191238. lajstromszámú szabadalom • Kettőnél több pólusú villamosgép
5 191238 6 Az 1 rotortekercseket a találmány szerinti kiviteli alaknál a 4 pólustesten helyezzük el, amely 4 pólustestek keretszerűen vannak kialkítva. Az viszont nem várható el, hogy a 4 pólustest jelentős szerepet játszón a mágnesmező vezetésében, már csak az anyaga miatt sem. A mágneses mező ugyanis lényegesen erősebb kell legyen, mint a szokásos acélminőségekre jellemző telítési pont. Ezért eltörölhető az a gépelem, amit a szokásos gépeknél a pólusmagnak és a pólussarunak hívunk. Ebben az üres térben van 25 kereszttartó elhelyezve, amely megakadályozza a 4 pólustest oldalirányú deformációját. Ez az üres tér biztosít lehetőséget a különböző hűtőcsövek és további egyéb alkatrészek elhelyezésére, amely alkatrészek az egyes alkatrészek összekapcsolására szolgálnak. Ebben az esetben a 4 pólustestet egy keret képezi, amely általában nem mágneses anyagból van, és több feladatot is ellát. Ez védi meg az 1 rotortekercset a pulzáló mágneses térerővel szemben mintegy csillapítótagként, abban az esetben, ha a pulzáló mágneses térerő a 2 csillapítóhengeren és a 3 csillapítótárcsán keresztüljut. A csillapítás minél tökéletesebb megvalósítása céljából a 4 pólustestet alumíniumból vagy más egyéb villamosán vezető anyagból álló köpennyel külső bevonattal lehet ellátni. A pólustestnek további szerepe még az, hogy az 1 rotortekercsből vagy menetektől átvegye a centrifugális és mágneses hatásból származó terheléseket és azokat a rotorgyűrűket átvigye. A 4 pólustest ilyenkor szükségszerűen támfelülettel van ellátva az 1 rotortekercs számára célszerűen horony formájában. Ez a horony lehet négyszög és/vagy trapéz vagy ívelt alakú keresztmetszetű a vezető és a tekercs keresztmetszetétől valamint a rögzítő ékelés módjától függően. A nem négyzetes keresztmetszetű kialakítás külön érdeklődésre tarthat számot a rögzítés szempontjából, mivel ennek az önzáró hatása igen előnyösen alkalmazható. A 4 pólustestnek még egy további szerepe az, hogy a hűtőközeg számára a 6 hűtőtartályt képezzen. Erre azért van szükség, mert ha a tekercs anyaga a szupravezető tartományból a normál tartományba megy át, akkor ez a gépen kívül rendelkezésre álló eszközökkel igen nehezen regisztrálható, illetőleg állapítható meg. Ilyen esetben a lokális hőképződés akadálytalanul megy át a közvetlen környezetre és így egyre nagyobb és nagyobb része a tekercsnek térne át a normál vezetési módra. Ezt a jelenséget egy láncreakcióval lehet összehasonlítani. Még ha magát a hibát meg is lehetnek kívülről állapítani, gyakorlatilag akkor sincs lehetőség arra, hogy a hűtő folyadékáramot olyan mértékben megnöveljük, mint ameilyen mértékben a hőfejlődés növekszik. Erre egyetlen lehetséges megoldás a párologtató hűtés bevezetése. A párolgási hő lényegesen nagyobb, mint a folyadék fajlagos hője és éppen ezért kis folyadékmenynyiség elpárologtatása útján lényegesen nagyobb hőt tudunk elvinni, mint amennyi egy megnövelt folyadékáram útján lehetséges lenne. Helyi hőfejlődés esetén a folyadékban gőzbuborékok keletkeznek. A buborékok a forgástengely felé távoznak, mivel ezek lényegesen könynyebbek, mint maga a folyadék, amely a centrifugális erő hatására megkísérli a forgástengelytől legtávolabb eső helyet elfoglalni. E hatás csak akkor jöhet létre, ha a hibahely környezetében elegendő folyadék áll rendelkezésre és ha a gőznek esélye van a forgástengely irányába ki- 4 térni. A találmány szerinti pólustestek