SE510925C2 - Electromagnetic device - Google Patents

Electromagnetic device

Info

Publication number
SE510925C2
SE510925C2 SE9704392A SE9704392A SE510925C2 SE 510925 C2 SE510925 C2 SE 510925C2 SE 9704392 A SE9704392 A SE 9704392A SE 9704392 A SE9704392 A SE 9704392A SE 510925 C2 SE510925 C2 SE 510925C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
winding
control
electrical
insulation
magnetic
Prior art date
Application number
SE9704392A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9704392D0 (en
SE9704392L (en
Inventor
Mats Leijon
Original Assignee
Asea Brown Boveri
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
Application filed by Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Priority to SE9704392A priority Critical patent/SE510925C2/en
Publication of SE9704392D0 publication Critical patent/SE9704392D0/en
Priority to JP2000522598A priority patent/JP2001524748A/en
Priority to UA2000052981A priority patent/UA51823C2/en
Priority to BR9815037-5A priority patent/BR9815037A/en
Priority to PL98340732A priority patent/PL340732A1/en
Priority to EA200000572A priority patent/EA002309B1/en
Priority to AU92916/98A priority patent/AU9291698A/en
Priority to CA002309733A priority patent/CA2309733A1/en
Priority to APAP/P/2000/001822A priority patent/AP2000001822A0/en
Priority to PCT/SE1998/001733 priority patent/WO1999027546A1/en
Priority to CN98811505A priority patent/CN1279814A/en
Priority to KR1020007005071A priority patent/KR20010031962A/en
Priority to EP98945740A priority patent/EP1034546A1/en
Priority to TR2000/01524T priority patent/TR200001524T2/en
Priority to ZA9810822A priority patent/ZA9810822B/en
Priority to PE1998001153A priority patent/PE20000045A1/en
Priority to CO98069738A priority patent/CO4810359A1/en
Priority to ARP980105994 priority patent/AR015489A1/en
Priority to TW088104658A priority patent/TW463187B/en
Publication of SE9704392L publication Critical patent/SE9704392L/en
Publication of SE510925C2 publication Critical patent/SE510925C2/en
Priority to OA1200000154A priority patent/OA11417A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323Insulation between winding turns, between winding layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • 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
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • H01F2029/143Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias with control winding for generating magnetic bias
    • 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)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Abstract

An electromagnetic device comprises at least one magnetic circuit (1) and at least one electric circuit (2, 3) comprising at least one winding (4, 5). The magnetic and electric circuits are inductively coupled to each other. The device comprises a control arrangement (7) to control operation of the device. This control arrangement is adapted to control frequency, amplitude and/or phase as concerns electric power to/from the device by the control arrangement comprising means (9) controlling the magnetic flux in the magnetic circuit.

Description

35 510 925 2 MVA med märkspänning från 3-4 kilovolt och upp till mycket höga överföringsspänningar, 400 kilovolt till 800 kilovolt eller högre. 35 510 925 2 MVA with rated voltage from 3-4 kilovolts and up to very high transmission voltages, 400 kilovolts to 800 kilovolts or higher.

Ehuru följande beskrivning av teknikens ståndpunkt vad beträffar den andra aspekten huvudsakligen avser krafttransformatorer avses uppfinningen också vara applicerbar för reaktorer, både enfasiga och trefasiga. l fråga om isolering och kylning finns i princip samma utförandeformer som för transformatorer. Det förekommer således luftisolerade och oljeisolerade, självkylda, tryckoljekylda osv reak- torer. Även om reaktorer har en lindning (per fas) och kan utföras både med och utan magnetisk kärna är beskrivningen av teknikens ståndpunkt till stora delar relevant även för reaktorer.Although the following description of the prior art with regard to the second aspect mainly relates to power transformers, the invention is also intended to be applicable to reactors, both single-phase and three-phase. In the case of insulation and cooling, there are in principle the same embodiments as for transformers. There are thus air-insulated and oil-insulated, self-cooled, pressure-oil-cooled, etc. reactors. Although reactors have a winding (per phase) and can be designed both with and without a magnetic core, the description of the state of the art is largely relevant for reactors as well.

Den elektriska kretsens åtminstone ena lindning kan i vissa ut- föranden vara luftlindad men innefattar i regel en magnetisk kärna av laminerad, normal eller orienterad, plåt eller annat, till exempel amorft eller pulverbaserat, material eller annan åtgärd i avsikt att tillåta växelflöde och en lindning. Ofta inbegriper kretsen någon form av kylsystem mm. I fallet med en roterande elektrisk maskin kan lindningen vara förlagd i maskinens stator eller rotor eller i bådadera.The at least one winding of the electrical circuit may in some embodiments be air wound but usually comprises a magnetic core of laminated, normal or oriented, sheet or other, for example amorphous or powder based, material or other measure intended to allow alternating current and a winding. . The circuit often includes some form of cooling system etc. In the case of a rotating electric machine, the winding may be located in the stator or rotor of the machine or in both.

Ett problem med kända utföranden av elektromagnetiska anord- ningar av ovan diskuterat slag är att det antingen är förhållandevis besvärligt att uppnå effektiv reglering inom ett visst spektrum av parametrar eller att reglerinrättningarna tenderar att bli förhållan- devis kostsamma. Det påpekas i detta sammanhang att det är känt inom generatortekniken att utöva reglering av funktionsparametrar via fältlindningen. Om rotorn inbegriper elektromagneter är denna fältlindning utformad på rotorn med de nackdelar detta för med sig i form av dyrare och mer svårreglerbart utförande. l fallet med en permanentmagnetrotor uppstår problemet att fältstyrning icke blir praktiskt genomförbar. Detta försvårar givetvis regleringen i allmän- het och i speciellt delikata regleringssituationer i synnerhet. Ett ytterligare problem med känd teknik är att den konventionella lindningstekniken gör det dyrbart att framställa lindningarna. De kända utförandena vållar också betydande energiförluster och 10 15 20 25 30 35 3A sin 925 medför begränsningar vad gäller lindningarnas placering vid magnetkretsen.A problem with known embodiments of electromagnetic devices of the type discussed above is that it is either relatively difficult to achieve effective control within a certain range of parameters or that the control devices tend to be relatively expensive. It is pointed out in this context that it is known in generator technology to exercise control of functional parameters via the field winding. If the rotor includes electromagnets, this field winding is formed on the rotor with the disadvantages this entails in the form of a more expensive and more difficult-to-control design. In the case of a permanent magnet rotor, the problem arises that field control does not become practically feasible. This, of course, complicates regulation in general and in particularly delicate regulatory situations in particular. A further problem with the prior art is that the conventional winding technique makes it expensive to manufacture the windings. The known embodiments also cause significant energy losses and 3A sin 925 imposes limitations on the location of the windings at the magnetic circuit.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa utvägar att förenkla och förbättra möjligheterna att reglera funktionen hos elektromag- netiska anordningar enligt ingressen till efterföljande patentkrav 1, varjämte battre förutsättningar för rationell lindningsproduktion och - montering skall skapas.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide ways to simplify and improve the possibilities of regulating the function of electromagnetic devices according to the preamble of the following claim 1, and better conditions for rational winding production and assembly are to be created.

Det grundläggande syftet med föreliggande uppfinning uppfylles genom att reglerinrättningen är anordnad att reglera frekvens, amp- litud och/eller fas vad avser elektrisk energi till/fràn anordningen genom att reglerinrättningen innefattar organ för reglering av det magnetiska flödet i magnetkretsen.The basic object of the present invention is fulfilled in that the control device is arranged to regulate frequency, amplitude and / or phase with respect to electrical energy to / from the device in that the control device comprises means for regulating the magnetic flux in the magnetic circuit.

Föreliggande uppfinning baserar sig följaktligen pà idén att genom flödesreglering direkt påverka det magnetiska flödet i mag- netkretsen i önskat avseende för att därigenom kunna reglera an- ordningens funktion. Därmed erhålles ett mycket rationellt och kostnadseffektivt utförande, varjämte erbjuder sig ökade möjligheter till reglering i och för uppnàende av en optimerad drift.Accordingly, the present invention is based on the idea of directly influencing the magnetic flux in the magnetic circuit in the desired direction by flow control in order thereby to be able to regulate the function of the device. This results in a very rational and cost-effective design, and offers increased opportunities for regulation in order to achieve optimized operation.

Enligt ett speciellt föredraget utförande av uppfinningen innefattar reglerorganet minst en till magnetkretsen induktivt kopplad regler- lindning. Via reglerlindningen är följaktligen reglerinrättningen ka- pabel att effektuera erforderlig reglering av magnetflödet i magnet- kretsen genom att via reglerlindningen applicera sådana reglerpa- rametrar att det i magnetkretsen flytande magnetflödet pâverkas i erforderlig utsträckning. Reglerlindningen skulle till och med kunna kortslutas. Magnetflödet kan då i vissa utföranden icke passera reglerlindningen. l beroende av magnetkretsens utförande kan partiell eller total blockering av magnetflödet uppstå.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the control means comprises at least one control winding inductively connected to the magnetic circuit. Consequently, via the control winding, the control device is capable of effecting the required regulation of the magnetic flux in the magnetic circuit by applying such control parameters via the control winding that the magnetic flux flowing in the magnetic circuit is affected to the required extent. The control winding could even be short-circuited. The magnetic flux can then in some embodiments not pass the control winding. Depending on the design of the magnetic circuit, partial or total blockage of the magnetic flux may occur.

Exempel pà styrfunktioner som kan uppnàs med den uppfin- ningsenliga lösningen är* spänningsförändring och -stabilisering, eliminering av transienter, dämpning av oscillationer i kraftnätet, 10 15 20 25 30 35 510 925 4 bortfiltrering av övertoner, frekvensjusteringar och fasanpassningar (därest separat reglering för faserna ombesörjes). Det påpekas därvid att den uppfinningsenliga reglerinrättningen kan vara anord- nad att till det magnetiska flödet i magnetkretsen addera ett mag- netiskt tillskottsflöde, det vill säga att reglerinrättningen skulle kunna fungera för direkt energitillförsel.Examples of control functions that can be achieved with the invention according to the invention are * voltage change and stabilization, elimination of transients, attenuation of oscillations in the power network, filtering out harmonics, frequency adjustments and phase adjustments (including separate control for the phases are taken care of). It is pointed out here that the control device according to the invention can be arranged to add to the magnetic flux in the magnetic circuit a magnetic additional flux, i.e. that the control device could function for direct energy supply.

Den uppfinningsenliga regleringen av magnetflödet i magnetkretsen innebär vid exempelvis en transformator att god reglering kan ut- övas över sekundärlindningsspänningen sä att denna uppfyller upp- ställda krav trots besvärliga fluktuationer vad gäller primärspän- ningen eller den till sekundärlindningen anslutna belastningen.The control according to the invention of the magnetic flux in the magnetic circuit means in the case of a transformer, for example, that good control can be exercised over the secondary winding voltage so that it meets the set requirements despite difficult fluctuations in the primary voltage or the load connected to the secondary winding.

Ytterligare detaljer och fördelar med den uppfinningsenliga flödes- regleringen i magnetkretsen kommer att framgå av följande detalje- rade beskrivning.Further details and advantages of the flow control according to the invention in the magnetic circuit will appear from the following detailed description.

Inom ramen för uppfinningen ligger också att åtminstone en av den elektromagnetiska anordningens lindningar eller åtminstone en del av denna lindning innefattar minst en böjlig elektrisk ledare med ett hölje, som är magnetiskt permeabelt men kapabelt att väsentligen innesluta det kring ledaren uppstående elektriska fältet. Uttryckt i andra ordalag innebär detta att den böjliga elektriska ledaren och dess hölje (i form av ett isolationssystem) är bildade medelst en böjlig kabel. Detta innebär väsentliga fördelar vad avser tillverkning och montering jämfört med hittills konventionella styva lindningar i prefabricerad form. Det enligt uppfinningen använda isolationssystemet innebär dessutom avsaknad av gas- och vätskeformiga isolationsmedier.It is also within the scope of the invention that at least one of the windings of the electromagnetic device or at least a part of this winding comprises at least one flexible electrical conductor with a housing which is magnetically permeable but capable of substantially enclosing the electric field arising around the conductor. Expressed in other words, this means that the flexible electrical conductor and its housing (in the form of an insulation system) are formed by means of a flexible cable. This entails significant advantages in terms of manufacture and assembly compared to hitherto conventional rigid windings in prefabricated form. The insulation system used according to the invention also means a lack of gaseous and liquid insulation media.

Genom att vid uppfinningen det kring den elektriska ledaren i kabeln uppstàende elektriska fältet väsentligen inneslutes i isolationssys- temet reducerar uppfinningen uppkommande förluster så att följakt- ligen anordningen kan fungera med en högre verkningsgrad. Reduk- tionen av förlusterna ger i sin tur upphov till lägre temperatur i an- ordningen, vilket reducerar kylbehovet och gör att eventuellt före- kommande kylanordningar kan utformas enklare än i avsaknad av denna aspekt av uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 5 510 925 Vad gäller uppfinningen i dess skepnad av roterande elektrisk ma- skin skapas därmed förutsättningar för att driva maskinen med så hög spänning att konventionella "step up"-transformatorer kan uteslutas. Maskinen kan således drivas med väsentligt högre spän- ning än maskiner enligt teknikens ståndpunkt för att utföra direkt- anslutning till elkraftnät. Detta medför väsentligt lägre investerings- kostnader för system med en roterande elektrisk maskin och syste- mets totala verkningsgrad kan ökas. Uppfinningen eliminerar beho- vet av särskilda fältstyrningsàtgärder vid vissa områden av lind- ningen, vilka fältstyrningsàtgärder varit nödvändiga enligt tidigare teknik. En ytterligare fördel är att uppfinningen gör det lättare att åstadkomma under- och övermagnetisering i ändamål att reducera reaktiva effekter uppkommande när spänning och ström är ur fas med varandra.In the invention, by substantially enclosing the electric field arising around the electric conductor in the cable in the insulation system, the invention reduces losses which occur so that the device can consequently function with a higher efficiency. The reduction of the losses in turn gives rise to a lower temperature in the device, which reduces the need for cooling and means that any existing cooling devices can be designed more easily than in the absence of this aspect of the invention. 10 15 20 25 30 35 5 510 925 With regard to the invention in its form of a rotating electric machine, conditions are thus created for operating the machine with such a high voltage that conventional "step-up" transformers can be excluded. The machine can thus be operated with significantly higher voltage than machines according to the state of the art for making a direct connection to an electric power grid. This entails significantly lower investment costs for systems with a rotating electrical machine and the overall efficiency of the system can be increased. The invention eliminates the need for special field control measures at certain areas of the winding, which field control measures have been necessary according to prior art. A further advantage is that the invention makes it easier to achieve under- and over-magnetization for the purpose of reducing reactive effects occurring when voltage and current are out of phase with each other.

Vad beträffar uppfinningsaspekten som krafttransformator/ reaktor eliminerar uppfinningen framför allt behovet av oljefyllning av kraft- transformatorerna och därav följande problem och nackdelar.With regard to the aspect of the invention as a power transformer / reactor, the invention eliminates above all the need for oil filling of the power transformers and the consequent problems and disadvantages.

Utformningen av lindningen så att den utmed åtminstone en del av sin längd innefattar en isolering bildad av ett fast isoleringsmaterial, innanför denna isolering ett inre skikt och utanför isoleringen ett yttre skikt med dessa skikt av halvledande material skapar möjlig- het att innehålla det elektriska fältet i hela anordningen inom lind- ningen. Med det här använda uttrycket "fast isoleringsmaterial" avses att lindningen skall sakna vätske- eller gasformig isolering, till exempel i form av olja. Istället avses isoleringen vara bildad av ett polymert material. Också det inre och yttre skiktet är bildade av ett polymert material, dock ett halvledande sådant.The design of the winding so that it comprises along at least a part of its length an insulation formed of a solid insulating material, inside this insulation an inner layer and outside the insulation an outer layer with these layers of semiconducting material creates the possibility to contain the electric field in the entire device within the winding. The term "solid insulating material" as used herein means that the winding should lack liquid or gaseous insulation, for example in the form of oil. Instead, the insulation is intended to be formed of a polymeric material. The inner and outer layers are also formed of a polymeric material, however a semiconducting one.

Det inre skiktet och den fasta isoleringen är fast förbundna med varandra över väsentligen hela gränsytan. Även det yttre skiktet och den fasta isoleringen är fast förbundna med varandra över väsentli- gen hela gränsytan däremellan. Det inre skiktet fungerar potentialut- jämnande och därmed utjämnande vad avser det elektriska fältet utanför det inre skiktet som en konsekvens av dess halvledande egenskaper. Det yttre skiktet avses likaledes vara utformat av ett halvledande material och har åtminstone en elektrisk konduktivitet 10 15 20 25 30 35 510 925 6 som är högre än den hos isolationen för att det yttre skiktet genom anslutning till jord eller eljest relativt låg potential skall förmå dels att fungera potentialutjämnande, dels att i huvudsak innehålla det på grund av nämnda elektriska ledare uppstående elektriska fältet innanför det yttre skiktet. Å andra sidan bör det yttre skiktet ha en resistivitet som är tillräcklig för att minimera de elektriska förlus- terna i detsamma.The inner layer and the solid insulation are firmly connected to each other over substantially the entire interface. The outer layer and the solid insulation are also firmly connected to each other over substantially the entire interface between them. The inner layer functions as a potential equalizer and thus equalizer with respect to the electric field outside the inner layer as a consequence of its semiconducting properties. The outer layer is likewise intended to be formed of a semiconducting material and has at least an electrical conductivity 10 15 20 25 30 35 510 925 6 which is higher than that of the insulation so that the outer layer by connection to earth or otherwise relatively low potential is partly to function as a potential equalizer, and partly to contain the electric field arising inside the outer layer due to said electric conductor. On the other hand, the outer layer should have a resistivity sufficient to minimize the electrical losses therein.

Den fasta förbindningen mellan isoleringsmaterialet och de inre och yttre halvledande skikten skall vara så likformig över väsentligen hela gränsytan att inga kaviteter, porer eller dylikt uppstår. Vid de höga spänningsnivåer som avses enligt uppfinningen kommer den elektriska och termiska belastningen som kan uppstå att ställa synnerligen höga krav på isoleringsmaterialet. Det är känt att så kallade partial discharges, PD, generellt utgör ett allvarligt problem för isoleringsmaterial vid högspänningsanläggningar. Om kaviteter, porer eller dylikt uppstår kan vid höga elektriska spänningar inre koronaurladdningar uppstå, varvid isoleringsmaterialet gradvis bryts ned och detta till slut kan leda till elektriskt genomslag genom isoleringen. Detta kan medföra allvarliga haverier hos den elektro- magnetiska anordningen. isoleringen bör således vara homogen.The solid connection between the insulating material and the inner and outer semiconducting layers must be so uniform over substantially the entire interface that no cavities, pores or the like occur. At the high voltage levels referred to in the invention, the electrical and thermal load which may arise will place extremely high demands on the insulating material. It is known that so-called partial discharges, PD, generally pose a serious problem for insulation materials in high-voltage installations. If cavities, pores or the like occur, internal corona discharges can occur at high electrical voltages, whereby the insulating material gradually breaks down and this can eventually lead to electrical penetration through the insulation. This can lead to serious breakdowns in the electromagnetic device. the insulation should thus be homogeneous.

Det inre skiktet innanför isoleringen skall ha en elektrisk lednings- förmåga som är lägre än den hos den elektriska ledaren men till- räcklig för att det inre skiktet skall fungera potentialutjämnande och därmed utlämnande vad avser det elektriska fältet utanför det inre skiktet. Detta i kombination med den fasta förbindningen av det inre skiktet och isoleringen över väsentligen hela gränsytan, det vill säga frånvaron av kaviteter etc, innebär ett väsentligen likformigt elektriskt fält utanför det inre skiktet och minimal risk för PD.The inner layer inside the insulation must have an electric conductivity that is lower than that of the electrical conductor but sufficient for the inner layer to function as a potential equalizer and thus to provide the electric field outside the inner layer. This in combination with the fixed connection of the inner layer and the insulation over substantially the entire interface, i.e. the absence of cavities, etc., means a substantially uniform electric field outside the inner layer and minimal risk of PD.

Det föredrages att det inre skiktet och den fasta isoleringen utgörs av material med väsentligen lika termiska utvidgningskoefficienter.It is preferred that the inner layer and the solid insulation consist of materials with substantially equal coefficients of thermal expansion.

Detsamma föredras vad beträffar det yttre skiktet och den fasta isoleringen. Detta innebär att de inre och yttre skikten och den fasta isoleringen kommer att bilda ett isolationssystem som vid tempera- turförändringar utvidgar sig respektive drar sig samman likformigt såsom en monolitisk del utan att dessa temperaturförändringar ger 10 15 20 25 30 35 7 510 925 upphov till någon destruktion eller söndring i gränsytorna. Således säkerställs intim vidhäftning i kontaktytan mellan de inre och yttre skikten och den fasta isoleringen och förutsättningar för att vid- makthålla denna vidhäftning under långa driftsperioder. vidhäft- ningen skall vara av den arten att vidhäftningen mellan åtminstone det i det inre skiktet och den fasta isoleringen och företrädesvis också det yttre skiktet och den fasta isoleringen säkerställes också vid de böjningar som den elektriska ledningen och isolationssyste- met kommer att underkastas. Det påpekas här att kabeln för att kunna utföra trädningen av lindningen bör vara böjlig i en kröknings- radie som är mindre än 25 gånger kabeldiametern, företrädesvis mindre än 15 gånger kabeldiametern. Det mest föredragna är att kabeln är böjlig ned till en krökningsradie som är mindre än eller väsentligen lika med 8 gånger kabeldiametern.The same is preferred with respect to the outer layer and the solid insulation. This means that the inner and outer layers and the solid insulation will form an insulation system which, in the event of temperature changes, expands or contracts uniformly as a monolithic part without these temperature changes giving rise to any destruction or fragmentation of interfaces. Thus, intimate adhesion in the contact surface between the inner and outer layers and the solid insulation and conditions for maintaining this adhesion for long operating periods are ensured. the adhesion shall be of such a nature that the adhesion between at least that of the inner layer and the solid insulation and preferably also the outer layer and the solid insulation is also ensured at the bends to which the electrical line and the insulation system will be subjected. It is pointed out here that in order to be able to perform the threading of the winding, the cable should be flexible in a radius of curvature which is less than 25 times the cable diameter, preferably less than 15 times the cable diameter. Most preferably, the cable is flexible down to a radius of curvature less than or substantially equal to 8 times the cable diameter.

Det är väsentligt att isolationssystemet består av material med en god elasticitet. Materialens E-modul bör vara förhållandevis låg, det vill säga att materialens deformationsmotstånd skall vara förhållan- devis lågt. För att undvika att i gränszonen mellan olika skikt ingå- ende i isolationssystemet äventyrliga skjuvspänningar uppstår före- drages att elasticiteten (E-modulen) hos de i isolationssystemet ingående skikten är väsentligen lika.It is essential that the insulation system consists of materials with good elasticity. The E-modulus of the materials should be relatively low, ie the deformation resistance of the materials should be relatively low. In order to avoid that adventurous shear stresses arise in the boundary zone between different layers included in the insulation system, it is preferred that the elasticity (E-modulus) of the layers included in the insulation system is substantially equal.

Den elektriska belastningen på isolationssystemet minskar som en följd av att de av halvledande material bestående inre och yttre skikten kring isoleringen kommer att tendera att utgöra väsentligen ekvipotentiella ytor och att därigenom det elektriska fältet i själva isoleringen kommer att fördelas relativt jämnt över isoleringens tjocklek.The electric load on the insulation system decreases as a result of the fact that the inner and outer layers of the semiconductor material around the insulation will tend to constitute substantially equipotential surfaces and that the electric field in the insulation itself will be distributed relatively evenly over the thickness of the insulation.

Det är känt att högspänningskablar för överföring av elektrisk energi kan vara uppbyggda av ledare med en isolering av ett fast isole- ringsmaterial med inre och yttre skikt av halvledande material. Vid överföring av elektrisk energi så har man sedan länge tagit fasta på att isoleringen skall vara fri från defekter. Vid högspänningskablar för transmission ändras dock ej den elektriska potentialen utmed kabelns längd utan potentialen ligger i princip på samma nivå. Dock kan även vid högspänningskablar för transmissionsbruk uppstå 10 15 20 25 30 35 510 925 a momentana potentialskillnader på grund av transienta förlopp, så- som vid åsknedslag. Enligt föreliggande uppfinning utnyttjas vid den elektromagnetiska anordningen som lindning en böjlig kabel utfor- mad enligt efterföljande krav.It is known that high voltage cables for the transmission of electrical energy can be built up of conductors with an insulation of a solid insulation material with inner and outer layers of semiconducting material. When transferring electrical energy, it has long been established that the insulation must be free of defects. In the case of high-voltage cables for transmission, however, the electrical potential does not change along the length of the cable, but the potential is in principle at the same level. However, even with high-voltage cables for transmission use, instantaneous potential differences can occur due to transient processes, such as during lightning strikes. According to the present invention, in the electromagnetic device, a flexible cable formed according to the following claims is used as winding.

En ytterligare förbättring kan åstadkommas genom att den elek- triska ledaren i lindningen är uppbyggd av mindre så kallade karde- ler, av vilka åtminstone vissa är isolerade från varandra. Genom att göra dessa parter med relativt litet tvärsnitt, företrädesvis närmel- sevis runt, sä kommer det magnetiska fältet över parterna att uppvi- sa en konstant geometri i förhållande till fältet och uppkomsten av virvelströmmar minimeras därmed.A further improvement can be achieved in that the electrical conductor in the winding is built up of smaller so-called card parts, at least some of which are insulated from each other. By making these parts with a relatively small cross section, preferably approximately round, the magnetic field over the parties will show a constant geometry in relation to the field and the occurrence of eddy currents is thereby minimized.

Lindningen utgöres enligt uppfinningen således företrädesvis av en kabel innefattande den elektriska ledaren och det tidigare beskrivna isolationssystemet, varvid dettas inre skikt sträcker sig kring leda- rens parter. Utanför detta inre halvledande skikt finns kabelns hu- vudisolation i form av ett fast isoleringsmaterial.According to the invention, the winding thus preferably consists of a cable comprising the electrical conductor and the previously described insulation system, wherein its inner layer extends around the parts of the conductor. Outside this inner semiconductor layer is the cable's main insulation in the form of a solid insulating material.

