DE1170056B

DE1170056B - Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste im Raum zwischen den Spulenkoepfen von Synchrongeneratoren

Info

Publication number: DE1170056B
Application number: DEA35636A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Olav Karsten
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-09-26
Filing date: 1960-09-23
Publication date: 1964-05-14

Description

Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste im Raum zwischen den Spulenköpfen von Synchrongeneratoren - Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste in den außerhalb der Stirnflächen des Statorkernes liegenden Teilen von Synchrongeneratoren. Diese Verluste sind bekanntlich besonders störend bei großen zweipoligen Turbogeneratoren. Um sie zu vermindern, hat man bisher entweder einen Metallschirm oder eine magnetische Lamellierung auf dem Druckring des Stators befestigt, oder man hat sowohl Ringe aus Metall großer elektrischer Leitfähigkeit als auch Ringe aus lamelliertem mechanischem Material verwendet. Die bekannten Anordnungen haben aber beträchtliche Nachteile.
Ein Metallschirm wirkt derart, daß der Streufluß der Spulenköpfe im Metallschirm Ströme induziert. Diese verursachen im Metallschirm eine entgegengerichtete magnetomotorische Kraft, die den Streufluß begrenzt. Da dieser aber von einem sehr hohen Strom in den Spulenköpfen erzeugt und ein verhältnismäßig langer Luftweg zu überbrücken ist, sind sehr große Ströme im Metallschirin erforderlich, um den Streufluß nennenswert zu begrenzen. Diese Ströme verursachen also ihrerseits beträchtliche ohmsche Verluste.
Eine magnetische Lamellierung auf den Druckringen soll die in ihnen wegen des Streuflusses der Spulenköpfe auftretenden Wirbelstromverluste begrenzen. Die Lamellierung vermindert jedoch den effektiven Luftweg des Streuflusses, dadurch wird der Streufluß größer und bringt größere Verluste in den Spulenköpfen mit sich.
Die erwähnten bekannten Kombinationen eines leitenden Metallschirins mit einer Lamellierung haben den Mangel, daß sie neben großen Herstellungskosten noch so große Verluste in den Metallschirmen haben, daß sie eine beträchtliche Verringerung des Wirkungsgrades bewirken.
Auch die Erfindung verwendet gleichzeitig einen leitenden Metallschirm und eine Lamellierung. Die Anordnung ist aber erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der ringförmige Schirm aus Metall mit großer elektrischer Leitfähigkeit auf dem inneren Teil des Diuckringes des Stators und der ringförinige Körper aus lamelliertem magnetischem Material auf dem äußeren Teil des Druckringes außerhalb des Metallschirines konzentrisch zu diesem und an ihn anschließend angebracht sind.
Durch diese Anordnung wird eine größere Herabsetzung der Verluste erhalten als mit den bekannten Anordnungen. Da die äußere 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 Metallschinn werden hierdurch kleiner. Da die Lamellierung etwas außerhalb der Rotorachse 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 Druck.ring bedeckt.
Vom Gesichtspunkt der Herstellung aus kann die Lamellierung vorteilhaft als Ring aus magnetisch orientiertem Blechband ausgeführt sein.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch einen Teil eines Synchrongenerators mit der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt.
In der Zeichnung ist der Rotor des Synchrongenerators mit 1 und sein Stator mit 2 bezeichnet. Einer der Spulenköpfe des Stators ist mit 3 bezeichnet und der Druckring, der das Statorbündel zusammenhält, mit 4. Der Metallschirm, der am inneren Teil des Druckringes angebracht ist, ist niit 6 bezeichnet, und die am äußeren Teil des Druckringes angebrachte Lamellierung mit 5.
Der Streufluß vom Spulenkopf 3 fließt teilweise durch den Kupferschirm 6 und teilweise durch die Lainellierung 5. Der Teil des Flusses, der durch den Metallschinn 6 fließt, induziert dort Wirbelströme. Diese Ströme verursachen eine entgegengerichtete magnetomotorische Kraft im Metallschirm und damit eine Richtungsänderung des Streuflusses vom Metallschirm zur Lamellierung. Die äußere Lamellierung 5 läßt einen alternativen Weg für den Streufluß offen, dessen größter Teil durch diese Lamellierung fließt. Die ohmschen Verluste ün Metallschirm werden hierdurch kleiner, weil der Fluß durch den Schirm, und dadurch auch die Wirbelströme, kleiner werden. Die Lamellierung 5, zu welcher der Streufluß vom Metallschirm 6 gelenkt wird, hat einen beträchtlichen Ab- stand von der Rotorachse und den Spulenköpfen, so daß der Streufluß und die Spulenkopfverluste auf Grund eines verkürzten Luftweges für den Streufluß nicht größer werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Vermindern der Zusatzverluste in den außerhalb der Stirnflächen des Statorkernes liegenden Teilen von Synchrongeneratoren, bestehend aus einem ringförmigen Schirm aus Metall mit großer elektrischer Leitfähigkeit und einem ringförrnigen Körper aus lamelliertem magnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schirm aus Metall mit großer elektrischer Leitfähigkeit auf dem inneren Teil des Druckringes (4) des Stators (2) und der ringförmige Körper (5) aus lamelliertem magnetischem Material auf dem äußeren Teil des Druckringes außerhalb des Metallschirmes, konzentrisch zu diesem und an ihn anschließend angebracht sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper aus lamelliertem magnetischem Material aus einem magnetisch orientierten Blechband besteht, das zu einem ringförmigen Körper gewickelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 590 951, 578 381.