CZ20022716A3 - Vychylovací struktura vymezovacího bloku pro vylepąené chlazení koncového vinutí generátoru - Google Patents

Vychylovací struktura vymezovacího bloku pro vylepąené chlazení koncového vinutí generátoru Download PDF

Info

Publication number
CZ20022716A3
CZ20022716A3 CZ20022716A CZ20022716A CZ20022716A3 CZ 20022716 A3 CZ20022716 A3 CZ 20022716A3 CZ 20022716 A CZ20022716 A CZ 20022716A CZ 20022716 A CZ20022716 A CZ 20022716A CZ 20022716 A3 CZ20022716 A3 CZ 20022716A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cavity
flow
spaceblock
dynamoelectric machine
rotor
Prior art date
Application number
CZ20022716A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ303848B6 (cs
Inventor
Todd Garrett Wetzel
Emil Donald Jarczynski
Christian Lee Vandervort
Samir Armando Salamah
Wayne Nigel Owen Turnbull
Original Assignee
General Electric Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ20022716A3 publication Critical patent/CZ20022716A3/cs
Publication of CZ303848B6 publication Critical patent/CZ303848B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/08Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

Vynález se týká struktury pro vylepšené chlazení rotorů generátorů distribuováním více chladivá směrem k normálně špatně živenému středu dutiny.
Dosavadní stav techniky jako jsou schopností
Výstupní výkon dynamoelektrických strojů, velké turbogenerátory, je často omezený poskytnout proud navíc do rotorových magnetizačních vinutí z důvodu teplotních omezení kladených na izolaci elektrických vodičů. Účinné chlazení rotorového vinutí tudíž přispívá přímo k výstupnímu výkonu stroje. To platí zejména o koncové oblasti rotoru, kde je přímé vynucené chlazení obtížné a nákladné kvůli typické konstrukci těchto strojů. S tím, jak trendy běžného trhu vyžadují vyšší účinnost a vyšší spolehlivost v generátorech s nízkými náklady a vysokou výkonovou hustotou, chlazení koncové oblasti rotoru se stává omezujícím faktorem.
Rotory turbogenerátorů se typicky skládají ze soustředných obdélníkových cívek namontovaných ve Štěrbinách v rotoru. Koncové části cívek (běžné nazývané koncové vinutí), která jsou za podporou hlavního těla rotoru, jsou typicky drženy vůči rotačním silám zadržovacím kruhem (viz.
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002 •··· ·9· ·« · • · obr. 1) . Podpůrné bloky jsou umístěny střídavě mezi soustřednými koncovými vinutími cívky pro udržování relativní pozice a pro přidání mechanické stability co se týče axiálního zatížení, jako je tepelné zatížení (viz obr. 2). Navíc měděné cívky jsou omezeny radiálně zadržovacím kruhem na svém vnějším obvodu, který působí proti odstředivým silám. Přítomnost vymezovacích bloků a zadržovacího kruhu má za následek množství oblastí chladivá vystavených měděným cívkám. Primární cesta chladivá .-.je axiální, mezi hřídelí a spodní částí koncového vinutí. Také jsou vytvořeny diskrétní dutiny mezi cívkami okrajovými povrchy cívek, bloky a vnitřním povrchem struktury zadržovacího kruhu. Koncová vinutí jsou vystavena chladivu, které je poháněno rotačními silami z prostoru radiálně pod koncovými vinutími do těchto dutin (viz. obr. 3). Tento přenos tepla je spíše malý. Je tomu tak protože podle vypočtených cest průtoku v jedné rotující dutině koncového vinutí z výpočetní analýzy dynamiky kapaliny, vstoupí tok chladivá do dutiny, prochází primární cirkulací a opustí dutinu. Cirkulace má typicky za následek nízké koeficienty přenosu tepla zejména poblíž středu dutiny. To jsou tedy opatření pro odvádění tepla v koncových vinutích, jsou však relativně neúčinná.
Byla použita různá schémata pro směrování dalšího chladicího plynu koncovou oblastí rotoru. Všechna tato chladicí schémata spoléhají buďto na (1) vyrobení chladicích průchodů přímo v měděných vodičích obrobením drážek nebo vytvoření kanálů ve vodičích a pak čerpání plynu do některé jiné oblasti stroje, a/nebo na (2) vytvoření oblastí o relativně vyšším a nižším tlaku s přidáním přepážek, průtokových kanálů a čerpacích prvků pro přinucení toho, ahy chladící plyn překonal povrchy vodičů.
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002 ···· «·«
Některé systémy pronikají do vysoce namáhaného rotorového zadržovacího kruhu radiálními otvory, aby se umožnilo přímé čerpání chladicího plynu podél koncových vinutí rotoru a jeho vypuštění do vzduchové mezery, ačkoli takové systémy mohou mít pouze omezenou užitečnost kvůli velkému mechanickému namáhání a životností co se týče únavového namáhání týkající se zadržovacího kruhu.
Pokud se použijí běžná schémata vynuceného chlazení konce rotoru, přidá se ke konstrukci rotoru značná složitost a náklady na konstrukci rotoru. Například přímo chlazené vodiče musí být obrobeny nebo vyrobeny tak, aby vytvořily chladicí průchody. Navíc musí být zajištěno sběrné potrubí pro vyprázdnění plynu někde v rotoru. Schémata s vynuceným chlazením vyžadují, aby byla koncová oblast rotoru rozdělena do oddělených tlakových zón, s přidáním mnoha přepážek, průtokových kanálů a čerpacích členů, které opět přidávají složitost a náklady.
Pokud se nepoužije žádné z těchto schémat vynuceného nebo přímého chlazení, pak jsou koncová vinutí rotoru chlazena pasivně. Pasivní chlazení spoléhá na odstředivé a rotační síly rotoru pro cirkulaci vzduchu ve slepých, končících dutinách vytvořených mezi soustřednými vinutími rotoru. Pasivní chlazení koncových vinutí rotoru se někdy také nazývá chlazení s volným prouděním.
Pasivní chlazení má výhodu minimální složitosti a nákladů, přestože schopnost odvádění tepla je oslabena v porovnání s aktivními systémy přímého a vynuceného chlazení. Veškerý chladicí plyn vstupující do dutin mezi soustřednými vinutími rotoru musí odejít stejným otvorem,
84587 (2484587._CZ.doc) 12.9.2002 protože tyto dutiny jsou jinak zavřeny - čtyři postranní stěny typické dutiny jsou tvořeny soustřednými vodiči a izolačními bloky, které je oddělují, se spodní (radiálně směrem ven) stěnou tvořenou zadržovacím kruhem, který podporuje koncová vinutí vůči rotaci. Chladicí plyn vstupuje z kruhového prostoru mezi vodiči a hřídelí rotoru. Odvod tepla je tudíž omezen pomalou cirkulací plynu v dutině a omezeným množstvím plynu, který může vstoupit do těchto prostor a který může opustit tyto prostory.
V typických konfiguracích chladicí plyn v koncové oblasti ještě nebyl úplně urychlen na rychlost rotoru, to znamená, že chladicí plyn rotuje na částečné rychlosti rotoru. S tím, jak je kapalina hnaná do dutiny vlivem rázu relativní rychlosti mezi rotorem a kapalinou, koeficient přenosu tepla je typicky nejvyšší poblíž vymezovacího bloku, který je níže po směru proudění - tam, kde kapalina vstupuje s vysokou hybností a kde je kapalné chladivo nestudenější. Koeficient přenosu tepla je také typicky vysoký kolem obvodu dutiny. Střed dutiny přijímá nejméně chlazení.
Se zvyšováním schopnosti odvádění tepla pasivních chladících systémů se zvyšuje schopnost vedení proudu rotoru, což poskytuje lepší schopnost jmenovitého zatížení celého generátoru s udržením výhody nízkých nákladů, jednoduché a spolehlivé konstrukce.
U.S. patent č. 5 644 179, jehož popis je zahrnut odkazem, popisuje způsob pro zvyšování přenosu tepla zvýšením rychlosti průtoku velké cirkulační buňky s jedním průtokem zavedením dalšího chladícího průtoku přímo do, a ve stejném směru jako, přirozeně nastávající průtoková buňka. To je ukázáno na obr. 4 a 5. Zatímco tento způsob zvyšuje
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002 přenos tepla ν' dutině zvýšením síly cirkulační buňky, střední část rotorové dutiny byla stále ponechána s nízkou rychlostí a tudíž nízkým přenosem tepla. Stejný nízký přenos tepla stále přetrvává v rohových oblastech.
Podstata vynálezu
Vynález 'poskytuje strukturu a způsob pro vylepšování chlazení rotoru generátoru směrováním toku chladivá ke středu dutin definovanému prostřednictvím a mezi soustřednými koncovými vinutími rotoru a podpůrnými bloky.
Pro přesměrování toku, ve vzorové implementaci tohoto vynálezu, je přimontován alespoň jeden vychylovač k čelu vymezovacího bloku umístěného na straně dutiny po směru proudu pro přerozdělení toku chladívá směrem ke středu dutiny. Podrobněji vynález poskytuje alespoň jednu vychylovací strukturu na čele umístěném po směru proudu alespoň jednoho z vymezovacích bloků v sestavě koncového vinutí rotoru generátoru, pro přerozdělení toku v příslušné dutině směrem k normálně špatně živenému středu dutiny, a tudíž podstatně zvyšuje schopnost přenosu tepla v rotující sestavě.
V jednom provedení vychylovač prochází podstatně axiálně na příslušný vymezovací blok pro zachycení podstatné části toku chladivá, který dosáhne a/nebo protéká podél radiálně vnitřních částí vymezovacího bloku. Tento zachycený tok je přesměrován směrem ke středu dutiny. Tok chladívá, které protéká obecně přímo do vymezovacích bloků radiálně vně vychylovací struktury bude pokračovat ve své obecné tradiční průtokové cestě cirkulace.
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9. 2002 ·· · · »44 · ♦ · · ft · 4 «*» * ft · ··· 4» ft· ··*»
Podle alternativního provedení tohoto vynálezu vychylovací struktura přesahuje pouze přes část axiálního rozměru nebo hloubky dutiny. To umožňuje, aby nějaké chladivo s vysokou hybností dosáhlo vnějšího radiálního rohu dutiny a směrovalo zbytek chladivá směrem ke středu dutiny. Vychylovač v částečné hloubce může být umístěn tak, aby překlenul částečnou hloubku dutiny od sousední stěny jednoho koncového vinuti dutiny, vedle jiné stěny koncového vinutí dutiny nebo obecně centrálně ke s ním souvisejícímu vymezovacímu bloku. V tomto provedení se vychylovač rozprostírá kolem jedné poloviny hloubky souvisejícího vymezovacího bloku.
Podle ještě dalšího alternativního provedení vynálezu jsou opatřeny dvě nebo více axiálně vyrovnané vychylovací struktury, přičemž každá pokrývá část axiálního rozměru nebo hloubky dutiny. To umožňuje, aby nějaké chladivo s vysokou hybností proudilo mezi axiálně sousedící vychylovací struktury a dosáhlo vnější radiální roh dutiny a směrovalo zbytek chladivá směrem do středu dutiny.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 průřez částí oblasti koncového závitu rotoru dynamoelektrického stroje se statorem v protilehlém čelním vztahu k němu
84587 {2484587_CZ.doc} 12.9. 2002 ·«·· obr. 2 je pohled shora na průřez rotoru dynamoelektrického stroje podél přímky 2-2 z obrázku 1 schéma ukazující pasivní tok plynu do a skrz dutiny koncového vinutí perspektivní pohled, částečně rozložený, části oblasti koncového závitu rotoru podle prvního provedení tohoto vynálezu popsané v U.S. patentu č. 5 644 179 perspektivní pohled, částečně rozložený, na část oblasti koncového závitu rotoru ukazující druhé provedení tohoto vynálezu z U.S. patentu Č. 5 644 179 průřez znázorňující vychylovač jako tohoto vynálezu patřený na straně proudu vymezovacího bloku chladivá směrem k normálně provedení po směru pro vychylování špatně živenému středu dutiny alternativní provedení vynálezu, kde alespoň jeden vychylovač je opatřen v každé dutině, pouze částečně překrývající hloubku dutiny pro umožnění některého chladivá snadno projít vnější radiální rozlohu dutiny a současně vychýlit část chladivá směrem ke středu dutiny
84587 (2484587~CZ.doc) 12.9.2002
- 8 - <·· * ·· ·· >' • * · · · · ·
* · * ’····«· * · *«»«»« ♦ ··· ··· ··· ··
Příklady provedení vynálezu
S odkazem na výkresy, kde stejné vztahové značky
označují stejné prvky ve všech pohledech, obr. 1 a 2 ukazuj í
rotor 10 pro plynem chlazený dynamoelektrický stroj, který také obsahuje stator 12 obklopující rotor. Rotor obsahuje část 14 obecně válcového těla centrálně umístěnou na hřídeli 16 rotoru a mající axiálně protější koncové povrchy, jejíž část 18 jednoho koncového povrchu je ukázána na obr. 1. Část těla je opatřena množstvím po obvodu rozmístěných, axiálně procházejících štěrbin 20 pro příjem soustředně uspořádaných cívek 22, které tvoří rotorové vinutí. Z důvodu srozumitelnosti je ukázáno pouze pět rotorových cívek, přestože v praxi se obvykle používá o něco více.
Konkrétně je v každé ze štěrbin naskládáno několik vodičových tyčí 24 tvořících část rotorového vinutí. Sousední vodičové tyče jsou odděleny vrstvami elektrické izolace 2_2. Navrstvené vodičové tyče jsou typicky udržovány ve štěrbinách klíny 26 (obr. 1) a jsou vyrobeny z vodivého materiálu jako například z mědi. Vodičové tyče 24 jsou propojeny na každém protilehlém konci části tělesa koncovými závity 27, které procházejí axiálně za koncová čela a tvoří naskládaná koncová vinutí 28. Koncové závity jsou také odděleny vrstvami elektrické izolace.
Nyní zejména s odkazem na obr. 1, je zadržovací kruh 22 umístěn kolem koncových závitů na každém konci části těla pro držení koncových vinutí na místě vůči odstředivým silám. Zadržovací kruh je upevněn na jednom konci k části těla a prochází ven kolem hřídele 16 rotoru. Středící kruh 32 je připojen ke vzdálenému konci zadržovacího kruhu 3 0. Je nutné poznamenat, že zadržovací kruh 30 a středící kruh 32 mohou
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002 ι·« · být namontovány jinými způsoby, jak je v oboru známo. Vnitřní obvodový okraj středícího kruhu 32 je radiálně oddělen do hřídele 16 rotoru, čímž tvoří plynový přítokový průchod 34 a koncová vinutí 28 jsou oddělena od hřídele 16, čímž definují kruhovou oblast 36. Množství axiálních chladících kanálů 38 vytvořených podél štěrbin 2 0 je opatřeno v kapalinové komunikaci s plynovým přítokovým průchodem 34 prostřednictvím kruhové oblasti 36 pro doručování chladicího plynu do cívek 22.
Co se týče obr. 2, koncová vinutí 28 na každém konci rotoru 10 jsou obvodově a axiálně oddělena množstvím vymezovačů nebo vymezovacích bloků 40. (Z důvodu srozumitelnosti vymezovací bloky nejsou ukázány na obr. 1) . Vyme2ovací bloky jsou prodloužené bloky izolačního materiálu umístěné v prostorech mezi sousedními koncovými vinutími 28 a prochází za úplnou radiální hloubku koncových vinutí do kruhové mezery 36 . Prostory mezi soustřednými sloupci koncových závitů 27 jsou rozděleny do dutin. Tyto dutiny jsou nahoře drženy zadržovacím kruhem 30 a na čtyřech stranách sousedními koncovými vinutími 28 sousedními vymezovacími bloky 40, jak je ukázáno na obr. 3. Jak je nejlépe vidět na obr. 1, každá z těchto dutin je v kapalinové komunikaci s plynovým přítokovým průchodem 34 prostřednictvím kruhové oblasti 36. Část chladicího plynu vstupujícího do kruhové části oblasti 36 mezi koncovým vinutím 28 a hřídelí 16 rotoru plynovým přítokovým průchodem 34 tudíž vstoupí do dutin 42, cirkuluje v nich, a pak se vrátí do kruhové oblasti 36 mezi koncovým vinutím a hřídelí rotoru. Průtok vzduchu je ukázán šipkami na obr. 1 a 3.
Základní čerpací akce a rotační síly působící v dutině rotačního generátoru typicky vytváří velkou cirkulační buňku
84587 (2484587_CZ.doc} 12.9.2002 s jedním tokem, jak je schematicky vidět na obr. 3. Tato buňka s cirkulačním tokem vykazuje svou nejvyšší rychlost blízko obvodových okrajů dutiny, což ponechává střední oblast nepřiměřeně chlazenou kvůli inherentně nízké rychlosti ve střední oblasti dutiny. Jak je vidět na obr. 3, velké oblasti rohových oblastí jsou také nepřiměřeně chlazeny kvůli tomu, že kruhový pohyb buňky průtoku nepřenáší chladicí tok do rohů.
Nyní s odkazem na obr. 6 je znázorněn částečný řez sestavou koncového vinutí rotoru ukazující některé z dutin 142 se směrem rotace ukázaným šipkou X. Podle provedení tohoto vynálezu je alespoň jeden a přednostně každý vymezovací blok 140 opatřen vychylovací strukturou 144 na jeho povrchu 146 umístěném na straně po směru proudu příslušné dutiny (dále jen povrch po směru proudu) pro přerozdělení toku chladivá do středu příslušné dutiny 142 pro zvýšení koeficientu přenosu tepla na tomto místě. Každá vychylovací struktura 144 má spodní obecně zakřivený povrch 148 pro zachycování a přesměrování toku jak je ukázáno šipkou A. Horní povrch 150 je obecně rovinný, takže vychylovač definuje obecně tenkou hranu 152 čelící průtoku, aby se tak účinně zachycoval průtok bez zbytečné ztráty tlaku.
2a provozu rotace rotoru ve směru X způsobí, že chladicí plyn bude vytažen plynovým přítokovým průchodem 34 (obr. 1) do kruhové oblasti 36 mezi koncovým vinutím 28 a hřídelí 16 rotoru. Je přítomná kinetická tlaková hlava, která pohání chladicí plyn směrem ke straně 146 po směru proudu dutiny 142 v obecně kruhovém toku. V provedení znázorněném na obr. 6 však alespoň část chladicího toku je zachycena vychylovačem 144 a přesměrována jak je ukázáno
B45B7 i24645SpCZ.doc) 12.9. 2002
šipkou A do střední oblasti chladicí dutiny 142, která by jinak byla obecně špatně živená tokem chladivá. Tok chladivá, který není zachycen vychylovačem, pokračuje ve svém obecně kruhovém průtoku jak je ukázáno Šipkou B. Zachycený tok a nezachycený tok se opět spojí na straně proti směru proudu dutiny a pokračují ve směru hodinových ručiček, ve znázorněné konfiguraci, pod vymezovacím blokem 140 a do další následující dutiny. V tomto provedení je opatřen jeden vychylovač toku, který pokrývá podstatnou část hloubky nebo axiálního rozměru dutiny, například alespoň kolem 75% a výhodněji řádově 100% hloubky dutiny.
Nyní s odkazem na obr. 7 je ukázáno druhé provedení tohoto vynálezu. Podrobněji obr. 7 ukazuje částečný řez koncovým vinutím rotoru ukazující dutiny 242 definované mezi vymezovacími bloky 240 a se směrem rotace označeným šipkou X. Jak je znázorněno, alespoň jedna vychylovaci struktura 244 je opatřena pro odkloňování toku chladivá do střední oblasti sousední dutiny. Jako v provedení z obr. 6, ve znázorněné sestavě, jsou opatřeny vychylovaci struktury (struktura) 244 na povrchu 246 po směru toku alespoň jednoho vymezovacího bloku 240. V tomto provedení však každý vychylovač 244 prochází pouze částí hloubky nebo částečně axiálně vymezovacím blokem, aby ponechal alespoň jednu oblast vertikálního toku pro některé cirkulující chladivo s vysokou hybností dosáhnout vnějšího radiálního rohu dutiny, zatímco zbytek chladivá je vychýlen směrem ke středu dutiny.
Podle tohoto provedení může být vychylovač v částečné hloubce umístěn pro překrytí části hloubky dutiny ze sousední stěny koncového vinutí dutiny, vedle jiné stěny koncového vinutí dutiny, nebo obecně centrálně ke s ní
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002 souvisejícímu vyměšovacímu bloku. Ve vzorovém provedení je jeden vychylovač 244 opatřen pro překrytí okolo jedné poloviny hloubky souvisejícího vymezovacího bloku. Podle alternativního provedení, také znázorněného schematicky na obr. 7, jsou opatřeny dvě nebo více axiálně vyrovnaných vychylovacích struktur, přičemž každá překrývá část axiálního rozměru nebo hlouby dutiny. Tímto způsobem je alespoň jedna oblast vertikálního toku vyhrazena pro cirkulující tok chladivá o vysoké hybnosti, pro dosažení vnějšího radiálního rohu dutiny, zatímco zbytek chladivá je odkloněn směrem ke středu dutiny.
Jak je tudíž znázorněno, tok chladivá do příslušné dutiny 242 bude protékat do a začne svůj tok radiálně vně podél povrchu 246 vymezovacího bloku. Část tohoto toku je zachycena a odkloněna vychylovacími strukturami 244 směrem ke střední oblasti příslušné dutiny jak je ukázáno šipkou A. Zbytek toku chladivá obchází vychylovací strukturu kvůli mezerám definovaným jeho zkrácenou axiální délkou a pokračuje nahoru a radiálně ven podél vymezovacího bloku, jak je ukázáno šipkou C, pro pokračování jako cirkulující tok, jak je ukázáno šipkou B. Odkloněný tok a neodkloněný tok se opět spojí na straně proti směru proudu dutiny, aby pokračoval ve směru hodinových ručiček, ve znázorněném provedení, pod a kolem vymezovacího bloku 240 do další následující dutiny 242 .
Ve zde upřednostňovaném provedení vychylovač 144, 244 pokrývá alespoň kolem 20% a výhodněji alespoň kolem 25% obvodového rozměru chladící dutiny, aby účinně zachycoval a přesměrovával tok do střední oblasti dutiny, spíše než pouze vyvolání povrchové turbulence. Zakřivené uspořádání spodního povrchu 148, 248 vychylovače vylepšuje funkci vychylovače.
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9. 2002 • · · » flfl· • fl flflflfl • flfl *·· ··
Zatímco byl tento vynález popsán ve spojení s tím, co se momentálně považuje za nejpraktičtější a upřednostňované provedení, rozumí se, že nemá být omezen na zde popsaná provedení, naopak má pokrývat různé modifikace a ekvivalentní uspořádání, patřící do rozsahu a podstaty přiložených nároků.
Zastupuje:
Dr. Otakar Švorčík v.r.
84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002

Claims (20)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    JUDr. Otakar Švorčík advokát
    120 00 Praha 2, Hálkova 2
    1. Plynem chlazený dynamoelektrický stroj vyznačující se tím, že obsahuje rotor (10} mající část (14) těla, přičemž rotor má axiálně procházející cívky (22) a koncové závity (27) definující množství koncových vinutí (28) procházející axiálně za alespoň jedním koncem (18) části (14) těla, alespoň jeden vymezovací blok (140, 240) umístěný mezi sousedními koncovými vinutími, aby definoval dutinu (142, 242) mezi nimi, a alespoň jednu vychylovací strukturu (144, 244) toku opatřenou na povrchu (146, 246) směřujícím do dutiny vymezovacího bloku (140, 240) pro zachycování a přesměrování toku cirkulujícího chladivá v dutině (142, 242) směrem ke střední oblasti dutiny.
  2. 2. Dynamoelektrický stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že vychylovací struktura (144, 244) toku je umístěna na obvodově orientovaném povrchu (146, 246) vymezovacího bloku.
  3. 3. Dynamoelektrický stroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že obvodově orientovaný povrch (146, 246) je na straně po proudu dutiny (142, 242).
  4. 4. Dynamoelektrický stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že jedna vychylovací struktura (144, 244) toku je opatřena na vymezovacím bloku (140, 240).
  5. 5. Dynamoelektrický stroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že jedna vychylovací struktura
    24 84587 (2484587_CZ.doc) 12.9.2002
    0 · • ♦
    0 0 « * • 0« · (144) toku pokrývá podstatně část hloubky dutiny (142) .
    0000
  6. 6. Dynamoelektrický vyznačující se tím, (244) toku pokrývá kolem (242) .
    stroj podle nároku 4, že jedna vychylovací struktura jedné poloviny hloubky dutiny
  7. 7. Dynamoelektrický stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vymezovacím bloku (240) je množství axiálně vyrovnaných vychylovacích struktur (244) umístěných na vymezovacím bloku (240) .
  8. 8. Dynamoelektrický stroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že mezi vychylovacími strukturami (244) jsou axiální mezery.
  9. 9. Dynamoelektrický vyznačující se tím, toku má zakřivený povrch přesměrující tok.
    podle nároku 1, vychylovací struktura 248) zachycující a stroj že každá (148,
  10. 10. Dynamoelektrický stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá vychylovací struktura (144, 244) toku prochází z vymezovacího bloku alespoň kolem 20% obvodového rozměru příslušné dutiny.
  11. 11. Plynem chlazený dynamoelektrický stroj, vyznačující se tím, že obsahuje rotor (10) mající hřídel (16) a část (14) těla, rotorové vinutí obsahující axiálně procházející cívky (22) umístěné na částí (14) těla a od sebe oddělená, soustředná koncová vinutí (28) procházející axiálně za alespoň jeden konec (18) části (14) těla, přičemž koncové
    24 84587 (2484587_CZ.doc) 12.9. 2002 * · ·
    4 4
    4 · • * • · ··· »«φ • 4 4
    4 * ·
    4 4 4
    44 4444 vinutí (28) a hřídel (16) definuji kruhový prostor (36) mezi nimi, množství vymezovacích bloků (140, 240) umístěných mezi sousedními koncovými vinutími (28), aby tak definovaly množství dutin (142, 242), každá je omezena sousedními vymezovacími bloky (140, 240) a sousedním koncovým vinutím (28) a otevřena do kruhového prostoru (36), a alespoň jednu vychylovací strukturu (144, 244) toku opatřenou na povrchu (146, 24 6)-· směřujícím do dutiny alespoň jednoho vymezovacího bloku (140, 240) pro zachycení a přesměrování toku cirkulujícího chladivá do střední oblasti příslušné dutiny (142, 242).
  12. 12. Dynamoelektrický stroj podle nároku 11, vyznačující se tím, že vychylovací struktura (144, 244) toku je umístěna na obvodově orientovaném povrchu (146, 246) vymezovacího bloku.
  13. 13. Dynamoelektrický stroj podle nároku 12, vyznačující se tím, že obvodově orientovaný povrch (146, 246) je a straně po směru proudu dutiny (142, 242) .
  14. 14. Dynamoelektrický stroj podle nároku 11, vyznačující se tím, že jedna vychylovací struktura (144, 244) toku je opatřena na vymezovacím bloku (140, 240).
  15. 15. Dynamoelektrický vyznačující se tím, (144) toku pokrývá podstatně
  16. 16. Dynamoelektrický vyznačující se tím, (244) toku pokrývá kolem stroj podle nároku 14, že jedna vychylovací struktura část hloubky dutiny (142) .
    stroj podle nároku 14, že jedna vychylovací struktura jedné poloviny hloubky dutiny
    24 84587 (2484587_CZ.óoc) 12.9.2002 ···· (240) .
  17. 17. Dynamoelektrický stroj podle nároku 11, vyznačující se tím, že na vymezovacím bloku (240) je umístěno množství axiálně vyrovnaných vychylovacích struktur (244) .
  18. 18. Dynamoelektrický stroj podle nároku 17, vyznačující se tím, že mezi vychylovacími strukturami (244) toku jsou axiální mezery pro průchod toku cirkulujícího chladivá do radiálně vnějších částí dutiny (242).
  19. 19. Dynamoelektrický stroj podle nároku 11, vyznačující se tím, že každá vychylovací struktura (144, 244) toku má zakřivený povrch (148, 248) zachycující a přesměrující tok.
  20. 20. Dynamoelektrický stroj podle nároku 11, vyznačující se tím, že každá vychylovací struktura (144, 244) toku prochází z vymezovacího bloku (140, 240) alespoň kolem 20% obvodového rozměru příslušné dutiny (142, 242) .
CZ20022716A 2000-12-19 2001-11-30 Plynem chlazený dynamoelektrický stroj s vychylovací strukturou toku CZ303848B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/739,359 US6465917B2 (en) 2000-12-19 2000-12-19 Spaceblock deflector for increased electric generator endwinding cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20022716A3 true CZ20022716A3 (cs) 2003-01-15
CZ303848B6 CZ303848B6 (cs) 2013-05-29

Family

ID=24971919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20022716A CZ303848B6 (cs) 2000-12-19 2001-11-30 Plynem chlazený dynamoelektrický stroj s vychylovací strukturou toku

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6465917B2 (cs)
EP (1) EP1346457B1 (cs)
JP (1) JP3727923B2 (cs)
KR (1) KR100467388B1 (cs)
CN (1) CN100352142C (cs)
AU (1) AU2002239423A1 (cs)
CA (1) CA2399347C (cs)
CZ (1) CZ303848B6 (cs)
DE (1) DE60115494T2 (cs)
ES (1) ES2250506T3 (cs)
MX (1) MXPA02008084A (cs)
WO (1) WO2002050982A2 (cs)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720687B2 (en) * 2000-12-22 2004-04-13 General Electric Company Wake reduction structure for enhancing cavity flow in generator rotor endwindings
US6617749B2 (en) * 2000-12-22 2003-09-09 General Electric Company Re-entrant spaceblock configuration for enhancing cavity flow in rotor endwinding of electric power generator
US20020079753A1 (en) * 2000-12-22 2002-06-27 Turnbull Wayne Nigel Owen High thermal conductivity spaceblocks for increased electric generator rotor endwinding cooling
US6759770B1 (en) * 2003-04-11 2004-07-06 General Electric Company Cooling system for modular field windings of a generator
US7009317B2 (en) * 2004-01-14 2006-03-07 Caterpillar Inc. Cooling system for an electric motor
CN100439673C (zh) * 2004-10-28 2008-12-03 西门子公司 带有间隔条的磁钢片及相应的制造方法
US7342345B2 (en) * 2005-10-28 2008-03-11 General Electric Company Paddled rotor spaceblocks
US7541714B2 (en) * 2006-04-05 2009-06-02 General Electric Company Streamlined body wedge blocks and method for enhanced cooling of generator rotor
US7763996B2 (en) * 2006-08-28 2010-07-27 General Electric Company Method and apparatus for cooling generators
US8198762B2 (en) 2008-01-31 2012-06-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Winding end turn cooling in an electric machine
US8115352B2 (en) 2009-03-17 2012-02-14 General Electric Company Dynamoelectric machine coil spacerblock having flow deflecting channel in coil facing surface thereof
JP2010263778A (ja) 2009-04-28 2010-11-18 General Electric Co <Ge> そのコイル対面表面内に流れ偏向構造体を有する回転電気機械コイルスペースブロック
US8525376B2 (en) * 2010-10-01 2013-09-03 General Electric Company Dynamoelectric machine coil spaceblock having flow deflecting structure in coil facing surface thereof
WO2016013108A1 (ja) * 2014-07-25 2016-01-28 三菱電機株式会社 回転電機
GB201907642D0 (en) * 2019-05-30 2019-07-17 Cummins Generator Technologies Rotor cooling
EP4106152A1 (en) 2021-06-17 2022-12-21 General Electric Company Magnetic mass for a rotor, associated rotor and rotating electric machine
EP3961871B1 (en) 2021-09-01 2024-05-29 General Electric Technology GmbH A system for supporting turns of generator rotor endwinding coils and a method for winding and rewinding of a power generator for a fossil or a nuclear power plant

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2778959A (en) * 1953-07-22 1957-01-22 Vickers Electrical Co Ltd Dynamo electric machine cooling
US2844746A (en) * 1956-02-17 1958-07-22 Gen Electric Support means for rotor end windings of dynamoelectric machines
US2904708A (en) * 1957-12-18 1959-09-15 Gen Electric Ventilation of end turn portions of generator rotor winding
JPS5778350A (en) * 1980-10-31 1982-05-17 Hitachi Ltd Rotor in rotary electric machine
JPS5778338A (en) * 1980-11-04 1982-05-17 Hitachi Ltd Cooling device of rotor endcoil part of rotary electric machine
FR2565741B1 (fr) * 1984-06-07 1995-01-13 Alsthom Atlantique Dispositif de distribution d'un gaz de refroidissement a une extremite sous frette de l'enroulement d'excitation du rotor d'un turbo-alternateur
US5652469A (en) * 1994-06-16 1997-07-29 General Electric Company Reverse flow ventilation system with stator core center discharge duct and/or end region cooling system
US5644179A (en) 1994-12-19 1997-07-01 General Electric Company Gas cooled end turns for dynamoelectric machine rotor
JPH11146587A (ja) * 1997-11-04 1999-05-28 Toshiba Corp 回転電機の回転子
JP2000350412A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Hitachi Ltd 回転電機
US6339268B1 (en) * 2000-02-02 2002-01-15 General Electric Company Cooling ventilation circuit for rotor end winding and slot end region cooling
US6252318B1 (en) * 2000-02-09 2001-06-26 General Electric Co. Direct gas cooled longitudinal/cross-flow rotor endwinding ventillation scheme for rotating machines with concentric coil rotors
US6204580B1 (en) * 2000-02-09 2001-03-20 General Electric Co. Direct gas cooled rotor endwinding ventilation schemes for rotating machines with concentric coil rotors

Also Published As

Publication number Publication date
CN1636307A (zh) 2005-07-06
WO2002050982A3 (en) 2003-02-20
KR100467388B1 (ko) 2005-01-24
MXPA02008084A (es) 2003-02-27
AU2002239423A1 (en) 2002-07-01
ES2250506T3 (es) 2006-04-16
CA2399347A1 (en) 2002-06-27
JP2004516789A (ja) 2004-06-03
US6465917B2 (en) 2002-10-15
EP1346457B1 (en) 2005-11-30
DE60115494T2 (de) 2006-08-03
US20020074869A1 (en) 2002-06-20
WO2002050982A2 (en) 2002-06-27
DE60115494D1 (de) 2006-01-05
CZ303848B6 (cs) 2013-05-29
CA2399347C (en) 2005-08-02
JP3727923B2 (ja) 2005-12-21
KR20020077462A (ko) 2002-10-11
CN100352142C (zh) 2007-11-28
EP1346457A2 (en) 2003-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20022716A3 (cs) Vychylovací struktura vymezovacího bloku pro vylepąené chlazení koncového vinutí generátoru
US8629589B2 (en) Dynamoelectric machine coil spacerblock having flow deflecting channel in coil facing surface thereof
KR101248277B1 (ko) 패들형 회전자 스페이스블록
CZ20022717A3 (cs) Vylepąení chlazení koncového vinutí generátoru
CA2399350C (en) Flow-through spaceblocks with deflectors and method for increased electric generator endwinding cooling
CZ20022719A3 (cs) Lopatky vymezovacích bloků pro vylepąený přenos tepla v dutině rotoru
JP3737479B2 (ja) 発電電動機械ロータ用のガス冷却式コイル端及びコイル端冷却方法
US8525376B2 (en) Dynamoelectric machine coil spaceblock having flow deflecting structure in coil facing surface thereof
EP2246963A2 (en) Dynamoelectric Machine Coil Spaceblock Having Flow Deflecting Structure in Coil Facing Surface Thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20141130