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Ständerwicklung für Hochspannüngswechselstrommaschinen, insbesondere
Mehrphasenwechselstrommaschinen Bei dem Bau von _ großen Mehrphasenwechselstrommaschinen
hat sich herausgestellt, daß Spannungen von 16 500 bis 24 000
Volt
vom .Gesichtspunkt der Isolierung und des Baues des Generators am wirtschaftlichsten
sind. Generatoren, die für wesentlich höhere Spannurigen entworfen werden, fallen
größer im Durchmesser, länger und teurer aus als Generatoren, die für die wirtschaftlichste
Spannung gebaut werden. Indessen treten an den Schaltgeräten, den Kabeln und den
Gerüsten der Zentralen bei starken Wechselströmen Schwierigkeiten auf, die die Anwendung
von solchen Generatoren großer Leistung wünschenswert erscheinen läßt, die für hohe
Spannungen von 27 6oo bis 33 000 Volt oder darüber bewickelt sind.
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Lange Erfahrung mit Generatoren, die mit Glimmer in den. Nuten isoliert
sind, hat bewiesen, daß diese Isolation sehr sicher ist. Auch sind Mittel entwickelt
worden, um die Wickelköpfe so zu stützen und zu isolieren, daß die Isolation an
diesen Stellen den sie beanspruchenden Spannungen standhalten kann.
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Indessen besteht bei Hochspannungsmaschinen eine ernste Gefahr durch
das Auftreten von Glimmfeuer, das bei der normalen Betriebsspannung- niedriggehalten
werden muß, weil es in einer luftgekühlten Maschine Stickstoffoxyd erzeugt, das
besonders ungünstig für Maschinen ist, die eine Umlaufkühlung besitzen. Bei solchen
Maschinen verbleibt das Stickstoffoxyd, dauernd in dem geschlossenen Luftraum in
Gegenwart eines außerordentlich hohen Betrages von Feuchtigkeit, wodurch seine Konzentration
wächst und schwache Säuren erzeugt werden, die die Flügel des Lüfters angreifen
und die organische Isolation an den Wickelköpfen, den
Phasenverbindungsringen
oder Gruppenverbindern und den Stützgliedern zerstören. Das Glimmfeuer muß infolgedessen
nicht nur bei normaler Betriebsspannung niedriggehalten werdet, es ist auch sehr
erwünscht, es bei der vorgeschriebenen hohen Prüfspannung zu vermeiden, insbesondere
bei Maschinen, die für äußerst -hohe Spannungen entworfen werden. Bei solchen Spannungen
-ist es besonders schädlich, weil es bestrebt ist, sich zusammenzuziehen und in
einem Punht zu konzentrieren, so daß beträchtlicher Schaden entstehen kann, wenn
Glimmfeuer in dem Augenblick vorhanden ist, in dem die Prüfspannung angelegt wird.
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Es sind bereits Mittel entwickelt worden, um das Entstehen von Glimmfeuer
an den geraden. Teilen der Spulenseiten zu verhindern, wo die Spulenisolation mit
dem Eisen der Ständernuten in Berührung kommt. Diese Stelle war früher die Hauptquelle
von Glimmfeuer, das aber durch Überziehen der Isolation der Spulenseiten mit halbleitendem
Material ausgeschaltet wurde. Wenn dieser äußere Überzug über die Wickelköpfe ausgebreitet
würde, könnte das Glimmfeuer-Problem dort auch gelöst werden. Es wäre dann aber
nötig, die Isolation der Stirnverbindungen so wirksam wie die der geraden Spulenseiten
zu machen. Das ist jedoch schwierig, weil der Umriß der Spulenseiten es erschwert,
die Isolation frei von Luftblasen anzubringen. Daher hat man davon abgesehen, die
isolierenden Bewicklungen in den Stirnverbindungen so zuverlässig in bezug auf die
Beanspruchung zu machen wie die Isolation an den in den Nuten liegenden Spulenseiten.
Somit ist es erforderlichy Isoliermaterial für die Abstandstücke und für die Halteglieder
der Endrverbindungen ,zu gebrauchen.
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Es hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, Glimmfeuer an den
Endverbindungen 'hei den bisher gebräuchlichen normalen Spannungen durch geeignete
Mittel dadurch auszuschalten, daß die Endverbindungen in geeignetem Abstand angeordnet
werden, daß die äußerst widerstandsfähige Nutenisolation abgestuft wird und daß
die Spannungsbeanspruchungen geeignet auf die Stellen der Wickelköpfe verteilt werden,
die den Nuten am nächsten liegen.
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Bei höheren Spannungsbeträgen indessen, insbesondere aber bei der
vorgeschriebenen Prüfspannung, haben sich Schwierigkeiten mit Glimmfeuer an den
Stirnverbindungen normaler Maschinen ergeben, die mit gewöhnlicher Zweischichtwicklung
ausgeführt waren. Bei einer Zweischichtwicklung werden vorgeformte Spulen verwendet,
und eine Seite jeder Spule wird an den Grund ihrer Nut gelegt. Dieses Verfahren
wird mindestens um einen Teil der Maschine herum fortgesetzt, ehe die zweite Spulenseite
irgendeiner Spule in ihre Nut gelegt wird, so daß eine Seite jeder Spule auf dem
Grund ihrer Nut liegt und die andere Spulenseite an der Nutöffnung oder in einer
zylindrischen Fläche in einer anderen radialen Tiefe als die erste Spulenseite.
Diese Art der Wicklung ist die bevorzugte Art, die möglichst -angewendet wird, weil
sie gestattet, die Spulen leicht in die Nuten einzulegen und weil sie kompakte Wicklungsköpfe
ergibt. Sie führt aber zu Schwierigkeiten bei Maschinen, die größer als die normalen
sind, und insbesondere bei Prüfspannungen, denen die Maschinen ausgesetzt werden
müssen, bevor sie in Gehrauch gznommen werden dürfen.
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Außer der Zweischichtwicklung ist auch eine sogenannte Einschichtwicklung
bekannt, bei der alle Spulenseiten in: derselben radialen Tiefe in den verschiedenen
Nuten liegen und in einer einzigen zylindrischen Lage angeordnet sind. Diese Art
von Wicklung ist gewählt worden, wenn die Zahl der Spulenseiten kleiner gehalten
werden soll, um die Spannung der Wicklung zu vermindern. Sie hat aber den Nachteil
erhöhter Herstellungskosten für die Arbeit beim Zusammensetzen der Spulen und etwas
unförmige -Endverbindungen in der fertigen Maschine; dazu kommen größere Polflächen-
und andere Eisenverluste, insbesondere bei einer Sehnung, die von der vollen Teilung
erheblich abweicht.
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Es ist endlich bekannt, Wicklungen für Hochspannungsmaschinen aus
mehreren in den Nuten übereinanderliegenden Einschichtstab,wicklungen zusammenzusetzen.
Dies hat den Nachteil, daß man mit einer Teilwicklung nur eine verhältnismäßig geringe
Teilspannung erzeugen kann und daß daher eine größere Anzahl von. selbständigen
Teilwicklungen notwendig sind, damit die Maschine eine sehr hohe Gesamtspannung
erhält. Eine solche Wicklungsanordnung wird aber teuer, die Maschine erhält ungewöhnlich
tiefe Nuten und wird schlecht ausgenutzt.- Der Entwurf von Höchstspannungsmaschinen
mit einer solchen Wicklung wäre unwirtschaftlich. Die Möglichkeiten, die die Aufteilung
der. Wicklung in mehrere übereinanderliegende Wicklungen für die wirtschaftliche
Erzeugung hoher Spannungen bietet, sind bei der zu weitgehenden Unterteilung der
Wicklung in reine Stabwicklungen nicht ausgenutzt. Zu den reinen Stabwicklungen
gehören auch solche bekannten Wicklungen, deren Wicklungsstäbe zur Verringerung
der Kupferverluste in parallel geschaltete Teilleiter zerlegt sind. Bei solchen
wird übrigens der Aufbau der Gesamtwicklung aus mehreren übereinenderliegenden Einschichtstabwicklungen
zu
dem Zwecke vorgenommen, um die miteinander verbundenen Teilleiter
verschiedener Wicklungsstäbe nicht der Induktion durch verschieden starke Nutenstreufelder
auszusetzen, während die vorliegende Erfindung ganz andere Ziele verfolgt.
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Die genannten Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden,
daß mehrere i'tbereinander .angeordnete, in sich ausgebildeter aus fertigen Einzelspulen
-bestehende Einschichtwicklungen mit mehreren Stäben je Spulenseite verwendet werden,
so daß eine Art Doppeldeckeinschichtwicklung entsteht. Die Einschichtwicklungen
werden passend in Reihe miteinander so verbunden, daß die Spnlenseiten genau dieselben
Plätze (abgesehen von ihrer Anordnung in der Reihenverbindung) einnehmen, die .sie
in einer gewöhnlichen Zweschichtwicklung einnehmen würden, so daß Polflächen- und
anidere Eisenverluste nicht größer ausfallen: als bei Maschinen, die eine gewöhnliche
Zweischichtwicklung haben. Dagegen ergibt die neue Doppeldeckeinschichtwicklung
eine Maschine, bei der die Endverbindungen der Spulen besser in vier verschiedenen
sogenannten konischen Lagen als in zwei angeordnet werden, so daß viel größere Abstände
zwischen benachbarten Spulenteilen von verschiedenen Spannungen erhalten werden
können, als bei einer Zweischicht-wicklung praktisch, möglich, wären, wie im folgenden
noch beschrieben ,werden soll.
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Bei der neuen Wicklung läßt.sich auch der Gedanke der abgestuften
Isolation gemäß der Höchstspannung, die jeder Teil des Leiters führt, mit Vorteil
anwenden. Während aber die bisherige Anwendung dieses Gedankens zu leostspieligen
Bauformen geführt hat, wobei beispielsweise entweder für die Spulenseiten gerade
Stäbe und für die Stirnverbindungen besonders geformte Stücke gewählt worden sind,
die vier Verbindungsstellen für jede Spule erfordern, oder mehrere Zweischichtwicklungen
verschiedener Isolationsstärke ineinandergeschachtelt wurden, können bei der vorgeschlagenen
Anordnung von mehreren Lagen von Einzel@schichtwicklungen die einzelnen Lagen verschiedene
Isolationsstärken erhalten, die in höherem Maße als bei, Stabwicklungen gleicher
Nutzahl voneinander abweichen. Dabei wird in an sich bekannter Weise die Lage mit
der geringsten Isolation dem neutralen Punkt des Generators am nächsten angeordnet,
so daß sich die Vorteile einer stark abgestuften Isolation in einer Wicklung, die
vorgeformte Spulen enthält, bei verhältnismäßig einfachem Aufbau der Gesamtwicklung
ergeben. Durch diese Anordnung wird erheblich an Raum für Isolation gespart und
damit die Größe und der Preis der Maschine herabgesetzt, oder für eine gegebene
Größe einer Maschine kann eine höhere Spannung gewählt werden, wodurch wenigstens
teilweise die erhöhte Schwierigkeit - des Wickelns und die Vergrößerung des Raumes,
den die Endverbindungen einnehmen, ausgeglichen wird, die für die Einzelschichtwicklung
charakteristisch sind. Es ist so möglich, eine Maschine von größerer Spannung bei
einer nur verhältnismäßig geringen Preiserhöhung im Vergleich zu einer Maschine
mit einer bisher.verwendeten Spannung zu erzeugen.
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Bei Prüfung der Maschine auf Überspannung ist es dann zwar erforderlich,
die verschieden stark isolierten Wicklungen getrennt voneinander auf den auf sie
entfallenden Potentialunterschied zu prüfen. Hierdurch entstehen einige unbeaehtliche
Schwierigkeiten, die indessen nicht ernster sind als die Nötwendibkeit, besondere
Endleitungen wenigstens zeitweise für die Dauer der Probe aus den Wicklungen herauszuführen.
