PL117232B1 - Salient pole of an electric machine - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 14.01.1983 117 232 Int. Cl.3 H02K 3/18 H02K 3/52 CZYTELNIA Urzedu Patentowego pbiiij IzicrypupUiuj ludmj Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri und Cie, Baden (Szwajcaria) Biegun Wydatny maszyny elektrycznej Wynalazek dotyczy bieguna wydatnego maszyny elektrycznej z co najmniej jedna cewka plaska, zwlaszcza maszyny pradu stalego.Z opisu patentowego Szwajcarii nr 561973 jest znana elektryczna maszyna z biegunami wydatny¬ mi, której uzwojenie wzbudzenia wykonane z prze¬ wodów plaskich, izolowanych od siebie, nawinie¬ tych na plasko w postaci tarczy jest impregnowa¬ ne masa utwardzalna i utwardzane.Uzwojenie wzbudzenia sklada sie z pojedynczych, jednakowo nawinietych cewek, które sa trzymane w pewnej odleglosci od siebie i od jarzma oraz nabiegunnika i bez urzadzenia trzymajacego sa przesuwane ptrzez rdzen biegunowy. Miedzy cew¬ kami a rdzeniem biegunowym jest umieszczona do¬ datkowa izolacja. Tego rodzaju cewki maja nie¬ znaczna wysokosc, a na podstawie niewielkiej ilosci zwojów sa przystosowane tylko do niskiego na¬ piecia, jak to jest przykladowo w przypadku uzwo¬ jen dla wzbudzenia pomocniczego. Przy biegunach glównych mniejszych maszyn, w których jest wy¬ magane wysokie napiecie i w których ilosc zwo¬ jów, uwarunkowana mniejsza ich dlugoscia, jest istotnie wieksza, nawiniecie cewek musi byc wie¬ lowarstwowe. Przez to wysokosc uzwojenia jest powiekszona, oo stwarza koniecznosc zastosowania wiekszych biegunów. To ponownie wymaga wiek¬ szej obudowy maszyny i powiekszenia wysokosci osiowej maszyny. Znanego ukladu nie moizna za¬ tem przeniesc na uzwójenda z biegunami, w któ- 15 20 25 30 rych sa wymagane wieksze napiecia, przykladowo z biegunami glównymi.Nie mozna zastosowac drutu okraglego, uzywa¬ nego w cewkach plaskich, poniewaz przy drucie okraglym jest niewystarczajace sklejenie. Pomie¬ dzy uzwojeniem a izolacja pozostaje wolna prze¬ strzen, przez co izolacja moze sie latwo rozluznic lub wybrzuszyc. Dalszym problemem jest dzialanie klina, wystepujacego przy uzwojeniach z drultu okraglego, przy czym dziala tu sila okolo 100 kg na warstwe.Zadaniem wynalazku jest stworzenie bieguna wydatnego, wymienionego na wstepie rodzaju, któ¬ ry ma plaska cewke, o porównywalnie wdejk&zej ilosci zwojów, mocowana w prosty sposób i dobrze chlodzaca.To zadanie zostalo wedlug wynalazku rozwiajza- ne dzieki temu, ze cewka plaska wykonana jest ze znanego drutu okraglego, zaopatrzonego w war¬ stwe lepiszcza i, ze na stronach czolowych rdzenia biegunowego sa przewiidiziane czesci dystansowe do osiowego dystansowania i mocowania cewM plas¬ kiej i jednoczesnego piroimienlowego dystansowania od obudowy.Tak wykonany, biegun wydatny wedlug wynalaz¬ ku ma nastepujace zalety: cewka plaska ma po¬ równywalnie wieksza ilosc zwojów* jest siztywna i calkowicie izolowana, prosty, latwo montowany i demontowany uklad mocowania, a odsuniecie 117 232117 3 cewki od obudowy stwarza warunki