Det yttre halvledande skiktet skall enligt uppfinningen uppvisa så- dana elektriska egenskaper att en potentialutjämning utmed ledaren säkerställes. Dock får det yttre skiktet icke uppvisa sådana led- ningsegenskaper att en ström kommer att ledas utmed ytan, vilket skulle ge uppkomst till förluster som i sin tur kan orsaka oönskad termisk belastning. För de inre och yttre skikten gäller de mot- ståndsuppgifter (vid 20°C) som definieras i efterföljande krav 22 och 23. För det inre halvledande skiktet gäller att det måste uppvisa tillräcklig elektrisk ledningsförmåga för att säkerställa potential- utjämning för det elektriska fältet men samtidigt måste detta skikt uppvisa sådan resistivitet att inneslutningen av det elektriska fältet säkerställes.According to the invention, the outer semiconductor layer must have such electrical properties that a potential equalization along the conductor is ensured. However, the outer layer must not exhibit such conductive properties that a current will be conducted along the surface, which would give rise to losses which in turn can cause undesired thermal load. For the inner and outer layers, the resistance data (at 20 ° C) defined in the following claims 22 and 23 apply. For the inner semiconductor layer, it must have sufficient electrical conductivity to ensure equipotential bonding for the electric field, but at the same time, this layer must exhibit such resistivity that the confinement of the electric field is ensured.

Det är viktigt att det inre skiktet utjämnar oregelbundenheter hos ledarens yta och bildar en ekvipotentialyta med hög ytfinish vid gränsytan mot den fasta isoleringen. Det inre skiktet kan bildas med varierande tjocklek men för att säkerställa en jämn yta med avseen- de på ledaren och den fasta isoleringen är tjockleken lämpligen mellan 0,5 och 1 mm. 10 15 20 25 30 35 9 510 925 En sådan böjlig lindningskabel som kommer till användning enligt föreliggande uppfinning vid dess elektromagnetiska anordning är en vidareutveckling av den i och för sig för transmissionsändamàl an- vända PEX-kabeln eller en kabel med EP-gummiisolation. Vidareut- vecklingen innefattar bland annat ett nytt utförande både vad den elektriska ledarens parter beträffar och också att kabeln, åtminstone vid vissa utföranden, icke avses ha något yttre hölje för mekaniskt skydd av kabeln. Dock är det möjligt enligt uppfinningen att utanför det yttre halvledande skiktet anordnas en ledande metallskärm och en yttre mantel. Metallskärmen kommer därvid att erhålla karaktä- ren av yttre mekaniskt och elektriskt skydd, exempelvis mot åsk- nedslag. Det föredrages att det inre halvledande skiktet kommer att ligga på den elektriska ledarens potential. För detta ändamål avses åtminstone en av den elektriska ledarens kardeler vara oisolerad och så anordnad att god elektrisk kontakt åstadkommes med det inre halvledande skiktet. Alternativt kan olika kardeler vara växelvis ledande med elektrisk kontakt mot det inre halvledande skiktet. Att tillverka transformator- eller reaktorlindningar av en böjlig kabel enligt ovan innebär drastiska skillnader vad gäller den elektriska fältfördelningen mellan konventionella krafttransformatorer/reaktorer och en krafttransformator/reaktor enligt uppfinningen. Den avgö- rande fördelen med en kabelformad lindning enligt uppfinningen är att det elektriska fältet är inneslutet i lindningen och att det således inte finns något elektriskt fält utanför det yttre halvledande skiktet.It is important that the inner layer evens out irregularities in the surface of the conductor and forms an equipotential surface with a high surface finish at the interface with the solid insulation. The inner layer can be formed with varying thickness, but in order to ensure a smooth surface with respect to the conductor and the solid insulation, the thickness is suitably between 0.5 and 1 mm. 10 15 20 25 30 35 9 510 925 One such flexible winding cable which is used according to the present invention in its electromagnetic device is a further development of the PEX cable used per se for transmission purposes or a cable with EP rubber insulation. The further development includes, among other things, a new design both as far as the parts of the electrical conductor are concerned and also that the cable, at least in certain designs, is not intended to have any outer casing for mechanical protection of the cable. However, it is possible according to the invention that a conductive metal shield and an outer sheath are arranged outside the outer semiconducting layer. The metal screen will thereby acquire the character of external mechanical and electrical protection, for example against lightning strikes. It is preferred that the inner semiconductor layer be at the potential of the electrical conductor. For this purpose, at least one of the strands of the electrical conductor is intended to be uninsulated and arranged so that good electrical contact is achieved with the inner semiconducting layer. Alternatively, different strands may be alternately conductive with electrical contact with the inner semiconductor layer. Manufacturing transformer or reactor windings from a flexible cable as above involves drastic differences in the electric field distribution between conventional power transformers / reactors and a power transformer / reactor according to the invention. The crucial advantage of a cable-shaped winding according to the invention is that the electric field is enclosed in the winding and that there is thus no electric field outside the outer semiconductor layer.

Det av den strömförande ledaren åstadkomna elektriska fältet upp- träder endast i den fasta huvudisoleringen. Både ur konstruktions- och tillverkningssynpunkt innebär det väsentliga fördelar: - Transformatorns lindningar kan utformas utan att behöva ta hänsyn till någon elektrisk fältfördelning och den under tekni- kens ståndpunkt omtalade transformeringen av parter bortfal- ler.The electric field provided by the live conductor appears only in the fixed main insulation. From both a design and manufacturing point of view, this means significant advantages: - The transformer windings can be designed without having to take into account any electric field distribution and the transformation of parts mentioned under the state of the art is eliminated.

- Transformatorns kärnkonstruktion kan utformas utan att be- höva ta hänsyn till någon elektrisk fältfördelning. 10 15 20 25 30 35 51Û 925 10 - Det behövs ingen olja för elektrisk isolation av lindningen, det vill säga lindningens omgivande medium kan vara luft.- The core construction of the transformer can be designed without having to take into account any electric field distribution. 10 15 20 25 30 35 51Û 925 10 - No oil is needed for electrical insulation of the winding, ie the surrounding medium of the winding can be air.

- Inga speciella anslutningar krävs för elektrisk förbindelse mellan transformatorns yttre anslutningar och de närmaste anslutna spolarna/lindningarna eftersom den elektriska an- slutningen till skillnad frän konventionella anläggningar är in- tegrerad med lindningen.- No special connections are required for electrical connection between the transformer's external connections and the nearest connected coils / windings, as the electrical connection, unlike conventional systems, is integrated with the winding.

- Den tillverknings- och provningsteknologi som behövs för en krafttransformator enligt uppfinningen är väsentligt enklare än för en konventionell krafttransformator/reaktor eftersom de un- der teknikens ståndpunkt beskrivna impregnerings-, torknings- och vakuumbehandlingarna med mera ej är behövliga.The manufacturing and testing technology required for a power transformer according to the invention is significantly simpler than for a conventional power transformer / reactor, since the impregnation, drying and vacuum treatments described in the prior art are no longer necessary.

Vid tillämpning av uppfinningen som en roterande elektrisk maskin uppstår en väsentligt reducerad termisk pàkänning pä statorn. Till- fälliga överbelastningar av maskinen blir därmed mindre kritiska och det blir möjligt att driva maskinen vid överlast under längre tid utan att riskera skador. Detta innebär stora fördelar för kraftverks- ägare som vid störningar idag snabbt tvingas koppla om till andra utrustningar för att säkerställa lagstadgade leveranskrav.When applying the invention as a rotating electrical machine, a significantly reduced thermal stress occurs on the stator. Temporary overloads of the machine thus become less critical and it becomes possible to operate the machine in case of overload for a longer period of time without risking damage. This means great benefits for power plant owners who, in the event of disruptions today, are quickly forced to switch to other equipment to ensure statutory delivery requirements.

Med en roterande elektrisk maskin enligt uppfinningen kan under- hàllskostnaderna minska väsentligt tack vare att transformator samt brytare inte behöver ingå i systemet för att koppla maskinen mot kraftnätet.With a rotating electric machine according to the invention, maintenance costs can be significantly reduced due to the fact that the transformer and switch do not have to be included in the system to connect the machine to the power grid.

Ovan har redan beskrivits hurusom det yttre halvledande skiktet hos lindningskabeln avses bli anslutet till jordpotential. Avsikten är därvid att skiktet utmed lindningskabelns hela längd skall hällas pà väsentligen jordpotential. Det är möjligt att uppdela det yttre halvle- dande skiktet genom avskärning i ett antal utmed lindningskabelns längd fördelade avsnitt, varvid varje enskilt skiktavsnitt kan anslutas direkt till jordpotential. Därmed skapas förutsättning för större lik- formighet utmed lindningskabelns längd. 10 15 20 25 30 35 11 510 925 Ovan har nämnts hurusom den fasta isoleringen och de inre och yttre skikten kan åstadkommas genom exempelvis extrudering.It has already been described above whether the outer semiconducting layer of the winding cable is intended to be connected to earth potential. The intention is then that the layer along the entire length of the winding cable should be poured on substantially earth potential. It is possible to divide the outer semiconductor layer by cutting into a number of sections distributed along the length of the winding cable, whereby each individual layer section can be connected directly to earth potential. This creates the conditions for greater uniformity along the length of the winding cable. 10 15 20 25 30 35 11 510 925 It has been mentioned above how the solid insulation and the inner and outer layers can be produced by, for example, extrusion.

Andra tekniker är emellertid också väl möjliga, exempelvis bildning av dessa inre och yttre skikt respektive isoleringen med hjälp av påsprutning av materialet ifråga.However, other techniques are also well possible, for example the formation of these inner and outer layers and the insulation by means of spraying of the material in question.

Det föredrages att lindningskabeln utformas med ett cirkulärt tvär- snitt. Dock kan också andra tvärsnitt komma till användning i fall där man önskar erhålla bättre packningstäthet.It is preferred that the winding cable be designed with a circular cross-section. However, other cross-sections can also be used in cases where it is desired to obtain a better packing density.

För att bygga upp spänning i den roterande elektriska maskinen läggs lindningskabeln i flera på varandra följande varv i spår i mag- netkärnan. Lindningen kan utföras såsom en flerskiktad koncentrisk kabellindning för att minska antalet härvändskorsningar. Kabeln kan utföras med trappad isolation för att bättre utnyttja magnetkärnan, varvid spårens utformning också kan anpassas till lindningens av- trappade isolation.To build up voltage in the rotating electrical machine, the winding cable is laid in several successive turns in grooves in the magnetic core. The winding can be designed as a multi-layered concentric cable winding to reduce the number of reversals. The cable can be made with stepped insulation to make better use of the magnetic core, whereby the design of the grooves can also be adapted to the stepped insulation of the winding.

En väsentlig fördel vid uppfinningens tillämpning vid en roterande elektrisk maskin är att det elektriska fältet är nära noll i härvänds- regionen utanför den yttre halvledaren och att med jordpotential på det yttre halvledande skiktet behöver inte det elektriska fältet sty- ras. Detta innebär att man inte kan få några fältkoncentrationer varken inom kärnan, i härvändsregioner eller i övergången mellan dessa.A significant advantage in the application of the invention in a rotating electric machine is that the electric field is close to zero in the reversal region outside the outer semiconductor and that with earth potential on the outer semiconductor layer the electric field does not need to be controlled. This means that no field concentrations can be obtained either within the core, in regions of origin or in the transition between them.

Vid ett förfarande för tillverkning av en anordning enligt uppfin- ningen utnyttjas såsom lindning en böjlig kabel som träds in i öpp- ningar utformade i spår i en magnetisk kärna hos den roterande elektriska maskinen. Kabelns böjlighet medför att en kabellängd kan förläggas i flera varv i en härva. Härvändarna kommer då att utgö- ras av böjzoner hos kablarna. Kabeln kan även skarvas på så sätt att dess egenskaper förblir konstanta över kabellängden. Detta förfarande innebär väsentliga förenklingar jämfört med teknikens ståndpunkt. De s k röbelstavarna är ej böjliga utan måste förformas till önskad form. lsolerlindning och impregnering av härvorna är också synnerligen komplicerade och dyrbar teknik vid framställning av roterande elektriska maskiner av idag. 10 15 20 25 30 35 510 925 12 Sammanfattningsvis gäller således att en elektromagnetisk anord- ning i form av en roterande elektrisk maskin enligt uppfinningen innebär ett betydande antal viktiga fördelar relativt motsvarande maskiner enligt teknikens ståndpunkt. För det första kan den upp- finningsenliga maskinen anslutas direkt till ett kraftnät vid alla typer av högspänning. En annan väsentlig fördel är att jordpotential kon- sekvent har förts längs åtminstone en del av och företrädesvis längs hela lindningen, vilket innebär att härvändsregionen kan göras kom- pakt och att stagningsanordningar i härvändsregionen kan anbringas på, i det närmaste, jordpotential. Såsom ovan redan påpekats med avseende på krafttransformatorer/reaktorer försvinner också vid roterande elektriska maskiner oljebaserade isolations- och kylsys- tem. Detta innebär att inga tätningsproblem uppstår och att den tidigare omtalade dielektriska ringen inte längre behövs. Väsentligt är också att all forcerad kylning kan ske på jordpotential.In a method of manufacturing a device according to the invention, a flexible cable is used as winding which is inserted into openings formed in grooves in a magnetic core of the rotating electrical machine. The flexibility of the cable means that a length of cable can be laid in several turns in a tangle. The inverters will then consist of bending zones in the cables. The cable can also be spliced in such a way that its properties remain constant over the cable length. This method involves significant simplifications compared to the prior art. The so-called rubble rods are not flexible but must be preformed to the desired shape. Soler winding and impregnation of the coils are also extremely complicated and expensive techniques in the manufacture of rotating electrical machines of today. 10 15 20 25 30 35 510 925 12 In summary, an electromagnetic device in the form of a rotating electric machine according to the invention thus entails a significant number of important advantages relative to corresponding machines according to the prior art. First, the machine according to the invention can be connected directly to a power grid for all types of high voltage. Another significant advantage is that earth potential has been consistently carried along at least part of and preferably along the entire winding, which means that the turning region can be made compact and that bracing devices in the turning region can be applied to, in the near future, earth potential. As already pointed out above with regard to power transformers / reactors, oil-based insulation and cooling systems also disappear with rotating electrical machines. This means that no sealing problems arise and that the previously mentioned dielectric ring is no longer needed. It is also important that all forced cooling can take place at ground potential.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till bifogade ritningar följer nedan en närmare beskrivning av såsom exempel anförda utföranden av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS With reference to the accompanying drawings, a more detailed description of exemplary embodiments of the invention follows.

På ritningarna är: Fig 1 en schematisk vy illustrerande en uppfinningsenlig anordning i form av en transformator, fig 2 en schematisk vy av en transformatorvariant, fig 3 en schematisk vy av en ytterligare transformatorvariant, fig 4 en vy av ett utförande liknande det i fig 3 men avseende en reaktor, fig 5 är en schematisk vy illustrerande ett generatorutförande, fig 6 en delvis skuren vy visande de i den aktuella modifierade standardkabeln ingående delarna, 10 15 20 25 30 35 13 510 925 fig 7 en axiell ändvy av en sektor/poldelning hos en magnetkrets enligt uppfinningen, fig 8 en vy visande den elektriska fältfördelningen kring en lindning hos en konventionell krafttransformator/reaktor, fig 9 en perspektivisk vy illustrerande en utföringsform av en kraft- transformator enligt uppfinningen, fig 10 en tvårsnittsvy illustrerande en relativt fig 1 modifierad kabel- struktur med flera elektriska ledare, och Fig 11 ett tvärsnitt av en ytterligare kabelstruktur omfattande flera elektriska ledare men i en annan anordning än den i fig 6.In the drawings: Fig. 1 is a schematic view illustrating a device according to the invention in the form of a transformer, Fig. 2 a schematic view of a transformer variant, Fig. 3 a schematic view of a further transformer variant, Fig. 4 a view of an embodiment similar to that of Fig. 3. but with respect to a reactor, Fig. 5 is a schematic view illustrating a generator embodiment, Fig. 6 is a partially cut-away view showing the parts included in the current modified standard cable, Fig. 7 is an axial end view of a sector / pole division of a magnetic circuit according to the invention, Fig. 8 is a view showing the electric field distribution around a winding of a conventional power transformer / reactor, Fig. 9 is a perspective view illustrating an embodiment of a power transformer according to the invention, Fig. 10 is a cross-sectional view illustrating a relatively Fig. 1 modified cable structure with several electrical conductors, and Fig. 11 a cross-section of a further cable structure comprising several electrical l but in a different device than that in Fig. 6.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEFORMER Den i fig 1 illustrerade elektromagnetiska anordningen har formen av en transformator. Denna uppvisar en magnetkrets 1 och två elek- triska kretsar 2, 3 vardera innefattande åtminstone en spolformad lindning 4 respektive 5.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The electromagnetic device illustrated in Fig. 1 is in the form of a transformer. This has a magnetic circuit 1 and two electrical circuits 2, 3 each comprising at least one coil-shaped winding 4 and 5, respectively.

I exemplet illustreras hurusom transformatorn uppvisar en kärna 6av ett magnetiskt material. Kärnan består lämpligen av ett paket av magnetiska skivor för att reducera virvelströmsförluster. Det påpe- kas emellertid att det icke är någon förutsättning för uppfinningens tillämpning att en kärna verkligen föreligger. Luftlindade utföranden etc är således väl möjliga inom ramen för uppfinningstanken. Härav följer att begreppet magnetkrets skall tolkas i vid bemärkelse. Be- greppet ifråga innebär således icke mer än att av förekommande lindningar 4, 5 genererade magnetfält skall vara kapabla att genere- ra ett magnetiskt flöde.The example illustrates how the transformer has a core 6 of a magnetic material. The core suitably consists of a package of magnetic disks to reduce eddy current losses. It is pointed out, however, that it is not a precondition for the application of the invention that a core really exists. Air-wound designs etc. are thus well possible within the scope of the inventive idea. It follows that the term magnetic circuit must be interpreted in a broad sense. The term in question thus means no more than that magnetic fields generated by existing windings 4, 5 must be capable of generating a magnetic flux.

Den uppfinningsenliga anordningen innefattar en generellt med 7 betecknad inrättning för att reglera funktionen hos transformatorn.The device according to the invention comprises a device generally denoted by 7 for regulating the function of the transformer.

Denna reglerinrättning 7 är anordnad att reglera frekvens, amplitud och/eller fas vad avser elektrisk effekt som lämnar transformatorn. i 10 15 20 25 30 35 510 925 14 exemplet bildar den elektriska kretsen 2 transformatorns primärsida medan den elektriska kretsen 3 utgör transformatorns sekundärsida.This control device 7 is arranged to control frequency, amplitude and / or phase with respect to electrical power leaving the transformer. In the example, the electrical circuit 2 forms the primary side of the transformer while the electrical circuit 3 constitutes the secondary side of the transformer.

Effekt från anordningen avgår således via sekundärkretsen 3, till vilken en schematiskt med 8 antydd belastning är kopplad. Denna belastning kan vara av godtyckligt slag, exempelvis rena förbrukare men också distributions- och transmissionsnät.Power from the device thus exits via the secondary circuit 3, to which a load schematically indicated by 8 is connected. This load can be of any kind, for example pure consumers but also distribution and transmission networks.

Reglerinrättningen 7 innefattar organ 9 för reglering av det magne- tiska flödet i magnetkretsen 1. Reglerorganet 9 inkluderar i exemp- let minst en till magnetkretsen 1 induktivt kopplad reglerlindning. I exemplet är denna reglerlindning 9 lindad kring ett parti av kärnan 6. l ett kärnlöst transformatorutförande måste reglerlindningen 9 samordnas så med primär- och sekundärlindningarna 4 respektive 5 att det i den kärnlösa magnetkretsen inducerade magnetiska flödet är induktivt kopplat till reglerlindningen 9.The control device 7 comprises means 9 for regulating the magnetic flux in the magnetic circuit 1. The control means 9 includes in the example at least one control winding inductively connected to the magnetic circuit 1. In the example, this control winding 9 is wound around a portion of the core 6. In a coreless transformer design, the control winding 9 must be coordinated with the primary and secondary windings 4 and 5, respectively, so that the magnetic flux induced in the coreless magnetic circuit is inductively connected to the control winding 9.

Reglerinrättningen 7 tänkes enligt ett föredraget utförande av upp- finningen vara av aktiv typ, det vill säga att styrinrättningen 7 skall vara anordnad att aktivt styra via reglerlindningen 9 så att det mag- netiska flödet i magnetkretsen 1 erhåller önskad karaktär. Det före- drages därvid att reglerinrättningen 7 inbegriper en yttre kraftkälla så att reglerinrättningen 7 skall vara kapabel att reglera det magne- tiska flödet genom magnetkretsen 1 genom att bringa en ström att flyta genom lindningen 9. Uppfinningen speciellt fördelaktig i samband med högspänningstillämpningar. Detta innebär följaktligen att förhållandevis hög spänning normalt avses vara förknippad med de elektriska kretsarna 2 och 3. För regleringsändamàl räcker det emellertid i ett sådant fall att reglerinrättningen 7 bringar en relativt hög ström att flyta i lindningen 9 med en relativt låg spänning. För regleringsändamàl kan därvid reglerinrättningen 7 vara anordnad att till det magnetiska flödet i magnetkretsen 1 addera ett magnetiskt tillskottsflöde. Detta tillskottsflöde kommer att adderas till det eljest förekommande flödet och genom lämplig styrning av detta tillskotts- flöde kan önskade parametrar med avseende på den via sekundär- kretsen 3 utgående effekten uppnås. Som underlag för sin regler- funktion kan inrättningen 7 vara anordnad att från en spännings- mätanordning 10 erhålla en spänningsinformation avseende spän- ningen i sekundärkretsen och/eller över belastningen 8. Ett ström- 10 15 20 25 30 35 15 510 925 mätningsorgan 11 tjänstgör för strömmätning i sekundärkretsen 3.According to a preferred embodiment of the invention, the control device 7 is intended to be of active type, i.e. the control device 7 should be arranged to actively control via the control winding 9 so that the magnetic flux in the magnetic circuit 1 acquires the desired character. It is then preferred that the control device 7 includes an external power source so that the control device 7 shall be capable of regulating the magnetic flux through the magnetic circuit 1 by causing a current to flow through the winding 9. The invention is particularly advantageous in connection with high voltage applications. Consequently, this means that relatively high voltage is normally intended to be associated with the electrical circuits 2 and 3. For control purposes, however, it is sufficient in such a case that the control device 7 causes a relatively high current to flow in the winding 9 with a relatively low voltage. For control purposes, the control device 7 can then be arranged to add a magnetic additional current to the magnetic flux in the magnetic circuit 1. This additional flow will be added to the otherwise occurring flow and by appropriate control of this additional flow the desired parameters with respect to the power output via the secondary circuit 3 can be achieved. As a basis for its control function, the device 7 can be arranged to receive from a voltage measuring device 10 a voltage information regarding the voltage in the secondary circuit and / or over the load 8. A current 10 15 20 25 30 35 15 510 925 measuring means 11 serves for current measurement in the secondary circuit 3.

Tillskottsflödet som genereras via reglerinrättningen 7 kan såsom tidigare nämnts nyttjas för att reglera frekvens, amplitud och/eller fas vad avser den via sekundärkretsen 3 utgående effekten.The additional flow generated via the control device 7 can, as previously mentioned, be used to regulate frequency, amplitude and / or phase with respect to the power output via the secondary circuit 3.

Det påpekas att reglerinrättningen 7 kan vara anordnad att via en ingång 12 erhålla externa reglerinstruktioner.It is pointed out that the control device 7 can be arranged to receive external control instructions via an input 12.

Det påpekas vidare att reglerinrättningen 7 kan vara anordnad att effektuera en passiv reglering via reglerlindningen 9. Med passiv reglering i detta avseende menas att kraft från någon yttre källa icke nyttjas för regleringen. l detta sammanhang påpekas att styrinrättningen 7 kan vara kapabel att över reglerlindningen 9 inkoppla ett eller flera passiva element, såsom resistorer, kapacitanser eller induktanser kopplade i serie eller parallellt.It is further pointed out that the control device 7 can be arranged to effect a passive control via the control winding 9. By means of passive control in this respect is meant that power from any external source is not used for the control. In this context it is pointed out that the control device 7 may be capable of connecting one or more passive elements over the control winding 9, such as resistors, capacitances or inductors connected in series or in parallel.

Dylika passiva element kopplade till reglerlindningen 9 på ett för ändamålet anpassat sätt möjliggör således olika inverkningar på det magnetiska flödet, vilka inverkningar i sin tur resulterar i kon- sekvenser vad beträffar frekvens, amplitud och/eller fas vad avser den elektriska effekten från anordningen.Such passive elements connected to the control winding 9 in a purpose-adapted manner thus enable different effects on the magnetic flux, which effects in turn result in consequences in terms of frequency, amplitude and / or phase in terms of the electrical power from the device.

I fig 1 framgår också hurusom anordningen på primärsidan uppvisar en spänningsmätanordning 13 och en strömmätanordning 14 i likhet med vad som förekommer pà sekundärsidan.Fig. 1 also shows whether the device on the primary side has a voltage measuring device 13 and a current measuring device 14 similar to what occurs on the secondary side.

I fig 2 illustreras ett transformatorutförande som skiljer sig från det nyss i fig 1 beskrivna blott i det avseendet att den magnetiska kretsen 1 här innefattar en kärna 6 som innefattar ett ytterligare ben 16 utöver det i fig 1 på sekundärsidan förekommande, med 15 be- tecknade och det på primärsidan förekommande och med 17 be- tecknade. Detta innebär således att kärnan 6 enligt fig 2 kommer att bilda två olika flödesbanor schematiskt angivna med 18 respektive 19. Reglerlindningen 9a är här anbragt kring det centrala benet 16, det vill säga vid flödesbanan 18, som givetvis genomgår transformatorns primärlindning 4. Den andra flödesbanan 19 där- emot passerar förbi reglerlindningen 9a via sekundärlindningen 5.Fig. 2 illustrates a transformer embodiment which differs from that merely described in Fig. 1 in that the magnetic circuit 1 here comprises a core 6 which comprises a further leg 16 in addition to that present in Fig. 1 on the secondary side, with 15 designated and that which occurs on the primary side and with 17 denoted. This thus means that the core 6 according to Fig. 2 will form two different flow paths schematically indicated by 18 and 19, respectively. The control winding 9a is arranged here around the central leg 16, i.e. at the flow path 18, which of course undergoes the transformer primary winding 4. The second flow path 19, on the other hand, passes by the control winding 9a via the secondary winding 5.

Via reglerinrättningen 7 är det nu möjligt att medelst reglerlind- ningen 9a påverka magnetflödet i benet 16, vilket i sin tur kommer 10 15 20 25 3O 35 510 925 16 att påverka magnetflödet i benet 15 genom sekundärsidans lindning 5. Uttryckt i andra ordalag är således reglerlindningen 9a här enbart förknippad med en av de två flödesbanorna.Via the control device 7, it is now possible to influence the magnetic flux in the leg 16 by means of the control winding 9a, which in turn will affect the magnetic flux in the leg 15 through the secondary side winding 5. Expressed in other words is thus the control winding 9a here is only associated with one of the two flow paths.

Varianten i fig 3 innebär tilläggande av en ytterligare reglerlindning 9b2 till den redan förekommande 9b1. Dessa två reglerlindningar anordnas kring var sin av benen 16b, 15b, det vill säga att dessa reglerlindningar 9b1 och 9b2 kommer att höra till var sin av flödes- banorna 18, 19. Reglerinrättningen 7b innefattar här en reglerings- enhet 20, som i sin tur styr reglerelement 21 respektive 22 samord- nade med reglerlindningarna 9b1 respektive 9b2. Genom att aktivt eller passivt styra reglerelementen 21, 22 via reglerenheten 20 kan anpassning göras så att det magnetiska flödet antingen går igenom blott en av flödesbanorna 18, 19 eller uppdelas på dessa.The variant in Fig. 3 involves the addition of an additional control winding 9b2 to the already existing 9b1. These two control windings are arranged around each of the legs 16b, 15b, i.e. these control windings 9b1 and 9b2 will each belong to the flow paths 18, 19. The control device 7b here comprises a control unit 20, which in turn controls control elements 21 and 22, respectively, coordinated with the control windings 9b1 and 9b2, respectively. By actively or passively controlling the control elements 21, 22 via the control unit 20, adjustment can be made so that the magnetic flux either passes through only one of the flow paths 18, 19 or is divided thereon.

I anslutning till fig 3 må också nämnas att transformatorns sekun- därlindning 4b innefattar åtminstone två seriekopplade lindningsde- lar 23 respektive 24. Huvudlindningsdelen 23 genomflytes av mag- netflödet i båda flödesbanorna 18, 19 medan lindningsdelen 24 blott genomflytes av flödet i flödesbanan 19. Detta innebär således att när medelst reglerlindningarna 9b1 och 9b2 magnetflödet tillåts att passera endast genom benet 16b något magnetflöde icke går ige- nom lindningsdelen 24. Detta innebär således en lägre utgående spänning än vad som gäller för driftsfallet när magnetflödet passe- rar helt genom flödesbanan 19 än när då båda sekundärlindningsde- larna 23 och 24 genomflytes av det totala magnetflödet. l ett sådant driftsfall avses följaktligen reglerlindningen 9b1 ha brutit magnetflö- det genom benet 16b helt eller åtminstone delvis.In connection with Fig. 3 it may also be mentioned that the secondary winding 4b of the transformer comprises at least two series-connected winding parts 23 and 24, respectively. The main winding part 23 is flowed through by the magnetic flux in both flow paths 18, 19 while the winding part 24 is only flowed through by the flow thus means that when by means of the control windings 9b1 and 9b2 the magnetic flux is allowed to pass only through the leg 16b no magnetic flux passes through the winding part 24. This thus means a lower output voltage than that which applies to the operating case when the magnetic flux passes completely through the flow path 19 than when then both secondary winding parts 23 and 24 are traversed by the total magnetic flux. Accordingly, in such an operating case, the control winding 9b1 is intended to have broken the magnetic flux through the leg 16b completely or at least partially.

I fig 4 illustreras ett reaktorutförande i någon mån påminnande om transformatorn enligt fig 3. Skillnaden består i att reaktorn saknar sekundärsida så att istället dess effektlindning är uppdelad i två lindningsdelar 25, 26. Såsom i det föregående utförandet förekom- mer två reglerlindningar 9c1 och 9c2, medelst vilka magnetflödet kan styras så att det i önskad grad passerar genom lindningsdelen 26. Hela flödet passerar alltid genom lindningsdelen 25. 10 15 20 25 30 35 17 510 925 I fig 5 illustreras ett synnerligen förenklat generatorutförande, vars rotor är betecknad 26. Denna tänkes i exemplet vara en perma- nentmagnetsrotor. Det vore emellertid också möjligt att utforma rotorn med fältlindningar. Magnetkretsen 1d uppvisar här en utgå- ende elektrisk krets 5d induktivt kopplad till magnetflödet i kärnan 6d. Kärnan 6d har partier belägna i anslutning till rotorn 26 så att under rotorns rotation permanentmagneterna kommer att generera ett magnetiskt flöde i kärnan. Detta flöde passerar genom den utgå- ende lindningen 5d och alstrar i denna en utgående effekt. Reglerin- rättningen 7d innefattar såsom tidigare en reglerlindning 9d induk- tivt kopplad till magnetkretsen 1d. Mätanordningar 10d respektive 11d för spänning och ström förekommer också här för övervakning av den utgående effekten. Med hjälp av relgerinrättningen 7d kan nu reglerlindningen 9d underkastas för regleringsändamålet erforderlig funktionalitet, passivt eller aktivt i ändamål att bibringa den utgåen- de effekten från generatorn önskade egenskaper med avseende på frekvens, amplitud och/eller fas.Fig. 4 illustrates a reactor design somewhat reminiscent of the transformer according to Fig. 3. The difference is that the reactor has no secondary side so that instead its power winding is divided into two winding parts 25, 26. As in the previous embodiment, there are two control windings 9c1 and 9c2. , by means of which the magnetic flux can be controlled so that it passes through the winding part 26 to the desired degree. The entire flux always passes through the winding part 25. Fig. 5 illustrates a particularly simplified generator design, the rotor of which is designated 26. This is thought in the example to be a permanent magnet rotor. However, it would also be possible to design the rotor with field windings. The magnetic circuit 1d here has an output electrical circuit 5d inductively connected to the magnetic flux in the core 6d. The core 6d has portions located adjacent to the rotor 26 so that during the rotation of the rotor the permanent magnets will generate a magnetic flux in the core. This flow passes through the outgoing winding 5d and generates in it an outgoing effect. The control device 7d comprises, as before, a control winding 9d inductively connected to the magnetic circuit 1d. Measuring devices 10d and 11d, respectively, for voltage and current are also present here for monitoring the output power. With the aid of the control device 7d, the control winding 9d can now be subjected to the required functionality for the control purpose, passively or actively in order to provide the output power from the generator desired properties with respect to frequency, amplitude and / or phase.

Det betonas att i figurerna ytterst förenklade utförandeformer redo- visas och detta närmare bestämt med endast en fas. I realiteten kan utförandena vara väsentligt mer komplicerade, i synnerhet flerfa- siga. Antalet lindningar och lindningsdelar kan vara väsentligt större än det som redovisats icke endast vad gäller primär- och sekundär- lindningar utan också vad gäller antalet reglerlindningar. Också magnetkretsarna kan ha varierande utförande i beroende av funktio- nella krav.It is emphasized that in the figures extremely simplified embodiments are presented, and this in particular with only one phase. In reality, the designs can be significantly more complicated, especially multi-phase. The number of windings and winding parts can be significantly greater than that reported not only in terms of primary and secondary windings but also in terms of the number of control windings. The magnetic circuits can also have varying designs depending on functional requirements.

Det påpekas speciellt att den omständigheten att enligt uppfin- ningen åtminstone en av förekommande lindningar inbegriper en elektrisk ledare omgiven av två inbördes åtskilda ekvipotentialskikt och en mellan dessa anbragt, fast isolering innebär att det elektriska fältet kring ledaren kommer att väsentligen inneslutas i kabeln så att primär- och sekundärlindningar med mycket stor frihet kan förläggas var som helst på den magnetiska kretsen. Till och med blandning av lindnlngarna är möjlig. Det påpekas också i detta sammanhang att reglerinrättningen är tillämpbar för transformatorer både av typen med kärna och skal. 10 15 20 25 30 35 510 925 18 l synnerhet vid högspänningstillämpningar är nyss beskriven ut- formning av lindningen lämplig. Det påpekas därvid att normalt reglerlindningen/reglerlindningarna 9 kommer att vara på lägre po- tential än effektlindningarna, varför reglerlindningen/reglerlind- ningarna icke nödvändigtvis måste vara utformade med sådant isolationssystem som åtminstone någon av effektlindningarna.It is pointed out in particular that the fact that according to the invention at least one of the existing windings comprises an electric conductor surrounded by two mutually separated equipotential layers and a fixed insulation arranged between them means that the electric field around the conductor will be substantially enclosed in the cable. and secondary windings with very great freedom can be placed anywhere on the magnetic circuit. Even mixing of the windings is possible. It is also pointed out in this context that the control device is applicable to transformers of both the core and shell type. 10 15 20 25 30 35 510 925 18 l especially in high voltage applications, the design of the winding just described is suitable. It is pointed out here that normally the control winding / control windings 9 will be at lower potential than the power windings, so the control winding / control windings do not necessarily have to be designed with such an insulation system as at least one of the power windings.

En viktig aspekt för att kunna nå fram till en elektromagnetisk anordning i enlighet med uppfinningen är att för åtminstone en av lindningarna, bortsett från reglerlindningen/-lindningarna använda en ledarkabel med fast elektrisk isolering, med ett inre halvledande skikt mellan isoleringen och en eller flera innanförliggande elektriska ledare och med ett yttre halvledande skikt beläget utanför isoleringen. Sådana kablar finns som standardkablar för andra krafttekniska användningsområden, nämligen krafttransmission. För att kunna redogöra för en utföringsform skall inledningsvis ges en kortfattad beskrivning av en standardkabel. Den inre strömförande ledaren består av ett antal kardeler. Kring kardelerna finns ett halvledande inre skikt eller hölje. Utanför detta halvledande inre skikt finns ett isolerande skikt av fast isolering. Den fasta isoleringen bildas av ett polymert material med låga elektriska förluster och hög genomslagsstyrka. Såsom konkreta exempel må nämnas polyeten (PE) och då särskilt tvärbunden polyeten (PEX) och etenpropen (EP). Kring det yttre halvledande skiktet kan vara anordnad en metallskärm och ett yttre isolerande hölje. De halvledande skikten består av ett polymert material, till exempel etensampolymer, med en elektriskt ledande beståndsdel, till exempel ledande sot. En sådan kabel kommer nedan att omtalas som en kraftkabel.An important aspect in order to be able to reach an electromagnetic device in accordance with the invention is to use at least one of the windings, apart from the control winding (s), a conductor cable with solid electrical insulation, with an inner semiconducting layer between the insulation and one or more internal electrical conductors and with an outer semiconductor layer located outside the insulation. Such cables are available as standard cables for other power engineering applications, namely power transmission. In order to be able to account for an embodiment, a brief description of a standard cable must initially be given. The internal current conductor consists of a number of strands. Around the strands there is a semiconducting inner layer or casing. Outside this semiconducting inner layer is an insulating layer of solid insulation. The solid insulation is formed of a polymeric material with low electrical losses and high breakdown strength. As concrete examples may be mentioned polyethylene (PE) and then especially crosslinked polyethylene (PEX) and ethylene propylene (EP). A metal shield and an outer insulating casing can be arranged around the outer semiconducting layer. The semiconducting layers consist of a polymeric material, for example ethylene copolymer, with an electrically conductive component, for example conductive soot. Such a cable will be referred to below as a power cable.

En föredragen utföringsform av en kabel avsedd som lindning i en roterande elektrisk maskin framgår av figur 6. Kabeln 41 visas i figuren som innefattande en strömförande ledare 42 som innefattar transponerade både oisolerade och isolerade kardeler.A preferred embodiment of a cable intended as winding in a rotating electrical machine is shown in Figure 6. The cable 41 is shown in the figure as comprising a live conductor 42 which comprises transposed both uninsulated and insulated strands.

Elmaskinmässigt transponerade, fast isolerade kardeler kan också tänkas. Dessa kardeler kan vara slagna/transponerade i ett antal skikt. Kring ledaren finns ett inre halvledande skikt 43 som i sin tur omges av ett homogent skikt av ett fast isoleringsmaterial. I 10 15 20 25 30 35 tai 510 925 isoleringen 44 saknas således helt isoleringsmaterial av vätske- och gastyp. Detta skikt 44 omges av ett yttre halvledande skikt 45. Den kabel som används som lindning i den föredragna utföringsformen kan vara försedd med metallskärm och yttre mantel men behöver inte vara detta. För att undvika inducerade strömmar och därmed förknippade förluster i det yttre halvledande skiktet 45 skärs detta av, företrädesvis i härvändsutliggningen, dvs i Övergångarna från plåtpaket till härvkorg. Avskärningen utföres så att det yttre halvledande skiktet 45 kommer att uppdelas i flera utmed kabeln fördelade, från varandra elektriskt helt eller delvis åtskilda delar.Electrically machined, firmly insulated strands are also conceivable. These strands can be beaten / transposed in a number of layers. Around the conductor is an inner semiconducting layer 43 which in turn is surrounded by a homogeneous layer of a solid insulating material. Thus, in the insulation 44, the insulation 44 is completely devoid of liquid and gas type insulation material. This layer 44 is surrounded by an outer semiconductor layer 45. The cable used as winding in the preferred embodiment may be provided with a metal shield and outer sheath but need not be so. In order to avoid induced currents and associated losses in the outer semiconductor layer 45, this is cut off, preferably in the end face alignment, ie in the transitions from sheet metal package to tangle basket. The cut-off is made so that the outer semiconductor layer 45 will be divided into several parts distributed along the cable, electrically completely or partially separated from each other.

Varje avskuren del ansluts sedan till jord varvid det yttre halv- ledande skiktet 35 kommer att hållas på eller nästan på jordpotential i hela kabellängden. Detta innebär att kring den fast isolerade lindningen vid härvändarna har de beröringsbara och de, efter viss tids användning, smutsiga ytorna endast försumbara potentialer till jord samt att de även orsakar försumbara elektriska fält.Each cut-off portion is then connected to ground whereby the outer semiconductor layer 35 will be held at or almost at ground potential throughout the cable length. This means that around the permanently insulated winding at the end faces, the touchable and, after a certain period of use, dirty surfaces only have negligible potentials to earth and that they also cause negligible electric fields.

För att optimera en roterande elektrisk maskin är magnetkretsens utformning vad beträffar spåren respektive tänderna av betydelse.In order to optimize a rotating electrical machine, the design of the magnetic circuit with regard to the grooves and the teeth, respectively, is important.

