NO137710B - Polspole for roterende magnetiseringsviklinger ved elektriske synkronmaskiner - Google Patents

Description

Ved strømførende ledere i en polspole-for elektriske maskiner og apparater og særlig hos roterende magnetiseringsviklinger ved elektriske synkronmaskiner er det kjent å bedre avkjølingsforhold-ene ved å utforme polspolene med utstikkende kjøleribber for økning av overflaten. Dette kan skje ved at der mellom spolens ledere anbringes skiver eller plater av godt varmeledende materiale som rager utenfor spolens ytre mantelflate (OE-PS 85 08). Man kan også danne kjøleribbene ved at lederne i enkelte vindinger gjøres bredere eller trekkes ut, isåfall med samme tykkelse som lederne forøvrig (GB-PS 643 702, FR-PS 1 489 931). Men kjøleribbene kan også være tynnere enn polspolens ledere, og man kan da fremstille dem ved tilsvarende profilering av selve lederne eller ved at der direkte på lederen anbringes metalliske bånd som har større bredde og del-tar i strømføringen (OE-PS 105 958). Økningen av polspolens varme-avgivende overflate ved hjelp av kjøleribber kan imidlertid ikke drives vilkårlig langt, da ribbehøyden må begrenses av fasthets-grunner, og fordi ribbene av strømningstekniske grunner ikke må plaseres for tett.

Videre er det kjent fra OE-PS 41 682 å slisse opp de utstikkende kjøleribber på en polspole og bøye ut de fremkommende tenner fra viklingsplanet for å bedre varmeovergangen. Denne slissing med utbøyning foretas periodisk. En slik kjent anordning er anskuelig-gjort på tegningsfigurene .1 og 2, hvorav fig. 1 viser en del-av en polspole i skjematisk perspektivriss og fig. 2 i sideriss.

Denne kjente polspole 1 for den roterende magnetiseringsvik-ling hos en elektrisk synkronmaskin består av høykantviklede b£nd-formede ledere 2 innbyrdes isolert med mellomlag 3 av isolasjons-stoff. For økning av de vårmeavgivende overflater er der på polspolens ende- og/eller sideflater anbragt smale kjøleribber 4 som stikker utenfor overflaten av polspolen 1 forøvrig. Til formålet er der direkte på den forholdsvis tykke båndformedé leder 2 lagt en tynnere båndformet leder 5 som har større bredde enn lederen 2, a å den utragende kjøleribbe 4 fremkommer.

Hver kjøleribbe 4 er i jevne avstander forsynt med innsnitt 6, og hvert av de således dannede korte kjøleribbeavsnitt 7 er bøyet ut til en side fra sin utgangsstilling. Utbøyningen av på hin-annen følgende avsnitt skjer til motsatte sider. Kjøleribben 4 som helhet er altså i lengderetningen delt opp i korte, skiftevis ikke-fluktende, utbøyede avsnitt 7. De utbøyede avsnitt 7 ansporer den forbistrømmende kjøleluft til'turbulenser, og varmeavgivelsen til .luften lettes. Riktignok fører innsnittene 6 til at det strømførende tverrsnitt av lederen 5 stedvis blir innsnevret, så polspolens elektriske tap øker noe.

Videre er det i forbindelse med varmevekslere forsynt med kjøleribber (FR,-PS 936 140) kjent at det i tilfellet av en strøm-ning av kjølemedium langs kjøleribbene er mulig å bedre varmeovergangen ved at man gir kjøleribbene et bølgeformet forløp. Denne bølgeform frembringer i den forbistrømmende kjøleluft pulsformige variasjoner i trykk og hastighet, hvorved varmeovergangskoeffisienten tiltar.

Ved magnetiseringsviklingene hos elektriske synkronmaskiner blir kjøleluften riktignok tilført polmellomrommene i aksial retning. Men.den blir ført bort gjennom radiale kjøleslisser i sta-toren og dessuten, på grunn av den høye omkretshastighet ved ytter-kantene av magnetiseringsspolene, ansporet til en valseformig strømning i polmellomrommet, noe som gir en strømningsretning av kjøleluften langs polspolenes overflate hovedsakelig loddrett på vindingsplanene for de høykantviklede spoleledere. Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger nå den oppgave å forbedre varmeovergangsforholdene ved en polspole for roterende magnetiseringsviklinger hos elektriske synkronmaskiner, hvor polspolen .er forsynt med kjøleribber som hovedsakelig bestrykes på tvers og periodisk er utbøyet fra vindingsplane.t. For løsning av denne oppgave går oppfinnelsen ut på at hver kjøleribbe strekker seg sammenhengende over hele lengden av den respektive side av polspolen og er utført med et bølgeformig forløp.med liten bølgelengde i forhold til kjøleribbens lengde.

Takket være denne bølgeform blir korte avsnitt av kjøle-ribbene, hvis lengde forøvrig stemmer overens med lengden av pol-spolesidene, periodisk bøyet ut fra utgangsplanet i skiftende ret-ninger. Denne spesielle utformning gav på overraskende måte en økning av varmeovergangskoeffisienten selv ved kjøleribber som bestrykes på tvers. Det betyr at der fra en polspole med samme dimen-sjoner kan føres bort mer varme enn det ville være tilfellet ved udeformerte kjøleribber. Bølgeformen har dessuten den fordel at tverrsnittet av den strømførende leder som kjøleribben inngår i, ikke blir redusert. Derved blir det mulig, spesielt også i eksisterende maskiner, å tilveiebringe en slik bølgeform for å oppnå en generell bedring av maskinens virkningsgrad> da man derved ikke forårsaker noen ekstra elektriske tap, men bare bedrer varmeoverføringen.

I det følgende skal oppfinnelsen belyses nærmere ved et ut-førelseseksempel som er vist på fig. 3. Denne figur er et oppriss av de bølgeformede kjøleribber hos en polspole for en elektrisk synkronmaskin, særlig en vannkraftgenerator, utformet som benpolmaskin. Kjøleribbene 4 er utformet med et periodisk bølgeformig forløp, så der fremkommer korte kjøleribbeavsnitt 7 som er bøyet ut skiftevis til motsatte sider fra vindingsplanet. Denne utformning gir en økning av varmeovergangskoeffisienten selv ved en strømningsretning for kjøleluften stort sett loddrett på vindingsplanene, slik at der fåes en bedring av varmeovergangen.

Claims (1)

1. Polspole for roterende magnetiseringsviklinger hos elektriske synkronmaskiner, utformet som høykantvikling med utstikkende kjøle-ribber som i det vesentlige bestrykes i retning loddrett på vindingsplanet, og som inngår i de strømførende ledere og periodisk er bøyet ut fra vindingsplanet, karakterisert ved at hver kjøleribbe strekker seg sammenhengende over hele lengden av den respektive side av polspolen og er utført med et bølgeformig forløp med liten bølgelengde i forhold til kjøleribbens lengde.