140864. lajstromszámú szabadalom • Villamos gép
Megjelent 1951. évi december hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 140864. SZÁM. 21 d2 . 48-55. OSZTÁLY. — G-10498. ALAPSZÁM. Villamos gép. Geyer Franz oki. gépészmérnök, Haag am Hausruck, Felső-Ausztria. i A bejelentés napja: 1949. április 7. Ausztriai elsőbbsége: 1948. április 7. Villamos gépek és transzformátorok alapjában véve mindig egészben vagy legalább részlegesen vasban záródó mágneses körből, illetőleg körökből állanak, melyek legalább egy áramtól átjárt tekerccsel vannak ellátva. Mind a készsúlyt, mind pedig az előállítási költségeket tekintve a használati értéket előnyösen befolyásoló jelentős anyag-megtakarítást lehet elérni, ha a tekercs a vasban futó erővonalhosszra mértékadó tekercskeresztmetszetben csökkentett vezetőkeresztmetszet mellett a lehető legtömötíebb csomagolásban készül. Oly villamos gép, melynek vezetője a tekercs egy menetének kerülete mentén különböző ke-. resztmetszetű, a 9903. számú, Wait néven mégadott osztrák szabadalomban van ismertetve. E szabadalmi leírás értelmében a megoldandó feladat lényegében egyenáramú villamos gép forfórészének kerülete mentén a fajlagos áramterhelés növelése. E szabadalmi leírás azonban a melegveszteség levezetésének döntő kérdését teljesen megoldatlanul hagyja.. Ehhez járul még az a teljesen téves utalás, hogy a horonyvezetők keresztmetszetcsökkeritésével járó ellenállásnövekedés a tekercsfejre eső vezetők keresztmetszetének növelésével kiegyenlíthető. A Hermes néven megadott 223.637. számú svájci szabadalom leírása ebben a vonatkozásban a méretezés szabályaként 10—4%-ra való keresztmetszetcsökkentést javasol és a melegveszteség levezetésének kérdését például hűtőzászlókra vagy hűtőcsatornákra mint járulékos segédeszközökre vonatkozó teljesen általános utalásokkal intézi el. Az alapgondolat gyakorlatilag használható kiértékelésének mindenekelőtt a melegelyezetés kérdésére kell megfelelnie, ami az egyes vezetők hosszirányú hővezetése számára csak a hőellenállások sorozatába — a szükséges hőfokesésbe — iktatott járulékos tag alkalmazásával és ennek megfelelő méretezéssel oldható1 meg. A csökkentett keresztmetszetű vezetők körzetében szabaddá váló veszteségmelegnek közvetlenül, vagyis az egyes vezetőkre közelítőleg harántirányban való elvezetésével csak igen szűk: határok között lehet számolni, minthogy - különben a hűtőközeg számára ebben a körzetben is keringési terekről kellene gondoskodni, amelyek a vezetőkeresztmetszetek csökkentésének hatását a térkihasználási tényező csökkentése folytán nagyon gyengítenék. Az előbbiekben említett járulékos tagnak a hőellenállások sorozatában való megtűrése, vagyis a tekercs látszólag előnytelenebb elrendezése módot nyújt a tekercsnek a csökkentett vezetőkeresztmétszetű körzetben lehetőleg tömötten való csomagolására, ugyanekkor a térkihasználási tényezőt mindössze a szigetelés biztonságának követelménye határozza meg, vagyis megválasztását nem befolyásolja a közvetlen melegelvezetésnek, ill. a hűtőközeg köröztetésének szempontja. Ez az elrendezés tehát gyakorlatilag előnyös. Ilymódon a vezető gyengítetlen keresztmetszetére vonatkoztatva a tömötten tekercselt körzetben oly látszólagos térkihasználási tényező érhető el, amelynek értéke az eddig szokásos értékekhez viszonyítva igen nagy, — körülbelül 3—4 — lehet. A hosszirányban való hővezetéssel, illetőleg az ehhez szükséges hőfokeséssel kapcsolatos lehetőségekről az idézett svájci szabadalmi leírásból tájékozódhatunk. E forrás értelmében a korszerű villamos gépek nagymértékben kihasznált szerkezeti anyagainál, például szokásos 4 A/mm2 áramsűrűség esetén, az 1. ábra szerinti módon létesített 4:100 arányú keresztmetszetcsökkentésnek már ja hosszirányban való hővezetés első centiméterén 30° C hőfokesés felel meg, ami már a megengedhető értékek körzetének határán van, 5 cm vezetőhossz esetén viszont a hőfokesés már 750° C. Az ezen az alapon való méretezés tehát esetleg megfelelő lehet példlául törpekészülékekhez vagy -rölékhez, azonban villamos gépek és transzformátorok közepes teljesítménykörzetében is már teljesen, csődöt mond. E méretezési
