CH397842A - Two-layer damper winding for a synchronous machine, in particular a single-phase generator - Google Patents

Two-layer damper winding for a synchronous machine, in particular a single-phase generator

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CH397842A
CH397842A CH940862A CH940862A CH397842A CH 397842 A CH397842 A CH 397842A CH 940862 A CH940862 A CH 940862A CH 940862 A CH940862 A CH 940862A CH 397842 A CH397842 A CH 397842A
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CH
Switzerland
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damper winding
layer damper
conductor
bars
designed
Prior art date
Application number
CH940862A
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German (de)
Inventor
Sattler Philipp Klaus Ing Dr
Philipp Dipl Ing Keilmann
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
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    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
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    • HELECTRICITY
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    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors

Description

  

      Zweischichtdämpferwicklung    für eine     Synchronmaschine,     insbesondere einen     Einphasengenerator       Der Hauptzweck der     Dämpferwicklung    von  Wechselstromgeneratoren ist die     Abdämpfung    von  gegebenenfalls auftretenden inversen Drehfeldern.  Diese entstehen in Drehstromgeneratoren nur bei       Schieflast,    während sie bei     Einphasengeneratoren     stets vorhanden sind und damit dauernd abgedämpft  werden müssen.

   Da demgemäss die     Dämpferwicklun-          gen    von     Einphasengeneratoren    im Gegensatz<B>zu</B>  denen von Drehstromgeneratoren fortwährend  stromführend sind, kommt der Ausbildung der  Kühlung der     Dämpferwicklung    von     Einphasengene-          ratoren    besondere Bedeutung zu.  



  Es ist bekannt,     Dämpferwicklungsstäbe    von Tur  bogeneratoren zwecks intensiver     Kühlung'als    Hohl  leiter auszubilden und das Kühlmedium durch diese  Hohlleiter hindurchzudrücken. Es ist auch bereits  bekannt, die Leiter zwischen denen die Kühlkanäle  der     Statorwicklung    von Synchrongeneratoren ange  ordnet sind, in radialer Richtung verschieden dick  auszuführen, wobei die dem Rotor zugekehrten Lei  ter eine grössere Dicke besitzen als die dem     Nutgrund     zugekehrten Leiter. Durch eine solche Anordnung  wird der     Stromverdrängungseffekt    verringert und  damit werden die Kupferverluste der Wicklung ver  kleinert.  



  Die Neuerung hat die Aufgabe, die Kupferver  luste einer     Dämpferwicklung    eines Synchrongenera  tors,     insbes.    eines     Einphasenwechselstromgenerators     herabzusetzen und eine günstige Anordnung für die  Abführung der Verlustwärme zu schaffen.     Neue-          rungsgemäss    enthalten die in einer Nut liegenden  Stäbe der     Zweischichtdämpferwicklung    gemeinsam  mindestens einen     Kühlgaskanal,    der in Umfangsrich  tung symmetrisch zur Mitte der Stäbe liegt, gegen-    über der radialen Mitte der Stäbe jedoch in Richtung  auf die Läuferachse verschoben angeordnet ist.  



  In den     Fig.   <B>1 -</B> 4 sind Ausführungsbeispiele der  Erfindung dargestellt.  



  In der     Fig.   <B>1</B> ist der     Nutquerschnitt    einer     Därn-          pferwicklungsleiteranordnung    dargestellt, bei der der  obere Leiter<B>1</B> als Volleiter und der untere Leiter 2  als Hohlleiter ausgebildet ist. Dabei ist der Hohlleiter  2 mit einem ovalem Kühlkanal versehen. Das Kühl  medium wird an den Austrittsstellen des Hohlleiters  aus dem     Rotorballen    durch seitliche     öffnungen    ein  geführt. Innerhalb der Wickelköpfe ist der untere  Leiter, der im     Rotoreisen    als Hohlleiter ausgebildet  ist, zwecks Platzersparnis als Volleiter ausgebildet.  



  In     Fig.    2 ist der     Nutquerschnitt    einer     Dämpfer-          wicklungsleiteranordnung    dargestellt, bei der der  Oberstab als Volleiter ausgebildet ist und der Unter  stab auf der dem Oberstab zugekehrten Seite mit  einer Längsnut versehen ist.  



  In der     Fig.   <B>3</B> ist der     Nutquerschnitt    einer     Däm-          pferwicklungsleiteranordnung    dargestellt, bei der zwi  schen den beiden Profilleitern<B>1</B> und 2 der Kühlkanal  <B>3</B> liegt.  



  Eine Abwandlung der Leiteranordnung der     Fig.   <B>3</B>  ist in der     Fig.    4 dargestellt. Hier ist der obere Leiter<B>1</B>  der     Fig.   <B>3</B> unterteilt in einen     Massivleiter    4 und einen  Profilleiter<B>5,</B> der den gleichen Querschnitt und das  gleiche Profil, wie der untere Leiter 2 besitzt. Eine  solche Anordnung hat den Vorzug, dass nur eine     Pro-          füleitertype    bei der     Dämpferwicklung    zur Verwen  dung zu kommen braucht.  



  Die in den     Fig.    2<B>-</B> 4 dargestellten Leiteranord  nungen können ebenso wie die in     Fig.   <B>1</B> dargestellte  Leiteranordnung im Wickelkopf ausgebildet sein, wo      im Wickelkopf die Profilleiter durch     Massivleiter    er  setzt sind. Unter Umständen kann es zweckmässig  sein, in jedem in einer Nut liegenden Leiterpaar zwei  oder mehr nebeneinander liegende Kühlkanäle vorzu  sehen. Dadurch kann eine grössere Festigkeit der       Dämpferwicklung    gegen die Druckbeanspruchung  durch     Fliehkrafteinwirkung    erzielt werden.



      Two-layer damper winding for a synchronous machine, in particular a single-phase generator The main purpose of the damper winding in AC generators is to dampen any inverse rotating fields that may occur. These occur in three-phase generators only when the load is unbalanced, while they are always present in single-phase generators and therefore have to be permanently damped.

   Since the damper windings of single-phase generators, in contrast to those of three-phase generators, are continuously energized, the formation of the cooling of the damper winding of single-phase generators is of particular importance.



  It is known to design damper winding bars of turbo generators for the purpose of intensive cooling as a hollow conductor and to push the cooling medium through this hollow conductor. It is also already known that the conductors between which the cooling ducts of the stator winding of synchronous generators are arranged to be of different thickness in the radial direction, with the conductor facing the rotor having a greater thickness than the conductor facing the groove base. Such an arrangement reduces the current displacement effect and thus the copper losses in the winding are reduced.



  The innovation has the task of reducing the copper losses of a damper winding of a synchronous generator, especially a single-phase alternator, and to create a favorable arrangement for dissipating the heat loss. According to the innovation, the bars of the two-layer damper winding located in a groove jointly contain at least one cooling gas duct which is symmetrical to the center of the bars in the circumferential direction, but is arranged shifted in the direction of the rotor axis relative to the radial center of the bars.



  Exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. 1-4.



  In FIG. 1, the groove cross section of a cased winding conductor arrangement is shown in which the upper conductor 1 is designed as a solid conductor and the lower conductor 2 as a waveguide. The waveguide 2 is provided with an oval cooling channel. The cooling medium is passed through lateral openings at the exit points of the waveguide from the rotor body. Within the end windings, the lower conductor, which is designed as a waveguide in the rotor iron, is designed as a solid conductor to save space.



  2 shows the groove cross-section of a damper winding conductor arrangement in which the upper bar is designed as a solid conductor and the lower bar is provided with a longitudinal groove on the side facing the upper bar.



  In FIG. 3, the slot cross-section of a damper winding conductor arrangement is shown, in which the cooling channel 3 lies between the two profile conductors 1 and 2.



  A modification of the conductor arrangement of FIG. 3 is shown in FIG. 4. Here the upper conductor <B> 1 </B> of FIG. <B> 3 </B> is divided into a solid conductor 4 and a profile conductor <B> 5, </B> which have the same cross section and the same profile, like the lower conductor 2 has. Such an arrangement has the advantage that only one type of professional conductor needs to be used for the damper winding.



  The conductor arrangements shown in FIGS. 2 - 4, like the conductor arrangement shown in FIG. 1, can be formed in the winding head, where the profile conductors are replaced by solid conductors in the winding head . Under certain circumstances it can be useful to provide two or more cooling channels lying next to one another in each conductor pair lying in a groove. As a result, the damper winding can be made stronger against the compressive stress caused by the effects of centrifugal force.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Zweischichtdämpferwicklung für eine Synchron maschine, insbesondere einen Einphasengenerator, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Nut liegen den Stäbe der Zweischichtdämpferwicklung minde stens gemeinsam einen Kühlgaskanal enthalten, der in Umfangsrichtung symmetrisch zur Mitte der Stäbe liegt gegenüber der radialen Mitte der Stäbe jedoch in Richtung auf die Läuferachse verschoben angeordnet ist. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Zweischichtdämpferwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberstab <B>(1)</B> als Volleiter und der Unterstab (2) als Hohlleiter ausgebildet ist. <B> PATENT CLAIM </B> Two-layer damper winding for a synchronous machine, in particular a single-phase generator, characterized in that the bars of the two-layer damper winding located in a groove at least together contain a cooling gas channel which is symmetrical to the center of the bars in the circumferential direction opposite the radial one However, the center of the bars is arranged shifted in the direction of the rotor axis. SUBClaims <B> 1. </B> Two-layer damper winding according to patent claim, characterized in that the upper bar <B> (1) </B> is designed as a solid conductor and the lower bar (2) as a waveguide. 2. Zweischichtdämpferwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberstab <B>(1)</B> als Volleiter ausgebildet ist und der Unterstab auf der dem Oberstab zugekehrten Seite mit einer Längs nut versehen ist. <B>3.</B> Zweischichtdämpferwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der in radialer Richtung dicker ausgebildete Oberstab und der in radialer Richtung dünner ausgebildete Unterstab an den einander zugekehrten Seiten<B>je</B> mit einer Längs nut versehen sind. 4. Zweischichtdämpferwicklung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Un terstab im Wickelkopf der Läuferkappe als Volleiter ausgebildet sind. 2. Two-layer damper winding according to patent claim, characterized in that the upper rod <B> (1) </B> is designed as a full conductor and the lower rod is provided with a longitudinal groove on the side facing the upper rod. <B> 3. </B> Two-layer damper winding according to patent claim, characterized in that the upper bar, which is thicker in the radial direction, and the lower bar, which is thinner in the radial direction, have a longitudinal groove on the mutually facing sides are provided. 4. Two-layer damper winding according to patent claim, characterized in that the upper and lower rod in the winding head of the rotor cap are designed as full conductors.
CH940862A 1961-08-09 1962-08-07 Two-layer damper winding for a synchronous machine, in particular a single-phase generator CH397842A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415897A1 (en) * 1978-01-25 1979-08-24 Bbc Brown Boveri & Cie COOLING CHANNELS AND METHOD FOR THEIR MANUFACTURING
WO2000010750A1 (en) * 1998-08-19 2000-03-02 Ums Schweizerische Metallwerke Ag Electrically-conductive hollow profile
EP2919367A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Rotor of a rotating electric machine

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