DE759679C - Mehrphasige Wechselstrommaschine fuer hohe Spannungen - Google Patents

Description

• Mehrphasige Wechselstrommaschine für hohe Spannungen Bei Wechselstrommaschinen für hohe Spannungen muß die im Ständer liegende Arbeitswicklung besonders sorgfältig ausgeführt werden. Die übliche Anordnung mit auf eine größere Zahl von Nuten verteilter Wicklung ist unwirschaftlich, weil die Nuten wegen der notwendigen großen Isolationsstärke schlecht ausgenutzt und für besonders hohe Spannungen nicht betriebssicher herzustellen sind. Man hat daher vorgeschlagen, bei solchen Maschinen die Wicklung an wenigen Stellen des Maschinenumfanges zusammenzuziehen, zwischen denen ausgeprägte Polvorsprünge liegen. Auch bei dieser Bauart ist es nicht leicht, die Wicklung betriebssicher anzubringen und für höhere Spannungen, zu isolieren.
• Nach der Erfindung wird bei Hochspannungsmaschinen mit ausgeprägten Polvorsprüngen im induzierten Ständer die Wicklung beim Zusammenbau des Ständers dadurch weniger gefährdet, daß der Ständer zwischen den Polvorsprüngen geteilt wird. Man kann dann die Wicklungsspulen als Ganzes oder wenigstens ihre fertig isolierten, axial verlaufenden Teile zwischen den Polvorsprüngen leicht anbringen, ohne daß die Isolation und etwa an ihrer Außenfläche angebrachte leitende Schutzschichten od: dgl. der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt sind.
• Ähnliche Vorschläge sind für N iederspannungskleinmaschinen bekanntgeworden; hierbei dient jedoch die Ständerunterteilung ganz anderen Zwecken. Sie wird hier hauptsächlich zur Erleichterung der Massenfertigung angewendet; bei Maschinen mit an das Ständerjoch angegossenen Lagerschilden, welche Bauart bei großen Maschinen nicht in Frage kommt, muß ferner der Ständer auch schon deshalb unterteilt werden, damit der Läufer eingebracht werden kann und die Pole eingebaut «-erden können.
• Der Maschinenständer besteht vorzugsweise aus so vielen gesondert bewickelten Teilen bzw. Abschnitten, wie die Maschine Phasen hat. Die Wicklungsphasen «-erden zweckmäßig durch je eine Wicklungsspule gebildet, wobei diese Wicklungsspulen jede auf einem eigenen Ständerabschnitt sitzen. -Man kann also die Ständerabschnitte vor dem Zusammenbau fertig an gut zugänglichen Stellen bewickeln und die Wicklung hierbei schonend behandeln. Die gesonderten Ständerteile sind während des Bewickelns leichter zu handhaben als ein ungeteilter Ständer; auch kann der Blechschnitt besser ausgenutzt werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. i der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Die Maschine ist dreiphasig und hat für jede Phase I, 1I und III einen Ständerabschnitt. Jeder dieser Abschnitte a1, a11, a1,1 trägt eine in zwei Schichten gewickelte Wicklungsspule w1, rLII, a'III, deren Wicklungsköpfe in eigene Isolier- oder Kühlmittelbehälter f1. fII, fIII eingeschlossen sind. Der Behälter f11 ist nicht im einzelnen dargestellt, sondern nur im Umriß angedeutet, um den zugehörigen Ständerabschnitt all und seine Wicklung freizulegen. Die Unterteilung der Maschine nach Phasen erstreckt sich nicht nur auf das Ständereisen und die Wicklung, sondern auch auf die Behälter f1, f11, f111 und auf die Maschinenklemmen 1,1, I,11, h111. Diese Klemmen sind nicht, Wie sonst üblich. an einer Stelle vereinigt, sondern sitzen auf den zu der jeweiligen Wicklungsphase gehörenden Ständerteilen, und zwar in Verbindung mit Hochspannungsdurchführungen dl, d11, dIII an den Wicklungskopfbehältern f.
• Die axial verlaufenden Teile s1, s11, sIII der Spulen liegen in nutenartigen Räumen hinter den Polschuhen der Polvorsprünge b1, b11, bIII# Wäre der Ständer ungeteilt, so müßten diese Spulenteile in der Achsrichtung in ihn eingeschoben «-erden, weil zwischen den einander zugekehrten Polhörnern nicht genügend Raum ist, um die großen und stark isolierten Leiterbündel dieser Spulenteile etwa von der Maschinenachse aus einzubringen. Durch die Teilung des Ständers sind die Wicklungsnuten frei zugänglich, und die genannten Spulenteile können einfach in sie eingelegt werden. Die Stirnverbindungen werden hier nachträglieh, z. B. durch Anlöten, angefügt.
• Die Wicklungsköpfe sind, in der Achsrichtung der Maschine betrachtet, also stirnseitig gesehen, schräg an die axial verlaufenden Spulenteile herangeführt. Dadurch kommen die Wicklungsköpfe in größere Entfernung von den benachbarten Ständer- und Läufer-Wicklungsköpfen, wodurch die Beanspruchung ihrer Isolation verringert wird.
• Die einander benachbarten axial verlaufenden Spulenteile aneinanderstoßender Ständerteile können nach Fig. 2 in einer gemeinsamen Isolierhülle i von bekanntem rundem Querschnitt liegen. Die Hülle ist durch eine innere Trennwand in zwei Räume unterteilt, in denen die einander benachbarten Spulenteile voneinander isoliert untergebracht sind. Für sehr hohe Spannungen ist die in Fig. i dargestellte Anordnung vorzuziehen, bei der benachbarte Spulenteile aneinanderstoßender Ständerteile gesonderte Isolierhüllen haben und durch einen Luftzwischenraum voneinander getrennt sind.
