DE1120574B

DE1120574B - Damper cage for synchronous machines with pronounced poles

Info

Publication number: DE1120574B
Application number: DESCH17871A
Authority: DE
Inventors: Hermann Kunze; Hubert Sichting
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1955-04-29
Filing date: 1955-04-29
Publication date: 1961-12-28

Description

Dämpferkäfig für Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen Mit wenigen Ausnahmen erhalten die Synchronmaschinen größerer Leistung einen Dämpferkäfig, dessen Aufgaben sowohl bei Motoren als auch bei Generatoren als bekannt vorausgesetzt werden können.Damper cage for synchronous machines with pronounced poles With a few Exceptions, the synchronous machines of higher power receive a damper cage, its Tasks for both motors and generators are assumed to be known can.

Die bei Kurzschlußmotoren übliche Ausführung, bei der an die in die Nuten eingeführten Stäbe etwa am Umfang des Läufers entsprechende geschlossene Kurzschlußringe angelötet werden, ist bei Synchronmaschinen nachteilig, da bei dieser Konstruktion ja auch auf die Erregerwicklung Rücksicht zu nehmen ist. Nach Möglichkeit strebt man an, daß die Dämpferwicklung dicht am Pol sitzt und vor der Aufbringung der Erregerwicklung angebracht ist. Es ist bekannt und üblich geworden, zur Ermöglichung dieser Konstruktion die Kurzschlußringe in Segmente aufzuteilen, die nachträglich miteinander verbunden werden, sei es, daß die Verbindungsstelle geschweißt oder verschraubt wird. Von Nachteil ist dabei in jedem Fall, daß bei dieser Art die Erregerspulen bereits auf den Polen sitzen müssen.The usual design for short-circuit motors, in the case of the Grooves inserted rods approximately on the circumference of the rotor corresponding closed short-circuit rings be soldered is disadvantageous in synchronous machines, as in this construction yes, consideration must also be given to the development of the excitation. Aim where possible one assumes that the damper winding is seated close to the pole and before the excitation winding is applied is appropriate. It has become known and become common practice to make this construction possible divide the short-circuit rings into segments that are subsequently connected to each other be it that the connection point is welded or screwed. from The disadvantage here is in any case that the excitation coils are already on in this type the Poles have to sit.

Die Verbindungsstellen, gleichgültig ob sie verschweißt oder verschraubt sind, stellen einen Gefahrenpunkt dar, da die Ringe an diesen Stellen geschwächt sind. Im Betrieb kommt es leicht durch die Erwärmung und/oder durch die Zentrifugalkraft zu Überbeanspruchungen dieser Verbindungsstellen. Beim Bruch dieser Stellen entsteht ein noch größerer Folgeschaden, weil die Ständerwicklung zertrümmert wird.The connection points, regardless of whether they are welded or screwed represent a point of danger, as the rings are weakened at these points are. In operation, it comes easily from heating and / or centrifugal force to overstressing these connection points. When these places break, it arises an even greater consequential damage because the stator winding is smashed.

Bei einer bekanntgewordenen Konstruktion wird ein einfacher Zusammenbau des Polrades dadurch erreicht, daß die Dämpferstäbe bis vor die Erregerspule gezogen und durch ein Segment verbunden werden. Nach Aufbau der Pole auf den Polkörper wird jedes Segment durch eine oder mehrere Laschen mit einem Kurzschlußring unterhalb der Pole verbunden.In a construction that has become known, it is easy to assemble of the pole wheel achieved in that the damper rods are pulled up in front of the excitation coil and connected by a segment. After building the pole on the pole body is each segment by one or more tabs with a short-circuit ring below connected to the poles.

Bei einer anderen Konstruktion mit verteilter Polwicklung werden die Dämpferstäbe im Bereich zwischen Poleisen und verteilter Polwicklung abgewinkelt und zu einem Ring in Wellennähe geführt oder in einer Abwandlung an Kurzschlußringe bildende Bleche angeschlossen, die den gleichen Stanzschnitt haben wie die Bleche der Polanordnung. Diese Anordnung ist nur bei geringen Umlaufgeschwindigkeiten möglich.In another construction with distributed pole winding, the Damper rods angled in the area between pole iron and distributed pole winding and led to a ring near the shaft or, in a modification, to short-circuit rings connected forming sheets, which have the same die cut as the sheets the pole arrangement. This arrangement is only possible at low rotational speeds.

Für hohe Umlaufgeschwindigkeiten ist bei ebenfalls verteilter Polwicklung eine vor dem Aufbringen der verteilten Polwicklung einbaubare Dämpferkäfigausführung bekanntgeworden, bei der in Wellennähe ein gegen die Wirkung der Fliehkraft geschützter Kurzschlußring angebracht ist. Die Dämpferstäbe sind mit diesem Ring durch elektrisch gut leitende, zwischen Polwicklung und Poleisen verlaufende Bänder verbunden.For high rotational speeds, the pole winding is also distributed a damper cage design that can be installed before the distributed pole winding is applied became known, in which near the shaft a protected against the effect of centrifugal force Short-circuit ring is attached. The damper rods are electrically connected to this ring Well-conductive tapes running between the pole winding and pole iron are connected.

Charakteristisch für all diese Konstruktionen ist, daß die Dämpferstäbe mehr oder minder weit über die Blechpaketbreite hinaus vorgezogen sind, so daß die Fliehkraftbeanspruchung nicht unwesentlich ist.It is characteristic of all these constructions that the damper rods are preferred more or less far beyond the laminated core width, so that the Centrifugal force is not insignificant.

Die vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Nachteile. Sie bezieht sich auf den Dämpferkäfig von Synchronmaschinen mit ausgeprägten Polen. Hierbei sind die Dämpferstäbe durch Segmente verbunden, diese sind wiederum an einen Kurzschlußring in Wellennähe angeschlossen. Die Erfindung selbst besteht darin, daß die Dämpfersegmente und deren Anschlußleitungen zu den Kurzschlußringen zwischen den Polendplatten und dem Poleisen liegen.The present invention avoids all of these disadvantages. She relates on the damper cage of synchronous machines with pronounced poles. Here the damper rods are connected by segments, which in turn are connected to a short-circuit ring connected near the wave. The invention itself consists in that the damper segments and their connection lines to the short-circuit rings between the pole end plates and lie to the pole iron.

Dadurch wird erreicht. daß die Dämpfereinrichtung vor dem Aufsetzen der Erregerwicklung auf einen Pol montiert werden kann, ohne daß dabei die Festigkeitseigenschaften durch die Fliehkraft beeinträchtigt werden, weil lange Ausladungen vermieden sind.This is achieved. that the damper device before touching down the field winding can be mounted on a pole without affecting the strength properties are impaired by centrifugal force because long projections are avoided.

Da die Dämpfersegmente dicht am Blechpaket ohne Abstand anliegen, ist das Biegemoment außerordentlich gering und unschwer zu beherrschen. Wie die Praxis ferner gezeigt hat, treten störende Zusatzverluste durch die unmittelbare Lage zwischen Paket und der Polendplatte nicht auf. Auch Befürchtungen hinsichtlich der Streuungseinflüsse und des direkten galvanischen Kontaktes haben sich nicht bestätigt.Since the damper segments are in close contact with the laminated core without any gap, the bending moment is extremely low and easy to control. As the Practice has also shown that disturbing additional losses occur through the immediate Position between the package and the pole end plate. Also fears regarding the The effects of scatter and direct galvanic contact have not been confirmed.

Bei einer speziellen Ausführung sind die Dämpfersegmente und die Anschlußleitungen konstruktiv zu einer Einheit verbunden. Sie haben dann die Form des Polquerschnitts, ähnlich wie es von Synchronmaschinen mit in Nuten verteilten Polwicklungen bekannt ist.In a special design, the damper segments and the connecting lines constructively connected to form a unit. They then have the shape of the pole cross-section, similar to what is known from synchronous machines with pole windings distributed in slots is.

Diese zwischen Polendplatte und Poleisen angeordneten Dämpfersegmentbleche liegen direkt auf den Polblechen auf und können in die Festigkeitsnietung der Pole einbezogen werden. Die Dämpfersegmentbleche in Form der Polbleche sind untereinander mit Laschen zu verbirden, damit eingeschlossener Stromkreis ähnlich wie bei einem Kurzschlußring entsteht. Man kann in dieser Hinsicht noch weitergehen, indem man schon von vornherein die Dämpfersegmentbleche in zusammenhängender Form herstellt, indem man sie entweder aus einem kreisförmigen Blech im ganzen ausstanzt oder indem man vermittels einer entsprechenden Vorrichtung die einzelnen Dämpfersegmentbleche zu einem zusammengehörigen Gebilde verbindet, z. B. durch Hartlötung. Welche der angedeuteten Konstruktionen im einzelnen in Frage kommt, hängt von der Konstruktion der Pole selbst ab und auch von den fertigungstechnischen Möglichkeiten.These damper segment plates arranged between the pole end plate and pole iron lie directly on the pole plates and can be riveted into the strength rivets of the poles be included. The damper segment sheets in the form of the pole sheets are one below the other to be connected with tabs so that the enclosed circuit is similar to that of a Short-circuit ring arises. One can go further in this regard by produces the damper segment sheets in a coherent form from the outset, either by punching them out of a circular sheet or by punching them one by means of a corresponding device, the individual damper segment plates connects to a related structure, z. B. by brazing. Which of the indicated constructions in question depends on the construction the Pole himself from and also from the manufacturing possibilities.

Wie die Stäbe mit den Dämpfersegmenten verbunden sind, ist in diesem Zusammenhang nicht von Interesse. Der gute Kontakt kann sowohl durch Hartlötung als auch durch Verschraubung oder Nagelung erreicht werden. Auch ist es für die Ausführung unerheblich, wie man das Problem der Wärmedehnung im einzelnen beherrscht. Die Erfindung sei an Hand der beiliegenden Abbildungen beschrieben. In Fig. 1 und 2 bedeutet 1 die Welle mit beispielsweise viereckiger Verdickung in der Mitte, auf der die Pole 2 sitzen. Die Befestigung der Pole auf der Welle ist nicht dargestellt und auch für die vorliegende Erfindung gegenstandslos. 3 stellt die Dämpferstäbe dar, und 4 ist ein Dämpfersegnnent, das alle Stabenden der Stäbe 3 miteinander verbindet. An dem Dämpfersegment 4 sind Verbindungen 5, vorzugsweise aus flexiblem Kupferblech, angebracht, die zu dem Kurzschlußring G auf der Welle führen. Wie die Ableitun-@en 5 mit dem Segment 4 und dem Ring 6 im einzelnen verbunden sind. ist unerheblich. 7 stellt eine Polendplatte dar. mit 8 ist die Spule angedeutet.How the rods are connected to the damper segments is in this one Context not of interest. The good contact can be achieved both by brazing as well as by screwing or nailing. It is also for them Execution does not matter how one masters the problem of thermal expansion in detail. The invention is described with reference to the accompanying figures. In Fig. 1 and 2 means 1 the shaft with, for example, a square thickening in the middle of the pole 2 sit. The fastening of the poles on the shaft is not shown and also irrelevant to the present invention. 3 represents the damper rods and 4 is a damper that connects all the rod ends of the rods 3 to one another. On the damper segment 4 are connections 5, preferably made of flexible copper sheet, attached, which lead to the short-circuit ring G on the shaft. Like the derivatives 5 are connected to the segment 4 and the ring 6 in detail. is irrelevant. 7 represents a pole end plate. 8 indicates the coil.

Das für die Erfindung wesentliche Merkmal, nämlieh die Anordnung der Dämpfersegmente und der Verbindung der DJimpfersegmente mit dem Kurzsch'ußrin2 zwischen Polendplatte und Blechpaket des Pols gehtyaus der Fig. ? und aus der später besehriebenen Fit. =t deutlich hervor.The essential feature for the invention, namely the arrangement of the Damper segments and the connection of the DJimpfersegmente with the Kurzsch'ußrin2 between Pole end plate and laminated core of the pole go from the Fig. and from the later described Fit. = t clearly visible.

Bei einer Abwandlung dieser Konstruktion sind zwei Ableitungen vorgesehen, die untereinander durch die Verbindungsstücke verbunden sind. Das Dämpfersegment muß nicht als Ringabschnitt ausgebildet sein, es kann dieselbe Form haben wie der Polquerschnitt. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, daß zusätzliche Ableitungen eingespart werden können. Die Endbleche müssen untereinander selbstverständlich durch Verbindungsstücke verbunden werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn von vornherein die Deckbleche verbunden werden, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Es erübrigt sich dann, besondere Laschen und nachträglich anzubringende Verbindungen vorzusehen. Ob das Gebilde 42 tatsächlich von vornherein aus einem Stück gestanzt wird oder ob es sich zunächst um einzelne Teile handelt, die miteinander verschweißt werden, ist für die Erfindung unerheblich.In a modification of this construction, two derivatives are provided, which are connected to one another by the connecting pieces. The damper segment does not have to be designed as a ring section, it can have the same shape as the Pole cross-section. This design has the particular advantage that additional derivatives can be saved. The end plates must of course with one another be connected by connectors. A particularly advantageous embodiment results when the cover plates are connected from the start, as shown in Fig. 3 and 4 is shown. It is then unnecessary to use special brackets and attach them later Connections to be provided. Whether the structure 42 actually consists of a Piece is punched or whether it is initially a matter of individual parts that are connected to each other are welded is irrelevant to the invention.

Bei allen gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungen besteht übereinstimmung darin, daß die Dämpfersegmente und die Verbindungen zwischen diesen und den Kurzschlußringen unmittelbar am Blechpaket zwischen Polendplatte und Blechpaket des Pols anliegen, wodurch Biegebeanspruchungen infolge der Zentrifugalkraft vermieden werden. Die Ausführung ist in allen Fällen so, daß die Dämpferkäfigsysteme vor der Aufbringung der Wicklung fertiggemacht werden können.There is agreement in all the embodiments according to the invention shown in that the damper segments and the connections between them and the short-circuit rings are in direct contact with the laminated core between the pole end plate and the laminated core of the pole, whereby bending stresses due to centrifugal force are avoided. the Execution is in all cases so that the damper cage systems before the application the winding can be made ready.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Damper cage for synchronous machines with pronounced poles, in which the damper segments connecting the damper rods per pole and the connecting lines connecting the damper segments with the short-circuit rings or short-circuit pieces arranged near the shaft are arranged in a known manner between the pole winding and the pole iron in synchronous machines with pole windings distributed in grooves are characterized in that the damper segments and their connecting lines are to the short-circuit rings and short-circuit pieces between the pole end plates and the Poleisen.

2. damper cage according to claim 1, characterized in that the Damper segments and connecting lines in a known manner each from one Pieces are made in the cross-sectional shape of each pole, which in turn goes through Tabs are connected to each other.

3. damper cage according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the damper segments and connecting lines of all poles from the outset are connected to each other and in a known manner the shape of the upholstery to have. Considered publications: German Patent Specifications No. 112 314, 714,590,739,587; Swiss Patent No. 144106; British patent specification No. 704,462; U.S. Patent No. 1908158.