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 чрезмерными, 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 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 «, 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 расположенные проводники, выведенные из i своих каналов и соединенные помощью концевых обмоток л , с, с/; на этой i фиг. 1 показаны концевые обмотки только одной фазы, обмотки же прочих фаз расположены в пространствах k и 111. В показанной форме осуществления внутренние сердечники а различных проводников в каждой фазе (фиг. 2) , соединены между собою последовательно и помощью поперечных соединений / связаны окружающими сердечник трубками (-, которые также соединены последовательно и, Б свою очередь, помощью поперечных соединений h соединены i с наружными трубками проводов /, а эти последние соединены с звездчатым или заземленным концом обмотки, как обозначено через е. Таким образом, : между с.межными проводниками и между i наружным проводником и землею поддерживается низкое напряжение, так что , потребная толщина изолировки и длина | поверхности утечки 1могут быть получены без излишнего увеличения разме- , ров устройства. На фиг. 2 показаны | соединения одной фазы трехфазного двуполюсного альтернатора, имеющего 84 канала, в каждом из которых помещаются три концетрические проводника. Нижеприведенные пояснительные данные, в связи с показанным устройство, служат для выяснения идеи изобретения: обмотка трехфазного альтернатора для напряжения в 20000 вольт между фазами зажимов может быть, целесообразно, ; снабжена 84 каналами, по три проводника в каждом канале; обмотка каждой фазы распределяется в таком случае между 28 каналами или 84 проводниками, при чем возбуждаемое каждым i проводником напряжение на каждый проводник составляет 137. Внутренними проводниками 28 каналов служат проводники высокого напряжения от 11500 до 7810 вольт; средние проводники их имеют напряжение от 7670 до 3970 | и наружные проводники-от 3830 вольт до нуля. При таком расчете получается j существенная постоянная разность погенциалов между проводниками в каж- j дом канале около напряжения в 3830 j вольт и наибольнлее напряжение от наружного проводника к зе.мле в 3830 вольт. Такие напряжения считаются совершенно умеренными и могут быть распределены по.мощью 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, v, в виде плоских трубок, которые также могу г и.четь пластинчатое строение, при чем, как и прежде между ними располагается изолировка S. 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 мащин 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 распределени о 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. Кониевые 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 же устройства, при чем поперечные соединения применяются, как означено вьнне. Каналы могут иметь произвольную форму и быть как полуоткрытыми, так и совершенно открытыми.
в некоторых случаях, для уменьшения потерь и для достижения более низких и однообразных подъемов температур в проводах, концентрическим проводникам можно придавать неодинаковую площадь поперечного сечения, сооб1цая внутреннему проводнику наибольшее сечение.
В предлагаемом изобретении электрические усилия в изолиру1ош,ем материале равномерно распределяются по всей площади поперечного сечения изолировки с целью устранения затруднений, возникающих в таких соединениях при очень больших потенциалах.
П Р Е Д М Е т П А т Е Н т А.
1. Однослойная обмотка для альтернаторов высокого напряжения, характеризующаяся тем, что она состоит из вставленных один в другой и изолированных друг от друга отдепьных 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 п. 1 обмотки, отличающееся тем, что проводники расположены в два слоя в и ахматном порядке (фиг. 5). 1ттенту ш-ца Ч.АЖ РСОНСА. 1288.