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Die Anwendung der abgestuften Isolation führt zu einer starken Gefährdung
der Wicklungen bei außerordentlich -hohen Spannungen, wie sie zum Beispiel durch
Blitze oder Schalten erzeugt werden. Zur Sicherung gegen derartige Gefahren soll
der neutrale Punkt eine Erdverbindung erhalten, die wenigsten's während besonders
starker Spannungsentladungen wirksam wird, und an die verschiedenen Verbindungspunkte
zwischen Wicklungen mit verschiedener Isolationsstärke sollen Blitzableiter angelegt
werden. Die Kosten dieses Schutzes sind unibedeutend im Vergleich zu der Ersparnis
an Kosten durch die Abstufung -der Isolation.
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Ein Ausführungsibeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Diese zeigt einen dreiphasigen sternverbundenen 4poligen Hochspannungsgenerator.
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Fig. i zeigt ein Schaltschema für eine Doppeldeckeinschichtwicklung
mit Blitzschutzapparaten.
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In Fig. 2 ist im Längsschnitt ein Stück des Generators mit den Stirnverbindungen
dargestellt.
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Fig.3 zeigt einen Ouers,#hnitt durch. eine Ständernut.
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In Fig. 4 ist schematisch der Abstand zwischen benachbarten Endverbindungen
einer Wicklungsschicht dargestellt, und Fig. 5 zeigt die entsprechende Anordnung
für eine Zweischichtwicklung.
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In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform eines Schaltschemas für
eine Doppeldeckeinschichtwicklung, ähnlich dem in Fig i, dargestellt: Die Maschine
enthält einen Läufer 50, von derb nur ein Teil in Fig. 2 angedeutet ist, und einen
Ständer 51, üer einen wirksamen
geblätterten Kern 5-2 besitzt, der
die Wicklung trägt. Diese besteht aus zwei übereinander angeordneten Einschichtwicklungen
53 und 54, die verschieden stark isoliert sind. Es können auch mehr Lagen von Einschichtwicklungen
verwendet werden. Die schwächer isolierte Wicklung 53 liegt hier am Nutengrund,
die stärker isolierte 54 über dieser. Die Wicklungen können auch umgekehrt angeordnet
werden. In, Fig. i ist die die niedere Spannung führende Wicklung 53 durch gestrichelte
Linien angedeutet, und die verschiedenen Niederspannungsspulenseiten, die in den
Ständernuten liegen, sind durch verhältnismäßig kurze gestrichelte Linien 56 angedeutet.
Die Hochspannungswicklung 54 ist in vollen Linien gezeigt, und ihre Spulenseiten
sind durch verhältnismäßig lange, gerade volle Linien 57 dargestellt. Beide Wicklungen
sind aus vorgeformten Spulen hergestellt, von denen jede zwei Seiten 56 und 57 besitzt,
die in den Maschinennuten liegen, und Endverbindungen 58 auf jeder Seite der Maschine.
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Die dargestellte Maschine ist eine, 4polige Maschine mit 48-Nutelt,
von denen jede eine Nieders,pannungs- und Hochspannungsspulenseite enthält. Der
Einfachheit wegen sind die Spulen mit vollem Wicklungsschritt gezeigt. Sie umfassen
also zwölf - Nuten plus oder minus einer Nut, was erforderlieh ist, um die Wicklung
unterzubringen. Selbstverständlich ist es besser, eine gesehnte Windung an-.zuwenden.