Spåren bör anslutas så nära härvsidornas hölje som möjligt. Det är också önskvärt att tänderna på varje radiell nivå är så breda som möjligt. Detta är viktigt för att minimera maskinens förluster, magnetiseringsbehov m m.The grooves should be connected as close to the casing side casing as possible. It is also desirable that the teeth at each radial level be as wide as possible. This is important to minimize machine losses, magnetization needs, etc.

Med tillgång till en ledare för lindningen som den ovan omtalade kabeln finns stora möjligheter att kunna optimera magnetkärnan ur nämnda synpunkter. I det följande refereras till en magnetkrets i den roterande elektriska maskinens stator. l figur 7 visas en utföringsform av en axiell ändvy av en sektor/poldelning 46 hos en maskin enligt uppfinningen. Rotor med rotorpol är betecknad med 47. Statorn är pä konventionellt sätt sammansatt av en laminerad kärna av elplåt successivt sammansatt av sektorformade plåtar.With access to a conductor for the winding such as the cable mentioned above, there are great opportunities to be able to optimize the magnetic core from the mentioned points of view. In the following, reference is made to a magnetic circuit in the stator of the rotary electric machine. Figure 7 shows an embodiment of an axial end view of a sector / pole division 46 of a machine according to the invention. Rotor with rotor pole is denoted by 47. The stator is in a conventional manner composed of a laminated core of electric plate successively composed of sector-shaped plates.

Från ett radiellt ytterst beläget ryggparti 48 av kärnan sträcker sig ett antal tänder 49 radiellt in mot rotorn. Mellan tänderna finns ett motsvarande antal spår 50. Användning av kablar 51 enligt ovan medger bl a att spårens djup för högspänningsmaskiner kan göras större än vad som har varit möjligt enligt teknikens ståndpunkt. 10 15 20 25 30 35 510 925 20 Spåret har ett mot rotorn avtrappat tvärsnitt eftersom behovet av kabelisolation blir lägre för varje Iindningsskikt in mot rotorn. Som det framgår av figuren består spàret av i huvudsak ett cirkulärt tvärsnitt 52 kring varje skikt hos Iindningen med smalare midjepartier 53 mellan skikten. Ett sådant spårtvärsnitt kan med viss rätt omtalas som ett "cykelkedjespår". Eftersom det i en sådan högspänningsmaskin kommer att behövas ett relativt stort antal skikt och tillgången på aktuella kabeldimensioner vad isolation och yttre halvledare beträffar är begränsat, kan det i praktiken bli svårt att åstadkomma en önskvärd kontinuerlig avtrappning av kabelisolering respektive statorspåret. l det i figur 7 visade utföringsexemplet användes kablar med tre olika dimensioner på kabelisolering, anordnade i tre i överensstämmelse därmed dimensionerade anordningar 54, 55 och 56, dvs att man i praktiken kommer att ha ett modifierat cykelkedjespår. Av figuren framgår också att statortanden 49 kan utformas med en praktiskt taget konstant radlell bredd utmed hela spårets djup.From a radially outermost back portion 48 of the core, a number of teeth 49 extend radially toward the rotor. Between the teeth there is a corresponding number of grooves 50. The use of cables 51 as above allows, among other things, that the depth of the grooves for high-voltage machines can be made greater than has been possible according to the state of the art. 10 15 20 25 30 35 510 925 20 The groove has a cross-section stepped towards the rotor as the need for cable insulation is lower for each winding layer towards the rotor. As can be seen from the figure, the groove consists essentially of a circular cross-section 52 around each layer of the winding with narrower waist portions 53 between the layers. Such a track cross-section can with some right be referred to as a "bicycle chain track". Since such a high voltage machine will require a relatively large number of layers and the availability of current cable dimensions in terms of insulation and outer semiconductors is limited, it can in practice be difficult to achieve a desired continuous phasing of cable insulation and stator groove respectively. In the exemplary embodiment shown in Figure 7, cables with three different dimensions of cable insulation are used, arranged in three devices 54, 55 and 56 dimensioned accordingly, ie in practice there will be a modified cycle chain groove. The figure also shows that the stator tooth 49 can be designed with a practically constant radial width along the entire depth of the groove.

Det påpekas ånyo att de i fig 7 med 54, 55 och 56 betecknade lindningssektionerna motsvarar den i fig 5 med 5d betecknade Iindningen. I fig 7 är däremot en eller flera lindningar motsvarande reglerlindningen 9 l fig 5 betecknad med hänvisningen 40. Dessa reglerlindningar 40 ligger i exemplet förlagda längst radiellt ut från rotorn. Det påpekas att det icke är nödvändigt att reglerlindningen 9 förläggs på den i fig 7 med 40 betecknade platsen. l en alternativ utföringsform kan den kabel som används som lindning vara en konventionell kraftkabel som den ovan omtalade.It is again pointed out that the winding sections denoted in Fig. 7 by 54, 55 and 56 correspond to the winding denoted by Fig. 5 by 5d. In Fig. 7, on the other hand, one or more windings corresponding to the control winding 9 in Fig. 5 are denoted by the reference 40. In the example, these control windings 40 are located furthest radially out from the rotor. It is pointed out that it is not necessary for the control winding 9 to be located in the place indicated by 40 in Fig. 7. In an alternative embodiment, the cable used as winding may be a conventional power cable such as the one discussed above.

Jordningen av det yttre halvledande skiktet 45 sker då genom att kabelns metallskärm och mantel skalas av på lämpliga platser. inom ramen för uppfinningen ryms ett stort antal, beroende på tillgängliga kabeldimensioner vad isolation och det yttre halvledarskiktet m m beträffar, alternativa utförlngsformer. Även utföringsformer med sk cykelkedjespår kan modifieras utöver vad som här beskrivits. 10 15 20 25 30 35 21 510 925 Som omtalat ovan kan magnetkretsen befinna sig i den roterande elektriska maskinens stator och/eller rotor. Magnetkretsens utformning kommer dock i stora drag att motsvara ovanstående beskrivning oberoende av om magnetkretsen befinner sig i statorn och/eller rotorn.The grounding of the outer semiconducting layer 45 then takes place by peeling off the metal shield and sheath of the cable in suitable places. within the scope of the invention, a large number of alternative embodiments can be accommodated, depending on the available cable dimensions in terms of insulation and the outer semiconductor layer, etc. Embodiments with so-called bicycle chain tracks can also be modified in addition to what is described here. 10 15 20 25 30 35 21 510 925 As discussed above, the magnetic circuit may be located in the stator and / or rotor of the rotating electric machine. However, the design of the magnetic circuit will broadly correspond to the above description regardless of whether the magnetic circuit is in the stator and / or the rotor.

Som lindning används företrädesvis en lindning som kan beskrivas som en flerskikts koncentrisk kabellindning. En sådan lindning innebär att antalet korsningar vid härvändorna har minimerats genom att samtliga härvor inom samma grupp har placerat radiellt utanför varandra. Detta medger också ett enklare förfarande vid tillverkningen och trädningen av statorlindningen i de olika spåren.As winding, a winding which can be described as a multilayer concentric cable winding is preferably used. Such a winding means that the number of intersections at the end turns has been minimized by all the turns within the same group being placed radially outside each other. This also allows a simpler procedure in the manufacture and threading of the stator winding in the various grooves.

Genom att den enligt uppfinningen använda kabeln är relativt lättböjlig låter sig lindningen åstadkommas genom en förhållandevis enkel trädningsoperation, i vilken den böjliga kabeln träds in i de öppningar 52 som finns i spåren 50. l figur 8 visas förenklat och principiellt den elektriska fältfördelningen kring en lindning hos en konventionell krafttransformator/reaktor, där 57 är en lindning och 58 en kärna och 59 anger ekvipotentiallinjer, dvs linjer där det elektriska fältet har samma storlek. Lindningens nedre del förutsättes befinna sig på jordpotential.Because the cable used according to the invention is relatively easily flexible, the winding can be achieved by a relatively simple threading operation, in which the flexible cable is inserted into the openings 52 located in the grooves 50. Figure 8 shows in simplified form and in principle the electric field distribution around a winding of a conventional power transformer / reactor, where 57 is a winding and 58 a core and 59 indicates equipotential lines, i.e. lines where the electric field is the same size. The lower part of the winding is assumed to be at ground potential.

Potentialfördelningen bestämmer isolationssystemets uppbyggnad eftersom man måste ha tillräcklig isolation både mellan intilliggande varv hos lindningen och mellan varje varv och jord. Av figuren framgår således att den övre av lindningen utsattes för de högsta isolationstekniska belastningarna. En lindnings utformning och placering relativt kärnan bestäms på detta sätt huvudsakligen av den elektriska fältfördelningen i kärnfönstret_ Den kabel som kan komma till användning i de lindningar som ingår i torra krafttransformatorer/reaktorer enligt uppfinningen har beskrivits med ledning av fig 1. Kabeln kan, som omtalat tidigare, vara försedd med andra för speciella ändamål avsedda ytterligare yttre skikt, exempelvis för att förhindra för höga elektriska påkänningar på övriga områden av transformatorn/reaktorn. Ur 10 15 20 25 30 510 925 22 geometrisk dimensionssynpunkt kommer de aktuella kablarna i regel att ha en ledararea som ligger mellan 2 och 3000 mm2 och en yttre kabeldiameter som ligger mellan 20 och 250 mm.The potential distribution determines the structure of the insulation system because you must have sufficient insulation both between adjacent turns of the winding and between each turn and earth. The figure thus shows that the upper part of the winding was exposed to the highest insulation technical loads. The design and location of a winding relative to the core is determined in this way mainly by the electric field distribution in the core window. The cable which can be used in the windings included in dry power transformers / reactors according to the invention has been described with reference to Fig. 1. previously, be provided with other special outer layers intended for special purposes, for example to prevent excessive electrical stresses in other areas of the transformer / reactor. From a geometrical dimensional point of view, the cables in question will generally have a conductor area of between 2 and 3000 mm2 and an outer cable diameter of between 20 and 250 mm.

Lindningar hos en torr krafttransformator/reaktor tillverkad av den under redogörelsen för uppfinningen redovisade kabeln kan komma till användning både vid enfas-, trefas- och flerfas- transformatorer/reaktorer oberoende av hur kärnan år utformad. En utföringsform framgår av figur 8 som visar en trefas laminerad kärntransformator. Kärnan består på konventionellt sätt av tre kärnben 60, 61 och 62 samt de sammanhållande oken 63 och 64. I den visade utföringsformen har bàde kärnbenen och oken avtrappade tvärsnitt.Windings of a dry power transformer / reactor manufactured by the cable reported during the description of the invention can be used in both single-phase, three-phase and multiphase transformers / reactors, regardless of how the core is designed. An embodiment is shown in Figure 8 which shows a three-phase laminated nuclear transformer. The core consists in a conventional manner of three core legs 60, 61 and 62 and the cohesive yokes 63 and 64. In the embodiment shown, both the core legs and the yoke have stepped cross-sections.

Koncentriskt kring kärnbenen finns de med kabel utformade lindningarna. Den i figur 9 visade utföringsformen har som det framgår tre koncentriska lindningsvarv 65, 66 och 67. Det innersta lindningsvarvet 65 kan representera primårlindningen och de två övriga lindningsvarven 63 och 64 kan representera sekundärlindningen. För att inte belasta figuren med för många detaljer är lindningarnas anslutningar ej visade. Av figuren i övrigt framgår att i den visade utföringsformen finns på vissa platser runt lindningarna distansskenor 68 och 69 med flera olika funktioner.Concentrically around the core legs are the cable-shaped windings. The embodiment shown in Figure 9 has, as can be seen, three concentric winding turns 65, 66 and 67. The innermost winding turn 65 may represent the primary winding and the other two winding turns 63 and 64 may represent the secondary winding. In order not to burden the figure with too many details, the connections of the windings are not shown. The figure in general shows that in the embodiment shown, in some places around the windings there are spacer rails 68 and 69 with several different functions.

Distansskenorna kan vara utformade av isolerande material avsedda att ge ett visst utrymme mellan de koncentriska lindnings- varven för kylning, stagning m m. De kan också vara utformade av elektriskt ledande material för att ingå i lindningarnas jordningssys- tem. lfig 9 är ej några reglerlindningar 9 inritade. 10 15 20 25 30 35 023 510 925 ÅLTERNATIVA KABELUTFORMNINGAR I den i fig 10 illustrerade kabelvarianten nyttjas lika hänvisningsbe- teckningar som tidigare blott med tillfogande av den utförandekarak- täristiska bokstaven a. I detta utförande omfattar kabeln flera elek- triska ledare 42a, som är inbördes åtskilda med hjälp av isoleringen 44a. Uttryckt i andra ordalag tjänstgör isoleringen 44a både för isolation mellan individuella angränsande elektriska ledare 42 och mellan dessa och omgivningen. De olika elektriska ledarna 42a kan förläggas på olika sätt, något som föranleder varierande tvärsnitts- form hos kabeln i dess helhet. I exemplet enligt fig 10 illustreras hurusom ledarna 42a är förlagda på en rät linje, något som föranle- der en relativt flat tvärsnittsform hos kabeln. Av detta kan slutsatsen dras att kabelns tvärsnittsform kan variera inom vida gränser.The spacer rails can be formed of insulating material intended to provide a certain space between the concentric winding turns for cooling, bracing, etc. They can also be designed of electrically conductive material to be included in the grounding system of the windings. Fig. 9, no control windings 9 are drawn. 10 15 20 25 30 35 023 510 925 ALTERNATIVE CABLE DESIGNS In the cable variant illustrated in Fig. 10, the same reference numerals as before are used only with the addition of the design characteristic letter a. In this embodiment, the cable comprises several electrical conductors 42a, which are separated by the insulation 44a. In other words, the insulation 44a serves both for insulation between individual adjacent electrical conductors 42 and between them and the environment. The different electrical conductors 42a can be laid in different ways, which causes varying cross-sectional shape of the cable as a whole. The example of Fig. 10 illustrates how the conductors 42a are laid in a straight line, which causes a relatively flat cross-sectional shape of the cable. From this it can be concluded that the cross-sectional shape of the cable can vary within wide limits.

