141942. lajstromszámú szabadalom • Villamos gép, rótorréz megtakarításával és nagyobb terhelhetőséggel, azonos vagy jobb hatásfok mellett, valamint eljárás ilyen gép megvalósítására
Megjelent 1953. évi február hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL v SZABADALMI LEÍRÁS 141.942. SZÁM. 21. di. 51-54 OSZTÁLY. - HO-162. ALAPSZÁM. Villamos gép, rótorréz megtakarításával és nagyobb terhelhetőséggel, azonos vagy jobb hatásfok mel' lett, valamint eljárás ilyen gép megvalósítására. Hoffmann Paul mérnök, Au bei Neuenegg (berni kanton, Svájc). A bejelentés napja: 1950. november 16. Svájci elsőbbsége: 1949. november 19. A találmány villamos gép, rótorréz megtakarításával és nagyobb terhelhetőséggel, azonos vagy jobb hatásfok mellett. A találmány szerint av rótorvezetőnek a horonymélységgel gyakorlatilag egyenlő 'keresztmetszeti magassága mellett e keresztmetszet szélessége a horony középvonala irányában oly mértékbén van csökkentve, hogy a rótorvezetőben az ohmikus veszteség a közvetett veszteséggel megegyezik. A villamos gépek szerkesztésének fejlődése a rótervezetők mindinkább növekvő áramsürűségéhez (amper pro mm2 ) vezetett. A tok, ill. burkolat számára jobb anyagot — öntöttvas helyett öntött vagy hengerelt acélt *— alkalmaztak, ezenkívül a rótorhornyok tekercselőterét mind jobban kihasználták és így a teljesítmény viszonya az össz-súlyhoz megjavult, ami tetemes anyagmegtakarítást eredményezett. Profilozott rézvezeték alkalmazásával a gép teljesítményét a -megengedett felmelegedés betartása mellett megnövelték. A mindmáig, uralkodó mérési módszerek alapja az a felfogás, hogy a közvetlenül mérhető veszteségeken kívül már csak kevés ú. n. adalékos veszteség lép fel. Az eddigi közvetett mérési módszerekkel mérve az adalékos veszteségek általában a felvett teljesítmény 0—1%-át teszik ki: Ujabban kifejlesztett mérési módszerekkel villamos gépek valóságos adalékos veszteségeit jóval nagyobbaknak találták, mint az addigi közvetett eljárásokkal. , A rótorhornyokban fellépő erővonalak menetére vonatkozó újabb vizsgálatok egyértelmű . adatokat szolgáltattak az új mérőeljárással megállapított nagy adalékos veszteségek felől. A rótorhornyokban az erővonalak nem egyenesen, hanem görbén haladnak. Az erővonalak útja alapjában véve a rótorvas telítettségétől, a légréstől, a horonymélységtől és szélességtől, valamint a rótorfognak a kerületen és a horony fenekén mért szélességétől függ. A nagy adalékos veszteségek nagyban hozzájárulnak a rótorvezetők felmelegedéséhez, amit az eddigi mérési módszerekkel nem ismertek fel, hanem ezt a felmelegedést kizárólag az ohmikus veszteségeknek tulajdonították. Az eddig kellően figyelembe nem vett adalékos veszteségek nagymérvű csökkentése végett a rótorvezetőket úgy kell elhelyezni a horony mágneses terében, hogy az adalékos veszteséget okozó örvényáramok keletkezését a rótorvezetőkben a lehetőségig elkerüljük. Ennélfogva a rotor hornyának csak azt a részét szabad kitölteni, amely az indukciós folyamat alatt a legkisebb adalékos veszteséget okozza. Ajánlatos továbbá olyan rótorvezetőt használni, melynek keresztmetszeti alakja az erővonalak menetéhez igazodik. Az eme követelményeknek megfelelő keresztmetszeti alakot és elrendezést az ábrák kapcsán fogom ismertetni. Ekként kisebb vezeték-keresztmetszethez jutunk és a rótorhoronyb,an a tekercselőhelyet csak részben használjuk ki. Azáltal, hogy ily módon az adalékos veszteségek főrészét kiküszöböltük, a Rótorvezetők áramsűrűséget lényegesen fokozhatjuk. Étből az a gyakorlati előny adódik, hogy sokkal kevesebb rótorrézzel azonos vagy nagyobb teljesítményt érhetünk el, még pedig azonos vagy jobb hatásfok mellett. Ez az eljárás mindenütt alkalmazható, ahol indukció lép fel. A legtágabb alkalmazási terület: a villamos gépek. Emelett közömbös, hogy forgóáramú, egyenáramú vagy váltóáramú gépekről, vagy rövidrezárt rotorú gépekről van-e szó. A mellékelt rajzok a találmány szerinti eljárást közelebbről világítják meg. Az erővonalak a rótorhornyokban nem egyenesen haladnak (1. ábra), hanem görbén (la. ábra), ami alapjában véve ismeretes. Ha az erővonalak pl. a 2. ábra szerint — vagy még inkább a rotor középpontja felé — haladnának egyenes vonalban, akkor a horonyba fektetett vezetők azokat derékszögben metszenék és így gyakorlatilag nem léphetnének fel adalékos veszteségek. Ebben az esetben, mely azonban gyakorlatilag meg nem valósítható, csak chmikus veszteségek keletkeznének, amikor a vezetőkben áram folyik. A valóságban az erővonalak a 2a. ábra szerint haladnak. Ebben az esetben a rótorvezetők az erővonalakat nem derékszögben metszik. A 2b. ábra szerinti 1 rótorvozetőn világosan látható, hogy annak minden helyén más és más, i'-iszuitségnek ke1 !
