DE69826297T2 - Drehende elektrische maschine - Google Patents

Drehende elektrische maschine Download PDF

Info

Publication number
DE69826297T2
DE69826297T2 DE69826297T DE69826297T DE69826297T2 DE 69826297 T2 DE69826297 T2 DE 69826297T2 DE 69826297 T DE69826297 T DE 69826297T DE 69826297 T DE69826297 T DE 69826297T DE 69826297 T2 DE69826297 T2 DE 69826297T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sections
machine according
electric machine
rotary electric
cable
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69826297T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69826297D1 (de
Inventor
Sören Berggren
Mats Leijon
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.)
ABB AB
Original Assignee
ABB AB
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
Priority claimed from SE9700359A external-priority patent/SE9700359D0/xx
Application filed by ABB AB filed Critical ABB AB
Publication of DE69826297D1 publication Critical patent/DE69826297D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69826297T2 publication Critical patent/DE69826297T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165Shape, form or location of the slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/40Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/15Machines characterised by cable windings, e.g. high-voltage cables, ribbon cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine von der Art, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist, wie beispielsweise Synchronmaschinen und normale Asynchronmaschinen sowie doppelt gespeiste Maschinen, Anwendungen in asynchronen statischen Stromumwandlerkaskaden, Außenpolmaschinen und synchronen Flussmaschinen.
  • In der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Bezeichnungen "radial", "axial" und "peripher" auf Richtungsangaben, die in Bezug auf den Stator der Maschine definiert sind, es sei denn, es ist ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Der Begriff "Kabeldurchführung" bezieht sich in der Anmeldung auf jede sich durch einen Schlitz erstreckende individuelle Kabellänge.
  • Die Maschine ist überwiegend als Generator in einem Kraftwerk zur Erzeugung elektrischer Energie ausgelegt. Die Maschine ist für den Einsatz bei Hochspannungen ausgelegt. Hochspannungen sind hier als elektrische Spannungen zu verstehen, die 10 kV übersteigen. Ein typischer Betriebsbereich für die erfindungsgemäße Maschine kann von 36 bis 800 kV reichen.
  • Ähnliche Maschinen wurden für gewöhnlich für Spannungen im Bereich von 6 bis 30 kV konstruiert, und 30 kV werden im Normalfall als Obergrenze angesehen. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass ein Generator an das Stromnetz über einen Transformator angeschlossen werden muss, welcher die Spannung auf den Pegel des Stromnetzes hinauftransformiert, d. h. auf einen Bereich von ungefähr 100 bis 400 kV.
  • Auch wenn die vorherrschende Technik bei der Lieferung von Strom an ein Hochspannungsnetz zur Übertragung, Zweigübertragung und Verteilung darin liegt, einen Transformator zwischen dem Generator und dem Stromnetz wie in der Einleitung erwähnt zwischenzuschalten, ist es bereits bekannt, die Beseitigung des Transformators anzustreben, indem die Spannung direkt auf dem Spannungspegel des Netzwerks erzeugt wird. Ein derartiger Generator ist in den US-Patenten US-4,429,244, US-4,164,672 und US-3,743,867 beschrieben.
  • Aus der US-5,036,165 ist ein Leiter bekannt, bei dem die Isolierung mit einer inneren sowie einer äußeren Schicht aus pyrolisierter Halbleiter-Glasfaser bereitgestellt ist. Es ist auch bekannt, Leiter in einer dynamoelektrischen Maschine mit derartiger Isolierung bereitzustellen, wie es beispielsweise in der US-5,066,881 beschrieben ist, wobei eine pyrolisierte Halbleiter-Glasfaserschicht in Kontakt mit den beiden den Leiter bildenden parallelen Stäben ist, und die Isolierung in den Statorschlitzen ist von einer äußeren Schicht aus pyrolisierter Halbleiter-Glasfaser umgeben. Der pyrolisierte Glasfaserwerkstoff ist als geeignet beschrieben, da er seinen spezifischen elektrischen Widerstand auch nach der Imprägnierungsbehandlung beibehält.
  • Ein weiteres Beispiel für einen Hochleistungs-Generator wird in der SU955369 bereitgestellt.