I fig 10 tänkes mellan angränsande elektriska ledare föreligga en spänning som är mindre än fasspänning. Närmare bestämt tänkes de elektriska ledarna 42a i fig 10 vara bildade av olika varv i själva lindningen, något som innebär att spänningen mellan dessa angrän- sande ledare är förhållandevis måttlig.In Fig. 10, a voltage which is less than a phase voltage is thought to exist between adjacent electrical conductors. More specifically, the electrical conductors 42a in Fig. 10 are thought to be formed by different turns in the winding itself, which means that the voltage between these adjacent conductors is relatively moderate.

Såsom tidigare föreligger ett halvledande yttre skikt 45a utanför den av ett fast isoleringsmaterial åstadkomna isoleringen 44a. Ett inre skikt 43a av ett halvledande material är anordnat kring envar av nämnda elektriska ledare 42a, dvs att var och en av dessa uppvisar ett eget omgivande inre halvledande skikt 43a. Detta skikt 43a kommer således att fungera potentialutjämnande vad beträffar den individuella elektriska ledaren. varianten i fig 11 nyttjar lika hänvisningsbeteckningar som tidigare blott med tillägg av den utförandespecifika bokstaven b. Även här föreligger flera, närmare bestämt 3, elektriska ledare 42b. Mellan dessa tänkes i exemplet fasspänning föreligga, dvs en väsentligt högre spänning än den som föreligger mellan ledare 42a i utföran- det enligt fig 10. I fig 11 föreligger ett inre halvledande skikt 43b, innanför vilket de elektriska ledarna 42b är anordnade. Var och en av de elektriska ledarna 42b är emellertid omsluten av ett eget yt- terligare skikt 70 med egenskaper som motsvarar det inre skiktets 10 15 20 25 30 35 510 925 24 43b ovan diskuterade egenskaper. Mellan varje ytterligare skikt 70 och det kring dessa anordnade skiktet 43b föreligger isoleringsma- terial. Följaktligen kommer skiktet 43b att föreligga som ett poten- tialutjämnande skikt utanför de elektriska ledarnas egna ytterligare skikt 60 av halvledande material, varvid dessa ytterligare skikt 70 befinner sig i anslutning till respektive elektriska ledare 42b för att förläggas pà lika potential som denna.As before, a semiconducting outer layer 45a is present outside the insulation 44a provided by a solid insulating material. An inner layer 43a of a semiconductor material is arranged around each of said electrical conductors 42a, i.e. each of them has its own surrounding inner semiconductor layer 43a. This layer 43a will thus function as a potential equalizer with respect to the individual electrical conductor. the variant in Fig. 11 uses the same reference numerals as before only with the addition of the embodiment-specific letter b. Here, too, there are several, more specifically 3, electrical conductors 42b. Between these, in the example, phase voltage is thought to exist, ie a substantially higher voltage than that which exists between conductors 42a in the embodiment according to Fig. 10. In Fig. 11 there is an inner semiconducting layer 43b, inside which the electrical conductors 42b are arranged. However, each of the electrical conductors 42b is enclosed by its own additional layer 70 having properties corresponding to the properties of the inner layer 10b 20 25 5 510 925 24 43b discussed above. There is insulating material between each additional layer 70 and the layer 43b arranged around them. Consequently, the layer 43b will be present as a potential equalizing layer outside the electrical conductors' own additional layers 60 of semiconducting material, these additional layers 70 being adjacent to the respective electrical conductors 42b to be placed on equal potential therewith.

MÖJLIGA MODIFIKATIONER Det är givet att uppfinningen icke blott är begränsad till de utföran- den som ovan redovisats. Således kommer fackmännen inom tek- nikområdet att inse att en mängd detaljmodifieringar är möjliga när väl kännedom om den grundläggande uppfinningstanken erhållits utan att för den skull avvika från uppfinningstanken sådan denna definieras i efterföljande patentkrav. Såsom exempel påpekas att uppfinningen icke är begränsad till de specifika materialval som exemplifieras ovan. Funktionellt likvärdiga material kan således användas istället. Vad gäller tillverkningen av isolationssystemet enligt uppfinningen påpekas att också andra tekniker än extrudering och sprutning är möjliga så länge intimitet mellan de olika skikten uppnås. Vidare påpekas att fler ekvipotentialskikt skulle kunna anordnas. Exempelvis skulle ett eller flera ekvipotentialskikt av halvledande material kunna anbringas i isoleringen mellan de ovan som "inre" och "yttre" betecknade. Ånyo påpekas att det enligt uppfinningen normalt inte bör vara nödvändigt att utforma regler- lindningarna 9 medelst en sådan böjlig kabel som avhandlas ovan som en konsekvens av att reglerlindningen eller reglerlindningarna normalt ligger på lägre spänning än övriga lindningar hos aktuell elektromagnetisk anordning. Närmare bestämt kan övriga lindningar vara direkta högspänningslindningar. l övrigt påpekas att den ex- akta reglerprincipen vid utövande av det uppfinningsenliga förfaran- det kan varieras på en mängd sätt inom ramen för de reglerfunktio- ner som åsyftas.POSSIBLE MODIFICATIONS It is a given that the invention is not only limited to the embodiments described above. Thus, those skilled in the art will recognize that a variety of detailed modifications are possible once knowledge of the basic inventive concept has been obtained without departing from the inventive concept as defined in the appended claims. By way of example, it is pointed out that the invention is not limited to the specific material choices exemplified above. Functionally equivalent materials can thus be used instead. With regard to the manufacture of the insulation system according to the invention, it is pointed out that techniques other than extrusion and spraying are also possible as long as intimacy between the different layers is achieved. It is further pointed out that more equipotential layers could be arranged. For example, one or more equipotential layers of semiconductor material could be applied in the insulation between those referred to above as "inner" and "outer". It is again pointed out that according to the invention it should not normally be necessary to design the control windings 9 by means of such a flexible cable as discussed above as a consequence of the control winding or control windings normally being at lower voltage than other windings of the current electromagnetic device. More specifically, other windings can be direct high voltage windings. In addition, it is pointed out that the exact principle of control in the practice of the procedure according to the invention can be varied in a number of ways within the framework of the control functions referred to.

Claims (36)

10 15 20 25 30 35 25 510 925 Patentkrav10 15 20 25 30 35 25 510 925 Patent claims 1. Elektromagnetisk anordning innefattande åtminstone en magnet- krets (1) och åtminstone en elektrisk krets (2,3) innefattande åtminstone en lindning (4,5), varvid de magnetiska och elektriska kretsarna är induktivt kopplade till varandra och varvid anordningen innefattar en reglerinrättning (7) för att reglera funktionen hos anordningen, kännetecknad därav, att reglerinrättningen (7) är anordnad att reglera frekvens, amplitud och/eller fas vad avser elektrisk effekt till/från anordningen genom att reglerinrättningen innefattar organ (9) för reglering av det magnetiska flödet i magnetkretsen, och att den åtminstone ena lindningen (4,5) eller åtminstone en del därav innefattar minst en elektrisk ledare (42) med ett isolationssystem innefattande en elektrisk isolering (44) bildad av ett fast isoleringsmaterial och innanför detta ett inre skikt (43), att den åtminstone ena elektriska ledaren (42) är anordnad innanför det inre skiktet (43) och att det inre skiktet har en elektrisk konduktivitet som är lägre än den elektriska ledarens konduktivitet men tillräcklig för att bringa det inre skiktet (43) att fungera utjämnande vad avser det elektriska fältet utanför det inre skiktet.An electromagnetic device comprising at least one magnetic circuit (1) and at least one electrical circuit (2,3) comprising at least one winding (4,5), the magnetic and electrical circuits being inductively connected to each other and the device comprising a control device (7) for regulating the function of the device, characterized in that the control device (7) is arranged to regulate frequency, amplitude and / or phase in terms of electrical power to / from the device in that the control device comprises means (9) for regulating the magnetic the current in the magnetic circuit, and that the at least one winding (4,5) or at least a part thereof comprises at least one electrical conductor (42) with an insulation system comprising an electrical insulation (44) formed of a solid insulating material and within it an inner layer ( 43), that the at least one electrical conductor (42) is arranged inside the inner layer (43) and that the inner layer has an electrical conductor which is lower than the conductivity of the electric conductor but sufficient to cause the inner layer (43) to function smoothly with respect to the electric field outside the inner layer. 2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att reglerorganet innefattar minst en till magnetkretsen induktivt kopplad reglerlind- ning (9).Device according to claim 1, characterized in that the control means comprises at least one control winding (9) inductively connected to the magnetic circuit. 3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att reglerin- rättningen (7) är anordnad att reglera reluktansen i magnetkretsen.Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the control device (7) is arranged to control the reluctance in the magnetic circuit. 4. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att reglerinrättningen är anordnad att till det magnetiska flödet i magnetkretsen addera ett magnetiskt tillskottsflöde.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device is arranged to add a magnetic additional flux to the magnetic flux in the magnetic circuit. 5. Anordning enligt krav 3, kännetecknad därav, att i magnetkretsen ingår material med en permeabilitet större än 1 och att reglerinrättningen (7) är anordnad att reglera reluktansen i magnetkretsen genom att variera permeabiliteten hos en eller flera sådana zoner av magnetkretsen som har variabel permeabilitet. 10 15 20 25 30 35 510 925 26Device according to claim 3, characterized in that the magnetic circuit comprises material with a permeability greater than 1 and that the control device (7) is arranged to control the reluctance in the magnetic circuit by varying the permeability of one or more such zones of the magnetic circuit having variable permeability. . 10 15 20 25 30 35 510 925 26 6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att zonen eller zo- nerna med variabel permeabilitet innefattar ett eller flera gap i magnetkretsen.Device according to claim 5, characterized in that the zone or zones with variable permeability comprise one or more gaps in the magnetic circuit. 7. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att magnetkretsen saknar magnetisk kärna.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic circuit lacks a magnetic core. 8. Anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad därav, att lindningen är lindad kring en magnetkärna (6).Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the winding is wound around a magnetic core (6). 9. Anordning enligt krav 2 och ett eller flera av resterande krav, kännetecknad därav, att reglerlindningen (9) och den elektriska kretsens lindning (4,5) är anordnad att genomflytas av väsentligen samma magnetiska flöde.Device according to claim 2 and one or more of the remaining claims, characterized in that the control winding (9) and the winding (4,5) of the electrical circuit are arranged to flow through by substantially the same magnetic flux. 10. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att anordningen bildar en reaktor anordnad att medelst den åtmins- tone ena reglerlindningen reglera frekvens, amplitud och/eller fas avseende den elektriska effekt som flyter i den elektriska kretsens lindning (4,5).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device forms a reactor arranged to regulate the frequency, amplitude and / or phase by means of the at least one control winding with respect to the electric power flowing in the winding (4,5) of the electrical circuit. 11. Anordning enligt något av kraven 1-8 eller 10, kännetecknad därav, att den elektriska kretsen (2) uppvisar minst två seriekopplade lindningar (23, 24), att magnetkretsen innefattar åtminstone två alternativa flödesbanor (18,19), att den åtminstone ena reglerlindningen är anordnad att styra det magnetiska flödet att passera i någon av eller båda dessa flödesbanor och att den elektriska kretsens båda lindningar är så placerade att den ena av dem medelst sagda åtminstone ena reglerlindning är möjlig att koppla bort från magnetiskt flöde.Device according to one of Claims 1 to 8 or 10, characterized in that the electrical circuit (2) has at least two series-connected windings (23, 24), in that the magnetic circuit comprises at least two alternative flow paths (18, 19), in that it at least one control winding is arranged to control the magnetic flux to pass in one or both of these flow paths and that the two windings of the electrical circuit are positioned so that one of them by means of said at least one control winding can be disconnected from magnetic flux. 12. Anordning enligt något av kraven 1-9 eller 11, kännetecknad därav, att magnetkretsen är anordnad i statorn eller rotorn till en roterande elektrisk maskin.Device according to one of Claims 1 to 9 or 11, characterized in that the magnetic circuit is arranged in the stator or rotor of a rotating electrical machine. 13. Anordning enligt något av kraven 1-9, kännetecknad därav, att magnetkretsen (1) hör till en transformator med primär- och sekundärlindningar (4,5) och att primär- och sekundärlindningarna 10 15 20 25 30 35 27 510 925 samt reglerlindningen (9) är anordnade att genomflytas av samma magnetiska flöde.Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the magnetic circuit (1) belongs to a transformer with primary and secondary windings (4,5) and in that the primary and secondary windings 10 15 20 25 30 35 27 510 925 and the control winding (9) are arranged to flow through the same magnetic flux. 14. Anordning enligt något av kraven 1-8 vid en transformator, kän- netecknad därav, att transformatorns sekundärlindning innefattar åtminstone två seriekopplade lindningsdelar, att magnetkretsen innefattar åtminstone två alternativa fiödesbanor (18,19), att åtminstone två förekommande reglerlindningar (9b1,9b2,9c1,9c2)-är anordnade att styra det magnetiska flödet att passera i någon av eller båda dessa fiödesbanor och att sekundärlindningens båda lindningsdelar är så placerade att den ena av dem medelst reglerlindningarna är möjlig att koppla bort från magnetiskt flöde.Device according to one of Claims 1 to 8, in a transformer, characterized in that the secondary winding of the transformer comprises at least two series-connected winding parts, that the magnetic circuit comprises at least two alternative supply paths (18, 19), that at least two existing control windings (9b1, 9b2) 9c1,9c2) are arranged to control the magnetic flux to pass in one or both of these flow paths and that the two winding parts of the secondary winding are positioned so that one of them can be disconnected from magnetic flux by means of the control windings. 15. Anordning enligt något av kraven 11 och 14, kännetecknad därav, att den uppvisar en magnetkärna med åtminstone tre paral- lellkopplade ben och att två av dessa hör till olika fiödesbanor me- dan det tredje är gemensamt för de två flödesbanorna.Device according to one of Claims 11 and 14, characterized in that it has a magnetic core with at least three legs connected in parallel and that two of these belong to different flow paths while the third is common to the two flow paths. 16. Anordning enligt något föregående krav. kännetecknad därav, att isolationssystemet utanför isolationen innefattar ett yttre skikt (45), som har en elektrisk konduktivitet som är högre än den hos isolationen för att det yttre skiktet genom anslutning till jord eller eljest relativt låg potential skall förmå att fungera potentialutjämnande.Device according to any one of the preceding claims. characterized in that the insulation system outside the insulation comprises an outer layer (45), which has an electrical conductivity which is higher than that of the insulation in order for the outer layer to be able to function as a potential equalizer by connection to earth or otherwise relatively low potential. 17. Anordning enligt något föregående krav , kännetecknad av att det yttre skiktet är anordnat att i huvudsak innehålla det på grund av nämnda elektriska ledare (42) uppstàende elektriska fältet innanför det yttre skiktet (45).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer layer is arranged to contain substantially the electric field arising due to said electric conductor (42) inside the outer layer (45). 18. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att det inre skiktet (43,) och den fasta isoleringen uppvisar väsentligen lika termiska egenskaper.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43,) and the solid insulation have substantially the same thermal properties. 19. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav. att det yttre skiktet (45) och den fasta isoleringen uppvisar väsentligen lika termiska egenskaper. 10 15 20 25 30 35 510 925 23Device according to any one of the preceding claims, characterized therefrom. that the outer layer (45) and the solid insulation have substantially equal thermal properties. 10 15 20 25 30 35 510 925 23 20. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att nämnda åtminstone ena ledare (42) utgör minst ett induktionsvarv.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one conductor (42) constitutes at least one induction revolution. 21. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att det inre och/eller yttre skiktet (43, 45) innefattar ett halvledande material.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner and / or outer layer (43, 45) comprises a semiconducting material. 22. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det inre skiktet (43) och/eller det yttre skiktet (45) har en resistivitet mom området 10-6 Qom - 100 mom, lämpligen 10-3-1000 Qom, företrädesvis 1-500 Qom.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43) and / or the outer layer (45) has a resistivity in the range 10-6 Qom - 100 mom, preferably 10-3-1000 Qom, preferably 1 -500 Qom. 23. Anordning enligt något föregående krav , kännetecknad därav, att det inre skiktet (43) och/eller det yttre skiktet (45) har en resistans som per meter ledare/isolationssystem ligger inom området 50 pQ - 5 MQ.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43) and / or the outer layer (45) has a resistance which per meter of conductor / insulation system is in the range 50 pQ - 5 MQ. 24. Anordning enligt något föregående krav , kännetecknad därav, att den fasta isoleringen (44) och det inre skiktet (43) och/eller det yttre skiktet (45) utgörs av polymera material.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the solid insulation (44) and the inner layer (43) and / or the outer layer (45) are made of polymeric materials. 25. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det inre skiktet (43) och/eller det yttre skiktet (45) och den fasta isoleringen (44) är fast förbundna med varandra över väsentligen hela gränsytan för att säkerställa vidhäftning även vid böjning och tempera- turförändring.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43) and / or the outer layer (45) and the solid insulation (44) are firmly connected to one another over substantially the entire interface in order to ensure adhesion even during bending. and temperature change. 26. Anordning enligt något föregående krav kännetecknad därav, att den fasta isolationen och det inre skiktet och/eller det yttre skiktet är av material med hög elasticitet för att bibehålla den inbördes vidhäft- ningen vid påfrestningar under drift.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the solid insulation and the inner layer and / or the outer layer are of material with high elasticity in order to maintain the mutual adhesion during stresses during operation. 27. Anordning enligt något föregàende krav , kännetecknad därav, att den fasta isolationen och det inre skiktet och/eller det yttre skiktet är av material med väsentligen lika E-modul.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the solid insulation and the inner layer and / or the outer layer are of material with substantially equal E-modulus. 28. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det inre skiktet (43) och/eller det yttre skiktet (45) och den fasta 10 15 20 25 30 35 29 510 925 isoleringen (44) utgörs av material med väsentligen lika termiska utvidgningskoefficienter.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43) and / or the outer layer (45) and the solid insulation (44) are made of materials with substantially equal thermal coefficients of expansion. 29. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att ledaren (42) och dess isolationssystem utgör en lindning bildad medelst en böjlig kabel (41).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor (42) and its insulation system form a winding formed by means of a flexible cable (41). 30. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att det inre skiktet (43) är i elektrisk kontakt med den åtminstone ena elektriska ledaren (42).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer (43) is in electrical contact with the at least one electrical conductor (42). 31. Anordning enligt krav 30, kännetecknad därav, att nämnda åtminstone ena elektriska ledare (42) innefattar ett antal kardeler och att åtminstone en kardel hos den elektriska ledaren (42) är åtminstone delvis oisolerad och anordnad i elektrisk kontakt med det inre skiktet (43).Device according to claim 30, characterized in that said at least one electrical conductor (42) comprises a number of strands and that at least one strut of the electrical conductor (42) is at least partially uninsulated and arranged in electrical contact with the inner layer (43). ). 32. Anordning enligt något föregående krav, kännetecknad därav, att ledaren (42) och dess isolationssystem är utformade för hög spänning, lämpligen över 10 kV, särskilt över 36 kV och företrädesvis över 72,5 kV.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor (42) and its insulation system are designed for high voltage, suitably above 10 kV, in particular above 36 kV and preferably above 72.5 kV. 33. Anordning enligt krav 12, kännetecknad därav, att magnetkretsen innefattar en eller flera magnetiska kärnor (48) med spår (50) för lindningen (41).Device according to claim 12, characterized in that the magnetic circuit comprises one or more magnetic cores (48) with grooves (50) for the winding (41). 34. Anordning enligt något av kraven 12 och 32-33, kännetecknad därav, att den utgörs av en generator, motor eller synkronkompensa- tor. ~Device according to one of Claims 12 and 32 to 33, characterized in that it consists of a generator, motor or synchronous compensator. ~ 35. Anordning enligt något av kraven 12 och 32-34, kännetecknad därav, att den är direktansluten till ett för hög spänning, lämpligen 36 kV och däröver, utformat elkraftnät utan mellanliggande transformator.Device according to one of Claims 12 and 32 to 34, characterized in that it is directly connected to an excessively high voltage network, suitably 36 kV and above, without an intermediate transformer. 36. Anordning enligt något av kraven 1-11 och 13-32, kännetecknad därav, att den utgörs av en krafttransformator/reaktor.Device according to one of Claims 1 to 11 and 13 to 32, characterized in that it consists of a power transformer / reactor.
SE9704392A 1997-11-26 1997-11-26 Electromagnetic device SE510925C2 (en)

