NO121357B - - Google Patents

Description

Topolet synkronmaskin.

Ved topolede synkronmaskiner benyt-ter man i alminnelighet på magnetiseringsdelen en magnetiseringsvikling anbrakt og fordelt i spor. Magnetiseringsdelen har føl-gelig ingen utpregede poler, men er utført som valserotor. Det har vist seg at denne konstruksjon fører til vanskeligheter når man er tvunget til å anordne en kraftig dempervikling på magnetiseringsdelen. Dette er tilfelle når maskinen som syn-kronmotor eller som generator fører en-fasestrøm i statoren, da demperviklingen isåfall må dempe ned det motsatt roterende dreiefelt fra denne enfasestrøm. Anordnin-gen fører imidlertid ennvidere til vanskeligheter ved topolede synkronmaskiner med selvstart, da man også her må anordne en kraftig dempervikling på magnetiseringsdelen for starten. Vanskeligheten er be-tinget ved at der for det første, på grunn av den i spor fordelte magnetiseringsvikling, står liten plass til rådighet for anbringelsen av en dempervikling i sporene, og for anbringelsen av demperviklingens kortslutningsring under viklehodekappen, og at der for det annet inntrer sterkt for-skjellig oppvarmning av demperstavene i sporene og på overgangsstedene til demperviklingens kortslutningsringer, så der for det meste forekommer mekaniske spennin-ger mellom kortslutningsringen og demperstavene, noe som kan føre til at demperstavene på kortslutningsringen blir revet av. Å utforme kortslutningsringen slik at den kan tilpasse seg etter demperstavenes varmeutvidelser, ved å dele opp ringen og føye inn elastiske mellomstykker, er van-skelig da man ikke får den fornødne plass til rådighet for anbringelsen av kortslutningsringen under kappen og for å fast-holde magnetiseringsviklingens viklehoder.

Oppfinnelsen går ut på en topolet synkronmaskin hvor de omtalte vanskeligheter er unngått ved at den er utført som benpol-maskin og de to magnetiseringspoler består av tre utpregede delpoler pr. pol, anordnet etter hverandre i omkretsretningen. Videre er den midtre delpol og polen som helhet omslynget av hver sin av to innbyrdes konsentriske magnetiseringsviklinger. På grunn av de utpregede poler, som oppviser et polskaft samt en polsko ved luftspalten, kan man for det første bedre få anbragt de to konsentriske magnetiseringsviklinger, da der står mer plass til rådighet i radial retning enn ved en magnetiseringsvikling som er anbragt fordelt i spor. For det annet kan man da, på den måte som er kjent ved utpregede poler, anbringe demperviklingen i polskoene hvor der foreligger tilstrekkelig plass, og hvor man også kan dele opp demperviklingens kortslutningsring i flere de-ler i omkretsretningen og forbinde disse ved elastiske mellomledd.

Som det ses, er den nye utførelse av magnetiseringsdelen fordelaktig særlig når der kreves en kraftig dempervikling på magnetiseringsdelen. Dette er tilfelle ved synkronmotorer med selvstart, særlig under last. Videre er det tilfelle såvel ved enfase-motorer som ved enfasegeneratorer. Særlig vanskelige forhold melder seg også når maskinen for det første arbeider med en-fasestrøm og for det annet, f. eks. som generator, med en lav frekvens som 16% eller 25 perioder. På grunn av denne lave frekvens er man ved dimensjoneringen hen-vist til en kraftig magnetisk fluks, og føl-gelig kreves også en kraftig utførelse av demperviklingen til å dempe bort den motsatt løpende del av fluksen fra ankertil-bakevirkningen.

I det følgende vil oppfinnelsen bli nær-mere belyst ved et utførelseseksempel under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser tverrsnitt av den øvre del av magnetiseringspolene hos en topolet, en-faset synkrongenerator for 16 2/3 Herz. Fig. 2 viser aksialt snitt gjennom denne øvre magnetiseringspol, og

fig. 3 fordelingen av induksjonen langs poldelingen t i magnetiseringsspolens luftspalte.

