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Bei Einphasen-Turbogeneratoren ergeben sich besondere Schwierigkeiten durch das Erfordernis, das inverse Drehfeld aufzuheben. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke die Nutenkeile leitend mit den zur Aufnahme der Fliehkräfte der Läuferwickelköpfe dienenden Kappen in Verbindung zu setzen, derart, dass Keile und Kappen eine Dämpferwicklung bilden. Bei einer solchen Ausführung ergibt sich jedoch, dass bei grösseren Maschinenleistungen die Kappen durch die auftretenden Ströme der Dämpferwicklung stark erwärmt werden, wodurch die Festigkeit des Kappenmaterials stark herabgesetzt wird.
Um nun diese Nachteile zu vermeiden, ist man-wie bekannt-bei grösseren Maschinenleistungen zu Ausführungen übergegangen, bei denen eine selbständige Dämpferwicklung, bestehend aus Dämpferstäben und Kurzschlussringen, vorgesehen ist, die galvanisch vollständig von den Wickelkopfkappen getrennt ist. Hiebei sind die Kappen zur Vermeidung von störenden Erwärmungen von dem Läuferballen elektrisch isoliert und gegebenenfalls zur magnetischen Isolierung zwischen Kurzschlusswicklung und den Kappen noch besondere Tertiärwicklungen zur magnetischen Abschirmung vorgesehen.
Die Erfindung geht nun davon aus, dass bei Maschinen dieser Art mit einer gegenüber den Läuferkappen isolierten und gegebenenfalls magnetisch abgeschirmten Dämpferwicklung im Bereich der mittels Einsatzringen auf der Welle abgestützten Wickelkopfkappen noch die von den Kurzschlussströmen der Dämpferwicklung hervorgerufenen Streufelder zu einer störenden und unter Umständen gefährlichen Wirbelstrombildungveranlassung geben können. Besonders können an den Stoss- und Befestigungsflächen zwischen Kappen und Einsatzringen infolge des erhöhten Widerstandes starke örtliche Erwärmungen auftreten, die die Festigkeit des Materials von Kappe und Einsatzring beeinträchtigen ; diese Gefahr ist besonders gross, wenn wenigstens teilweise magnetisch leitender Stahl verwendet wird.
Gemäss der Erfindung werden nun bei Einphasenwechselstromgeneratoren mit besonderer Dämpferwicklung und unter den Kappen liegenden gegenüber diesen isolierten und gegebenenfalls magnetisch abgeschirmten Kurzschlussringen die erwähnten Schwierigkeiten dadurch beseitigt und die Bildung von Heisspunkten ausgeschlossen, dass die zur Abstützung auf der Welle vorgesehenen Einsatzringe mit den Wickelkopfkappen in an sich bekannter Weise zu Winkelringen vereinigt sind oder dass die Stossfugen zwischen den Einsatzringen und den mit Schrumpfsitz befestigten Kappen durch wenigstens einen Nebenschluss aus elektrisch gut leitendem Material überbrückt sind.
Die erfindungsgemässe Anordnung hat zur Folge, dass auch bei Auftreten sehr starker Streufelder, die von den Dämpferringen im Zusammenwirken mit den Ständerwickelköpfen hervorgerufen werden, erhöhte örtliche Erwärmungen im Bereich der mittels Einsatzringen auf der Welle abgestützten Kappen mit Sicherheit vermieden werden.
Erwähnt sei, dass winkelförmige Kappenringe an sich bereits für eine Einphasenwechselstromgeneratorenausführung bekannt sind, wobei jedoch diese Kappenringe einen Teil der Dämpferwicklung selbst bilden. Bei einer derartigen Anordnung, die wegen der hohen Strombelastung der Kappen bei grösseren Leistungen praktisch unbrauchbar ist, sind jedoch bezüglich der auftretenden Ströme und Belastungen ganz andere Verhältnisse als bei der erfindungsgemässen Lösung vorhanden, mit der sie infolgedessen auch nicht verglichen werden kann.
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Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, das im AusschnitteinenTeil eines Turbogenerators in dem Kappen-bzw. Wickelkopfbereich wiedergibt. In Fig. l ist mit 1 der Läufer bezeichnet. 2 bedeutet den Ballenkörper, 3 die Welle. Zur Erregung des trommelförmigen Läuferkörpers dient die Erregerwicklung 4, deren über den Läuferballen hinausragender Wickelkopf durch Kappen 5, z. B. aus nichtrostendem Stahl gegen Fliehkräfte gesichert wird. Erfindungsgemäss ist nun die Kappe auf beiden Seiten der Maschine als Winkelring ausgebildet. Der zylindrische Teil 5a ist an ei- nerAusdrehung 6 des Läuferballens abgestützt. Während der Ringflansch 5b unter Einschaltung von einzelnen Füssen 7 die Kappenabstützung auf der Welle 3 ermöglicht.
Man erkennt, dass infolge der erfindungsgemässen Ausbildung des Kappenkörpers jegliche Trennfuge zwischen dem Zylinderteil Sa und dem Ringkörper 5b vermieden ist. Diese Massnahme hat zur Folge, dass stärkere örtliche Erwärmungen (Heisszonen), wie sie zwischen den Läuferkappen und den dem Ringkörper 5b entsprechenden Einsatzringen beobachtet wurden, mit Sicherheit ausgeschlossen sind. Die Füsse 7 werden vorteilhafterweise in einer Ringnut 9 der Welle angeordnet. Vor dem Aufschieben und Festschrumpfen der Kappe können die Füsse zweckmässigerweise durch Schraubenbolzen 8 oder eine Heftschweissung mit dem Läuferkörper zur Erleichterung des Zusammenbaues vereinigt werden. Die Lage der Füsse ist durch Passfedern 10 gesichert.
Die Füsse sind vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildet, um den Durchtritt eines Kühlmittels zu ermöglichen.
In vorteilhafter Weise kann die Kappe gemäss der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ausserhalb des
Ringteiles 5b mit einem Kragen 5c versehen sein, in dem Axial-Lüfterschaufeln 11 mit durch Bohrungen gesteckten zylindrischen Fussen lla durch Verschraubung einstellbar befestigt sind. Auch diese Anordnung trägt erheblich zur Verlustverminderung durch Streufelder bei, weil die einzelnen Axialschaufeln ohne
Verbindung durch geschlossene Ringkörper - wie sie bei den sonst üblichen Radiallüftern erforderlich sind - die Wirbelstrombildung im Bereiche des Lüfters sehr klein zu halten ermöglichen.
Die vorgesehene Lüfterschaufelanordnung und deren Befestigung an durch ausserhalb der Einsatzringe liegenden Kragen der Läuferkappen ermöglicht eine sehr einfache, die leichte Schaufelverstellung ermöglichende Schaufelbefestigung, wobei hervorzuheben ist, dass in den ausserhalb der Einsatzringteile liegende Kappenkragen durch die die Schaufelfüsse aufnehmenden Bohrungen die Festigkeitseigenschaften der hoch beanspruchten die Fliehkräfte der Erregerwicklungen aufnehmenden Kappenteile nicht berührt wird.