  • Durch die Verwendung von isolierten Hochspannungsleitern, nachfolgend als Kabel bezeichnet, welche eine Festisolierung ähnlich der für Kabel zur Übertragung von elektrischer Energie in der Statorwicklung verwendeten aufweisen (z. B. PEX-Kabeln), kann die Spannung der Maschine auf derartige Pegel erhöht werden, dass sie direkt ohne zwischengeschalteten Transformator an das Stromnetz angeschlossen werden kann.
    (PEX = Vernetztes Polyethylen (XLPE).)
  • Aus dieser Vorstellung ergibt sich im Allgemeinen, dass die Schlitze, in welchen die Kabel im Stator angeordnet sind, eine größere Tiefe als bei der herkömmlichen Technologie benötigen (dickere Isolierung aufgrund höherer Spannung und mehr Windungen in der Wicklung). Dies bringt neue Probleme hinsichtlich Kühlung, Erschütterungen und Eigenfrequenzen im Bereich des Spulenendes, der Zahnung und der Wicklung mit sich.
  • Die Befestigung des Kabels im Schlitz stellt ebenfalls ein Problem dar – das Kabel soll in den Schlitz eingeführt werden, ohne dass seine äußere Schicht beschädigt wird. Das Kabel wird Strömen mit einer Frequenz von 100 Hz ausgesetzt, wodurch eine Tendenz zur Schwingung ensteht, und neben Herstellungstoleranzen mit Bezug auf den Außendurchmesser variieren seine Abmessungen ebenfalls mit Temperaturänderungen (d. h. Belastungsänderungen).
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die vorstehend genannten Probleme, die mit der Vermeidung von Beschädigungen am Äußeren des Kabels während der Einführung in die Statorschlitze und mit der Vermeidung eines durch Schwingung während des Betriebs verursachten Verschleißes der Oberfläche verbunden sind.
  • Eine besondere Gefahr besteht darin, dass das Kabel von der Schlitzwand am Übergang zwischen ihren schmalen und breiten Teilstücken beschädigt werden könnte. In der Schlitzwand bilden sich scharfe Kanten, wenn der Schlitz durch zwei gegenüberliegende flache Schlitzwände mit kreisförmigen Vergrößerungen für die Kabeldurchführungen gebildet wird, wobei diese Vergrößerungen die breiten Teilstücke bilden. Diese scharfen Kanten können das Kabel nicht nur während der Wicklung beschädigen, sondern auch während des Betriebs. Es ist wichtig, dass das Kabel während des Betriebs zumindest punktweise entlang des Schlitzes mit Hilfe von Druckbauteilen gestützt ist, welche das Kabel gegen eine oder beide Schlitzwände drücken. Der Zweck hiervon ist es, die Schwingung in dem Kabel abzuschwächen. Somit besteht die Gefahr, dass das Kabel gegen eine der scharfen Kanten gedrückt wird und die äußere Halbleiterschicht auf diese Weise verschlissen und beschädigt werden kann, zum Teil dadurch, dass die Schwingungen nicht vollständig unterdrückt werden können, und zum Teil aufgrund von wärmebedingter Bewegung im Kabel.
  • In herkömmlichen (d. h. unterhalb des Hochspannungsbereichs arbeitenden) rotierenden elektrischen Maschinen, die Schlitze für die Wicklungen aufweisen, wobei die Schlitze abwechselnd breite und schmale Teilstücke aufweisen, ist es bereits bekannt, beispielsweise aus der FR2594271, dass die Schlitze keinerlei scharfe Kanten aufweisen, was eine Folge der relativ geringen Größe der Schlitze in einer derartigen Maschine ist. In diesen Schlitzen ist kein fest bestimmter Übergangsabschnitt zwischen den breiten und schmalen Teilstücken ersichtlich, wo die Bildung von Kanten auftreten könnte. So sieht sich eine Maschine dieser Art nicht mit dem Problem konfrontiert, auf das die vorliegende Erfindung gerichtet ist, nämlich Beschädigungen des Kabels durch scharfe Kanten in einer Maschine zu vermeiden, die in der Lage ist, im Hochspannungsbereich zu arbeiten.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Gefahr von Beschädigungen zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren, die auf diese Weise in einer rotierenden elektrischen Maschine auftreten, die in der Lage ist, im Hochspannungsbereich zu arbeiten.