do wielkopo- wiarzchniowego jej chlodzenia.Korzystanie warstwa lepiszcza sklada sie z poli¬ meryzowanej wstepnie zywicy syntetycznej, która polimeryzuje sie po nawinieciu. Przez to osiaga 5 siie dobre sklejenie i sztywne wzmocnienie cewki plaskiej. Cewka plaska zaopatrzona jest w izolacje stanowiaca warstwe z papieru poliamidowego, która jest owinieta tasma z jedwabiu szklanego i zaimpregnowania srodkiem impregnujacym. Teigo 10 rodzaju izolacja trzyma sie mocno na uzwojeniu i dobrze przenosi cieplo.'. W sposób celowy srodki do mocowania i dystan¬ sowania sa zamocowane na stronach czolowych 15 rdzenia, a czesci dystansowe w postaci litery L leza na scianie wewnetrznej obudowy. Przez to jest mozliwe wielkopowierachniowe chlodzenie cewki powietrzem.Do zamocowania ozesoi dystansowych szczególnie 20 odpowiednie sa elementy zlaczne, np. pirety, które sa zaczepione w osiowymi kierunku do rdzenia.Dzieki temtu jest osiagniete proste i pewne moco¬ wanie czesci dystansowych.Przyklad wykonania wynalazku jest blizej wy- 25 jasniiony na rysunku, na którym fig. 1 pirzedstawia drut okragly, fig. 2 — przekrój poprzeczny plaskiej cewki z drutem okraglym wedlug fig. 1, fig. 3 — biegun glówny maszyny pradu stalego z cewka wedlug fig.2. so Na fig. 1 jest przedstawiony drut okragly 1, który sklada sie z przewodu miedziamegio 2, emalii fr i warstwy lepiszcza 4, wykonanej z polimery- zofwahellwistejpnie i pózniejtermoutwardzalnej zy¬ wicy syntetycznej, otaczajacej emalie 3.Fiig. 2 ptikaizuje cewke plaska 5, która sklada sie z uzwojenia 6 z drutu olkraglego wedl-ug fig. 1.Jedna warstwa uzwojenia 6 jest zawsze wobec najblizszej warstwy uzwojenia 6 umieszczona pnze- *n stawnie o pól grubosci drutu. Uzwojenie 6 jest umieszcizoiie w kanale 7, w postaci litery U, wy¬ konanego z papieru poliamidowego, który zakrywa strone wewnetrzna cewki i strony przylegajace do nieji, natomiast strona zewnetrzna uzwojenia 6 *5 jest zakryta folia 8 z papieru poliamidowego.Wokól izolacji, utworzonej z warstwy 7 i folii 8 jest nawinieta tasma 9 z jedwabiu szklanego. Cew¬ ka 5 jest calkowicie nasycona utwandizalna zywica syntetyczna 10 tak, ze wolne przestrzenie miedzy 59 uzwojeniem 8 a izolacja 7, 8 sa wypelnione zywica syntetyczna 10.Fig. 3 pokazuje rdzen 11 z nabiegumikdem 12, w którym sa wykonane zljobki 13 do przyjecia uzwojenia kompensacyjnego. Boki wzdluzne na- biegunnUka 12 sluza równoczesnie jako powierzch¬ nia podporowa 14 dla cewki 5. Rdzen 11 na stronie zwróconej do obudowy maszyny, nie przedstawio¬ nej, jest zaopatrzony we wpusty W, w postaci kli¬ na. Na stronie czolowej rdzenia 11 sa dwie czesci w dystansowe 16 w postaci litery L tak umieszczone, ze pionowe ramie 17 znajduje sie miedzy cewka 5 a rdzeniem 11, a poziome ramie 18 znajduje sie mieczy cewka 4 a obudowa. Poziome ramiona 18 czesci dystansowych 16 sa zaopatrzone we wpusty es 4 19, w postaci klina. Czesci dystansowe 16 sa mo¬ cowane za pomoca pretów 20 w postaci klina, przykladowo klinowych wpustów zamykajacych, które sa wetkniete we wpusty 