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In Fig. i ist jede Spule in der üblichen Weise nur durch eine einzige
Windung dargestellt. Wie in Fig.3 veranschaulicht, besit7t jede Spule im vorliegenden
Fall drei Windungen, von denen jede aus einem Leiter 59 besteht, der eine schwache
Isolationshülle 61 besitzt, die der schwachen Beanspruchung der benachbarten Windungen
entspricht. Die drei Windungen jeder Spule sind zusammen von einer stärkeren Isolationshülle,
62 umgehen, durch die jede Spule in der ihr angemessenen Weise von der Erde isoliert
ist, unter der Annahme, daß der Ständerkern 52 geerdet ist. Zur Erleichterung der
Herstellung ist jeder Leiter 59 in eine Mehrzahl von flachen Teilleitern unterteilt,
die aus unisolierten Kupferstreifen bestehen.
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Jeder einzelnen Einschichtwicklung 53 und 54 ist eine Anzahl Phasenverbindungsringe
oder Gruppenverbinder 63 und -64 zugeteilt.
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411e Endverbindungen, einschließlich der Endverbindungen 58 der Spulen
und der Verbindungsringe 63 und 64, sind durch passende Isolierstücke 65 gegeneinander
abgestützt, die auf metallischen Stützen 66 befestigt sind, die durch Bolzen
mit dem Ende des Ständerkerns 52 verhundeA sind. - Die Stirnverbindungen 58 sind
in mehreren sogenannten konischen Lagen angeordnet, de in Fig. 2 mit den Ziffern
67, 68, 69 und 70 bezeichnet sind. Der Ausdruck konisch ist dabei im allgemeinen
Sinne gebraucht und bezeichnet clie Begrenzungsfläche eines ebenen Kreise; in dm
Falle, in dem die Endverbindungen 58 rechtwinklig zu den Spulenseiten 56 und 57
abgebogen sind. Dieser Abbiegungswinkel kann selbstverständlich auch kleiner als
ein rechter sein.
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In Fig. i ist eine vollständige Phase der Dopheldeckeinschichtwicklung
in starken Linien angedeutet, um die Wicklung leicht verfolgen zu können. Angefangen
finit dem aus der Wicklung herausgeführten Leiter T, zeigt die Phase zunächst zwei
HocltspannUngsspulen 72 und 73, die einen Pol dieser Phase der Hochspannungswicklung
54 tilnfassen. Die Seiten der Spule 72 liegen in den Nuten 7 und 20 und die der
Spule 73 in c1:11 Nuten 9 und 22. Von der Spule 73 läuft der Stromkreis durch einen
Gruppeli@-erhinc!er 74 zu den Spulen 75 und 76, die einett ;weiten Pol der Phase
umfassen und von denen der S S tromkreis durch einen Gruppenverbinder 77 zu den
Spulen 78 und 79 für den <Tritten Phasenpol läuft, um schließlich durch den Gruppenverbinder
81 über die Sltuleli-82-trlicl 83, die den vierten Phasenpol umfassen und über den
Endverbinder 84 an den Vrrbinclungspunkt J, zu gelangen.
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Von dein Verabindungspunkt J, wird der Strohkreis durch die entsprechende
Phase der Niederspannungswicklung 53 hindurc hgeführt, angefangen mit den Spulen
86 und 87 durch alle vier Pole zu dein neutralen Endpunkt T4, der der Sternpunkt
der im Stern verbundenen Wicklung ist.
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Ein Vergleich zwischen den Niederspannungsspulen 86 und 87 und den
Hochspannungsspulen 72 und 73 des gleichen Pole zeigt, daß die 'Niederspannungsspulen
zwei Nutteilungen zur Linken der Hochspannungsspulen liegen, so daß die Niederspannungswicklung
2/12 von 18o° oder 30° in der Phase von der Hochspannungswicklung abweicht,
was dieselbe Wirkung ergibt wie ein:: gesehnte Wicklung.
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Es ist bereits darauf hingewiesen, claß die Stirnverbindungen der
Spulen in vier Lagen in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind, die in Fig.
2 die Bezeichnungen 67 bis 70 führen. Alle diese Lagen sind gleich geneigt
um den Umfang des Eisenkerns und kreuzen einander nicht. Für die Übergänge von einer
Lage zu einer anderen sind Bögen 89 und 9o, wie in Fig. i und 2 gezeigt, vorgesehen.
