CH424957A - Wicklung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators - Google Patents

Description

  Wicklung einer elektrischen     Maschine,    insbesondere       eines    Turbogenerators    Das     Nutenquerfeld    in den Wicklungsnuten elek  trischer Maschinen verdrängt die Ströme in massivem  Wicklungsmaterial einseitig. Diese     ungleichmässige     Stromverteilung wirkt sich in erhöhten Kupferver  lusten aus. Um den unerwünschten     Einfluss    des Nu  tenquerfeldes möglichst auszuschalten, werden bereits  seit langem die Stäbe nicht mehr aus massivem Ma  terial, sondern aus gegeneinander isolierten Einzellei  tern aufgebaut, die zudem noch so verdrillt sind, dass  sich in den von je zwei     Einzelleitern    gebildeten Schlei  fen die von Streuflüssen gebildeten Spannungen auf  heben.

   Dazu ist es allerdings notwendig, die zu Leiter  stäben     zusammengefassten    Einzelleiter mindestens um  360  zu verdrillen,     d.h.    jeder einzelne Teilleiter des  gleichen Leiterstabes muss über die aktive Eisenlänge  mindestens einmal jede mögliche Lage     eingenommen     haben.  



  Infolge der     Stirnstreufelder    entstehen jedoch auch  in einem um 360  verdrillten Leiter noch zusätzliche  Verluste, die durch die     360 -Verdrillung    nicht mehr  ausgeglichen werden können. Man hat deshalb schon  vorgeschlagen, die Leiterstäbe um 540  zu verdrillen,  um auch die von den     Stirnstreufeldern    herrührenden  Störspannungen auszugleichen. Dem     gleichen    Zweck  dienen auch Wicklungsanordnungen, bei denen die  Wickelköpfe von um 360  verdrillten Leiterstäben  nochmals für sich verdrillt sind.  



  Beide Wicklungsarten bedingen aber     eine    grosse  Anzahl von     Kröpfstellen    im Stab, die nur schwer un  terzubringen sind. Bei der letzteren Ausführung ist es  ausserdem sehr schwierig, die verdrillten Wickel  kopfenden in die gewünschte, bei Turbogeneratoren  meist     evolvente        Form    zu     bringen.    Ausserdem kann  die     Verdrillung    der     Wickelkopfenden    nur wirkungs-    voll sein, wenn     man    den Verlauf des     Stimstreufeldes     genau kennt,

   da     man    dementsprechend die     Abstände     der     Kröpfstellen    variieren muss.  



  Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, schlägt  die     Erfindung    eine Wicklung einer elektrischen Ma  schine mit Leiterstäben mit um 180  verdrillten Teil  leitern vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei  im gleichen     Nutenquerfeld        liegende    Stäbe mit durch  isolierten     Teilleitern    in     Reihe    geschaltet sind, wobei  ein Stab verdrillt ist, während der andere in gleichem       Drehsinn    verdrillt ist, wenn er von der gleichen Ma  schinenseite aus gesehen am Eintritt     in    seine Nut das  gleiche     Teilleiterbild    zeigt wie der erste genannte Stab  beim Austritt aus seiner Nut,

   oder im entgegengesetz  ten Drehsinn verdrillt ist, wenn sein     Teilleiterbild    beim       Nuteintritt    das     gleiche    Aussehen hat wie das Teil  leiterbild des erstgenannten Stabes beim     Nuteintritt.     



  Im Gegensatz zu der bisherigen Praxis, jeden ein  zelnen Leiterstab nur um 360  zu verdrillen, wird     ge-          mäss    der Erfindung jeder Stab nur um 180  verdrillt.  Eine solche     Verdrillung    ist ohne Schwierigkeiten auch  bei kurzen aktiven Eisenlängen und Stäben mit     gros-          ser        Teilleiterzahl    unterzubringen.  



       In    der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt zwei Leiterstäbe I und     1I,    die beide im  gleichen     Nutenquerfeld    liegen und in Serie geschaltet  sind. Die Einzelleiter 1 bis 6 beider hintereinander  geschalteter Stäbe sind     durchisoliert.    Die     Teilleiterbil-          der    a und b des Stabes I entsprechen den Schnitten  längs den     Linien        A-A    und     B-B    am Eintritt des Stabes  in bzw. beim Austritt des     Stabes    aus seiner Nut.

   Eben  so entsprechen die     Teilleiterbilder    c und d des Stabes       11    den     Schnitten    längs den Linien     C-C    und     D-D    beim      Eintritt des Stabes in bzw. beim Austritt     des    Stabes  aus seiner Nut. Wie man leicht feststellen kann, zeigt  der Stab     II    am     Eintritt    in seine Nut das gleiche Teil  leiterbild wie der Stab I beim Austritt aus seiner Nut.  Dann ist der Stab     1I    von der gleichen Maschinenseite  gesehen im gleichen Drehsinn verdrillt wie der Stab I.  



       Fig.    2 zeigt     im        Prinzip    das gleiche Bild wie     Fig.    1  und die Bezeichnungen entsprechen denen in     Fig.    1.  Hier zeigt aber der Stab     II    beim Eintritt in seine Nut  im Gegensatz zu     Fig.    1 das gleiche Bild wie der Stab  I beim Eintritt in seine Nut. Der Stab     1I    ist nun von  der gleichen Maschinenseite aus gesehen im entge  gengesetzten Drehsinn verdrillt wie der Stab I.  



  Die Wicklung gemäss der Erfindung hat die glei  chen elektrischen Vorteile wie die bisher übliche 540        Verdrillung    jedes einzelnen Leiterstabes. Die Hinter  einanderschaltung zweier je um 180  verdrillter Stäbe  aus     durchisolierten    Teilleitern in den beschriebenen       Verdrillungsrichtungen        ermöglicht    ebenfalls     einen    völ  ligen Ausgleich der vom     Nutenquerfeld    und von den       tangentialen    und radialen Komponenten des Stirn  streufeldes erzeugten Spannungen,

   da auch hier jeder  Einzelleiter     beimDurchlauf    von     zweiNuten    jede mög  liche     Lage        inerhalb    der Nuten einnimmt.  



  Ein wesentlicher     Vorteil    der Erfindung besteht  darin, dass die Anzahl der     Kröpfstellen    gegenüber der  540      Verdrillung    um     Y    geringer ist.  



  Die Erfindung ist aber nicht auf das Ausführungs  beispiel beschränkt.  



  Man kann     z.B.    auch ein     ganzzahliges        Vielfaches     von zwei     Leiterstäben    in Reihe schalten. Von dieser  Anzahl in Reihe geschalteter Stäbe gleichen sich im  mer zwei gegenseitig aus, die im gleichen     Nutenquer-          feld    liegen. Diese beiden müssen nicht zwangsläufig  nebeneinander     in    direkt benachbarten Nuten liegen,  sondern es kann sich zum Beispiel bei vier     hinterein-          andergeschalteten    Stäben der erste Stab mit dem drit  ten und der zweite mit dem     vierten    ausgleichen.

         D.h.    also, dass     zwischen    je zwei sich ausgleichenden  Stäben eine beliebige Anzahl weiterer Stäbe geschal  tet sein kann, die sich ihrerseits wiederum zusammen  mit geeigneten anderen Stäben, die irgendwo     in    der  Wicklung liegen können, ausgleichen.  



       Zweckmässigerweise    empfiehlt es sich auch, nach  jedem sich ausgleichenden     Stabpaar    oder einem     ganz-          zahligen        Vielfachen    davon, an Stellen     also,    an denen       jeweils    ein     völliger    Ausgleich der Störspannungen  stattgefunden hat, die Einzelleiter der Stäbe unterein  ander     kurzzuschliessen    und dort massive Stirnverbin  dungen vorzusehen.  



  Die     Erfindung    ist aber nicht auf Stäbe mit zwei  Ebenen     beschränkt.    Sie     kann    auch angewendet werden    bei Stäben mit vier Leiterebenen, die in sehr breiten  Nuten angeordnet sind. Bei solchen     Vier-Ebenen-Stä-          ben    empfiehlt     es    sich, die beiden inneren Ebenen     un-          tereinander    um 180  zu verdrillen und die beiden     äus-          seren    Ebenen um die inneren Ebenen herum ebenfalls  um 180  zu verdrillen.  



  Die beiden inneren bzw. die beiden äusseren  Ebenen werden dann mit den entsprechenden Ebenen  gleichwertiger Stäbe in Reihe     geschaltet.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wicklung einer elektrischen Maschine, mit Leiter stäben mit um 180 verdrillten Teilleitern, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im gleichen Nutenquerfeld liegende Stäbe mit durchisolierten Teilleitern in Reihe geschaltet sind, wobei ein Stab verdrillt ist, während der andere in gleichem Drehsinn verdrillt ist, wenn er von der gleichen Maschinenseite aus gesehen am Eintritt in seine Nut das gleiche Teilleiterbild zeigt wie der erstgenannte Stab beim Austritt aus seiner Nut, oder im entgegengesetzten Drehsinn,

   verdrillt ist wenn sein Teilleiterbild beim Nuteintritt das gleiche Aussehen hat wie das Teilleiterbild des erstgenann ten Stabs beim Nuteintritt. UNTERANSPRÜCHE 1. Wicklung, nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen je zwei sich ausgleichen den Stäben weitere Stäbe liegen. 2.

   Wicklung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass nach jedem Stabpaar oder einem ganzzahligen Vielfachen davon, an Stellen, an denen jeweils ein völliger Ausgleich der Störspannungen statt findet, die Einzelleiter untereinander elektrisch kurz geschlossen sind. 3. Wicklung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Einzelleiter Hohlleiter verwen det sind. 4. Wicklung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Teilleitern oder Teilleiterebenen Kühlkanäle angeordnet sind. 5.

   Wicklung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Leiterstäbe solche mit vier Lei terebenen verwendet werden, bei denen die Stäbe der beiden inneren Ebenen untereinander um 180 ver drillt sind, während die der beiden äusseren Ebenen um die beiden inneren Ebenen herum ebenfalls um 180 verdrillt sind.