tartalmaznak a hűtőközeg részére kialakított 6 hűtőközeg tartályt. A gőz és a folyadék gyors mozgásának biztosítása érdekében a 6 hűtőközeg tartálynak vagy a hűtőközegtarttályoknak közvetlen kapcsolatban kell állniuk a menetekkel, illetőleg az 1 rotortekerccsel és/vagy egy további független üreggel és/vagy a 6 hűtőközegtartály hornyával, valamint a folyadék és a gőz számára megfelelő 19 és 20 összekötőcsatornák vannak létesítve a tekercs és a 6 hűtőközegtartály között. A hűtőközeg bevezetése úgy szabályozandó, hogy a 21 folyadékszint — amely az üzemi fordulatszámon közel hengeres felületet képez - az 1 rotortekercs és a forgástengely közötti legkisebb távolságon belül helyezkedjen el. Ebből a szempontból viszont előnyös, ha a 6 hűtőközegtartály(ok)nak a lehető legnagyobb a sugárirányú kiteijedése. Ha lehetőség van rá, akkor a 6 hűtőközegtartályt vagy a tartályokat nem oldalt, hanem a forgástengely és az 1 rotortekercs közé kell elhelyezni. A találmány egyik előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy túlmenően a tartályokon, amelyek a 4 pólustestekhez vannak csatlakoztatva egy vagy több további főtartályt helyezünk el. Ezek a további főtartályok ebben az esetben a forgástengelyhez közelebb vannak elhelyezve, esetenként a póluson kívül. Ez a szerkezeti kialakítás lehetővé teszi, hogy a folyadékszint az 1 rotortekercstől távolabb alakuljon ki. A találmány szerinti szinkrongép egyik további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy azok a tekercsrészek, amelyek a forgástengelyre merőleges síkban helyezkednek el bizonyos íveltséggel vannak kiképezve. Egyszerűség kedvéért a tekercs ezen részeit „rövid oldalnak” lehet nevezni. Az íveltség lehetőleg olyan legyen, hogy egy olyan körívet képezzen, amely körívnek a középpontja a forgástengely. Ezzel a megoldással kiküszöbölhető az a hátrány, amely az 1. ábrán figyelhető meg, vagyis az, hogy a 21 folyadékszint és a tekercs közötti távolság lényegesen kisebb a pólus középvonalában, tehát a rövidoldalon, mint a hosszabbik oldalon. A rotorban a folyadékszint szabályozása például nyomástávadóval valósítható meg, amely a folyadékhurokban méri azt a nyomást, amely a centrifugális erő hatására létrejön. Az erre a célra alkalmazott mérő, távadó és szabályozó berendezések valamint a kívülről elhelyezett hűtő- és szivattyúberendezések önmagukban ismert szakmai résznek tekinthetők. Ugyanígy ismertnek tekinthető a tekercs szigetelésének kiképzése, karbantartása, impregnálása stb. Függetlenül attól, hogy a hűtőközeg folyadék vagy gáz, mindenképpen egy bizonyos téren belül kell tartani. Éppen azért azokat a 4 pólustesteket, amelyek az 1 rotortekercset és a hűtőközegtartályt, azaz a hűtőközeggel feltöltött tartományokat tartalmazzák lezárjuk. A példakénti kiviteli alaknál 22 burkoló lemezt alkalmazunk, amely a pólustesthez csavarozással van rögzítve. A pólustestek és a burkolat közötti tömítés önmagában ismert megoldásnak tekinthető. A 4 pólustest a hozzá csatlakozó egyéb elemekkel együtt a centrifugális erő, a nehézségi erő és a mágneses térerő hatásának van kitéve. Több isinert megoldás van. Ilyenek például a különféle csavar, fésűs és kalapácsfej és fecskefarkú póluslerögzítések. Ezzel kapcsolatban szükség van arra, hogy az erőátviteli elem az erő és a hővezetés irányában hosszabb legyen, mint ahogyan ez a szokásos gépekben természetes lenne. Egyúttal ezeknek az elemeknek a keresztmet-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 •50 55