Som det fremgår av fig. 2, er synkron-generatorens rotor på i og for seg kjent måte bygget opp av enkelte plater 1 som også danner jernkjernen for magnetise-ringspolen, resp. for dennes delpoler. Platene presses sammen ved hjelp av bolter 13 som går aksialt gjennom magnetiserings polene. Ved begynnelsen og enden av det magnetisk aktive rotorlegeme befinner seg en særlig kraftig plate 17 som er presset sammen med platene 1 ved hjelp av bol-tene 13. På disse endeplater 17 er så også akselendene 18 festet ved hjelp av forskru-ningen 19. Som det fremgår av fig. 1, består hver av de to samlede poler av tre delpoler 2, 3 og 4 som er anordnet etter hverandre i omkretsretningen. Den midtre delpol 2 har større bredde i omkretsretningen enn de to side-delpoler 3 og 4. Den midtre delpol 2 omslynges av en magnetiseringsvikling 5. Likeledes omslynges den samlede pol, som er sammensatt av de tre delpoler, av en magnetiseringsvikling 6 som er koaksial med viklingen 5. Den magnet-iske fluks går gjennom luftspalten i samme retning ved alle delpoler. Som det sees, står der tilstrekkelig plass til rådighet for anbringelsen av de to magnetiseringsviklinger mellom de enkelte delpoler og ved begynnelsen og enden av hele polen. Dessuten kan der imidlertid nu i de enkelte delpolers polsko 7, 8 og 9 anbringes en kraftig dempervikling på den måte som er kjent ved benpolmaskiner. Denne dempervikling befinner seg i spor 10 som er ut-tatt i polskoene og grenser til maskinens luftspalte. Demperviklingens staver er ut-ført som snodde gitterstaver for å unn-gå strømfortrengningsfenomener som ville hindre dannelsen av en demperstrøm. Pol-

skoene dannes i sin nedre del ennu av rotorlegemets plater 1, mens der i den øvre

del er anordnet polskodeler 11 oppbygget av enkeltlameller med svalehalefeste.

Av snittet på fig. 2 kan man se anord-ningen av viklehodene hos de to magnetiseringsviklinger 5 og 6 og av kortslutningsringen for demperstavene 10. Over viklehodene 5 og 6 hos de to magnetiseringsviklinger befinner seg en holdering 14 som forhindrer deformasjon av magnetiserings-viklingene ved sentrifugalkrefter. Ovenfor denne holdering er nu kortslutningsringen for demperviklingens demperstaver anordnet. Da kortslutningsringen består av godt ledende materiale (kobber), er der over den dessuten innskjøvet en svak holdering 16 av stål. Man ser at kortslutningsringen for demperburet ved denne anordning ikke lenger, som ved turbogeneratorer, er anordnet under rotorkappen hvor der står lite plass til rådighet, men befinner seg ovenfor holderingen 14 for magnetiseringsviklingens viklehoder. I denne forbindelse oppnås den ytterligere fordel at man, med hensyn til antallet av spor for anbringelsen av demperviklingen, er uavhengig av om og i hvor mange spor magnetiseringsviklingen skal anbringes. Som det sees, er der for anbringelsen av demperviklingen anordnet et stort antall demperstaver og spor ved maskinens luftspalte. Dette har den fordel at neddempningen av det inverse dreiefelt fra statorviklingens anker-tilbakevirkning blir særlig fullkommen, da der bare foreligger liten spredning mellom statoramperevin-dingene og demperviklingens amperevin-dinger.

Fig. 3 viser fordelingen av luftspalte-induksjonen langs poldelingen x for den samlede pol på fig. 1. Man ser at induksjonen BLi under den midtre delpol 2 er vesentlig større enn induksjonen BL2 under side-delpolene. De innsnøringer i induksjonen som inntrer i luftspalten på overgangsstedene mellom delpolene, kan f. eks. ved valg av passende kordeskritt for sta-torviklingen, kompenseres med hensyn til sin innflytelse på dens spenningskurve.

Istedenfor å danne magnetiseringspolene ved hjelp av rotorlegemets plater kun-ne man også anordne magnetiseringspoler separat fra akselen • idet de enkelte delpoler, f. eks. med svalehaleinnsatser, inn-skyves i aksial retning i uttagninger i ma-skinakselen, eller idet akselen som likeledes kjent oppviser kamformede riller som ra-ger inn i tilsvarende kamformede fortset-telser av polskaftene. Befestigelsen skjer ved hjelp av aksiale bolter som går gjennom rilleansatsene og kamansatsene på

polskaftene.

Claims (6)

1. Topolet synkronmaskin med utpregede poler, karakterisert ved at de to magnetiseringspoler hver består av tre utpregede delpoler, anordnet ved siden av hverandre i omkretsretningen, og at den midtre

delpol og den samlede pol er omslynget av hver sin av to innbyrdes konsentriske magnetiseringsviklinger.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den midtre utpregede pol har større utstrekning i maskinens om-kretsretning enn de to sidepoler..

3. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at synkronmaskinens ro- torlegeme på i og for seg kjent måte er oppbygget av enkelte plater, som tillike danner polskaftene og hensiktsmessig også polskoene for magnetiseringspolene.

4. Anordning som angitt i påstand 1— 3, karakterisert ved at der i de utpregede polers polsko på i og for seg kjent måte er anbragt en dempervikling.

5. Anordning som angitt i påstand 4, karakterisert ved at der utenom de to del-magnetiseringsviklingers viklehoder befinner seg en holdering til å oppta centrifugal-krefter, og kortslutningsringene for demperstavene er anordnet utenom denne holdering.

6. Anordning som angitt i påstand 4, karakterisert ved at der utenom demperstavenes kortslutningsring befinner seg en annen holdering til å oppta centrifugal-krefter fra kortslutningsringen.