AT269277B - Hochspannungs-Mehrphasensynchronmaschine - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Hochspannungs-Mehrphasensynchronmaschine 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungs-Mehrphasensynchronmaschine, bei der jede Spule der Ständerwicklung einenStänderzahn umgibt und in ein hermetisch verschlossenes Gehäuse eingekapselt ist und der Läufer eine Dämpferwicklung aufweist. 



   Bekannt sind Hochspannungsgeneratoren der oben erwähnten Art, bei denen die Zahl der Ständerzähne etwa der doppelten Läuferpolzahl gleich ist und auf jedem zweitenStänderzahn konzentrische Spulen angeordnet sind. Die Spulen werden in besondere Gehäuse eingeschlossen und bilden zusammen die Ständerwicklung mit Öl-Papier-Isolation. 



   Die Maschinen dieser Art sind mit folgenden Nachteilen behaftet :
Es ist ausserordentlich schwierig, eine hinreichende Durchschlagfestigkeit der Isolierung zu erreichen, da keine elektrischen Abschirmungen vorhanden sind. 



   Der Schrittverkürzungsfaktor fällt bei einer Zähnezahl der Maschine von 4p zu niedrig aus. 



   Weist die Maschine keine Dämpferwicklungen auf oder wird eine übliche Dämpferwicklung verwendet, die aus massiven, gegen die Nutenwände nicht isolierten Stäben besteht, die nur im Bereich der Polschuhe angeordnet sind, so lassen sich brauchbare Werte für den induktiven Streuwiderstand der Ständerwicklung bei den technisch zu rechtfertigenden Maschinendimensionen schwer erreichen. Die Verluste in einer Dämpferwicklung aus massiven Stäben erweisen sich als sehr hoch. 



   Diese Nachteile sind der Grund dafür, dass die Abmessungen der Synchronmaschinen sehr gross angenommen werden müssen. Wie die Untersuchungen gezeigt haben, stehen die Generatoren oben beschriebener Art in technisch-wirtschaftlicher Hinsicht gegenüber den   bekannten Synchrongeneratoren   mit nachgeschaltetem Transformator zur Spannungserhöhung wesentlich nach. 



   Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der oben erwähnten Nachteile. 



   Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Mehrphasensynchronmaschine für einen Nennspannungsbreich von 35 bis 500 kV zu entwickeln, die in ihrer Wirtschaftlichkeit den bekannten in Zusammenschaltung mit Zwischentransformatoren arbeitenden Synchronmaschinen überlegen ist. 



   Diese Aufgabe wird nach der Erfindung wie folgt gelöst :
1. Jede der Spulen der Ständerwicklung ist zumindest mit zwei elektrisch leitenden Schirmen zur Herabsetzung der elektrischen Feldstärke in der Isolierung umgeben,
2. die Zähnezahl des Ständers je Pol (2p) und Phase (m), die gleich 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Zahl b der oben genannten Bruchzahl mindestens 3 beträgt, demnach die Zahl der Zähne gleich einer ganzen, der dreifachen Polpaarzahl der Maschine am nächsten liegende Zahl ist und
3. die bei ausgeprägter Polausführung nicht nur in den Polschuhen, sondern auch in der Pollücke   untergebrachten Stäbe   der Läuferdämpferwicklung, sind aus einem verdrillten Leiter hergestellt und gegen die Nutenwände isoliert. 



   Die Erfindung sieht weiters vor, dass die Ständerwicklung ein- oder zweilagig gewickelt ist, wobei jede Spule der Wicklung mit zwei Metallschirmen versehen ist, von denen einer zwischen dem Spulengehäuse und der Isolierung derSpule gegen das Gehäuse angeordnet und geerdet wird, während der zweite Metallschirm zwischen der erwähnten Isolierung und den Spulenleitern seinen Platz hat und mit den Spulenleitern elektrisch in Verbindung steht. Um eine gleichmässige Verteilung der Dämpferwicklung über den Läuferumfang zu erreichen und die Polschuhstreuung zu vermindern, ist es nach der Erfindung vorteilhaft, einen Teil der Dämpferwicklung bei einem Läufer mit ausgeprägten Polen in den Pollücken und bei einem Läufer mit nichtausgeprägten Polen in den sich im Bereich der grossen Läuferzähne befindlichen Nuten unterzubringen. 



   Zum besseren Verständnis wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen nachstehend näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch den Ständer einer nach der Erfindung ausgebildeten Synchronmaschine, deren Ständerwicklung in zwei Lagen gewickelt ist, Fig. 2 denselben Ständer mit einer einlagigen Ständerwicklung, Fig. 3 einen Querschnitt der in eine Ständernut eingelegten Wicklungsspule, Fig. 4 einen Längsschnitt einer Ständerspule und Fig. 5 einen Querschnitt durch die Läuferpole. 



   Der Ständer, dessen Schnitt Fig. 1 und 2 zeigt, weist zunächst die   Ständerzähne-l-auf. Zur   Verkleinerung der Verluste und Herabsetzung des induktiven Streuwiderstandes wird die Zahl der Ständerzähne etwa gleich der dreifachen Polpaarzahl gewählt. Die Ständerwicklung (Ankerwicklung) besteht aus mehreren   Mehrwindungsspulen --2--, von   denen jede nur einen Ständerkernzahn umgibt. Es werden entweder alle   Zähne-l-des   Ständerkernes (Fig. 1) oder nur die Hälfte davon (Fig, 2) mit Wicklungsspulen versehen, wobei im letzten Falle die Spulen auf jedem zweiten Ständerzahn angeordnet werden. 



   Bei einer dreiphasigen Ständerwicklung ist die Spulenzahl durch drei teilbar. 



   Um eine sinusförmige Änderung der EMK zu erhalten, wird die Zähnezahl des Ständers je Pol und und Phase, die gleich 
 EMI2.1 
 und eine echte   unkürzbare Bruchzahl   ist, so gewählt, dass der Zähler der Bruchzahl b mindestens 3 beträgt. (Hier bedeutet : z = Zähnezahl des Ständers, p = Polpaarzahl, m = Phasenzahl.) Aus allen möglichen der obigen Bedingung genügenden Varianten für die Ständerzähnezahl ist diejenige Zähnezahl zu wählen, die der dreifachen Polpaarzahl der Maschine am nächsten liegt. 



   Die oben erwähnten Bedingungen für die Auswahl der Ständerzähnezahl sind nur bei einer Polpaarzahl zu erfüllen, die gleich 5 ist oder darüber liegt. 



   Beträgt beispielsweise die Polpaarzahl p   =16,   so sind laut den obigen Darlegungen nur folgende Zähnezahlen des Ständers brauchbar : z   =42,   45,51 und 54. Dabei kommen Wicklungen mitSpulenanDrdnung, bei der jeder zweite Ständerzahn eine Spule erhält, nur bei geraden Zähnezahlen (z = 42   Dder   54) in Betracht, während bei Anordnung der Spulen auf jedem Ständerzahn die ungeraden Zähnezahlen (z = 45 oder 51) vorzuziehen sind, da sie näher an der dreifachen Polpaarzahl 3p = 48 liegen. 



  Bei einer Zähnezahl z = 42 beträgt beispielsweise 
 EMI2.2 
 
Die Wicklungsspule --2-- (Fig. 3) des Generatorständers besteht aus Lagen --3--, die mit einem Lsolierten Leiter gewickelt werden. Zwischen den Spulenlagen sind   Zwischenräume --4-- und   Kanäle - vorgesehen. Die ersteren werden mit einem festen Isolierstoff gefüllt, während die zweiten durch Line Flüssigkeit mit hohen Isoliereigenschaften durchflossen werden. 



   Die Spule ist gegen das Gehäuse durch ein Dielektrikum --6-- isoliert. 



   Um die Betriebsverhältnisse für die Isolierung der Spule gegen das Gehäuse zu begünstigen, ist die ; pule mit zwei Metallschirmen versehen, von denen einer,   u. zw.   der Innenschirm --7--, mitden 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

1. EMI3.2 <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 ganzen, der dreifachen Polpaarzahl der Maschine am nächsten liegende Zahl ist und 3. die bei ausgeprägter Polausführung nicht nur in den Polschuhen, sondern auch in der Pollücke untergebrachten Stäbe der Läuferdämpferwicklung, sind aus einem verdrillten Leiter hergestellt und gegen die Nutenwände isoliert.

   2. Mehrphasensynchronmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung des Ständers einlagig ausgeführt ist.

   3. Mehrphasensynchronmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklung zweilagig ausgeführt ist.

   4. Mehrphasensynchronmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch leitende Metallabschirmungen verwendet werden, von denen eine (8) zwischen Gehäuse (10) und Isolierung (6) der Spule (2) angeordnet, geerdet ist, während die zweite Abschirmung (7) zwischen Isolierung (6) und Leitern der Spule (2) angeordnet, mit den letzteren elektrisch verbunden ist (Fig. 3).

   5. Mehrphasensynchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass ihre Dämpfungswicklungsstäbe bei ausgeprägten Polen zum Teil in den Pollücken angeordnet sind.

   6. Mehrphasensynchronmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Dämpfungswicklungsstäbe bei einem Läufer mit nicht ausgeprägten Polen in Nuten angeordnet ist, die sich im Bereich der grossen Läuferzähne befinden.