklung nach außen hin frei liegt und damit leicht zugänglich ist.

In Verbindung mit dem Ölbehälter bzw. mit den Flanschenformstücken 11 wird auf den Maschinenrücken ein Anschlußkasten 15 gesetzt, in den die Ölkabeli7 direkt eingeführt werden. Damit soll nicht nur eine Verbindung von Kabel und Wicklung unter Öl, sondern auch ein Ölausgleich für beide von einem gemeinsamen Konservator bewirkt werden. In das Verbindungsrohr 16 zum nicht gezeichneten Ölkonservator kann dann eine Schutzeinrichtung eingebaut - werden, welche bei- no spielsweise im Schadenfalle durch entstehende Zersetzungsgase eine Anzeige- oder Abschaltvorrichtung betätigt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wechselstrommaschine in gleichpoliger Anordnung, deren hochspannungführende Ständerwicklung durch Öl gekühlt und isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die. Bohrung des Ständers, wie bei Wechselpolmaschinen bekannt, ein rohrförmiger Körper konzentrisch eingesetzt

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   wird, der entsprechend der Breite, Zahl und Lage der in den Feldpolsystemen entgegengesetzt wirkenden Feldpole aus zwei Einheiten von abwechselnd axial geschichteten, dünnen Ankerblech- und Isolationsscheiben besteht, die durch axial verlaufende Halteteile mittels hohler Zwischen- und Endstücke zu ringförmigen Teilen zusammengepreßt sind, die den Ölabschluß vervollständigen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen