DE746126C - Staenderwicklung fuer Hochspannungswechselstrommaschinen, insbesondere Mehrphasenwechselstrommaschinen - Google Patents

Staenderwicklung fuer Hochspannungswechselstrommaschinen, insbesondere Mehrphasenwechselstrommaschinen

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DE746126C
DE746126C DES124927D DES0124927D DE746126C DE 746126 C DE746126 C DE 746126C DE S124927 D DES124927 D DE S124927D DE S0124927 D DES0124927 D DE S0124927D DE 746126 C DE746126 C DE 746126C
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ein Ausführungsibeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Diese zeigt einen dreiphasigen sternverbundenen 4poligen Hochspannungsgenerator.
  • Fig. i zeigt ein Schaltschema für eine Doppeldeckeinschichtwicklung mit Blitzschutzapparaten.
  • In Fig. 2 ist im Längsschnitt ein Stück des Generators mit den Stirnverbindungen dargestellt.
  • Fig.3 zeigt einen Ouers,#hnitt durch. eine Ständernut.
  • In Fig. 4 ist schematisch der Abstand zwischen benachbarten Endverbindungen einer Wicklungsschicht dargestellt, und Fig. 5 zeigt die entsprechende Anordnung für eine Zweischichtwicklung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Jeder einzelnen Einschichtwicklung 53 und 54 ist eine Anzahl Phasenverbindungsringe oder Gruppenverbinder 63 und -64 zugeteilt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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'.
  • 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. .
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ständerwicklung für Hochspannungswechselstrommaschinen, insbesondere 2Zehrphasenwechselstrommaschinen, b-el;ennzeichnet durch mehrere übereinander angeordnete, in sich ausgebildete, aus fertigen Einzelspulen bestehende Einschichtwicklutigen mit mehreren Stäben je Spulenseite. -z. Ständerwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsstärken der Einschichtwicklungen ihren Beanspruchungen entsprechend, insbesondere je nach ihrer Spannung gegen Erde, in höherem Maße als -bei Stabwicklungen gleicher Nutenzahl voneinander verschieden sind, wobei nveckmäßigdie E.inschichtwicklungen in für Stabwicklungen an sich bekannteriWeise derart in Reihe geschaltet sind, daß diie Einschichtwicklung mit der geringsten Isolationsstärke im Sternpunkt der Gesamtwicklung liegt. 3. Ständerwicklung für Mehrphasenwechselstrommäschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dali in jeder der Einschdchtwicklungen alle Stirnverbindungen in zwei benachbarten, gleichartig geneigten Flächen liegen. d.. Ständerwicklung für Mehrphasenwechselstrommaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Einschichtwicklungen aufeinanderfolgende Spulen derselben Phase um zwei Nutteilungen auseinanderliegen. 5. Ständerw icklung für 1lelirphasenwechselstrommaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Einschichtwicklungen die Spulen je Phase und Pol in benachbarten Nuten liegen und die Stirnverbindungen benachbarter Spulen verschiedener Phasen in jeder «'ickelkopflage um mehr als zwei Nutteilungen voneinander abstehen. 6. Ständerwicklung für Mehrphasenwechselstrommaschinen nach Anspruch a mit Sternschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Sternpunkt gegen Spannungsüberschläge geerdet ist und je ein besonderer spannungsbegrenzender Blitzableiter zwischen Erde und Verbindungspunkt zweier Wicklungsschichten mit verschiedener Isolation vorgesehen ist. 7. Ständerwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einschichtwicklung Spulen mit einer geringeren als vollen Polteilung enthält, wobei vorzugsweise der Wicklungsschritt tim eine Nutteilung geringer ist als die Polteilung. b. Ständerwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindesten zwei hintereinandergeschaltete Einschichtw icklungen gegeneinander so -versetzt sind, daß sie eine geringe Phasendifferenz haben.
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