DE2439383A1

DE2439383A1 - ELECTRIC ASYNCHRONOUS MACHINE WITH A SLIP RING RUNNER

Info

Publication number: DE2439383A1
Application number: DE2439383A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Woydt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-15
Filing date: 1974-08-15
Publication date: 1976-03-04
Also published as: SE7509067L; FR2282183A1; FR2282183B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 1 5. AUG. 1974 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, AUG. 1, 2015. 1974 Berlin and Munich Werner-von-Siemens-Str.

Unsere Zeichen VPA 74/3786 D/ZpOur symbols VPA 74/3786 D / Zp

Elektrische Asynchronmaschine mit einem SchleifringläuferElectric asynchronous machine with a slip ring rotor

Bei Asynchronmaschinen mit Schleifringläufern lassen sich die Wickelköpfe bisher nur unzureichend kühlen, weil die einzelnen Stäbe der meist als Zweischicht-Stabwicklung ausgebildeten Läuferwicklung im Wickelkopf sehr eng aneinanderliegen und außerdem bei Maschinen größerer Leistung noch mittels einer Bandage oder Kappe auf einem Wicklungsträger festgelegt sind. Man hat daher bereits versucht, die im Kupfer des Wickelkopfes entstehenden Verluste durch Kühlfahnen an den Wicklungsenden abzuführen. Da aber diese Stellen im Betrieb u. U. stärker verschmutzen, kann es hier zu Überschlägen kommen, so daß die Betriebssicherheit leidet. Aus diesen Gründen müssen die Kühlfahnen in den meisten Fällen isoliert werden, und dadurch geht ihre Funktion als Kühlfahne fast völlig verloren. Sie wirken dann lediglich als Lüfterflügel und erzeugen einen Kühlluftstrom, der den Ständerwickelkopf belüftet.In asynchronous machines with slip ring rotors, the So far, the end windings have only insufficiently cooled because the individual rods are usually designed as two-layer rod windings The rotor windings are very close to one another in the winding head and, in the case of machines with higher performance, also by means of a Bandage or cap are set on a winding support. Attempts have therefore already been made in the copper of the end winding dissipate resulting losses through cooling flags at the winding ends. But since these positions in the company may be stronger contaminate, flashovers can occur here, so that the Operational safety suffers. For these reasons, in most cases, the cooling vanes must be insulated, and this works almost completely lost its function as a cooling vane. They then only act as fan blades and generate a flow of cooling air, which ventilates the stator winding head.

Die unzureichende Kühlung des Läuferwickelkopfes kann dazu führen, daß örtlich außerordentlich hohe Übertemperaturen entstehen und die maximal zulässigen" Übertemperaturen entsprechend der Isolierstoffklasse überschritten werden. Dies kann zu Schäden an der Isolierung und zu Auslötungen der Stabenden führen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belüftung des Wickelkopfes an derartigen Asynchronmaschinen mit Schleifringläufern zu verbessern.Insufficient cooling of the rotor end winding can lead to that locally extremely high excess temperatures occur and the maximum permissible "excess temperatures" accordingly the insulation class are exceeded. This can damage the insulation and lead to soldering of the rod ends to lead. The present invention is based on the problem of ventilating the end winding on asynchronous machines of this type to improve with slip ring rotors.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer elektrischen Asynchronmaschine mit einem Schleifringläufer, bei welchem die Läuferwicklung als Zweischicht-Stabwicklung ausgebildet und insbesondere im Wickelkopf mittels einer Bandage oder Kappe auf einem Wicklungsträger festgelegt ist. Gemäß der ErfindungTo solve this problem, the invention is based on an electrical one Asynchronous machine with a slip ring rotor, in which the rotor winding is designed as a two-layer bar winding and is fixed in particular in the end winding by means of a bandage or cap on a winding support. According to the invention

6 0 9 8 10/03886 0 9 8 10/0388

VPA 74/3786 - 2 -VPA 74/3786 - 2 -

sind im Wickelkopf zwischen der Ober- und der Unterlage der Stäbe axial verlaufende Kühlkanäle vorgesehen. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß zwischen Ober- und Unterlage der Läuferwicklung im Wickelkopf ein Kühlluftstrom fließen kann. Durch entsprechende Bemessung der Höhe dieser Kühlkanäle kann eine ausreichende Entwärmung des Wickelkopfs erreicht werden.axially extending cooling channels are provided in the end winding between the top and bottom of the rods. This will created the possibility of a flow of cooling air between the top and bottom of the rotor winding in the end winding can. Sufficient heat dissipation of the end winding can be achieved by appropriately dimensioning the height of these cooling channels will.

Zur Bildung der axialen Kühlkanäle empfiehlt es sich, in jeder Nut Ober- und Unterstab durch Zwischenstreifen auf Abstand zueinander zu halten und im Wickelkopf entsprechend hohe, in axialer Richtung verlaufende Abstandhalter in Umfangsrichtung in Abstand voneinander anzuordnen. Dadurch werden in einfachster Weise im Wickelkopf axial verlaufende Kühlkanäle gebildet, deren Höhe der Höhe der Zwischenstreifen bzw. der Abstandhalter entspricht. Eine andere zweckmäßige Maßnahme zur Bildung der axialen Kühlkanäle im Wickelkopf besteht darin, daß bei der Läuferwicklung im Wickelkopf jeweils der Oberstab auf der Unterseite und der Unterstab auf der Oberseite in der Höhe abgesetzt sind. Der nun zwischen beiden Lagen freibleibende Raum erlaubt den Durchtritt eines Kühlluftstroms in axialer Richtung. To form the axial cooling channels, it is advisable to use each Groove upper and lower bar to be kept at a distance from one another by intermediate strips and in the winding head accordingly high, in to arrange spacers extending in the axial direction in the circumferential direction at a distance from one another. This will be in the simplest Way formed in the winding head running axially cooling channels, the height of the height of the intermediate strips or the spacers is equivalent to. Another useful measure for the formation of the axial cooling channels in the end winding is that in the Rotor winding in the winding head each with the upper bar on the underside and the lower bar on the upper side offset in height are. The space now remaining between the two layers allows a flow of cooling air to pass through in the axial direction.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch den Läufer einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Asynchronmaschine mit Schleifringläufer,
Fig. 2 zeigt eine Abwicklung entlang der Linie A-B in Fig. 1.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in FIGS. Fig. 1 shows schematically a longitudinal section through the rotor of an asynchronous machine designed according to the invention with a slip ring rotor,
FIG. 2 shows a development along the line AB in FIG. 1.

Bei dem Schleifringläufer 1 einer elektrischen Asynchronmaschine ist die Läuferwicklung als Zweistabwicklung ausgebildet. Deshalb liegen in jeder Nut des Blechpaketes 2 jeweils ein Oberstab 3 und ein Unterstab 4 übereinander. Im Wickelkopf 5 sind alle Oberstäbe 3 nach einer Richtung abgebogen und bilden somit die Oberlage 6, während entsprechend die in die andere Richtung abgebogenen Unterstäbe 4 die Unterlage 7 bilden. UmIn the slip ring rotor 1 of an electrical asynchronous machine, the rotor winding is designed as a two-bar winding. That's why an upper bar 3 and a lower bar 4 lie one above the other in each groove of the laminated core 2. In the winding head 5 are all upper rods 3 bent in one direction and thus form the upper layer 6, while correspondingly in the other Lower bars 4 bent in the direction of the base 7 form. Around

609810/0388 ~³~609810/0388 ~ ³ ~

VPA 74/3786 - 3 -VPA 74/3786 - 3 -

die während des Betriebes der Maschine auftretenden Fliehkraftbeanspruchungen aufzunehmen, werden im Wickelkopf 5 die Ober- und Unterlage 7 von einer Bandage 8 zusammengehalten. Bei Stillstand werden die von dieser Bandage 8 ausgeübten Kräfte (Vorspannung) ihrerseits von einem Wicklungsträger 9 aufgenommen, der auch zur Zentrierung des Wickelkopfes 5 dient.the centrifugal forces occurring during the operation of the machine take up, the top and bottom 7 are held together by a bandage 8 in the winding head 5. At a standstill the forces exerted by this bandage 8 (pretension) are in turn absorbed by a winding support 9, which also serves to center the winding head 5.

Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Maschine sind in jeder Nut der Oberstab 3 und Unterstab 4 durch Zwischenstreifen auf Abstand zueinander gehalten. Außerdem sind im Wickelköpf 5 entsprechend hohe, in axialer Richtung verlaufende Abstandhalter 10 vorgesehen, die in Umfangsrichtung in regelmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind. Dadurch sind im Wickelkopf 5 zwischen den Abstandhaltern 10 axial verlaufende Kühlkanäle 11 gebildet. Man erreicht auf diese Weise eine wesentlich verbesserte Kühlung des Wickelkopfes 5, wie aus Fig. ersichtlich. In dieser ist der durch die Maschine geführte Kühlluftstrom durch Pfeile dargestellt. Der größte Teil der Kühlluft strömt durch die im Blechpaket 2 vorhandenen axialen Kühlkanäle 12 und radialen Kühlschlitze 13. Zusätzlich wird nun ein weiterer Kühlluftstrom über den Wickelkopf 5 geleitet, da die axial gerichteten Kühlkanäle. 11 über die vor der Stirnfläche des Blechpaketes 2 zwischen den aus den Nuten austretenden Stäben verbleibenden Zwischenräume 14 mit dem allgemeinen Kühlluftstrom in der Maschine in Verbindung stehen, während die Bandage 8 erst an der Stirnfläche des Blechpaketes 2 endet»In the machine designed according to the invention, the upper bar 3 and lower bar 4 are in each groove by intermediate strips kept at a distance from each other. In addition, there are correspondingly high spacers extending in the axial direction in the winding head 5 10 provided that in the circumferential direction in regular Are spaced from each other. As a result, 10 axially extending in the winding head 5 between the spacers Cooling channels 11 formed. In this way, a significantly improved cooling of the winding head 5 is achieved, as can be seen from FIG. evident. In this, the flow of cooling air through the machine is shown by arrows. Most of the Cooling air flows through the axial cooling channels 12 and radial cooling slots 13 present in the laminated core 2. In addition, now another cooling air flow is passed over the end winding 5, as the axially directed cooling channels. 11 over the front of the face of the laminated core 2 between the rods emerging from the grooves remaining interspaces 14 with the general Cooling air flow in the machine are in connection, while the bandage 8 only ends at the end face of the laminated core 2 »

Der Durchtritt der Kühlluft durch die axialen Kühlkanäle 11 kann noch dadurch gefördert werden, daß die Oberstäbe 3 bzw. Unterstäbe 4 an den Enden mit Lüfterflügeln 15 versehen sind. Man kann jedoch auch an geeigneter Stelle der Maschine einen zusätzlichen Lüfter einsetzen.The passage of the cooling air through the axial cooling channels 11 can also be promoted in that the upper rods 3 or Lower bars 4 are provided with fan blades 15 at the ends. However, you can also use one at a suitable point on the machine insert additional fan.

3 Ansprüche3 claims

2 Figuren .2 figures.

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Claims

VPA 74/3786
- 4 -VPA 74/3786
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PatentansprücheClaims

1^/Elektrische Asynchronmaschine mit einem Schleifringläufer, bei welchem die Läuferwicklung als Zweischicht-Stabwicklung
ausgebildet und insbesondere im Wickelkopf mittels einer Bandage oder Kappe auf einem Wicklungsträger festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Wickelkopf (5) zwischen der Ober-(6) und der Unterlage (7) der Stäbe axial verlaufende Kühlkanäle (11) vorgesehen sind.1 ^ / Electric asynchronous machine with a slip ring rotor, in which the rotor winding is a two-layer bar winding
and is fixed in particular in the end winding by means of a bandage or cap on a winding support, characterized in that axially extending cooling channels (11) are provided in the end winding (5) between the top (6) and the base (7) of the bars.

2. Elektrische Asynchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Nut Ober- (3) und Unterstab (4)
durch Zwischenstreifen auf Abstand zueinander gehalten sind, während im Wickelkopf (5) entsprechend hohe, in axialer Richtung verlaufende Abstandhalter (10) in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnet sind.2. Electric asynchronous machine according to claim 1, characterized in that in each groove upper (3) and lower bar (4)
are kept at a distance from one another by intermediate strips, while in the end winding (5) correspondingly high spacers (10) extending in the axial direction are arranged at a distance from one another in the circumferential direction.

3. Elektrische Asynchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wickelkopf (5) jeweils der Oberstab (3) auf der Unterseite und der Unterstab (4) auf der Oberseite in der Höhe abgesetzt sind.3. Electric asynchronous machine according to claim 1, characterized in that that in the winding head (5) in each case the upper bar (3) on the underside and the lower bar (4) on the top in the height are deducted.

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