CH349680A - Wicklungsanordnung an einer dynamoelektrischen Maschine - Google Patents

Description

  Wicklungsanordnung an einer dynamoelektrischen Maschine    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  Wicklung an einer dynamoelektrischen Maschine,  insbesondere an einem Turbogenerator.  



  Es ist bekannt, dass die Temperaturerhöhung in  den Leitern der Wicklungen die Ausgangsleistung von  grossen dynamoelektrischen Maschinen, wie Turbo  generatoren, begrenzt. Diese Temperaturerhöhung ent  steht infolge der vom     Stromfluss    durch die Leiter er  zeugten     Ohmschen    Verluste in denselben.  



  Bekanntlich kann ein Teil dieser Wärme wegge  führt werden, wenn ein Strom eines Kühlfluidums in  innige Berührung mit den Leitern gebracht wird. Im       Stator    kann eine solche innige Berührung verwirk  licht werden, wenn das     Kühlfluidum    durch hohl aus  gebildete Leiter hindurchgeführt wird. Der Leiter  kann entweder aus     einer    Mehrzahl hohler Leiter  elemente oder aus einer Mehrzahl von massiven, in  Abstand voneinander angeordneten Elementen beste  hen, zwischen denen die Abstände Kühlkanäle für  das Kühlfluidum bilden.  



  Bei einer solchen Kühlungsart einer     Statorwick-          lung    bildet die Zuführung des     Kühlfluidums    in oder  zwischen die Leiter am Anfang der Wicklung und  das Wegführen desselben am Ende der Wicklung stets  ein Problem.  



  Bei einer bekannten Ausführung einer solchen  Kühlungsart wird das Kühlfluidum durch eine Reihe  von Röhren an jedem Leiterende oder jeweils einer  Mehrzahl von Leiterenden zugeführt bzw. wegge  leitet, wobei die Rohre abwechslungsweise mit einem  gemeinsamen Sammelrohr verbunden sind. Dies hat  den Nachteil, dass viele Rohre erforderlich sind,  von denen jedes     fluidumdicht    und genügend     isoliert     sein muss, insbesondere bei den Leiterenden verschie  dener Phasen.    Die Erfindung will eine verbesserte Konstruk  tion schaffen, mit deren Hilfe das     Kühlfluidum    den  die Wicklung bildenden Leitern     zugeführt    und von  denselben weggeleitet werden kann, ohne dass dazu  eine Vielzahl von Röhren erforderlich ist.  



  Gemäss der Erfindung sind dazu die beidseitig aus  dem magnetischen Kern herausragenden Wicklungs  enden in einen aus elektrischem Isoliermaterial her  gestellten Mantel eingebettet, der diese Enden stützt  und in dem Öffnungen angeordnet sind, durch welche  die die Wicklungsenden bildenden Leiter mit einem  die Oberfläche des Mantels umspülenden Kühlfluidum  in Verbindung stehen.  



  Es ist vorteilhaft, wenn diese Öffnungen im Mantel  in bezug auf die zentrale     Statorachse    radial ausge  bildet sind und in einen den     Aussenumfang    des Man  tels umschliessenden Ringraum münden.  



  Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes.  



       Fig.    1 zeigt die Endpartie eines Turbogenerators,  bei der nur der     Statorteil    im Schnitt dargestellt ist.       Fig.    2 zeigt das stirnseitige Ende des Isoliermate  rials, das die Endteile der Leiter umgibt.  



       Fig.    3 zeigt den Endteil eines Leiters, teilweise im  Schnitt.  



  Der in     Fig.    1 dargestellte Turbogenerator besitzt  einen Rotor 1 und einen     Stator    2. In einem     Kern    3  des     Stators    sind Leiter 4 angeordnet, deren Enden  beidseitig über den Kern hinausragen und dort die  sogenannten Wicklungsenden bilden. Teile 5 der  Wicklung bilden diese Wicklungsenden; sie sind recht  winklig zur     Generatorachse    5a nach aussen abgebogen.  6 sind elektrische Verbindungen zwischen den ver  schiedenen     Leitern.    Die Wicklungsenden sind als Gan  zes in Isoliermaterial 7 eingebettet.

   Der Aussenum-      fang des Materials 7 ist von einem     Ringraum    8 um  schlossen,     üi    den ein kühlendes Fluidum, beispiels  weise Öl,     eingeführt    wird. Der Ringraum 8 ist von  einem Gehäuse 9 umgeben, das mit einem Ma  terial 10, beispielsweise Gummi, ausgekleidet und ab  gedichtet ist. Das Gehäuse 9 ist mittels     Bolzen    11 be  festigt, die sowohl aus Metall als auch aus nicht  metallischem Material hergestellt sein können.  



  Das     Kühlfluidum    tritt durch     Einlassrohre    12 in den  Ringraum 8 ein, kommt in innige Berührung mit den  Leitern 4 und verlässt diese über einen ähnlichen  Ringraum am andern (nicht gezeigten) Ende des     Ge-          nerators.     



  Bei der dargestellten Ausführung besteht jeder  Leiter aus mehreren hohlen Leitersträngen, die je  für sich vom     Kühlfluidum    durchflossen werden, so  dass dieses in inniger Berührung mit dem Leiter  material steht.  



       Fig.    2 zeigt den Aussenumfang des Endteiles aus  Isoliermaterial mit dem Ringraum 8, dem Gehäuse  9 und dem abdichtenden Gummi 10. Die Enden 5  der Leiter 4 sind nach Phase gruppiert, wobei die  elektrischen Abstände zwischen verschiedenen Phasen  gruppen grösser sind als zwischen den einzelnen Lei  tern jeder Phase.  



  Die Leiter können an der Stirnfläche oder ein  wenig unterhalb derselben enden, wie in     Fig.    3 bei  einem einzigen Leiter dargestellt ist. Bei letztgenann  ter Anordnung ist der Kriechweg durch das Fluidum  zwischen den Leiterenden grösser.  



  Das verwendete Isoliermaterial kann ein     Epoxy-          harz    sein.  



  Die beschriebene Ausführungsform ist vorteilhaft,  da das starre Gebilde die elektromagnetischen Kräfte,  wie sie im Störungsfall zwischen den Wicklungsenden  eines Turbogenerators entstehen, aufnehmen kann.  



  Das Isoliermaterial wird vorzugsweise an Ort und  Stelle gegossen. Das so geformte Gebilde kann ent  weder vom Lagerschild 13 des     Stators    oder von Bol  zen, die das Gebilde oder das Gehäuse 9 durchsetzen  und die an die Druckplatte 14 angeschraubt oder auf  andere Weise befestigt sind, getragen werden.  



  Es können entweder die kompletten     Wicklungs-          endteile    oder nur die sich in radialer Richtung     erstrek-          kenden    Teile umgossen sein. In     Fig.    1 ist ein Gebläse  15 dargestellt, das ein kühlendes Gas umwälzt und  dieses über den Rotor und den     Stator    treibt. Es kann  aber auch ein anderes Kühlsystem für Rotor und       Stator    verwendet werden.  



  Die elektrischen Verbindungen 6 können auf ver  schiedene Art zwischen die Endteile 5 der Leiter 4  angeordnet werden, wozu die Enden der einzelnen    Leiterelemente verdreht oder gebogen oder verdreht  und gleichzeitig gebogen in das Isolierstück 7 ein  gebettet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wicklungsanordnung an einer dynamoelektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitig aus dem magnetischen Kern herausragenden Wick lungsenden in einen aus elektrischem Isoliermaterial hergestellten Mantel eingebettet sind, der diese Enden stützt, und dass in diesem Mantel Öffnungen angeord net sind, durch welche die die Wicklungsenden bilden den Leiter mit einem die Oberfläche des Mantels um spülenden Kühlfluidum in Verbindung stehen. UNTERANSPRÜCHE 1. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Mantel die Wicklungs enden vollständig umhüllt. 2. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die die Wicklung bilden den Leiter hohl sind und vom Kühlfluidum durch setzt werden. 3.

   Wicklungsanordnung nach Patentanspruch am Stator einer dynamoelektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen im Mantel in bezug auf die zentrale Statorachse radial ausgebildet sind und in einen den Aussenumfang des Mantels um schliessenden Ringraum münden. 4. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wicklungsenden bildenden Leiter in radialer Rich tung gebogen sind und sich bis nahe an den Um fang des Mantels erstrecken. 5.

   Wicklungsanordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wicklungsenden bildenden Leiter in radialer Rich tung gebogen sind, sich bis auf einen vorbestimmten Abstand zum Umfang des Mantels erstrecken und dass sich radial erstreckende Durchlässe im Mantel an geordnet sind, welche diese Leiter mit der Aussen fläche des Mantels verbinden. 6. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das elektrische Isolier material aus einem Epoxyharz besteht. 7. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial um die Wicklung herum gegossen ist. B. Wicklungsanordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Mantel an dem magne tischen Kern befestigt ist, der einen Teil der Wick lung enthält.