KoMensation der Schlingströme, hervorgerufen durch das Streufold dor
Stirnverbindungen von Wicklungen elektrischer Maschinen. Die bei sehr grossen elektrischen
Maschinen merkliche Zunahme der Zusatzverluste im Kupfer, hervorgerufen durch das
Streufeld, erlaubt es nicht mehr, sich mit der gewöhnlichen Kompensation zu begnügen.
Bei der herkömmlichen Lösung, beschränkt auf den geraden Teil der in Nuten eingebetteten
Leiter, werden die durch das Nutenquerfeld induzierten elektromotorischen Kräfte
ausgeglichen. Dies wird bereits durch die Unterteilung der massiven Leiter in voneinander
isolierte Teilleiter erreicht, die je nach der Ausführungsform entsprechend verdrillt
werden, wobei man heute allgemein die durch ßoebel erfundene Ausführung übernommen
hat. Sie erfordert aber eine Ausdehnung dieser Kompensation auf die Wickelköpfe,
in denen die einfache Isolierung der umverdrillten Teilleiter nicht genügt, um die
Schlingströme zu beseitigen, welche durch das Streufeld in den durch die Gesamtheit
dieser Einzelleiter gebildeten Schleifen induziert worden.
Der verwickelte
Verlauf des Streufeldes in den Stirnverbindungen versohlies@t sich jedoch einer
strengen Kompensation, so wie sie im Nutenbereioh beim Roebelstab mit einem ganzen
Umlauf - d.h. durch eine Drehung um 360° - länge des aktiven Eisens gesichert ist,
also durch die @bliohe und gleiohmässige Verdrillung im Innern der Nuten.CoMensation of the loop currents, caused by the scattered fold dor
End connections of windings in electrical machines. The ones with very large electrical ones
Machines noticeable increase in additional losses in copper, caused by the
Stray field, it no longer allows to be satisfied with the usual compensation.
In the conventional solution, limited to the straight part of those embedded in grooves
Conductor, are the electromotive forces induced by the groove transverse field
balanced. This is already done by dividing the massive ladder into one another
Reached isolated partial conductors, twisted depending on the embodiment
are generally adopted today, the design invented by ßoebel
Has. However, it requires an extension of this compensation to the winding heads,
in which the simple insulation of the twisted-pair sub-conductors is not sufficient to protect the
Eliminate loop currents, which by the stray field in the by the whole
loops formed by this single conductor have been induced.
The involved one
However, the course of the stray field in the end connections is noticeable
strict compensation, as it is in the grooving area with the Roebel bar with a whole
Rotation - i.e. by rotating 360 ° - the length of the active iron is secured,
so by the @bliohe and uniform twisting inside the grooves.
Das Streufeld lässt sich durch Ueberlagerung von zwei Komponenten
darstellen entsprechend den zugehörigen Feldern, welche die Elementarschleifen durchsetzen,
die ihrerseits symmetrisoh zum Quersohnittsmittelpunkt eines Stabes liegen und die
für eine dieser Komponenten ("gerade" oder "symmetrisch" genannt) gleich und gleichen
Vorzeichens, für die andere Komponente ("ungerade" oder "antisymmetrisch") hingegen
gleich aber entgegengesetzten Vorzeichens sind. Allgemein lässt die Kompensation
dieser beiden Anteile verschiedene Lösungen aufkommen.The stray field can be determined by superimposing two components
represent according to the associated fields that enforce the elementary loops,
which in turn lie symmetrically to the center of the transverse axis of a rod and which
for one of these components (called "straight" or "symmetrical") equal and equal
For the other component ("odd" or "antisymmetric")
are equal but opposite in sign. Generally leaves the compensation
different solutions arise from these two proportions.
So bewirkt eine Umkehrung der Fläche, erreicht durch eine V@rdrillung
des Roebelstabes um 180o oder 540o von einen Masohinenende zum anderen, kombiniert
mit einer Symmetrierang beider Seiten zur Maschinen-Mittelebene - d.h. durch Anwendung
entgegengesetzter Verdrillungsriohtungen wie bei rechts- und linksg@ngigen Schraubenlinien
- nur die selbsttätige Kompensation der geraden Komponente gleich welcher Form,
aber nicht die der, ungeraden Komponente. Es ist wahr, dass die vornehmliche Kompensation
letzter Komponente, herrührend vom Eigenstrom der betrachteten Leiter-Mantelfläche,
ihrerseits durch eine unabhängige Lösung sichergestellt werden kann dank der Besonderheit,
dass diese Komponente lüngs des Leiters gleichmässig verteilt ist. Diese Lösung
besteht in einer gleichmässigen Verdrillung um 180o in/jedem Stirnbügel, allerdings
unter der Voraussetzung, dass die Verdri'1-lungsriohtung in den beiden Wickelköpfen
umgekehrt ist, um
nicht die Symmetrie zu zerstören, die zur Kompensation
der geraden Komponente nötig ist.This causes the surface to be reversed, achieved by twisting it
of the Roebel bar by 180o or 540o from one masohine end to the other, combined
with a symmetry on both sides to the machine center plane - i.e. by application
opposite twisting directions as with right-hand and left-hand helical lines
- only the automatic compensation of the straight component no matter what shape,
but not that of the odd component. It is true that the principal compensation
last component, originating from the intrinsic current of the considered conductor jacket surface,
in turn can be ensured by an independent solution thanks to the peculiarity,
that this component is evenly distributed along the length of the conductor. This solution
consists of an even twist by 180o in / each forehead bracket, however
provided that the twisting direction in the two winding heads
is reversed to
not to destroy the symmetry, which is used to compensate
the straight component is necessary.
Diese in theoretischer Hinsicht vollständige Lösung, die in einer
Verdrillung des Roebelstabes um + 1ß0°, + 540°, - 180° im ersten Stirnbügel, im
Nutenteil und im zweiten Stirnbügel besteht, erfordert jedoch einen recht kurzen
und schwer ausführbaren Verdrillungsschritt sowohl in den Stirnverbindungen als
auch sogar in einer H@lfte der aktiven Länge. Wenn man deswegen die Zahl der Teilleiter
beschränkt oder je zwei Teilleiter zusammenfasst und verdrillt, so erhöhen sich
die Zusatzverluste infolge Wirbelströme. Dabei hebt man leicht den Gewinn auf, den
eine vollatändige Kompensation der Sohlingströme in den Wickelköpfen bietet.This theoretically complete solution, which is contained in a
Twisting of the Roebel bar by + 10 °, + 540 °, - 180 ° in the first forehead stirrup, im
Groove part and in the second end bracket exists, but requires a very short one
and difficult to perform twisting step in both the end joints
even in half the active length. If you think about the number of sub-leaders
limited or two partial conductors combined and twisted, so increase
the additional losses due to eddy currents. In doing so, you can easily pick up the profit that
offers complete compensation of the base currents in the winding heads.
Die ungerade Komponente aber, welche gleichförmig l@ngs des Leitara
verteilt ist und die von der Art der Vertauschung im Gegensatz zur geraden Komponente
unbeeinflusst bleibt, hat hinsichtlich der Verluste eine viel grössere Bedeutung.
Aua dieser Feststellung folgt die Anregung zum Verzicht auf eine Kompensation dar
geraden Komponente, um die Kompensation der zweiten Komponente auf einfachere Art
zu sichern. Durch eine Rückkehr zur @blichen Lösung einer einfachen Verdrillung
um 3G0° in activen Teil (entspricht einer Verdrillung am 0° bezüglich der Wickelköpfe)
kann deshalb über die gesamte Länge der als ein Ganzes betrachteten Wickelköpfe
eine gleiohmässige Verdrillung um 180° vorgenommen werden. Dien entspricht einer
verdrillung um 90° für jeden Stirnbügel, wodurch die ungerade Komponente vollständig
kompcnsiert wird.The odd component, however, which is uniform along the main axis
is distributed and which is of the type of interchangeability as opposed to the straight component
remains unaffected is of much greater importance in terms of losses.
This finding is also the basis for the suggestion to dispense with compensation
straight component to compensate for the second component in a simpler way
to secure. By returning to the usual solution of a simple twist
by 3G0 ° in the active part (corresponds to a twist at 0 ° with respect to the winding heads)
can therefore over the entire length of the winding heads considered as a whole
a smooth twist by 180 ° can be made. Dien corresponds to one
twist 90 ° for each browband, making the odd component complete
is Kompcnsiert.
In dieser Lösung besteht die vorliegende Erfindung. Ihre Ausführung
ist cinfaoh, denn sie besitzt nur eine gleichförmige und überall m@ssige Verdrillung
oder einen örtliohen VerdrillunL,osohritt, der wenigstens dem normalen Wert im geraden
Teil entspricht.
Die mässige Verdrillung in den Stirnbügeln stellt
gewiss nur eine teilweise Kompensation der Verluste durch die gerade Komponente
dar. Diese Verluste sind aber ohnehin niedriger als diejenigen durch die ungerade
Komponente. Anwendungsbeispiele bestätigen, dass sich die neue Lösung in der Praxis
als beste erweist und dass sie die vorteilhafteste gegenüber den neute bekannten
Lösungen ist.The present invention consists in this solution. Your execution
is cinfaoh, because it has only one uniform twist that is everywhere moderate
or a local twist that is at least equal to the normal value in a straight line
Part corresponds.
The moderate twist in the forehead bows represents
certainly only a partial compensation of the losses by the straight component
These losses are anyway lower than those due to the odd
Component. Application examples confirm that the new solution is in practice
proves to be the best and that they are the most advantageous over the new known
Solutions is.