DE3003483C2

DE3003483C2 - Anordnung zur Befestigung einer Luftspaltwicklung im Ständer einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE3003483C2
Application number: DE3003483A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Dipl.-Ing. Fujisawa Kanagawa Yonezawa
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1984-01-26
Also published as: JPS55106044A; DE3003483A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung einer Lufts^altwicklung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Anordnungen './erden insbesondere bei Turbogeneratoren mit supraleüepd· r Erregerwicklung und bei konventionellen elektrischen Maschinen großer Leistung eingesetzt. Hierbei werden die Wicklungsstäbe der Luftspaltwicklung und die Distanzkeile am Umfang eines inneren Stützzylinders angeordnet und durch in Umfangsrichtung unter Vorspannung gelegte Bandagen verspannt Die auf diese Weise aus innerem Stützzylinder, Wicklungsstäben, Distanzkeilen und Bandagen gebildete Einheit wird dann in die Bohrung des Ständerblechpaketes eingeschoben und durch Paßfedern fixiert

Bei dieser bekannten Anordnung zur Befestigung einer Luftspaltwicklung (Conference Paper R 79 013-4 »A 6250 KVA Superconducting Generator« von M. Iwamoto. O. Ogino, T. Nomura, IEEE PES Winter Meeting, New York, NY, vom 4. bis 9. Feb. 1979, S. 1 bis 6, insbesondere Fig. 4, S. 4) werden die an den Wicklungsstäben in radialer Richtung angreifenden Kräfte von den Bandagen aufgenommen, während die an den Wicklungsstäben in langentialer Richtung angreifenden Kräfte durch die Reibung zwischen Wicklungsstäben und Bandagen auf die Bandagen übertragen und über die Paßfedern vom Ständerblechpaket aufgenommen werden. Somit ist durch die Bandagen eine sichere Abstützung der in radialer Richtung wirkenden Kräfte gewährleistet. Die Obertragung der auf die Wickfungsstäbe .in tangentialer Richtung wirkenden Kräfte bzw. die Übertragung des entsprechenden Drehmomentes ist jedoch von dem Reibschluß zwischen Wicklungsstäben und Bandagen abhängig, so daß im Falle einer plötzlichen und starken Steigerung der elektromagnetischen Kräfte, wie es beispielsweise bei einem Kurzschluß der Fall ist, der Reibschluß überwunden werden kann und die Wicklungsstäbe sich verlagern können. Hierbei kann es zu einer Beschädigung der Leiter kommen, aus welchen die Wicklungsstäbe gebildet sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Befestigung einer Luftspaltwicklung zu schaffen, welche einfach aufzubauen ist und eine sichere Beherrschung der in radialer und tangentiaäer Richtung an den Wicklungsstäben angreifenden Kräfte gewährleistet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ds im Anspruch { gekennzeichneten Merkmale gelöst

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine kurzschlußsichere Anbindung der Luftspaltwicklung erzielt, wobei die radialen Kräfte durch die zwischen die Kammzähne eingewickelten Bandagen aufgenommen werden und wobei die tangentialen Kräfte über die Kammzähne in das Ständerblechpaket eingeleitet werden. Die zwischen den Wicklungsstäben angeordneten Distanzkeile dienen also nicht mehr wie bisher als reine Abstandshalter, sondern auch zusätzlich als Übertragungselemente für das im Luftspalt angreifende Drehmoment

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Wicklungsträger ein nichtmetallischer Hohlzylinder, welcher nach innen offene Nuten zur Aufnahme der Kammzähne aufweist und in der Bohrung des Ständerblechpaketes durch Paßfedern gehalten ist Bei dieser Ausführungsform sind also die für die formschlüssige Aufnahme der Kammzähne erforderlichen Ausnehmungen nicht direkt in das Ständerblechpaket, sondern in den nichtmetallischen Hohlzylinder eingebracht

Dies hat den Vorteil, daß das Ständerblechpaket bis auf die Paßfedernui an seiner innenfläche nicht mit Ausnehmungen versehen werden muß. Demgegenüber könnte es bei einem genuteten Ständerblechpaket durch Störungen in der Verteilung der magnetischen Feldlinien zu örtlichen Überhitzungen kommen.

im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung nahe; erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch Ständer und Luftspaltwicklung eines Turbogenerators.

F i g. 2 einen Längsschnitt durch Ständer und Luftspaltwicklung des Turbogenerators und

F i g. 3 die für die Befestigung der Luftspaitwicklung wesentlichen Teile in perspektivischer Darstellung.

In den Figuren bezeichnet 1 ein Ständerblechpaket, welches bei einem Turbogenerator mit supraleitender Erregerwicklung als magnetischer Absch'rmring dient Zwischen diesem Ständerblechpaket 1 und einem aus nichtmetallischem Material bestehenden inneren Stützzyiinder 2 ist eine Luftspaltwicklung festgelegt. Hierzu sind die einzelnen Wicklungsstäbe 3 der Luftspaitwicklung entlang des Umfangs des inneren Stützzylinders 2 angeordnet wobei ieweils zwischen zwei benachbarten Lagen von Wicklungsstäben 3 aus isolierendem Material bestehende Distanzkeile 4 angeordnet sind. Die alternierend mit den Wicklungsstäben 3 angeordneten Distanzkeile 4 sind in axialer Richtung gesehen kammförmig gezahnt, wobei die Kammzähne 41 in radialer Richtung nach außen über die Wicklungsstäbe 3 hinausragen. Zwischen benachbarten Kammzähnen 41 sind in die entsprechenden Lücken 42 in Umfangsrichtung Bandagen 5 eingewickelt, die beispielsweise aus mit einem härtbaren Harz getränkten Gewebesträngen bestehen können, wobei das Harz nach dem Anbringen der Bandagen 5 ausgehärtet wird. Die Bandagen ^r

werden hierbei mit Vorspannung angelegt, so daß aus dem inneren Stüt/zylinder 2. den Wicklungsstäben 3, den Distanzkeilen 4 und den Bandagen 5 eine kompakte tinheit mit radial nach außen hervorstehenden Kammzähnen 41 gebildet wird. Diese Einheit wird dann, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. in aixaler Richtung in einen Hohlzylinder 7 eingeschoben, welcher aus einem nichtmetallischen Material, wie z. B. Epoxidharz, besteht. Dieser Hohlzylinder 7 besitzt nach innen offene Nuten 71. in welchen die Kammzähne 41 formschlüssig aufgenommen werden. Der Hohlzylinder 7 ist seinerseits in die Bohrung des Ständerblechpaketes 1

eingesetzt und durch mindestens eine Paßfeder 6 gesichert.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung zur Befestigung einer Luftspaitwicklung werden die auf die Wicklungsstäbe 3 in radialer Richtung wirkenden Kräfte durch die Bandagen 5 aufgenommen, während die in tangentialer Richtung wirkenden Kräfte über die Distanzkeile 4. den Hohlzylinder 7 und die Paßfeder 6 in das Ständerblechpaket ! eingeleitet werden. Hierbei ist durch die formschlüssige Verankerung der Distanzkeile 4 auch be: extrem hohen tangentialen Kräften eine sichere Festlegung der Luftspaltwicklung gewährleistet.

h ·~-< 1 Blatt Zeichnungen

Claims

30 03 Patentansprüche:

1. Anordnung zur Befestigung einer Luftspaltwicklung im Ständer einer elektrischen Maschine, bei welcher in Umfangsrichtung zwischen den einzelnen Wicklungsstäben der Luftspaltwicklung Distanzkeile eingesetzt sind, wobei die Wicklungsstäbe und die Distanzkeile durch am äußeren Umfang angebrachte Bandagen eine in die Bohrung des Ständerblechpaketes einschiebbare Einheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzkeile (40) in axialer Richtung kammförmig gezahnt sind, wobei die Kammzähne (41) radial nach außen übtr die Wicklungsstäbe (3) hinausragen, daß die Bandagen (5) in die Lücken (42) zwischen benachbarten Kammzähnen (41) eingewickelt sind und daß die Kammzähne (41) in entsprechenden Ausnehmungen eines Wicklungsträgers formschlüssig gehalten sind.

2. Anordnupf nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß tkr Wicklur=gsträger ein nichtmetallischer Hohlzylinder (7) ist, welcher nach innen offene Nuten (71) zur Aufnahme der Kammzähne (41) aufweist und in der Bohrung des Ständerblechpaketes (1) durch Paßfedern (6) gehalten ist