In jeder Einschichtwicklung bestehen die in den Lagen 67 bis 7o angeordneten Endverbindungen
aus Leitern, die vor
oder nach jeder zweiten Nut herausragen, so
daß der Abstand der Endverbindungen am Umfang jeder Lage der- Endverbindung zwei
Nutteilungen entspricht.
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Fig. 4 zeigt diesen Abstand' der Endverbindungen klarer. Sie zeigt
eine Endansicht einiger Spulen der Niederspannungswicklung 53. Die Enden 92, 93
und 94 liegen in der konischen Lage 67, und die Enden 95, 96, 97 und 98 liegen in
der Lage 68. Wie ersichtlich, kommen die benachbarten Enden 9:2 und 93 einer Lage
aus Nuten 55, die um zwei Nutteilungen voneinander entfernt sind.
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Zum Vergleich zeigt die Fig. 5 eine entsprechende Ansicht einer Doppelschichtwicklung,
bei der nur zwei konische Lagen von Endverbindungen 'auf jeder Seite der Ma= schine
für die ganze Wicklung vorhanden sind. Die Enden ioi, rot und 103 sind in einer
Lage und die Enden io4, io5 und roh in der anderen Lage angeordnet. Die benachbarten
Enden ioi und io2 kommen aus benachbarten Nuten 55'.
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Ein Vergleich der Fig. 4 und 5 zeigt, daß der Abstand 107 zwischen
den Mitten benachbarter Endverbindungen in jeder konischen Lage der Einschichtwicklung
(Fig. 4) nahezu zweimal so groß wiederentsprechende Abstand io8 für die Doppelschichtwicklung
(Fig. 5) ist, während der Luftabstand io9 zwischen benachbarten Einschichtendverbindungen
(Fig. .4) ungefähr dreimal so groß ist wie der Luftabstand i io zwischen benachbartellEndverbindungen
der Zweischichtwicklung (Fig. 5). Die Bedeutung, die diese größeren Abstände bei
der Einschichtwicklung für die Vermeidung von Glimmfeuer haben; ist leicht zu verstehen.
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In Fig.6 ist noch eine Doppeldeckeinschichtw:icklung dargestellt,
bei der die benachbarten Verbindungen 112 und 113 von Spulen derselberiPhase in
jeder der konischen Lagen der Endverbindungen einen Abstand von einer Nutteilung
haben, während die benachbarten Enden 113 und 114 von verschiedenen Phasen angehörigen
Spulen einen Abstand von drei Nutteilungen .haben, wodurch noch größerer Schutz
gegen Glimmfeuer gegeben ist als in der in Fig. i bis- Fig. ,4 dargestellten Wicklung.
Fig. 6 zeigt zugleich eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung, insofern die einzelnen
Spulen, wie die Spulen 112 bis 115, eine Sehnung von '/a der Polteilung besitzen
und die entsprechenden Phasen der Hoch- und Niederspannungswicklung so miteinander
verbunden sind, daß die entsprechenden Teile der beiden Wicklungen einen Phasenunterschied
von 30° besitzen, womit dieselbe Wirkung erreicht wird wie in der in Fig. z gezeigten
Wicklung, wobei -sich aber kürzere Endverbindungen ergeben. Das Problem, eine Hochspannungsgeneratorwicklung
zu bauen, ist so lange nicht vollständiggelöst, alsdieWicklungsisolation nicht so
stark gemacht --,verden kann, daß sie:;den Überbeanspruchungen standhält, die an
jedem Netz, an das der Generator angeschlossen ist, auftreten. Diese Überbeanspruchungen,
die insbesondere durch Funkenentladungen erzeugt werden, rufen zwei Wirkungen in
der Isolation hervor. Erstens kommt die Spannungsbeanspruchung der Spule 61 (Fig.
3) zwischen benachbarten Spulenwindungen, besonders in den Spulen an den Leitungsenden,
in Frage, die während einer Entladung auftritt. Zweitens besteht die Gefahr eines
plötzlichen Zusammenbruches der Isolation zwischen jeder Spule und Erde bzw. dem
Maschinengehäuse.
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Es ist bekannt, daß das Problem der besonders ungleichmäßigenVerteilung
derÜberspannung zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungsspulen, die den Kurzschluß
zwischen überbeanspruchten Windungen hervorruft, dadurch gelöst werden kann, daß
Wellen mit steiler Stirn nicht an die Wicklung herangelassen werden. Hierzu kann
ein Wellensenker der bekannten Art verwendet werden. Wie in Fig. i und 6 gezeigt,
ist jede Leitung I.1, L, und L, zuerst durch einen Blitzableiter 116 mit Erde verbunden,
um die Größe oder die größte Spannungsspitze der einfallenden Überspannung zu begrenzen;
danach ist eine Drosselspule 117 in die Leitung eingelegt. Hinter dieser ist eine
geerdete Kapazität 118 all -die Leitung angeschlossen, um die hereinkommende Überspannung
zu senken und däs Anschwellen auf den Höchstwert zu v erzögern. Vorteilhaft wird
noch ein zweiter Blitzableiter i 19 parallel zu der Kapazität i 18 gelegt,
um den möglichen Höchstwert der gesenkten Welle zu begrenzen. Durch diese bereits
bekannten Mittel ist es möglich, ernste Probleme, die sich aus der ungleichmäßigen
Verteilung der Überspannung zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen einer Wicklung
ergeben können, zu vermeiden und damit die Wicklungsisolation zu schützen.
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Das Problem, die Isolation zwischen den einzelnen Spulen und Erde
gegen Überspannungen zu sichern, ist ernster. Es soll dadurch gelöst werden, daß
Blitzableiter 121, 122 und 123 vorgesehen werden, die zwischen die Verbindungspunkte
J1, J., J3 und- .Erde gelegt werden. Diese Blitzableiter begrenzen nicht- nur den
größtmöglichen Scheitelwert der Überspannung, der die Niederspannungswicklungen
53 erreichen kann, sondern verbessern auch die Verteilung der Überspannung zwischen
den einzelnen Windungen der verschiedenen Einzelspulen und auch zwischen den verschiedenen
Spulen der Wicklung.
Wenn so jede der Spulen der Niederspannungswicklung
nur einen geringen Prozentsatz mehr als den ihr zukommenden Anteil der einfallenden
Überspannung übernimmt, werden die Spannungsbeanspruchungen zwischen aufeinanderfolgenden
Windungen jeder Spule nicht übermäßig groß ausfallen, aber der gesamte Potentialunterschied
zwischen der letzten Niederspannungsspule und Erde kann wohl viel größer sein als
die Niederspannungs-Erd-Isolation aushalten würde.
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Wenn die Blitzableiter 121, 122 und 123 in Verbindung mit passenden
Nullpunkterdungsmitteln, wie einer Drossel 1z.1 in Fig. i oder einem Blitzableiter
1-z5 in Fig. 6, gebraucht werden, wird die Verteilung der Überspannung zwischen
den Spulen derGeneratorwicklung so verbessert, daß die übermäßigen Deanspruchungen
zwischen spule und Erde verhindert werden.
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Im vorliegenden sind die glimmfeuerverhindernden Überzüge an den geraden
Spu' lenseiten und an Teilen der Stirnverbindung nicht dargestellt, obwohl auch
sie iiiit Vorteil angewendet werden und wahrscheinlich angewendet werden müssen.
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Die sinngemäße Anwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine
wirtschaftliche Ausführung von großen Wechselstroingenera tonen für erheblich größere
Spannungen, als bisher vorteilhaft waren. An den Wicklungen dieser Maschinen tritt
beim Anlegen der vorgeschriebenen Prüfspannungen kein Glimmfeuer auf, und die Wicklungen
widerstehen auch Überspannnungen, die durch Funkenentladung im Netz hervorgerufen
werden.