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Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste im Raum zwischen den Spulenköpfen in Synchrongeneratoren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste, die im Raum zwischen den Spulenköpfen in Synchrongeneratoren entstehen.
Die Zusatzverluste, die im Raum zwischen den Spulenköpfen in Synchrongeneratoren entstehen, sind besonders störend bei grossen 2-poligen Turbogeneratoren, speziell bei langen Laufzeiten. Um diese Verluste zu vermindern, ist entweder ein Metallschirm oder eine magnetische Lamellierung auf dem Druck- ring des Stators befestigt worden. Diese bekannten Anordnungen haben jedoch beträchtliche Nach- teile.
Der Metallschirm wirkt derart, dass der Streufluss der Spulenköpfe im Metallschirm Ströme induziert, und diese induzierten Ströme eine entgegengerichtete magnetomotorische Kraft im Metallschirm verur- sachen, die den Streufluss Degrenzt. Da dieser jedoch durch sehr hohe Ströme in den Spulenköpfen erzeugt und durch einen verhältnismässig langen Luftweg begrenzt wird, sind sehr grosse Ströme im Metallschirm erforderlich, um den Streufluss nennenswert zu begrenzen, und diese Ströme verursachen ihrerseits bei ihrem Umlauf beträchtliche ohmsche Verluste.
Die magnetische Lamellierung auf den Druckringen ist dazu vorgesehen, die dort wegen des Streu- flusses der Spulenköpfe auftretenden Wirbelstromverluste zu begrenzen. Die Lamellierung vermindert jedoch den effektiven Luftweg des Streuflusses. und dadurch wird der Streufluss grösser und bringt grössere Verluste in den Spulenköpfen mit sich.
Diese Nachteile der bekannten Anordnungen werden durch unsere Erfindung vermieden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein ringförmiger Metallschirm mit hoher elektrischer Leitfähigkeit auf dem inneren Teil des Druckringes des Stators angebracht ist, und dass ein ringförmiger Körper aus lamelliertem magnetischem Material auf dem äusseren Teil des Druckringes des Stators angebracht ist, u. zw. konzentrisch mit und unmittelbar ausserhalb des genannten Metallschirmes.
Durch diese neue Anordnung wird eine grössere Herabsetzung der Verluste erhalten als mit den bekannten Anordnungen. Da die äussere magnetische Lamellierung einen alternativen Weg für den Streufluss ermöglicht, ist ein bedeutend kleinerer Strombelag im inneren Metallschirm erforderlich, um zu verhindern, dass der Fluss durch diesen fliesst. Die ohmschen Verluste im Metallschirm werden hiedurch kleiner. Da die magnetische Lamellierung entsprechend ausserhalb der Rotor-Achse angebracht ist, wird der Luftweg des Flusses verlängert, so dass die Lamellierung keine Vergrösserung des Streuflusses verursachen kann, was der Fall ist, wenn die Lamellierung den ganzen Druckring bedeckt.
Vom Gesichtspunkt der Herstellung aus, kann die Lamellierung vorteilhaft wie ein Ring aus magnetisch orientiertem Blechband ausgeführt sein.
Die Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch einen Teil eines Synchrongenerators zeigt, der eine erfindungsgemässe Anordnung aufweist.
In der Zeichnung ist der Rotor desaynchrongenerators mit 1 und sein Stator mit 2 bezeichnet. Einer der Spulenköpfe des Stators ist mit 3 bezeichnet und der Druckring, der das Statorpaket zusammenhält, mit 4. Der Metallschirm, der am inneren Teil des Druckringes angebracht ist, wird mit 6 bezeichnet und die am äusseren Teil des Druckringes angebrachte magnetische Lamellierung mit 5.
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Der Streufluss vom Spulenkopf 3 fliesst teilweise durch den Kupferschirm 6 und teilweise durch die magnetische Lamellierung 5. Der Teil des Flusses, der durch den Metallschirm 6 fliesst, induziert dort Wirbelströme. Diese Ströme verursachen eine entgegengerichtete magnetomotorische Kraft im Metallschirm und damit eine Richtungsänderung des Streuflusses vom Metallschirm zur magnetischen Lamellierung. Die äussere magnetische Lamellierung 5 lässt einen alternativen Weg für den Streufluss offen, dessen grösster Teil durch diese Lamellierung fliesst. Die ohmschen Verluste im Metallschirm werden hiedurch kleiner, weil der Fluss durch den Schirm und dadurch auch die Wirbelströme kleiner werden.
Die magnetische Lamellierung 5, zu welcher der Streufluss vom Metallschirm 6 gelenkt wird, ist in einem beträchtlichen Abstand von der Rotor-Achse und den Spulenköpfen entfernt angebracht, so dass der Streufluss und die Spulenkopfverluste auf Grund eines verkürzten Luftweges für den Streufluss nicht grösser werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste im Raum zwischen den Spulenköpfen in Synchrongeneratoren, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Schirm aus Metall mit grosser elektrischer Leitfähigkeit auf dem inneren Teil des Druckringes des Stators angebracht ist, und dass ein ringförmiger Körper aus lamelliertem magnetischem Material auf dem äusseren Teil des Druckringes des Stators angebracht ist, u. zw. konzentrisch mit dem Metallschirm und unmittelbar ausserhalb desselben.