CH389769A

CH389769A - Synchronous generator with housing surrounded by water and driven by a bulb turbine

Info

Publication number: CH389769A
Application number: CH40662A
Authority: CH
Inventors: Karl Dipl Ing Bobek
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1961-01-23
Filing date: 1962-01-11
Publication date: 1965-03-31
Also published as: DE1170523B

Description

  

  Synchrongenerator mit wasserumströmtem Gehäuse  und Antrieb durch eine     Rohrturbine       In Wasserkraftanlagen mit kleinem Nutzgefälle,  z. B. bei Flusskraftwerken, kommen neuerdings im  mer häufiger Rohrturbinen mit in der     Wasserfliess-          richtung    schräg liegender Achse zur Anwendung. Sie  besitzen hydraulische Vorteile und verlangen weniger  aufwendige Bauwerke. Eine derartige     Bauart    bietet  die Möglichkeit, die Wasserführung z. B. sowohl im  Zulauf zur Turbine als auch im Ablauf, also in der  Turbinenkammer und dem Saugrohr, hydraulisch  flüssiger zu gestalten.  



  Es sind Anordnungen bekannt geworden, bei de  nen die Generatoren in einem wasserumströmten  birnenartigen Gehäuse untergebracht sind. Dieser Lö  sung steht die Forderung der     Zugänglichmachung     des Generators zum Zwecke der     Wartung    entgegen.  Man hat diese Schwierigkeit durch die Anordnung  von breiten begehbaren Stützschaufeln oder durch  die Anordnung des     Generators    in einem nach oben  offenen Betonschacht zu beherrschen versucht, wo  bei jedoch in beiden Fällen ein Teil der Vorteile der       Rohrturbinenanordnung    verloren geht.  



  Die Zugänglichkeit des     Generatorinneren    ist vor  allem zur betriebsmässigen Wartung der     Verschleiss-          teile,    das sind insbesondere     die    Bürsten auf den  Schleifringen des     Erregerstromkreises    und gegebenen  falls die Bürsten am     Kommutator    der Erregerma  schine, sofern diese mit eingebaut ist, notwendig.  



  Die Erfindung betrifft einen Synchrongenerator  mit wasserumströmtem Gehäuse und Antrieb durch  eine     Rohrturbine.    Erfindungsgemäss besitzt der Ge  nerator eine bürstenlose Erregeranordnung.  



  Auf diese Weise wird eine der     wesentlichen    Ur  sachen für eine laufende     Wartung    beseitigt. Es wird  deshalb möglich, das Gehäuse in seiner Form hy-         draulisch    günstiger zu gestalten. Damit wird der  Wirkungskreis der Anlage höher.  



  In der Zeichnung ist ein schematisches Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einem bir  nenartigen Gehäuse 1, das allseitig von Wasser um  strömt ist, ist der Generator untergebracht, dessen  Läufer 2 gegen die Unterwasserseite zu über ein  Planetengetriebe 3 mit dem Turbinenlaufrad 4 ge  kuppelt ist. Es bedeuten 5 den Leitapparat der Tur  bine und 6 eine Stützkonstruktion, die die Turbine  mit dem     Wasserführungsrdhr    14 verbindet. Mit Hilfe  des Stützfusses 7 ist das Gehäuse 1 seinerseits in  der an dieser Stelle aus Beton bestehenden Wasser  führung befestigt und nach der     Oberwasserseite    zu  mit der abnehmbaren Haube 8     abgeschlossen.     



  Die     Zeichnung    stellt weiter die Anordnung einer       Wechselstrom-Erregermaschine    9 dar, deren Läufer  am     oberwasserseitigen    freien Wellenende des     Gene-          rators    fliegend aufgesetzt     ist,    und     die    Anordnung  eines     mitumlaufenden    Satzes von Trockengleich  richtern 10.

   Letzterer ist im Innern der hohlen  Welle 15 oder eines hohlen Läufers des Generators  so untergebracht, dass er durch das     oberwasserseitige     Wellenende ausgebaut werden     'kann.    Kabel 11 ver  binden die Läuferwicklung des Erregergenerators 9  über den     Trockengleichrichtersatz    10 mit der Erre  gerwicklung 12 des Polrades.

   Da der Trockengleich  richtersatz 10 einer starken Kühlwirkung ausgesetzt  sein muss, veranschaulicht die Zeichnung die Anord  nung eines Hochdrucklüfters 13 an einer geeigneten  Stelle der     oberwasserseitigen        Generatorlagerung    der  art, dass die von     ihm    geförderte Kühlluft vor dem  Eintritt in die     hohle    Welle 15 an der Innenwandung  der vom Wasser umströmten     oberwasserseitigen     Haube 8 des Generators     entlangströmt    und     dadurch     entsprechend gekühlt wird.



  Synchronous generator with a water-circulating housing and drive by a bulb turbine In hydropower plants with a small usable gradient, e.g. B. in river power plants, bulb turbines with an axis inclined in the direction of water flow have recently been used more and more frequently. They have hydraulic advantages and require less complex structures. Such a design offers the possibility of the water flow z. B. both in the inlet to the turbine and in the outlet, so in the turbine chamber and the suction pipe to make hydraulically more fluid.



  Arrangements have become known in which the generators are housed in a pear-like housing around which water flows. This solution is opposed to the requirement to make the generator accessible for maintenance purposes. Attempts have been made to overcome this difficulty by arranging wide support blades that can be walked on or by arranging the generator in an upwardly open concrete shaft, but in both cases some of the advantages of the bulb turbine arrangement are lost.



  The accessibility of the inside of the generator is primarily necessary for the operational maintenance of the wearing parts, in particular the brushes on the slip rings of the excitation circuit and, if necessary, the brushes on the commutator of the excitation machine, if this is also installed.



  The invention relates to a synchronous generator with a housing around which water flows and a drive by a bulb turbine. According to the invention, the generator has a brushless exciter arrangement.



  In this way, one of the main causes of ongoing maintenance is eliminated. It is therefore possible to make the housing hydraulically more favorable in shape. This increases the area of activity of the system.



  In the drawing, a schematic Ausfüh approximately example of the invention is shown. In a bir nen-like housing 1, which is flowed by water on all sides, the generator is housed, the rotor 2 is coupled against the underwater side via a planetary gear 3 with the turbine wheel 4 ge. It denotes 5 the diffuser of the turbine and 6 a support structure that connects the turbine to the water guide pipe 14. With the help of the support leg 7, the housing 1 is in turn attached in the existing concrete water guide at this point and completed with the removable hood 8 after the upstream side.



  The drawing also shows the arrangement of an alternating current exciter 9, the rotor of which is overhung on the free shaft end of the generator on the upstream side, and the arrangement of a circulating set of dry rectifiers 10.

   The latter is housed inside the hollow shaft 15 or a hollow rotor of the generator in such a way that it can be expanded through the shaft end on the upstream side. Cable 11 ver tie the rotor winding of the exciter generator 9 via the dry rectifier set 10 with the exciter winding 12 of the pole wheel.

   Since the dry rectifier set 10 must be exposed to a strong cooling effect, the drawing illustrates the arrangement of a high-pressure fan 13 at a suitable location on the generator mounting above the water side so that the cooling air it delivers before it enters the hollow shaft 15 on the inner wall of the Water flows around the upper water-side hood 8 of the generator and is cooled accordingly.

Claims

PATENT CLAIM Synchronous generator with a housing surrounded by water and driven by a bulb turbine, characterized in that it has a brushless exciter arrangement. SUBCLAIMS 1.

Synchronous generator according to patent claim, with excitation by an alternating current excitation machine via circulating dry rectifiers, characterized in that the rotor of the alternating current excitation machine is attached over the top of the free shaft end of the generator and that a rectifier set also rotates inside the hollow shaft or the hollow rotor of the generator - fend is housed in such a way that it can be removed through the upstream shaft end. 2.

Synchronous generator according to claim and dependent claim 1, characterized in that a high-pressure fan is arranged on the surface-side bearing construction of the generator, which presses cooling air into the hollow shaft of the generator in such a way that it passes through the wall of the shaft before it enters the shaft is cooled by the water flowing around the upper water-side hood of the generator.