15 rdzenia 11 i wpu¬ sty 19 ozescii dystansowych 16.Sposób wytwarzania bieguna wydatnego przed¬ stawionego na rysunku jest nastepujacy: Drutem okraglym 1, skladajacym sie z przewodu miedzio¬ wego 2 z emalia 3 i warstwy lepiszcza 4 z poli¬ meryzowanej wstepnie zywicy syntetycznej, nawija sie cewka 5 w celu utworzenia uzwojenia 6 was¬ kiego i o duzej ilosci warstw.Przez zachodzace apolimeryzowanie zywicy syn¬ tetycznej nastepuje zamocowanie uzwojenia 6. Izo¬ lowanie cewki 5 nastepuje dzieki tenu» ze po ulo¬ zeniu uzwojenia 6 w kanale 6 z papieru poliami¬ dowego w ten sposób, ze jego strona wewnetrzna 1 obydwa przylegajace boki sa zakryte!, na strone zewnetrzna uzwojenia 6 naklada sie folie 8 z pa¬ pieru poliamidowego, której konce wtyka sie po¬ miedzy uzwojenie 6 i warstwe 7, a nastepnie ca¬ losc owija sie tasma 9 jedwabiu szklanego, po czym nasyca cewke 5 utwardzialna zywice synte¬ tyczna, przez co. wypelnia sie pozostala przestrzen pomiedzy uzwojeniem 6 a warstwa 7. Gotowa cewke 5 nasuwa sie na rdzen 11, która przyLega wtedy do powierzchni podporowej 14. Nastepnie czesci dystansowe 16 w postaci litery L od strony czolowej rdzenia 11, wciska sie pionowymi ramio¬ nami 17, pomiedzy cewke 5 a rdzen 11, przy czym poziome ramiona 18, znajdujace sie na bokiu cewki 5, leza naprzeciwko powierzchni podporowej 14.Na koniec wpusty 19, wykonane w poziomych ra¬ mionach 18 czesci dystansowych' 16, wyrównuje sie z wpustami 15,. wykonanymi w rdzeniju 11 i wtyka pret 20 w postaci klina.Zas/trzezenia patentowe il.< Bieigun wydatny maszyny elektrycznej, z co najmniej jedna cewka plaska, zwlaszcza maszyny pradiu stalego, znamienny tym, ze cewka plaska (5) wykonana jest ze znanego drutu okragilego (1) wy¬ posazonego w warstwe lepiszcza (4) i, ze na stro¬ nach czolowych rdzenia (11) sa przewidziane cze¬ sci dystansowe (16) do osiowego dystansowania i mocowania cewki plaskiej (5) i jednoczesnego promieniowego dystansowania od obudowy. 2. Biegun wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze warstwa lepiszcza (4) sklada sie z polimeryzowanej wstepnie zywicy syntetycznej, która po nawinieciu jest polimeryzowana. 3. Biegun wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze cewkai plaska (5) jest zaopatrzona w izolacje, utwo¬ rzona z warstwa (7) wykonanej z papieru poliami- dowegio, który jest owiniety tasma (9) z jedwabiu szklanego i zaimpregnowany srodkiem impregnuja¬ cym. 4. Biegun wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czesci dystansowe (16) w postaci litery L sa zamocowane na stronach czolowych rdzenia (11) i leia na scianie wewnetrznej obudowy.lit 232 5. Biegun wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze czesci dystansowe (16) sa mocowane do rdzenia (11) za pomoca elementów zlacznych, np. pretów (20) zaczepionych w osiowym kierunku do rdzenia (11). 6 6. Biegun wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze czesci dystansowe (16) i rdzen (11) sa zaopatrzone we wpusty (19, 15), które sa wykonane jeden za drugim.Fig. 2 15 11 Fig. 3 PL PL