  • Erfindungsgemäß wird dies mit Hilfe einer rotierenden elektrischen Maschine von der im Oberbegriff von Anspruch 1 beschriebenen Art erreicht, welche die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs definierten spezifischen Merkmale aufweist.
  • Die beschriebenen spezifischen Probleme werden vermieden, indem der Querschnitt der Schlitzwände so geformt ist, dass keine Ecken vorhanden sind, wo das Kabel in Kontakt mit den Wänden kommen könnte. Und durch die spezifischen Merkmale der Wicklungen ist die Maschine im Hochspannungsbereich einsetzbar.
  • In der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Wicklungen somit von einer Art, die Kabeln mit einer festen, extrudierten Isolierung entspricht, wie z. B. solche, die heutzutage für die Stromverteilung verwendet werden, z. B. PEX-Kabel oder Kabel mit einer Isolierung aus Ethylen-Propylen-Kautschuk EPR (EPR-Isolierung). Ein derartiges Kabel weist einen inneren Leiter, der sich aus einem oder mehreren Litzenabschnitten zusammensetzt, eine den Leiter umgebende innere Halbleiterschicht, eine diese umgebende Festisolierungsschicht und eine äußere Halbleiterschicht auf, die die Isolierschicht umgibt. Derartige Kabel sind biegsam, was eine wichtige Eigenschaft in diesem Zusammenhang darstellt, da die Technologie für die erfindungsgemäße Vorrichtung überwiegend auf Wicklungssystemen beruht, bei denen die Wicklung aus einem Kabel gebildet ist, das während des Zusammenbaus gekrümmt wird. Die Biegsamkeit eines PEX-Kabels entspricht im Normalfall einem Krümmungsradius von ungefähr 20 cm für ein Kabel mit einem Durchmesser von 30 mm, und einem Krümmungsradius von ungefähr 65 cm für ein Kabel mit einem Durchmesser von 80 mm. In der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "biegsam" verwendet, um anzuzeigen, dass die Wicklung bis hinunter zu einem Krümmungsradius in der Größenordnung des vierfachen Kabeldurchmessers, vorzugsweise des acht- oder zwölffachen Kabeldurchmessers, biegsam ist.
  • Die Wicklung sollte so aufgebaut sein, dass sie auch dann ihre Eigenschaften beibehält, wenn sie gekrümmt ist und wenn sie während des Betriebs einer Wärmebeanspruchung ausgesetzt wird. Es ist von äußerster Wichtigkeit, dass die Schichten ihre Haftung aneinander in diesem Zusammenhang beibehalten. Die Werkstoffeigenschaften der Schichten sind hier entscheidend, insbesondere ihre Elastizität und ihre relativen Wärmeausdehnungskoeffizienten. In einem PEX-Kabel besteht beispielsweise die Isolierschicht aus vernetztem Polyethylen mit einer geringen Dichte, und die Halbleiterschichten bestehen aus Polyethylen mit eingemischten Ruß- und Metallpartikeln. Volumenveränderungen als Folge von Temperaturschwankungen werden vollständig als Radiusveränderungen im Kabel absorbiert, und dank des vergleichsweise geringen Unterschieds zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten in den Schichten in Relation zur Elastizität dieser Werkstoffe kann eine Radialausdehnung ohne Verlust der Haftung zwischen den Schichten erfolgen.
  • Die vorstehend genannten Werkstoffkombinationen sollten nur als Beispiele betrachtet werden. Andere Kombinationen, die die spezifizierten Bedingungen erfüllen und darüber hinaus die Bedingung Halbleiter zu sein, d. h. einen spezifischen elektrischen Widerstand im Bereich von 10–1–106 Ohm-cm, z. B. 1–500 Ohm-cm, oder 10–200 Ohm-cm aufweisen, fallen natürlich auch in den Schutzumfang der Erfindung.
  • Die Isolierschicht kann beispielsweise aus einem festen thermoplastischen Werkstoff, wie z. B. Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB), Polymethylpenten (PMP), vernetzten Werkstoffen, wie z. B. vernetztem Polyethylen (PEX), oder Gummi, wie z. B. Ethylenpropylen-Kautschuk (EPR) oder Silikongummi bestehen.
  • Die inneren und äußeren Halbleiterschichten können aus dem selben Grundwerkstoff hergestellt sein, wobei jedoch Partikel aus einem leitfähigen Werkstoff, beispielsweise Ruß oder Metallpulver, eingemischt sind.
  • Die mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe, insbesondere ihre Wärmeausdehnungskoeffizienten, werden relativ wenig davon beeinflusst, ob Ruß oder Metallpulver eingemischt ist oder nicht – zumindest in den Proportionen, die zum Erreichen der erfindungsgemäß notwendigen Leitfähigkeit erforderlich sind. Die Isolierschicht und die Halbleiterschichten weisen so im Wesentlichen alle die selben Wärmeausdehungskoeffizienten auf.
  • Copolymere aus Ethylen-Vinyl-Acetat/Nitrilkautschuk, Butyl-Graftpolyethylen, Copolymere aus Ethylen-Butyl-Acrylat und Copolymere aus Ethylen-Ethyl-Acrylat können ebenfalls geeignete Polymere für die Halbleiterschichten bilden.
  • Selbst wenn unterschiedliche Arten von Werkstoffen als Basis in den unterschiedlichen Schichten verwendet werden, ist es hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten wünschenswert, dass diese im Wesentlichen identisch sind. Dies ist der Fall bei der Kombination der vorstehend aufgelisteten Werkstoffe.
  • Die vorstehend aufgelisteten Werkstoffe weisen mit einem E-Modul von E < 500 MPa, vorzugsweise < 200 Mpa, eine relativ gute Elastizität auf.
  • Die Elastizität reicht aus, damit alle geringeren Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe in den Schichten in radialer Elastizitätsrichtung absorbiert werden, so dass keine Risse oder irgendwelche anderen Schäden auftreten, und sich die Schichten nicht voneinander lösen. Der Werkstoff in den Schichten ist elastisch, und die Haftung zwischen den Schichten liegt mindestens in der selben Größenordnung wie im schwächsten Werkstoff.
  • Die Leitfähigkeit der beiden Halbleiterschichten reicht aus, um das Potential entlang einer jeden Schicht im Wesentlichen auszugleichen. Die Leitfähigkeit der äußeren Halbleiterschicht ist ausreichend hoch, um das elektrische Feld im Kabel einzuschließen, andererseits aber niedrig genug, um keine erheblichen Verluste aufgrund von in Längsrichtung der Schicht induzierten Strömen entstehen zu lassen.
  • Auf diese Weise bildet bevorzugt jede der beiden halbleitenden Schichten im Wesentlichen eine Äquipotentialfläche, und die Wicklung mit diesen Schichten schließt im Wesentlichen das elektrische Feld in ihrem Inneren ein.
  • Es ist natürlich nichts dagegen einzuwenden, eine oder mehrere zusätzliche Halbleiterschichten in der Isolierschicht anzuordnen.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ein derartiges Kabel, das einen Durchmesser im Bereich von 20 bis 200 mm und eine Leiterfläche im Bereich von 80 bis 3000 mm2 auf weist.
  • Diese und andere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen rotierenden elektrischen Maschine sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 definiert.
  • Die Erfindung wird nun ausführlicher in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Endansicht eines Abschnitts des Stators in einer Maschine von der Art, welche die Erfindung betrifft;
  • 2 einen Querschnitt durch ein Kabel, das in der erfindungsgemäßen Maschine verwendet wird;
  • 3 einen Teil eines Radialschnitts durch einen Schlitz, der eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 4 eine vergrößerte Konstruktionseinzelheit eines Radialschnitts durch einen Schlitz, der eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 5 einen Radialschnitt durch einen Schlitz, der eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 6 einen Radialschnitt durch einen Schlitz, der eine vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • In der in 1 durch einen Abschnitt des Stators 1 der Maschine gezeigten schematischen Axialschnitt ist der Rotor mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Der Stator setzt sich herkömmlicherweise aus einem Schichtkern aus Kernblech zusammen. Die Figur zeigt einen Abschnitt der Maschine, der einer Polteilung entspricht. Von einem Jochabschnitt 3 des Kerns aus, der radial gesehen am weitesten außen angeordnet ist, erstrecken sich eine Reihe von Zahnungen 4 radial einwärts in Richtung des Rotors 2, wobei die Zahnungen durch Schlitze 5 getrennt sind, in denen die Statorwicklung angeordnet ist. Bei den Kabeln 6 in den Wicklungen handelt es sich um Hochspannungskabel und sie können im Wesentlichen die selbe Art von Hochspannungskabel sein, wie die, die bei der Stromverteilung verwendet werden, wie z. B. PEX-Kabel. Ein Unterschied besteht darin, dass der äußere mechanische Schutzmantel und die metallische Schutzabschirmung, die ein derartiges Kabel normalerweise um geben, weggelassen sind. Das Kabel besteht somit nur aus einem Leiter, einer inneren Halbleiterschicht, einer Isolierschicht und einer äußeren Halbleiterschicht. Auf diese Weise ist die für mechanische Schäden auf der Außenseite des Kabels anfällige Halbleiterschicht freigelegt.
  • In der Figur sind die Kabel 6 schematisch dargestellt, wobei nur der zentrale, leitfähige Abschnitt des Kabelabschnitts oder der Spulenseite eingezeichnet ist. Wie ersichtlich ist, weist jeder Schlitz 5 einen unterschiedlichen Querschnitt mit sich abwechselnd schmalen Teilstücken 8 und breiten Teilstücken 7 auf. Die breiten Teilstücke 7 sind im Wesentlichen kreisförmig und umgeben die Kabeldurchführungen, wobei die Einschnürungen dazwischen die schmalen Teilstücke 8 bilden. Die Einschnürungen dienen dazu, jede Kabeldurchführung radial zu positionieren. Der Querschnitt des Schlitzes als Ganzes verengt sich ebenfalls in radialer Richtung einwärts. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Spannung in den Kabeldurchführungen, je näher sie zum radialen innersten Abschnitt des Stators angeordnet sind, abnimmt. Daher können hier schmale Kabeldurchführungen verwendet werden, wohingegen weiter außen breitere notwendig sind. In dem gezeigten Beispiel werden Kabel mit drei unterschiedlichen Abmessungen verwendet, welche in drei dementsprechend bemessenen Abschnitten 9, 10, 11 des Schlitzes 5 angeordnet sind.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Hochspannungskabel 6, das erfindungsgemäß verwendet wird. Das Hochspannungskabel 6 weist beispielsweise eine Reihe von Litzenabschnitten 31 aus Kupfer (Cu) auf, die einen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Die Litzenabschnitte 31 sind in der Mitte des Kabels 6 angeordnet. Um die Litzenabschnitte 31 ist eine erste Halbleiterschicht 32 angeordnet. Um die erste Halbleiterschicht 32 ist eine Isolierschicht 33 angeordnet, z. B. eine PEX-Isolierung, und die Isolierschicht 33 ist von einer zweiten Halbleiterschicht 34 umgeben. Die Vorstellung des "Hochspannungskabels" in der vorliegenden Anwendung muss daher keine Metallabschirmung und keinen Außenmantel einschließen, die solch ein Kabel für die Stromverteilung normalerweise umgeben.
  • Jeder Schlitz 5 in 1 kann im Prinzip so beschrieben werden, dass er aus einem Schlitz mit flachen radialen Wänden gebildet ist, wobei die flachen radialen Wände kreisförmige Vergrößerungen für den Durchgang des Kabels aufweisen. Durch diese Grundform erzeugt der Übergang zwischen jedem breiten Teilstück 7 und den dazwischenliegenden schmalen Teilstücken 8 eine scharfe Kante.
  • Dies in in 3 dargestellt, bei der es sich um einen vergrößerten Radialschnitt durch einen Schlitz 5 von ähnlicher Art handelt, wie in 1 gezeigt, jedoch etwas modifiziert, um die erfinderische Idee zu erklären.
  • Im unteren Abschnitt der Figur, wo eine Kabeldurchführung 6 eingezeichnet ist, ist die Ecke, die durch das Wandprofil, wo der das Kabel umgebende kreisförmige Abschnitt auf den geraden Abschnitt 13 des schmalen Teilstücks 8b des Schlitzes trifft, gebildet wird, mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet. Eine solche Ecke kann die äußere Halbleiterschicht 34 ernsthaft beschädigen, wenn das Kabel einer Erschütterung während des Betriebs ausgesetzt wird und wenn das Kabel mit Hilfe von Radial- und/oder Tangentialkräften von Klemmvorrichtungen (nicht gezeigt) gegen die Schlitzwand gepresst gehalten wird, wobei die Klemmvorrichtungen verwendet werden, das Kabel an Ort und Stelle zu halten.
  • Der obere Abschnitt der Figur, zwischen den breiten Teilstücken 7a und 7b gelegen, zeigt, wie das schmale Teilstück 8b gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform konstruiert ist. Das Profil der Schlitzwand liegt hier in Form eines Bogens 17 in dem schmalen Teilstück 8a zwischen den angrenzenden bogenförmigen Abschnitten 15 und 19 vor. Der Bogen 17 bildet Tangenten mit den Bögen 15 und 19 außerhalb der Punkte 16 und 18. Der Übergang zwischen dem schmalen Teilstück 8a und den angrenzenden breiten Teilstücken 7a, 7b ist somit sanft und weist keine Ecke auf, welche, wie die Ecke 14, die äußere Halbleiterschicht der Kabeldurchführung in den Teilstücken 7a und 7b beschädigen könnte.
  • Wie erwähnt zielt 3 nur auf eine Erklärung der Erfindung ab und es versteht sich, dass ein erfindungsgemäßer Schlitz keine Ecken aufweist, die der Ecke 14 entsprechen, da alle schmalen Teilstücke ähnlich dem Teilstück 8a in der Figur geformt sind.
  • Obwohl der gesamte Abschnitt 17 des schmalen Teilstücks der Schlitzwand hier in Form eines Bogens vorliegt, versteht sich, dass dies nicht unbedingt erforderlich ist. Wichtig ist, dass der Übergang zwischen den Abschnitten 15 und 19 und dem dazwischenliegenden Abschnitt keine Ecken aufweist, was dadurch erreicht werden kann, dass das Profil nur im Bereich des Übergangs abgerundet ist. Eine solche Ausführungsform ist in 4 gezeigt.
  • Die Figur zeigt drei unterschiedliche Wandprofile im schmalen Teilstück 8. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet das Profil 13 entsprechend der 3, d. h. dort, wo die Gefahr besteht, dass das Kabel 6 durch die Ecke 14 beschädigt wird. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet das Profil, bei dem das gesamte schmale Teilstück in Form eines Bogens 17 vorliegt, wie es bei Bezugszeichen 8a in 3 gezeigt ist. Die Bezugszeichen 20, 21, 22 bezeichnen einen Querschnitt gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Hier schließt sich ein kurzer bogenförmiger Abschnitt 20, 22 an die Bögen 15 und 19 der breiten Teilstücke an, wobei die beiden bogenförmigen Abschnitte durch eine gerade Linie 21 miteinander verbunden sind. Hier bilden sich Ecken 23, 24, wobei jedoch die bogenförmigen Abschnitte 20, 22 ausreichend lang sind, um sicherzustellen, dass beide Ecken weit genug vom Kabel 6 beabstandet sind, dass keine Gefahr besteht, dass das Kabel in Kontakt mit einer der Ecken kommt. Wichtig ist es somit, Ecken in unmittelbarer Nähe des Kabels zu vermeiden. Die bogenförmigen Abschnitte 20, 22 können auch durch andere Kurvenformen ersetzt werden, einschließlich gerader Linien, vorausgesetzt, diese fügen sich an die breiten bogenförmigen Abschnitte 15 und 19 an einer Tangente an. Der Abschnitt 21 dazwischen kann natürlich eine optionale Form haben.
  • Die Erfindung ist selbst dann anwendbar, wenn die breiten Teilstücke 7 und die schmalen Teilstücke 8 des Schlitzes 5 asymmetrisch sind. Die 5 und 6 zeigen zwei Beispiele für derartige asymmetrische Schlitze. 5. zeigt eine flache Schlitzwand sowie eine Schlitzwand mit Vertiefungen, die durch die schmalen Abschnitte gebildet werden. In 6 ist jeder schmale Abschnitt durch einen flachen Wandabschnitt auf einer Seite und einer Vertiefung auf der anderen Seite gebildet, wobei die flache sowie die eingedrückte Seite abwechselnd auf den Wänden des Schlitzes angeordnet sind.

Claims (15)

  1. Rotierende elektrische Maschine, welche einen Stator mit durch Schlitze (5) in dem Stator gezogenen Wicklungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen aus einem Hochspannungskabel (6) bestehen, das biegsam ist und sich aus einem von einer inneren Halbleiterschicht umgebenen elektrisch leitenden Kern, einer Isolierschicht aus festem Werkstoff, welche die innere Halbleiterschicht umgibt, und einer die Isolierschicht umgebenden äußeren Halbleiterschicht zusammensetzt, wobei die Schichten aneinander haften, und die Schichten aus Werkstoffen mit einer derartigen Elastizität und einer derartigen Beziehung zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe gebildet sind, dass die Volumenveränderungen in den Schichten, welche durch Temperaturschwankungen während des Betriebs verursacht werden, durch die Elastizität der Werkstoffe absorbiert werden, so dass die Schichten ihre Haftung aneinander bei den während des Betriebs auftretenden Temperaturschwankungen behalten, und dass die Schlitze (5) abwechselnd schmale (8) und breite (7) Teilstücke in radialer Richtung aufweisen, die durch die beiden Wände des Schlitzes gebildet werden, wobei die Wände im Radialschnitt ein Profil aufweisen, das zumindest in dem Bereich, wo die Wände an das Kabel (6) stoßen, keine vorstehenden Ecken aufweist.
  2. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil keine Ecken aufweist.
  3. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil zumindest entlang einer Wand konkave, bogenförmige Abschnitte (15, 19) in den breiten Teilstücken (7) sowie konvex gekrümmte Abschnitte (17; 20, 22) aufweist, welche die bogenförmigen Abschnitte (15, 19) mit den die schmalen Teilstücke (8) bildenden Abschnitten verbinden.
  4. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konvex gekrümmten Abschnitte (17; 20, 22) bogenförmig ausgebildet sind.
  5. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abschnitte (17; 20, 22) bildenden schmalen Teilstücke (8) konvex gekrümmt sind.
  6. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abschnitte bildenden schmalen Teilstücke (8) bogenförmig ausgebildet sind (17).
  7. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (5) in Relation zu einer Radialebene durch die Mitte des Schlitzes symmetrisch ist.
  8. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlitzwand (25) im Wesentlichen flach ist.
  9. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil einer jeden Wand flache Abschnitte (26) aufweist, die abwechselnd zwei breite Teilstücke (7) miteinander verbinden, und welche eine Tangente zu den bogenförmigen Abschnitten (15) der beiden breiten Teilstücke (7) bilden.
  10. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in welcher das Kabel (6) von einer Art ist, welche einen Kern mit einer Vielzahl von Litzenabschnitten (31) aufweist.
  11. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochspannungskabel (6) einen Durchmesser zwischen 20 und 200 mm und eine Leiterfläche im Bereich von 80 bis 3000 mm2 aufweist.
  12. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffe in diesen Schichten eine hohe Elastizität aufweisen, vorzugsweise mit einem E-Modul von weniger als 500 MPa, insbesondere von weniger als 200 MPa.
  13. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten für die Werkstoffe in den Schichten im Wesentlichen die selbe Höhe aufweisen.
  14. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftung zwischen den Schichten mindestens gleich stark ist wie in dem schwächsten Werkstoff.
  15. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle Halbleiterschichten im Wesentlichen eine Äquipotentialfläche bilden.
DE69826297T 1997-02-03 1998-02-02 Drehende elektrische maschine Expired - Fee Related DE69826297T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700359A SE9700359D0 (sv) 1997-02-03 1997-02-03 Roterande elektrisk maskin
SE9700359 1997-02-03
SE9704429 1997-11-28
SE9704429A SE9704429D0 (sv) 1997-02-03 1997-11-28 Roterande elektrisk maskin
PCT/SE1998/000169 WO1998034321A1 (en) 1997-02-03 1998-02-02 A rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69826297D1 DE69826297D1 (de) 2004-10-21
DE69826297T2 true DE69826297T2 (de) 2005-11-03

Family

ID=26662881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69826297T Expired - Fee Related DE69826297T2 (de) 1997-02-03 1998-02-02 Drehende elektrische maschine

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1016183B1 (de)
JP (1) JP2001510016A (de)
CN (1) CN1246974A (de)
AU (1) AU725107B2 (de)
BR (1) BR9807300A (de)
CA (1) CA2278655A1 (de)
DE (1) DE69826297T2 (de)
PL (1) PL334660A1 (de)
SE (1) SE9704429D0 (de)
WO (1) WO1998034321A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE516002C2 (sv) * 2000-03-01 2001-11-05 Abb Ab Roterande elektrisk maskin samt förfarande för framställning av en statorlindning
DE10361731A1 (de) * 2003-12-29 2005-09-15 Voith Siemens Hydro Power Generation Gmbh & Co. Kg Maschinenkomponente mit einer elektrischen Wicklung einer elektrischen Maschine
US10566854B2 (en) 2015-09-17 2020-02-18 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Rotating electric machine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4510077A (en) * 1983-11-03 1985-04-09 General Electric Company Semiconductive glass fibers and method
US5066881A (en) * 1984-08-23 1991-11-19 General Electric Company Semi-conducting layer for insulated electrical conductors
US5036165A (en) * 1984-08-23 1991-07-30 General Electric Co. Semi-conducting layer for insulated electrical conductors
FR2594271A1 (fr) * 1986-02-13 1987-08-14 Paris & Du Rhone Rotor de machine tournante electrique, avec encoches logeant deux conducteurs superposes
JPH07108074B2 (ja) * 1987-03-10 1995-11-15 株式会社三ツ葉電機製作所 回転電機におけるロータコアのスロット構造
US4801832A (en) * 1987-11-04 1989-01-31 General Electric Company Stator and rotor lamination construction for a dynamo-electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001510016A (ja) 2001-07-24
EP1016183A1 (de) 2000-07-05
EP1016183B1 (de) 2004-09-15
CA2278655A1 (en) 1998-08-06
DE69826297D1 (de) 2004-10-21
SE9704429D0 (sv) 1997-11-28
CN1246974A (zh) 2000-03-08
PL334660A1 (en) 2000-03-13
AU5892098A (en) 1998-08-25
WO1998034321A1 (en) 1998-08-06
BR9807300A (pt) 2000-04-18
AU725107B2 (en) 2000-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69828644T2 (de) Windkraftanlage
DE69725306T2 (de) Synchronkompensatoranlage
DE3543106C2 (de)
DE2506790A1 (de) Kern- und spulen-struktur fuer dynamomaschinen und verfahren zur herstellung derselben
EP1900078B1 (de) Nutverschluss
DE69816101T2 (de) Leistungstransformator/induktanz
DE4022476A1 (de) Elektrisches kabel
DE69818297T2 (de) Transformator
DE69727508T2 (de) Rotierende elektrische maschine mit einer hochspannungs-statorwicklung und länglichen stützvorrichtungen, welche die wicklung stützen, sowie verfahren zur herstellung einer derartigen maschine
DE3123800A1 (de) Stabwicklung des stators einer elektrischen maschine
EP1060485B1 (de) Mehrfachparallelleiter für elektrische maschinen und geräte
DE69725132T2 (de) Isolierter leiter für eine hochspannungswicklung
DE69826297T2 (de) Drehende elektrische maschine
DE3308005C2 (de) Rotierende Elektromaschine mit Luftspaltwicklung
EP2582018A1 (de) Stator einer elektrischen Maschine mit durchgängigem Außenglimmschutz
DE1933187U (de) Schutzvorrichtung fuer die endwindungsisolation dynamoelektrischer maschinen.
EP1617544B1 (de) Linearmotor mit einer Wicklung
CH710055A2 (de) Wellfeder mit planaren Enden und Statorstab mit Armierung.
EP1537635A1 (de) Bürste für eine dynamo-elektrische maschine
DE2317013B2 (de) Wassergekühltes Hochspannungsenergiekabel
DE29780445U1 (de) Axiale Kühlrohre mit Klemmvorrichtung
WO2019197998A1 (de) Wicklungskörper für eine elektrische maschine
DE3241506A1 (de) Wicklungsstab des stators einer elektrischen maschine mit nutenloser ausfuehrung des kerns
DE102019110878B4 (de) Kombinationskabel zur elektrischen Energie- und Datenübertragung
DE102020126184B4 (de) Elektrische Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee