DE102012021114B4 - Electric generator for power generation in power plants - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Sanieren von Leitern (5) für einen Rotor (2) eines gasgekühlten elektrischen Generators für die Stromgewinnung in Kraftwerken, wobei ein Rotor (2) eine Welle (1) aufweist, auf der eine Erregerwicklung (3) angeordnet ist, wobei die Erregerwicklung (3) aus mehreren Windungen (4) und die Windungen (4) jeweils aus mehreren Leitern (5) bestehen und wobei die Windungen (4) jeweils aus zwei C-förmigen Halb-Windungen (4') bestehen, die an ihren beiden korrespondierenden freien Enden elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden, umfassend die Schritte – Bereitstellen der Leiter (5) als flache Vollprofile, – Biegen der Vollprofile in C-Form, wobei die Leiter (5) der Windungen (4) einen axialen Leiterabschnitt und einen in Umfangsrichtung des Rotors (2) geführten kreisbogenförmigen Tangentialabschnitt aufweisen, – in die axialen Leiterabschnitte der Leiter (5) der Windungen (4) Bohren von schlitzförmigen Kühlkanälen (7), die sich radial zu der Längsachse des Rotors (2) erstrecken, – in die kreisbogenförmigen Tangentialabschnitte der Leiter (5) in Umfangsrichtung des Rotors (2) an der radial nach außen weisenden Flachseite der Leiter (5) Einfräsen von offenen Kanälen in U-Form, wobei die Kanäle unter Zwischenlage des Isolators (9) geschlossene Kühlkanäle (8) im Tangentialabschnitt definieren, und – Aufeinanderlegen der Leiter (5) mit ihrer Flachseite unter Zwischenanordnung eines flächigen Isolators (9) in einer Richtung radial zu einer Längsachse des Rotors (2), wobei jede Flachseite sich in Längsrichtung des Generators erstreckt.Method for refurbishing conductors (5) for a rotor (2) of a gas-cooled electric generator for power generation in power stations, wherein a rotor (2) has a shaft (1) on which a field winding (3) is arranged, the field winding (3) consist of several turns (4) and the turns (4) each consist of a plurality of conductors (5) and wherein the turns (4) each consist of two C-shaped half-turns (4 '), which at its two corresponding electrically and mechanically interconnected free ends, comprising the steps of providing the conductors (5) as flat solid profiles, bending the solid profiles in C-shape, the conductors (5) of the turns (4) having an axial conductor portion and a circumferential direction of the rotor (2) guided arcuate tangential section, - in the axial conductor sections of the conductors (5) of the windings (4) boring of slot-shaped cooling channels (7) extending radially to the longitudinal axis de s rotor (2) extend, - in the arcuate tangential sections of the conductors (5) in the circumferential direction of the rotor (2) on the radially outwardly facing flat side of the conductors (5) milling open channels in a U-shape, wherein the channels with interposition of the insulator (9) define closed cooling channels (8) in the tangential section, and - stacking the conductors (5) with their flat side interposing a laminar insulator (9) in a direction radial to a longitudinal axis of the rotor (2), each flat side extending extends in the longitudinal direction of the generator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von Leitern für einen Rotor eines gasgekühlten elektrischen Generators.The invention relates to a method for refurbishing conductors for a rotor of a gas-cooled electric generator.

Elektrische Generatoren für die Stromgewinnung in Kraftwerken weisen einen Rotor auf. Dieser Rotor besitzt zunächst eine Welle. Auf dieser Welle sind die beiden Pole des Rotors angeordnet. Diese besitzen jeweils eine Wicklung aus mehreren Spulen, wobei jede Spule wiederum aus mehreren Windungen besteht. Diese Windungen sind durch elektrische Leiter aus Kupfer gebildet, die in Nuten eingebettet sind. Dabei erstrecken sich die Leiter zwischen den beiden Wickelköpfen parallel zur Welle. Neben diesen axialen Leitern gibt es noch endseitig die kreisbogenförmig gekrümmten, tangentialen Leiter, bei denen die Achse der Welle den Kreismittelpunkt definiert.Electric generators for power generation in power plants have a rotor. This rotor initially has a shaft. On this shaft, the two poles of the rotor are arranged. These each have a winding of several coils, each coil in turn consists of several turns. These windings are formed by electrical conductors made of copper, which are embedded in grooves. The conductors between the two winding heads extend parallel to the shaft. In addition to these axial conductors, there are still the circular arc-shaped, tangential conductor, in which the axis of the shaft defines the center of the circle.

Während des Betriebs des Generators fließt durch die Leiter ein elektrischer Strom. Diese elektrischen Ströme sind vergleichsweise hoch und verursachen eine entsprechend starke Erwärmung. Dies vermindert die Lebensdauer sowie die Laufleistung. Aus diesem Grunde werden die Leiter im Rotor gekühlt. Aus der DE 11 45 266 A ist ein Turbogenerator bekannt, dessen Leiter in der Läuferwicklung direkt mit Flüssigkeit gekühlt werden. Die Leiter sind dazu durchweg rohrförmig bzw. weisen in ihrem Inneren rohrförmige Kühlkanäle auf.During operation of the generator, an electric current flows through the conductors. These electrical currents are comparatively high and cause a correspondingly high heating. This reduces the life and the mileage. For this reason, the conductors in the rotor are cooled. From the DE 11 45 266 A a turbogenerator is known whose conductors are cooled directly in the rotor winding with liquid. The ladder are to consistently tubular or have in their interior tubular cooling channels.

Konkret wird die Erregerwicklung von Generatorrotoren mit Luft oder Wasserstoff gekühlt, um die durch den Erregerstrom entstehende Verlustwärme abzuführen und eine Überhitzung der Isolationskomponenten zu vermeiden. Aus der Veröffentlichung von H. Sequenz ”Herstellung der Wicklungen elektrischer Maschinen” (ISBN 3-211-81068-4, 1973) sind verschiedene Kühlungsprinzipien und Bauformen für Leiter bekannt. Dabei gibt es 3 wichtige Kühlungsprinzipien, welche üblicherweise eingesetzt werden (dabei entspricht die nachfolgende Reihenfolge der steigenden Effektivität der Kühlung und damit den zu erreichenden Leistungsdichten des Generators):
Die Variante 1 ist eine indirekte Kühlung durch Vorbeiströmen des Kühlgases an den schmalen Seiten der Leiter der Wicklung.
Specifically, the excitation winding of generator rotors is cooled with air or hydrogen to dissipate the heat generated by the excitation current loss heat and to avoid overheating of the insulation components. From the publication of H. Sequence "Production of Windings of Electrical Machines" (ISBN 3-211-81068-4, 1973) various cooling principles and designs for conductors are known. There are 3 important cooling principles, which are usually used (the following sequence corresponds to the increasing effectiveness of the cooling and thus the achievable power densities of the generator):
Variant 1 is an indirect cooling by passing the cooling gas past the narrow sides of the conductors of the winding.

Die Variante 2 ist eine direkte Kühlung mit Durchströmen des Kühlgases quer durch den Leiter durch entsprechende radiale Bohrungen hindurch.Variant 2 is direct cooling with flow of the cooling gas across the conductor through corresponding radial bores.

Die Variante 3 ist ebenfalls eine direkte Kühlung mit Durchströmen des Kühlgases längs durch den Leiter.Variant 3 is also a direct cooling with flow of the cooling gas along the conductor.

Für die Varianten 1 und 2 werden für die Leiter der Windungen Kupfervollprofile verwendet. Für die Variante 2 werden dabei zusätzlich die Leiter mit radialen Bohrungen zum Durchströmen des Kühlgases versehen. Für die Variante 3 werden meistens Einfach- oder Doppelhohlprofile verwendet.For variants 1 and 2, full copper profiles are used for the conductors of the windings. For variant 2, the conductors are additionally provided with radial bores for flowing through the cooling gas. For variant 3 mostly single or double hollow profiles are used.

Aus dem Stand der Technik sind weitere Beispiele für die genannten Varianten bekannt: So zeigt US 3 098 941 A beispielhaft für Variante 1 eine Rotorwicklung für einen luftgekühlten Generator. Die Leiter sind in axialer Richtung ineinander gelegt und im Wickelkopfbereich mit Abstandshaltern voneinander beabstandet, so dass Luft durch die Abstände zwischen den Leitern hindurchstreichen kann.From the prior art further examples of the mentioned variants are known: So shows US Pat. No. 3,098,941 Example of variant 1, a rotor winding for an air-cooled generator. The conductors are interleaved in the axial direction and spaced apart in the winding head area with spacers, so that air can pass through the distances between the conductors.

Aus der WO 97/39 513 A1 ist eine Rotorwicklung für eine elektrische Maschine bekannt, die Variante 3 realisiert, wobei im Axialbereich der Leiter radial verlaufende Kanäle vorliegen. Im Tangentialbereich sind durchgängig rohrförmige Kühlkanäle in die Leiterstücke eingebracht.From the WO 97/39513 A1 is known a rotor winding for an electric machine, the variant 3 realized, wherein in the axial region of the conductor are radially extending channels. In the tangential area, tubular cooling channels are continuously introduced into the conductor pieces.

Vorzugsweise werden Rotorwicklungen entweder gemäß Variante 1 oder gemäß Variante 2 oder gemäß einer Kombination der Varianten 1 und 2 gekühlt. Alternativ wird die Rotorwicklung auch gemäß Variante 3 gekühlt. Dies ermöglicht den Einsatz nur eines Profiltyps (Voll- oder Hohlleiter) und damit eine minimale Anzahl von Lötstellen in der Wicklung, da keine unterschiedlichen Profiltypen miteinander verbunden werden müssen. Eine minimale Anzahl von Lötstellen ist von Vorteil, da Lötstellen einen mechanischen Schwachpunkt darstellen.Preferably, rotor windings are cooled either according to variant 1 or according to variant 2 or according to a combination of variants 1 and 2. Alternatively, the rotor winding is cooled according to variant 3. This allows the use of only one profile type (solid or waveguide) and thus a minimum number of solder joints in the winding, since no different profile types must be connected together. A minimal number of solder joints is advantageous because solder joints are a mechanical weak point.

Es gibt jedoch auch Generatorrotoren, bei denen der gerade, axiale Teil des Leiters einer Windung als Vollprofil ausgeführt ist und überwiegend gemäß Variante 1 oder gemäß Variante 2 oder gemäß einer Kombination dieser Varianten gekühlt wird. Der gebogene, tangentiale Teil des Leiters hingegen ist als Hohlleiter ausgebildet, und zwar unter Verwendung einer Kühlung gemäß der Variante 3. Die beiden Profiltypen können dabei auch unterschiedliche Breiten aufweisen. Dieses Konzept erfordert pro Windung allerdings insgesamt 4 Lötstellen, nämlich je 2 auf der Antriebs- und Nichtantriebsseite des Rotors, um je 2 Hohl- und Vollprofile miteinander zu einer Windung zu verbinden. Diese Lötstellen sind aufgrund ihrer geometrischen Position am Übergang zwischen Axial- und Tangentialleiter sehr hohen mechanischen und thermisch induzierten Kräften ausgesetzt und bilden daher eine besondere Schwachstelle.However, there are also generator rotors in which the straight, axial part of the conductor of a winding is designed as a solid profile and is mainly cooled according to variant 1 or according to variant 2 or according to a combination of these variants. The curved, tangential part of the conductor, however, is designed as a waveguide, using a cooling according to the variant 3. The two profile types can also have different widths. However, this concept requires a total of 4 solder joints per turn, namely 2 on the drive and non-drive side of the rotor to connect each 2 hollow and solid sections together to form a turn. Due to their geometric position at the transition between axial and tangential conductors, these solder joints are exposed to very high mechanical and thermally induced forces and therefore form a particular weak point.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Sanieren von Leitern für den Rotor eines gasgekühlten elektrischen Generator für die Stromgewinnung in Kraftwerken zu schaffen, wobei die Kühlleistung in den Leitern verbessert ist.On this basis, the invention has for its object to provide a method for refurbishing conductors for the rotor of a gas-cooled electric generator for power generation in power plants, wherein the cooling capacity is improved in the ladders.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1. The technical solution is characterized by the features of claim 1.

Ein Verfahren zum Sanieren von Leitern für den Rotor eines gasgekühlten elektrischen Generators für die Stromgewinnung in Kraftwerken sieht vor:
Ein Rotor weist eine Welle auf, auf der eine Erregerwicklung angeordnet ist, wobei die Erregerwicklung aus mehreren Windungen und die Windungen jeweils aus mehreren Leitern bestehen. Dabei bestehen die Windungen jeweils aus zwei C-förmigen Halb-Windungen, die an ihren beiden korrespondierenden freien Enden elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden. In einem ersten Schritt werden die Leiter als flache Vollprofile bereitgestellt. Danach erfolgt ein Biegen der Vollprofile in C-Form, wobei die Leiter der Windungen einen axialen Leiterabschnitt und einen in Umfangsrichtung des Rotors geführten kreisbogenförmigen Tangentialabschnitt aufweisen.
A method for refurbishing conductors for the rotor of a gas-cooled electric generator for power generation in power plants provides:
A rotor has a shaft on which an excitation winding is arranged, wherein the excitation winding consist of several turns and the windings each consist of a plurality of conductors. The turns each consist of two C-shaped half-turns, which are electrically and mechanically connected to each other at its two corresponding free ends. In a first step, the ladders are provided as flat solid sections. This is followed by bending of the solid profiles in C-shape, wherein the conductors of the turns have an axial conductor section and a circular arc-shaped tangential section guided in the circumferential direction of the rotor.

In die axialen Leiterabschnitte der Leiter der Windungen werden schlitzförmige Kühlkanäle gebohrt, die sich radial zu der Längsachse des Rotors erstrecken. In die kreisbogenförmigen Tangentialabschnitte der Leiter werden in Umfangsrichtung des Rotors an der radial nach außen weisenden Flachseite der Leiter offene Kanäle in U-Form eingefräst, wobei die Kanäle unter Zwischenlage des Isolators geschlossene Kühlkanäle im Tangentialabschnitt definieren.Slot-shaped cooling channels are drilled in the axial conductor sections of the conductors of the turns, which extend radially to the longitudinal axis of the rotor. In the arcuate tangential sections of the conductors open channels are milled in the U-shape in the circumferential direction of the rotor at the radially outwardly facing flat side of the conductor, the channels define closed cooling channels in tangential section with the interposition of the insulator.

Ferner erfolgt ein Aufeinanderlegen der Leiter mit ihrer Flachseite unter Zwischenanordnung eines flächigen Isolators in einer Richtung radial zu einer Längsachse des Rotors, wobei jede Flachseite sich in Längsrichtung des Generators erstreckt.Furthermore, a stacking of the conductors with their flat side takes place with the interposition of a planar insulator in a direction radial to a longitudinal axis of the rotor, wherein each flat side extends in the longitudinal direction of the generator.

Somit ist es möglich, bestehende elektrische Generatoren für die Stromgewinnung in Kraftwerken, nämlich deren Leiter zu sanieren, indem die alten, vorbeschriebenen Leiter durch neue Leiter bzw. Windungen ersetzt werden.Thus, it is possible to rehabilitate existing electric generators for power generation in power plants, namely their conductors by replacing the old, previously described conductors with new conductors or windings.

Dadurch ist ein elektrischer Generator für die Stromgewinnung in Kraftwerken geschaffen, bei dem die Leiter der Windungen nur 2 Lötstellen aufweisen. Dabei ist die Kühlleistung des Kühlgases in keinster Weise eingeschränkt. Die Grundidee besteht darin, dass die Windungen bzw. Leiter aus 2 Halb-Windungen bzw. 2 Halb-Leitern bestehen, die an ihren Enden sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbunden sind. Der Generator besitzt somit eine Generatorrotorwicklung, welche gemäß den vorbeschriebenen Varianten 1 und/oder 2 in Kombination mit Variante 3 gekühlt werden kann. Es werden dabei zwei unterschiedliche Leiterprofile pro Windung eingesetzt, welche jedoch aus nur noch einem Leiterprofiltyp hergestellt werden können. Indem die Windungen als Halb-Windungen ausgebildet sind, kann – wie ausgeführt – die Anzahl der Lötstellen pro Windung auf zwei Lötstellen reduziert werden. Diese beiden Lötstellen können dabei an eine Position mit geringer Belastung gelegt werden.This creates an electric generator for power generation in power plants, in which the conductors of the windings have only 2 solder joints. The cooling capacity of the cooling gas is in no way limited. The basic idea is that the turns or conductors consist of 2 half-turns or 2 half-conductors, which are connected to each other both mechanically and electrically. The generator thus has a generator rotor winding, which can be cooled in accordance with the above-described variants 1 and / or 2 in combination with variant 3. It will be used two different conductor profiles per turn, but which can be made from only one conductor profile type. By the windings are formed as half-turns, as stated, the number of solder joints per turn can be reduced to two solder joints. These two solder joints can be placed in a position with low load.

Vorzugsweise sind die Enden der beiden Halb-Windungen bzw. der beiden Halb-Leiter miteinander verlötet. Diese Methode der mechanischen und elektrischen Verbindung hat sich bewährt.Preferably, the ends of the two half-turns or the two half-conductors are soldered together. This method of mechanical and electrical connection has proven itself.

Es wird vorgeschlagen, dass die beiden Halb-Windungen C-förmig ausgebildet sind. Die Schnittstelle mit ihren Lötstellen liegt dabei zwischen den beiden C-förmigen Halb-Windungen in der Längsmittelebene des Rotors, d. h. auf dem Scheitel der kreisbogenförmigen Tangentialleiter.It is proposed that the two half-turns are C-shaped. The interface with their solder joints lies between the two C-shaped half-turns in the longitudinal center plane of the rotor, d. H. on the apex of the circular tangential ladder.

Die Leiter der Windungen weisen in Querrichtung verlaufende Kühlkanäle auf. Dies betrifft die Axialleiter, in denen sich die Kühlkanäle in bezüglich der Welle radialer Richtung als Bohrungen erstrecken. Dieses Durchströmen des Kühlgases quer durch den Leiter in diesen axialen Leiterabschnitten schafft eine optimale Kühlungsleistung. Darüber hinaus sind die Bohrungen zum Durchströmen des Kühlgases leicht in den Leiter einzubringen.The conductors of the windings have transversely extending cooling channels. This concerns the axial conductors in which the cooling channels extend in bores with respect to the radial direction as bores. This passage of the cooling gas across the conductor in these axial conductor sections provides optimum cooling performance. In addition, the holes for flowing through the cooling gas are easy to introduce into the ladder.

Ferner wird für eine direkte Kühlung ein Durchströmen des Kühlgases längs durch den Leiter vorgeschlagen. Diese Kühlkanäle sind für den kreisbogenförmigen Tangentialleiter gedacht.Further, for a direct cooling, a flow of the cooling gas along the conductor is proposed. These cooling channels are intended for the circular arc tangential conductor.

Eine bevorzugte konstruktive Lösung kann dabei darin bestehen, dass von einem Vollprofil für den Leiter ausgegangen wird. In dieses Vollprofil werden zunächst nach oben hin offene Kanäle beispielsweise in U-Form eingefräst. Dabei können ein oder mehrere dieser Kanäle vorgesehen sein. Diese Kanäle werden durch Aufbringen einer sogenannten Zwischenisolation auf den Leitern nach oben hin verschlossen, so dass dadurch eine Kühlgasströmung längs durch den Leiter realisiert wird. Dies ist ähnlich wie beim früheren Hohlleiter. Dadurch ist auf technisch überaus einfache Weise ein in Längsrichtung des Leiters verlaufender Kühlkanal geschaffen, ohne ein spezielles Hohlprofil verwenden zu müssen. Denn die Kühlkanäle werden durch Herausfräsen aus der flachen Oberseite des Leiters geschaffen.A preferred structural solution can be that it is assumed that a solid profile for the conductor. In this solid profile initially open channels are milled, for example in U-shape. In this case, one or more of these channels can be provided. These channels are closed by applying a so-called intermediate insulation on the conductors upwards, so that thereby a cooling gas flow is realized longitudinally through the conductor. This is similar to the previous waveguide. As a result, a running in the longitudinal direction of the conductor cooling channel is created in a technically very simple manner, without having to use a special hollow profile. Because the cooling channels are created by milling out of the flat top of the ladder.

Zur Herstellung eines Leiters für den Rotor eines elektrischen Generators für die Stromgewinnung in Kraftwerken kann vorgesehen sein:
Basis ist ein Leitervollprofil, welches im Ausgangszustand über die gesamte Länge das gleiche Querschnittsprofil aufweist. Es wird somit von einem Vollprofil mit der Länge einer halben Windung und mit den Querschnittsmaßen des größten notwendigen Profilquerschnitts für den Leiter ausgegangen. Dies ist das breitere Profil des früher üblicherweise eingesetzten Profils (üblicherweise das Hohlprofil). Das Vollprofil gemäß der Erfindung wird in dem Bereich, in dem ein schmaleres Profil gefordert ist (das frühere schmalere Profil), durch Bearbeitung in der Breite entsprechend reduziert. Es erfolgt somit eine Anpassung an das gewünschte Profil bzw. Querschnittsprofil durch Materialabtrag. An der Stelle, an der früher die Lötverbindung zwischen den beiden verschiedenen Profilen einen rechten Winkel bildete, wird der Leiter nun durch geeignete Verfahren zu einem 90°-Bogen umgeformt. Die Kühlung gemäß der vorbeschriebenen Variante 3 in dem Bereich des Tangentialleiters wird – wie ausgeführt – durch Einfräsen eines oder mehrerer, nach oben hin offener Kanäle längs des Volleiters realisiert. Dadurch ist insgesamt ein Tangentialleiter quasi in der Art eines Hohlleiters geschaffen, welcher von einem Standard-Leitervollprofil ausgeht.
For producing a conductor for the rotor of an electric generator for power generation in power plants can be provided:
The basis is a ladder full profile, which in the initial state has the same cross-sectional profile over the entire length. It is thus assumed that a solid profile with the length of half a turn and with the cross-sectional dimensions of the largest necessary profile cross-section for the head. This is the wider profile of the previously commonly used profile (usually the hollow profile). The solid profile according to the invention is in the range in which a narrower profile is required (the former narrower profile), reduced accordingly by machining in the width. There is thus an adaptation to the desired profile or cross-sectional profile by removing material. At the point where the solder joint between the two different profiles used to form a right angle, the conductor is now transformed by suitable methods into a 90 ° arc. The cooling according to the above-described variant 3 in the region of the tangential conductor is - as stated - realized by milling one or more, open at the top channels along the Volleiters. As a result, overall a tangential conductor is created, more or less in the manner of a waveguide, which starts from a standard conductor full profile.

Ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Generators für die Stromgewinnung in Kraftwerken wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:An embodiment of an electric generator for power generation in power plants will be described below with reference to the drawings. In these shows:

1 eine perspektivische Ansicht des elektrischen Generators (jedoch ohne die endseitigen Kappen); 1 a perspective view of the electric generator (but without the end caps);

2 ein Detailausschnitt aus den Endbereich des Generators in 1, jedoch mit nur einer einzigen Windung; 2 a detail from the end of the generator in 1 but with only a single turn;

3a eine Seitenansicht eines Halb-Leiters der Halb-Windung; 3a a side view of a half-conductor of the half-turn;

3b eine Draufsicht auf den Halb-Leiter der Halb-Windung in 3a; 3b a plan view of the half-conductor of the half-turn in 3a ;

4a eine perspektivische Darstellung der Windung bestehend aus zwei Halb-Windungen vor dem Zusammenlöten dieser Halb-Windungen; 4a a perspective view of the winding consisting of two half-turns before soldering these half-turns;

4b die Situation in 4a nach dem Zusammenlöten der beiden Halb-Windungen; 4b the situation in 4a after soldering the two half-turns together;

5 eine schematische Schnittdarstellung durch die Windung. 5 a schematic sectional view through the winding.

Der elektrische Generator für die Stromgewinnung in Kraftwerken, wie er in 1 dargestellt ist, weist eine Welle 1 mit darauf befindlichem Rotor 2 auf. Dieser Rotor 2 ist durch eine Erregerwicklung 3 gebildet, welche die beiden Pole definieren. Die Erregerwicklung 3 besteht aus mehreren Windungen 4, wobei diese Windungen 4 jeweils aus mehreren elektrischen Leitern 5 bestehen.The electric generator for power generation in power plants, as in 1 is shown has a shaft 1 with rotor on it 2 on. This rotor 2 is through a field winding 3 formed, which define the two poles. The excitation winding 3 consists of several turns 4 , these turns 4 each of several electrical conductors 5 consist.

Die Leiter 5 der Windungen 4 sind als C-förmige Halb-Leiter 5' ausgebildet (3a und 3b). Diese beiden Halb-Leiter 5' sind zu dem Gesamt-Leiter 5 zusammengefügt und dabei endseitig über eine Lötstelle 6 miteinander verbunden. Die Schnittstelle zwischen den beiden Halb-Leitern 5' des Leiters 5 liegt dabei auf der Längsmittelebene der Welle 1. Die Schnittstelle kann aber auch woanders liegen. Die Halb-Leiter 5' bilden in ihrer Gesamtheit die Halb-Windungen 4', welche dann zu der vollen Windung 4 verbunden sind.The ladder 5 the turns 4 are as C-shaped half-ladder 5 ' educated ( 3a and 3b ). These two half-conductors 5 ' are to the overall leader 5 joined together and thereby end over a solder joint 6 connected with each other. The interface between the two half-conductors 5 ' of the leader 5 lies on the median longitudinal plane of the shaft 1 , The interface can also be elsewhere. The half-ladder 5 ' in their entirety form the half-turns 4 ' which then turn to the full turn 4 are connected.

Die Besonderheit ist die Ausbildung der Leiter 5 bzw. Halb-Leiter 5' für die Windungen 4:
Ausgegangen wird bei der Herstellung der Leiter 5 bzw. Halb-Leiter 5' von einem Vollprofil aus Kupfer insbesondere mit einem flachen, rechteckigen Querschnitt. Dieses Vollprofil wird durch entsprechende mechanische Maßnahmen zu einer C-Form gebogen, wie sie in den 3a und 3b dargestellt ist.
The special feature is the training of the ladder 5 or half conductor 5 ' for the turns 4 :
The starting point is the production of the conductors 5 or half conductor 5 ' from a solid profile of copper, in particular with a flat, rectangular cross-section. This solid profile is bent by appropriate mechanical measures to a C-shape, as in the 3a and 3b is shown.

Die Halb-Leiter 5' weisen im gerade verlaufenden Axialbereich Kühlkanäle 7 auf. Diese sind durch schlitzartige Bohrungen in das Material eingebracht.The half-ladder 5 ' have in the straight axial region cooling channels 7 on. These are introduced through slot-like holes in the material.

Eine zweite Art von Kühlkanälen 8 ist im kreisbogenförmigen Tangentialbereich der Halb-Leiter 5' vorgesehen. Das Grundprinzip hier besteht darin, dass in die oberseitige Flachseite des Halb-Leiters 5' Kanäle beispielsweise in U-Form eingefräst werden. Dabei können ein oder mehrere dieser Kanäle vorgesehen sein. Diese eingefrästen Kanäle definieren die Kühlkanäle 8. Konkret sind diese Kühlkanäle 8 dergestalt realisiert, dass die Flachseiten der Leiter 5 unter Zwischenanordnung eines flächigen Isolators 9 aufeinandergelegt werden. Dies bedeutet aber, dass durch den dazwischen befindlichen Isolator 9 die eingefrästen Kanäle nach oben hin verschlossen werden, so dass eine Kühlgasströmung längs durch den Leiter 5 in Form eines Kühlkanals 8 realisiert ist.A second type of cooling channels 8th is in the arcuate tangent of the half-ladder 5 ' intended. The basic principle here is that in the top-side flat side of the half-conductor 5 ' Channels are milled in U-shape, for example. In this case, one or more of these channels can be provided. These milled channels define the cooling channels 8th , Specifically, these are cooling channels 8th Realized that the flat sides of the ladder 5 with intermediate arrangement of a flat insulator 9 be stacked. However, this means that through the intervening insulator 9 the milled channels are closed at the top, so that a cooling gas flow longitudinally through the conductor 5 in the form of a cooling channel 8th is realized.

Wie ausgeführt, wird bei der Herstellung des Leiters 5 bzw. Halb-Leiters 5' von einem Vollprofil ausgegangen, welches im Ausgangszustand über die gesamte Länge einen gleichen Querschnitt aufweist. In den Bereichen, in denen dieser Querschnitt zu groß ist, erfolgt eine entsprechende Abtragung von Material, so dass der gewünschte Querschnitt bzw. das gewünschte Profil geschaffen wird.As stated, is used in the manufacture of the conductor 5 or half-conductor 5 ' assumed a solid profile, which has a same cross section in the initial state over the entire length. In the areas in which this cross section is too large, there is a corresponding removal of material, so that the desired cross section or the desired profile is created.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wellewave
22
Rotorrotor
33
Erregerwindungexcitation winding
44
Windungconvolution
4'4 '
Halb-WindungHalf-turn
55
Leiterladder
5'5 '
Halb-LeiterSemiconductor
66
Lötstellesoldered point
77
Kühlkanalcooling channel
88th
Kühlkanalcooling channel
99
Isolatorinsulator

Claims (2)

Verfahren zum Sanieren von Leitern (5) für einen Rotor (2) eines gasgekühlten elektrischen Generators für die Stromgewinnung in Kraftwerken, wobei ein Rotor (2) eine Welle (1) aufweist, auf der eine Erregerwicklung (3) angeordnet ist, wobei die Erregerwicklung (3) aus mehreren Windungen (4) und die Windungen (4) jeweils aus mehreren Leitern (5) bestehen und wobei die Windungen (4) jeweils aus zwei C-förmigen Halb-Windungen (4') bestehen, die an ihren beiden korrespondierenden freien Enden elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden, umfassend die Schritte – Bereitstellen der Leiter (5) als flache Vollprofile, – Biegen der Vollprofile in C-Form, wobei die Leiter (5) der Windungen (4) einen axialen Leiterabschnitt und einen in Umfangsrichtung des Rotors (2) geführten kreisbogenförmigen Tangentialabschnitt aufweisen, – in die axialen Leiterabschnitte der Leiter (5) der Windungen (4) Bohren von schlitzförmigen Kühlkanälen (7), die sich radial zu der Längsachse des Rotors (2) erstrecken, – in die kreisbogenförmigen Tangentialabschnitte der Leiter (5) in Umfangsrichtung des Rotors (2) an der radial nach außen weisenden Flachseite der Leiter (5) Einfräsen von offenen Kanälen in U-Form, wobei die Kanäle unter Zwischenlage des Isolators (9) geschlossene Kühlkanäle (8) im Tangentialabschnitt definieren, und – Aufeinanderlegen der Leiter (5) mit ihrer Flachseite unter Zwischenanordnung eines flächigen Isolators (9) in einer Richtung radial zu einer Längsachse des Rotors (2), wobei jede Flachseite sich in Längsrichtung des Generators erstreckt.Method for rehabilitating ladders ( 5 ) for a rotor ( 2 ) of a gas-cooled electric generator for power generation in power plants, wherein a rotor ( 2 ) a wave ( 1 ), on which a field winding ( 3 ), wherein the exciter winding ( 3 ) of several turns ( 4 ) and the turns ( 4 ) each of several conductors ( 5 ) and where the turns ( 4 ) each of two C-shaped half-turns ( 4 ' ), which are electrically and mechanically interconnected at their two free ends, comprising the steps of - providing the conductors ( 5 ) as flat solid profiles, - bending the solid profiles in C-shape, whereby the conductors ( 5 ) of turns ( 4 ) an axial conductor portion and a circumferential direction of the rotor ( 2 ) guided circular arc tangential section, - in the axial conductor sections of the ladder ( 5 ) of turns ( 4 ) Drilling of slot-shaped cooling channels ( 7 ) extending radially to the longitudinal axis of the rotor ( 2 ), - into the arcuate tangential sections of the conductors ( 5 ) in the circumferential direction of the rotor ( 2 ) on the radially outwardly facing flat side of the conductors ( 5 ) Milling of open channels in U-shape, the channels with the interposition of the insulator ( 9 ) closed cooling channels ( 8th ) in the tangential section, and - stacking the ladder ( 5 ) with its flat side with intermediate arrangement of a flat insulator ( 9 ) in a direction radial to a longitudinal axis of the rotor ( 2 ), each flat side extending in the longitudinal direction of the generator. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der beiden Halb-Windungen (4') miteinander verlötet werden.Method according to claim 1, characterized in that the ends of the two half turns ( 4 ' ) are soldered together.
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