Priority Applications (20)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9704392A SE510925C2 (en) 1997-11-26 1997-11-26 Electromagnetic device
TR2000/01524T TR200001524T2 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
CN98811505A CN1279814A (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
EP98945740A EP1034546A1 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
BR9815037-5A BR9815037A (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
PL98340732A PL340732A1 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
EA200000572A EA002309B1 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
AU92916/98A AU9291698A (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
CA002309733A CA2309733A1 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
APAP/P/2000/001822A AP2000001822A0 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnectic device.
PCT/SE1998/001733 WO1999027546A1 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
JP2000522598A JP2001524748A (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
KR1020007005071A KR20010031962A (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic Device
UA2000052981A UA51823C2 (en) 1997-11-26 1998-09-29 Electromagnetic device
ARP980105994 AR015489A1 (en) 1997-11-26 1998-11-26 ELECTROMAGNETIC DEVICE
ZA9810822A ZA9810822B (en) 1997-11-26 1998-11-26 Electromagnetic device
PE1998001153A PE20000045A1 (en) 1997-11-26 1998-11-26 ELECTROMAGNETIC DEVICE
CO98069738A CO4810359A1 (en) 1997-11-26 1998-11-26 ELECTROMAGNETIC DEVICE
TW088104658A TW463187B (en) 1997-11-26 1999-03-24 Electromagnetic device
OA1200000154A OA11417A (en) 1997-11-26 2000-05-24 Electromagnetic device.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9704392A SE510925C2 (en) 1997-11-26 1997-11-26 Electromagnetic device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9704392D0 SE9704392D0 (en) 1997-11-26
SE9704392L SE9704392L (en) 1999-05-27
SE510925C2 true SE510925C2 (en) 1999-07-12

Family

ID=20409170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9704392A SE510925C2 (en) 1997-11-26 1997-11-26 Electromagnetic device

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP1034546A1 (en)
JP (1) JP2001524748A (en)
KR (1) KR20010031962A (en)
CN (1) CN1279814A (en)
AP (1) AP2000001822A0 (en)
AU (1) AU9291698A (en)
BR (1) BR9815037A (en)
CA (1) CA2309733A1 (en)
EA (1) EA002309B1 (en)
OA (1) OA11417A (en)
PL (1) PL340732A1 (en)
SE (1) SE510925C2 (en)
TR (1) TR200001524T2 (en)
TW (1) TW463187B (en)
UA (1) UA51823C2 (en)
WO (1) WO1999027546A1 (en)
ZA (1) ZA9810822B (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7398589B2 (en) * 2003-06-27 2008-07-15 Abb Technology Ag Method for manufacturing a transformer winding
KR100542245B1 (en) * 2003-12-23 2006-01-11 한국표준과학연구원 An Electronically Compensated Current Transformer for Instrumentation
JP5108251B2 (en) * 2006-04-26 2012-12-26 住友電気工業株式会社 Insulated wire and electric coil using the same
EP3494928B1 (en) 2010-10-05 2020-06-17 Edwards Lifesciences Corporation Prosthetic heart valve
GB201306194D0 (en) * 2013-04-05 2013-05-22 Univ Nottingham Diagnosis of incipient faults in a PMSM motor with coaxially insulated windings
CN103996490B (en) * 2014-04-30 2017-02-22 东莞市光华实业有限公司 Method for designing conjugate three-phase electric reactor
CN106464059B (en) * 2014-07-08 2018-10-23 日立汽车系统株式会社 The manufacturing method of stator coil, stator, calutron and stator coil
CA3010489C (en) * 2016-09-14 2024-03-19 Faraday Grid Limited An electrical power distribution network and process
SE541456C2 (en) * 2017-06-28 2019-10-08 Kkm Ab A variable shunt reactor
RU2686084C1 (en) * 2018-08-06 2019-04-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Axial multiphase stabilized transformer-phase regulator
US11588373B2 (en) 2019-07-15 2023-02-21 Industrial Technology Research Institute Kinetic energy recovery system with flywheel
US10903773B1 (en) 2019-07-15 2021-01-26 Industrial Technology Research Institute Kinetic energy recovery system with flywheel

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109098A (en) * 1974-01-31 1978-08-22 Telefonaktiebolaget L M Ericsson High voltage cable
US5036165A (en) * 1984-08-23 1991-07-30 General Electric Co. Semi-conducting layer for insulated electrical conductors

Also Published As

Publication number Publication date
EA002309B1 (en) 2002-02-28
KR20010031962A (en) 2001-04-16
EP1034546A1 (en) 2000-09-13
EA200000572A1 (en) 2000-10-30
JP2001524748A (en) 2001-12-04
UA51823C2 (en) 2002-12-16
OA11417A (en) 2004-04-20
CA2309733A1 (en) 1999-06-03
TW463187B (en) 2001-11-11
TR200001524T2 (en) 2000-11-21
SE9704392D0 (en) 1997-11-26
AU9291698A (en) 1999-06-15
PL340732A1 (en) 2001-02-26
BR9815037A (en) 2000-10-03
ZA9810822B (en) 1999-05-31
SE9704392L (en) 1999-05-27
CN1279814A (en) 2001-01-10
AP2000001822A0 (en) 2000-06-30
WO1999027546A1 (en) 1999-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1101033A (en) Winding and insulating system for extra high voltage electrical machine
TW454371B (en) Synchronous compensator plant
US20020063487A1 (en) Electromagnetic device
KR20010032215A (en) A wind power plant
KR20000016040A (en) Insulated conductor for high voltage windings and a method of manufacturing the same
SE510925C2 (en) Electromagnetic device
KR20010052086A (en) Synchronous compensator plant
KR100447489B1 (en) Insulated conductor for high-voltage windings
US11145455B2 (en) Transformer and an associated method thereof
SE512698C2 (en) Electric system with capacitive contact-free voltage measurement and control unit for reducing harmonics
KR20010032377A (en) Insulated conductor for high-voltage machine windings
AU737358B2 (en) Switch gear station
EP0901709B1 (en) Stator winding of a rotating electric machine and such a machine
SE520890C2 (en) Electromagnetic apparatus with magnetic field generating electric circuit
SE514823C2 (en) Reactor comprising cores connected to alternating or direct voltage source, used for protecting electrical equipment, contains coils formed by flexible conductor with shielding sheath
SE508765C2 (en) Power transformer-inductor for high transmission voltage
CZ20001906A3 (en) Electromagnetic device
SE523099C2 (en) Rotating electric machine for high voltage with stator, rotor and windings
SE513493C2 (en) Power transformer and reactor with windings with conductors

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed