Обмотка для альтернаторов высокого напряжения

Иллюстрации

Обмотка для альтернаторов высокого напряжения (патент 1288)
Обмотка для альтернаторов высокого напряжения (патент 1288)
Обмотка для альтернаторов высокого напряжения (патент 1288)
Обмотка для альтернаторов высокого напряжения (патент 1288)
Показать все

Реферат

 

№ 1288

Класс 21с1

llATEHT НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ обмотки для альтернаторов высокого напряжения.

К патенту ин-ца Ч. А. Парсонса (С. А. Parsons), Ньюкестль на Тайне, Англия, заявленному 9 июля 1924 года (ваяв. свид. № 78644).

Действительные изобретатели ин-цы Ч. А. Парсонс и Д. Розен.

О выдаче патента опубликовано 31 мая 1926 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 года.

Предлагаемое изобретение касается усовершенствований в альтернаторах высокого напряжения. Обычно генераторы редко устраиваются для напряжений свыше, приблизительно, 14000 вольт, между фазами у зажимов, так как при более высоких напряжениях возникают затруднения, вызываемые самою изолировкою или образованием на ней азотной кислоты, возникновением поверхностей утечки, электростатических эффектов и т. д., размеры же и вес устройства становятся столь черезмерными, что обычно принято проектировать альтернаторы для сравнительно низкого напряжения, а для повышения их напряжений, необходимых для передачи, пользоваться статическими трансформаторами.

Предлагаемое изобретение имеет целью такое устройство альтернатора, которое позволяет безопасно производить токи более высокого, чем обыкновенно, напряжения, сохраняя размеры и вес машины в сравнительно малых пределах.

Согласно изобретению, альтернатор снабжается обмоткою, включающей в себе несколько проводников, вставленных один в другой, изолированных дру г от друга, соединенных между собою последовательно, при чем напряжение в них понижается изнутри кнаружи.

На фиг. 1 изображена часть альтернатора в одной форме его осуществления, согласно изобретению, фиг. 2— развернутую диаграмму соединений, фиг. 3 — поперечный разрез круглого провода, применяемого в предлагаемом ! устройстве, фиг, 4 — подобный же вид провода удлиненного сечения, фиг. 5— устройство с шахматным расположением каналов.

Согласно одной формы осуществления изобретения, провод имеет в целом круглое поперечное сечение (фиг. 1, 2 и 3) и состоит из центрального сердечника а, способного выдерживать более высокое напряжение, окруженного (с промежуточной изолировкою) двумя трубчатыми проводами с и d, последовательно выдерживающими более низкое напряжение, при чем проводники вставлены друг в друга общеизвестным способом. На фиг. 2 отдельные части имеют следующие обозначения; — листы статора, а, с, d — концентрически расположенн>яе проводники, выведенные из своих каналов и соединенные помощью концевых обмоток а, с, o, на этой фиг. 1 показаны концевые обмотки только одной фазы, обмотки >ке прочих фаз располо>кены в пространствах k н lIE. В показанной форме осуществления внутренние сердечники а различных проводников в каждой фазе (фиг. 2) . соединены между собою последовательно и помощью поперечных соединений f связаны окружающими сердечник трубками с, которые также соединены последовательно и, в свою очередь. помоц ью поперечных соединений h соединены с наружными трубками проводов /, а эти последние соединены с звездчатым или заземленным концом обмотки, как, обозначено через с. Таким образом, между смежными проводниками и между наружным проводником и землею поддерживается низкое напряжение, так что потребная толщина изолировки и длина, поверхности утечки могут быть полу- чены без излишнего увеличения разме-, ров устройства. На фиг. 2 показаны соединения одной фазы трехфазного двуполюсного альтернатора, имеющего

84 канала, в каждом из которых ломе- щаются три концетрические проводника.

Нижеприведенные пояснительные дан-, ные, в связи с показанным устройством, служат для выяснения идеи изобретения: оомотка трехфазного альтернатора для напряжения в 20000 вольт между фазами зажимов может быть, целесообразно,, снабжена 84 каналами, по три провод- ника в каждом канале; обмотка ка>кдои фазы распределяется в таком случае между 28 каналами или 84 проводниками, при чем возбу>кдаемое каждым проводником напряжение на каждый проводник составляет 137. Внутренними проводниками 28 каналов служат про- водники высокого напряжения от 11500 до 7810 вольт; средние проводники их имеют напряжение от 7670 до 3970 и наружные проводники †3830 вольт до нуля. При таком расчете получается, существенная постоянная разность по-

"енциалов между проводниками в ка>к- дом канале около напряжения в 3830 j вольт и наибольшее напряжение от на- ружного проводника к земле в 3830 вольт. Такие напряжения считаются совершенно умеренными и могут быть распределены помощью существующих практических способов.

Согласно видоизменению изобретения, каждый провод, как целое, может иметь удлиненное поперечное сечение с полукруглыми краями (фиг. 4), в этом случае, сердечник» получает, целесообразно, пластинчатое или листовое строение и охватывается проводниками î, Р, в виде плоских трубок, которые также могуг иметь пластинчатое строение, при чем, как и прежде, между ними располагается изолировка з. Пластинчатые проводники устраиваются по преимуществу из изолированных проволок, свернутых спиралью в один или несколько слоев, но можно применять и всякое иное устройство. Провода предлагаемого устройства могут быть в некоторых случаях располагаемы в два или несколько рядов в шахматном порядке (фиг. 5). Это устройство особенно пригодно для машин высокого напряжения. При шахматном расположении каналов безуатное сопротивление альтернаторов возрастает; в то же время, вместо проводов удлиненного сечения, можно применять более дешевые круглые провода. Шахматное расположение каналов способствует также однообразному распределению обмоток и обладает преимуществами гладкого якорного сердечника с обмотками, устроенными на поверхности с не очень большим между>келезным пространством; этим путем устраняются невыгоды возрастания возбуждения, вызываемые большим междужелезным пространством. Концевые обмотки могут быть располагаемы всяким иным подходящим способом, допускающим желательное концентрическое положение проводов в их каналах, напр., можно весь, состоящий из вставленных друг в друга стержней или трубок, провод располагать открыто для образования концевых соединений подобного >ке устройства, при чем поперечные соединения применяются, как означено выше. Каналы могут иметь произвольную форму и быть как полуоткрытыми, так и совершенно открытыми.

В некоторых случаях, для уменьше- I ния потерь и для достижения более, низких и однообразных подьемов тем-: ператур в проводах, концентрическим, проводникам можно придавать неодинаковую площадь поперечного сечения, сообщая внутреннему проводнику наибольшее сечение.

В предлагаемом изобретении электри- ческие усилия в изолирующем материале равномерно распределяются по всей площади поперечного сечения изолировки с целью устранения затруднений, возни- кающих в таких соединениях при очень больших потенциалах.

ПРедмвт плтентА.

1. Однослойная обмотка для альтернаторов высокого напряжения, харак-, теризующаяся тем, что она состоит из вставленных один в другой и изолированных друг от друга отдельных проводников, выполненных в виде цилиндрических или сплюснутых трубок (фиг.

3 и 4), которые, с целью получения равномерного распределения действующего на изоляцию напряжения, соединены между собою последовательно так, что сначала в обмотку вводятся все внутренние проводники, затем средние и, наконец, наружные (фиг. 1), при чем последний провод присоединяется к нейтральной точке.

2. Видоизменение охарактеризованной в и. 1 обмотки, отличающееся тем, что проводники расположены в два слоя в шахматном порядке (фиг. 51.