• In den genannten Spulenteilen sind vorteilhaft Einzelleiter von kantigem, z. B. rechteckigem Querschnitt zu einem Leiterbündel von annähernd rundem Onerschnittzusammengesetzt. Die Einzelleiter können cerschie4en große Querschnitte erhalten, wie dies bei der Wicklung der Phase II dargestellt ist. um die Bildung von im Umriß runden Leiterbündeln zu erleichtern.
• Die Unterteilung des Ständers ermöglicht, die Ständerbleche aus Blechtafeln von mäßigen Abmessungen mit geringem Abfall zu gewinnen. Die Blechausnutzung wird noch gesteigert, wenn die Ständerteile in bekannter Weise über den Polvorsprüngen außen abgeflacht werden, wie sowohl Fig. i besonders am Ständerteil all als auch Fig.2 erkennen i läßt.
• Der in Fig. 2 als weiteres Ausführungsbeispiel wiedergegebene Blechschnitt ist vorzugsweise für Maschinen kleinerer Leistung bestimmt. Der Polvorsprung 1_)I hat keine Polschuhe -wie nach Fig. i, sondern gegen die Maschinenachse konvergierende Flanken. Bei dieser Ausbildung und ebenso bei Polvorsprüngen mit parallelen Flanken können die Wicklungsspulen in bekannter Weise im fertigen Zustand auf die Ständerteile aufgeschoben werden. Dabei der Ausführungsform nach Fig.2 die benachbarten Spulenteile s1, s111 in eine gemeinsame Hülle i zusammengefaßt sind, hängen die Wicklungsspulen käfigartig zusammen. Sie können daher nicht einzeln auf die Ständerteile aufgebracht werden; statt dessen wird hier zuerst die Wicklung fertiggestellt und der Ständer um diese herum zusammengefügt, was durch seine Unterteilung möglich ist. Die im Polvorsprung vorgesehenen Nuten m dienen in bekannter Weise zur Aufnahme einer Kompensationswicklung für die Dämpfung von Feldoberwellen.
• Die beschriebenen Maschinen sind z. B. für Spannungen von 5o bis ioo kV und darüber bestimmt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrphasige Wechselstrommaschine für hohe Spannungep mit ausgeprägten Polvorsprüngen im induzierten Ständer, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer zwischen den Polvorsprüngen in Umfangsrichtung geteilt ist, damit die Wicklung ohne wesentliche Formänderung und ohne Gefahr einer Beschädigung eingebaut werden kann.
2. 2. Wechselstrommaschine nach Anspruch idadurch gekennzeichnet, daß der Ständer in so viele gesondert bewickelte Abschnitte (aI, aII, alii) geteilt ist, wie die Maschine Phasen hat.
3. 3. Wechselstrommaschine nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wicklungsphase durch eine auf einem eigenen Abschnitt des Ständers sitzende Wicklungsspule (wI, wII, wIII) gebildet wird.
4. 4. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständerteil (aI, aII, aIII) in gesonderte Isolier- oder Kühlmittelbehälter (fI, fII, fIII) eingeschlossene Wicklungsköpfe hat.
5. 5. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenklemmen (kI, kII, kIII) je auf dem zugehörigen Ständerteil sitzen.
6. 6. Wechselstrommaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenklemmen (kI, kII, kIII) nebst Hochspannungsdurchführungen (dI, dII, dIII) j e auf dem zugehörigen Wicklungskopfbehälter (fI, fII, fIII) sitzen.
7. 7. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsköpfe, stirnseitig gesehen, schräg zum Maschinenradius an die axial verlaufenden Spulenteile anschließen. B. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Spulenteile (s1, SII, sIII) aneinanderstoßender Ständerteile (aI, -aII, aIII) in einer gemeinsamen Isolierhülle (i) von zweckmäßig rundem Querschnitt liegen. g. Wechselstrommaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Isolierhülle (i) durch eine innere Trennwand in zwei Räume unterteilt ist, in denen die Spulenteile liegen. i o. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Spulenteile aneinanderstoßender Ständerteile gesonderte Isolierhüllen haben und durch einen Luftzwischenraum getrennt sind. i i. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß in den axial verlaufenden Spulenteilen (sI, sII, sIII) Einzelleiter von kantigem, vorzugsweise rechteckigem Querschnitt zu einem Leiterbündel von annähernd rundem Querschnitt zusammengesetzt sind. 12. Wechselstrommaschine nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die runden Leiterbündel aus Einzelleitern von verschiedenem Querschnitt zusammengesetzt sind. 13. Wechselstrommaschine nach denAnsprüchen i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerteile (aI, a,1, aIII) über den Polvorsprüngen (bI, bII, bIII) abgeflacht sind. 14. Wechselstrommaschine nach den Ansprüchen i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polvorsprünge parallele oder gegen die Maschinenachse konvergierende Flanken und keine Polschuhe haben, so daß die Wicklungsspulen in fertigem Zustand auf die Ständerteile aufgeschoben oder diese um die Wicklung herum zusammengefügt werden können. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 162 760, 247 597, 315 882; USA.-Patentschriften Nr. I 132 9g2, 2 064 090; »Electrical World«, 7. 12. 1929, Reklameseite 45.