Обмотка для альтернаторов высокого напряжения

1288 Класс 21 д ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ ОПИСАНИЕ обмотки для альтернаторов высокого напряжения.К патенту ин-ца Ч. А. Парсонса (С. А. Рагвопв), Ньюкестльна 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 генера. торы 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 чрезмерными, что обычно принято проектировать альтернаторы для сравнительно низкого напряжения, а для повышения их напряжений, необходимых для передачи, пользоваться статическими трансформато. рами.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 друг 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 предлагаемомустройстве, фиг, 4 в подобн 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 с, последовательно выдерживающими более низкое напряжение, при чем проводники вставлены друг в друга общеизвестнымспособом, На фиг. 2 отдельные частиимеют следуюцие обозначения; г - листыстатора, а, с, с - концентрически расположенные проводники выведенные изсвоих каналов и соединенные помощьюконцевых обмоток а, с, сР; на этойфиг. 1 показаны концевые обмоткитолько одной фазы, обмотки ке прочихфаз располокены в пространствах Ьн и. В показанной форме осуществления внутренние сердечники а различныхпроводников в каждой фазе (фиг. 2) .соединены между собою последовательнои помощью поперечных соединений /связаны окружающими сердечник трубками с, которые также соединены последовательно и, в свою очередь. помоц 1 ьюпоперечных соединений Ь соединеныс наружными трубками проводов , аэти последние соединены с звездчатымили заземленным концом обмотки, как,обозначено через с. Таким образом,между смежными проводниками и междунаружным проводником и землею поддерживается низкое напряжение, так чтопотребная толщина изолировки и длина,поверхности утечки могут быть полу- (чены без излишнего увеличения разме-,ров устройства. На фиг. 2 показаны (соединения одной фазы трехфазногодвуполюсного алыернатора, имеющего84 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 длянапряжения в 20000 вольт между фазами зажимов может быть, целесообразноснабжена 84 каналами, по три провод-ника в каждом канале; обмотка кажданфазы распределяется в таком случае (между 28 каналами или 84 проводниками, при чем возбуждаемое каждымпроводником напряжение на каждыйпроводник составляет 137. Внутреннимипроводниками 28 каналов служат про-водники высокого напряжения от 11500до 7810 вольт; средние проводники ихимеют напряжение от 7 б 70 до 3970и наружные проводники в3830 вольтдо нуля. При таком расчете получаетсясущественная постоянная разность по-тенциалов между проводниками в как-дом канале около напряжения в 3830вольт 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, сердечники получает, целесообразно, пластинчатое или листовое строение и охватывается проводниками о, и, 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 междужелезным 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-ния потерь и для достижения более ,низких и однообразных подьемов температур в проводах, концентрическим,проводникам можно придавать неодинаковую площадь поперечного сечения,сообщая внутреннему проводнику наибольшее сечение,В предлагаемом изобретении электри-ческие усилия в изолирующем материалеравномерно распределяются по всей площади поперечного сечения изолировкис целью устранения затруднений, возни-кающих в таких соединениях при оченьбольших 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.