Die beschriebene Anordnung kann in Einzelheiten abgeändert werden. Dies gilt sowohl bezüglich der Kappe selbst, wie auch deren Befestigung auf der Welle. Unter Umständen kann es auch Vorteile bieten, den Ringkörper 5b der Kappe auf der Welle selbst oder Vorsprüngen des Wellenkörpers aufzuschrumpfen, wobei selbstverständlich in diesen Vorsprüngen oder Wellenteilen Durchtrittsöffnungen ausreichenden Querschnittes für die Kühlmittelzuführung vorgesehen werden müssen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben, die sich auf eine Ausführung mit gut leitenden Nebenschlüssen an den Stossfugen derzusammengeschrumpftenEinsatz- ringe und Kappen beziehen. In den Fig. 2 und 3 bedeuten 21 den Läuferkörper, 22 den Läuferballen und 23 die mit den Wellen zusammenhängenden Wellenstummel. Die Wickelköpfe 25 der Erregerwicklung 24 werden durch die Kappenkörper 26 gegen Fliehkräfte gesichert. 27 ist eine Dämpferwicklung, deren Kurzschlussringe 27a radial ausserhalb der Wickelköpfe liegen und gegenüber der Kappe 26 isoliert sind. Die Kappe 26 ist bei 22a auf dem Ballen und an ihrem gegenüberliegenden Ende auf dem gesonderten Einsatzring 29 abgestützt, der auf dem Wellenkörper 23 bei 30 aufgeschrumpft ist.
Die Kappe 26 ist ebenfalls auf dem Ballen 22 und dem Einsatzring 29 aufgeschrumpft.
Zur Ermöglichung eines besonders guten Stromüberganges zwischen Kappenring 26 und Einsatzring 29 ist erfindungsgemäss zwischen dem Einsatzring 29 und dem überstehenden Kappenkragen 26a ein winkelförmiger Ringkörper 31 aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Kupfer oder Silber angeordnet, der durch Verschweissen oder Hartlöten beispielsweise mittels eines Silberlots mit Einsatzring und Kappe gut leitend verbunden wird. Dieser Ringkörper bildet zu der Stossfuge zwischen Kappe 26 und Ring 29 einen elektrischen Nebenschluss kleinen Widerstandes.
Durch diesen Nebenschluss kann ein wesentlicher Teil der durch die Streufelder der Kurzschlusswicklung und Ständerwicklung hervorgerufenen Wirbelströme über- nommen werden, so dass der Stromübergang über die Stossfuge zwischen Kappe und Einsatzring bedeutend verringert und eine erhöhte Wärmeentwicklung verhindert wird.
Bei dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel liegt der den Nebenschluss bildende Ring aus gut leitfähigem Material zwischen der Aussenseite des Einsatzringes 29 und dem überstehenden Kappenrand 26a. Grundsätzlich ist es selbstverständlich auch möglich, diesen Ring, wie gestrichelt bei 32 angedeutet ist, innerhalb von Einsatzring und Kappe in dem Wickelkopfraum anzuordnen. Selbstverständlich ist es auch möglich, auf beiden Seiten des Einsatzringes Beilagen oder Ringkörper aus elektrisch gut leitfähigem Material
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anzuordnen. Die Ringe 31 bzw. 32 können unter Umständen in Aussparungen der Teile 26 und 29 eingelassen sein, wie Fig. 3 zeigt. Selbstverständlich können an Stelle geschlossener Ringe 31 auch Ringsegmente oder einzelne gesonderte Verbinder vorgesehen werden.
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf Einphasenturbogeneratoren, die bekanntlich zur Unterdrückung des inversen Feldes mit isolierten Dämpferwicklungen grossen Querschnittes versehen werden.
Die Erfindung ist jedoch auch bei Mehrphasengeneratoren anwendbar, die zur Ermöglichung einer grösseren Schieflast mit einer Dämpferwicklung ausgeführt werden müssen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an Einphasenwechselstromgeneratoren, die eine besondere aus in den Nuten liegenden Dämpferstäben und unter den Wickelkopfkappen liegenden Kurzschlussringen gebildete Dämpferwicklung aufweisen, zur Vermeidung von Heisspunkten im Bereich der mittels Einsatzringen an ihren dem Läuferballen abgewandten Enden auf der Welle abgestützten Wickelkopfkappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzringe mit den Wickelkopfkappen in an sich bekannter Weise zu Winkelringen vereinigt sind oder dass die Stossfugen zwischen den Einsatzringen und den mit Schrumpfsitz befestigten Kappen durch wenigstens einen Nebenschluss aus elektrisch gut leitendem Material überbrückt sind.
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