DE1036997B

DE1036997B - Arrangement for cooling the end connections of the excitation winding of electrical generators with roller rotors

Info

Publication number: DE1036997B
Application number: DEB39079A
Authority: DE
Inventors: Karl Blank; Dipl-Ing Philipp-Klaus Sattler
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1956-02-10
Filing date: 1956-02-10
Publication date: 1958-08-21

Description

Anordnung zur Kühlung der Stirnverbindungen der Erregerwicklung von elektrischen Generatoren mit Walzenläufer Bei großen Turbogeneratoren werden gewöhnlich die Verluste der im Läufer liegenden Erregerwicklung durch direkte Kühlung der Kupferleiter mit einem Kühlgas, vorzugsweise Wasserstoff, abgeführt. Dabei strömt das Kühlgas innerhalb der Nuten von beiden Läuferenden herkommend entweder in innerhalb der Leiter liegenden Kanälen oder außen an den mit besonderem Profil ausgebildeten blanken Leitern entlang und tritt dann in der Maschinenmitte in den Luftspalt über. Innerhalb dieser Kanäle bildet sich unter dem Einfluß von auf der Läuferwelle angeordneten Lüftern und vor allem durch die auf das Gas wirkende Zentrifugalkraft eine Gasströmung von erheblicher Geschwindigkeit aus.Arrangement for cooling the end connections of the excitation winding of electric generators with roller rotors With large turbo generators are common the losses of the excitation winding located in the rotor due to direct cooling of the copper conductor with a cooling gas, preferably hydrogen. The cooling gas flows in the process coming from inside the grooves of both rotor ends either in inside the Conductor lying channels or outside on the bare ones with a special profile Along ladders and then passes into the air gap in the middle of the machine. Within these channels are formed under the influence of those arranged on the rotor shaft Fans and, above all, a gas flow due to the centrifugal force acting on the gas from considerable speed.

Die Kühlung der Stirnverbindungen erfolgt in vielen Fällen durch eine sogenannte Thermo-Siphon-Kühlung, d. h. durch die unter dem Einfluß der Leiterwärme sich ausbildende Gasströmung. Dadurch wird aber nur eine verhältnismäßig wenig wirksame Kühlung erreicht.In many cases, the end connections are cooled by a so-called thermal siphon cooling, d. H. by being under the influence of the conductor heat developing gas flow. However, this only makes a relatively ineffective one Cooling achieved.

Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen ein Kühlgasstrom durch radiale Bohrungen im Mantel der Wicklungskappe austritt. Eine solche Anordnung ergibt zwar eine bessere Kühlung der Stirnverbindungen in der Wicklungskappe, sie kann aber bei sehr großen Maschinen nicht angewendet werden., da die Bohrungen die mechanische Festigkeit der Kappe sehr stark vermindern.There are also known designs in which a cooling gas flow through radial holes in the jacket of the winding cap emerges. Such an arrangement results although better cooling of the end connections in the winding cap, it can but not used on very large machines, since the bores are mechanical Reduce the strength of the cap very much.

Es sind auch Ausführungen angegeben, bei denen die Stirnverbindungen ganz oder zum Teil als Hohlleiter ausgebildet sind. Bei einer solchen bekannten Ausführung ist der gesamte in axialer Richtung verlaufende Teil der Leiter als Hohlleiter ausgeführt, während die in Umfangsrichtung verlaufenden Teile der Stirnverbindungen massiv sind. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Gaskanäle innerhalb der Leiter sehr lang werden, wodurch sich ungünstige Kühlverhältnisse ergeben.Versions are also given in which the end connections are wholly or partially designed as a waveguide. With such a well-known The entire part of the conductor running in the axial direction is designed as a waveguide executed while the circumferential parts of the end connections are massive. This design has the disadvantage that the gas channels within the Conductors become very long, resulting in unfavorable cooling conditions.

Bei einer anderen bekannten Ausführung ist die gesamte Wicklung aus Hohlleitern aufgebaut, die in der Nähe der Ballenenden des Läufers Gaseinlaßöffnungen aufweisen, von denen aus ein Teil des Gases zur Läufermitte strömt und dort austritt, während der andere Teil zur Mitte der Stirnverbindungen fließt und durch dort vorgesehene Öffnungen austritt.In another known embodiment, the entire winding is off Waveguides built up near the ball ends of the rotor gas inlet openings from which part of the gas flows to the center of the rotor and exits there, while the other part flows to the center of the end connections and through those provided there Orifices emerges.

Bei sehr großen Maschinen ist es erforderlich, den Leiterquerschnitt in den Stirnverbindungen gegenüber dem Querschnitt in den Rotornuten zu verkleinern, um unzulässige mechanische Beanspruchungen der über die Stirnverbindungen gestülpten Läuferkappen durch die Zentrifugalkräfte zu vermeiden. Bei Aufbau der gesamten Läuferwicklung aus Hohlleitern müssen daher die Stirnverbindungen mit kleinerem Querschnitt an die in den Nuten liegenden Leiter angeschweißt oder angelötet werden, wobei für jede Windung vier Verbindungsstellen erforderlich sind. Da diese Verbindungen wegen der hohen mechanischen Beanspruchung durch die Zentrifugalkraft sehr sorgfältig ausgeführt werden müssen, so bedeutet eine solche Anordnung eine erhebliche Erschwerung der Fabrikation.With very large machines it is necessary to adjust the conductor cross-section to reduce the cross-section in the end connections in the rotor slots, to avoid impermissible mechanical stresses placed over the end connections Avoid rotor caps due to centrifugal forces. When building the entire rotor winding from waveguides, the end connections must therefore have a smaller cross-section the conductors lying in the grooves are welded or soldered on, whereby for four connection points are required for each turn. Since these connections are due to the high mechanical stress caused by centrifugal force very carefully have to be carried out, such an arrangement is a considerable complication of manufacture.

Durch alle diese bekannten Ausführungen wird daher die Aufgabe, die Stirnverbindungen insbesondere von sehr großen Generaltoren ausreichend zu kühlen, nicht in befriedigender Weise gelöst.Through all of these known designs, therefore, the task that To sufficiently cool end connections, especially of very large general doors, not solved in a satisfactory manner.

Weiter ist auch eine Anordnung zur Kühlung der Stirnverbindungen d'er Wicklungen von Turboläufern bekannt, bei der ein Teil des durch Öffnungen im Boden der Läuferkappe in diese eintretenden Kühlgases zunächst an den in Umfangsrichtung verlaufenden Teilen der Stirnverbindungen entlang von der einen Seite einer Polwicklung zur anderen geführt wird und danach in Kühlkanäle längs des Läuferballens eintritt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der betreffende Teil des Kühlgasstromes vor Eintritt in die Kühlkanäle des Läuferballens bereits erheblich erwärmt ist. Außerdem hat dieser Teil des Gasstromes einen erheblich größeren, die Geschwindigkeit verringernden Strömungswiderstand zu über= winden als derjenige Teil des Gasstromes, der unmittelbar in die Kanäle des Läuferballens eintritt. Durch diese Einflüsse ergibt sich längs des Läuferumfanges eine sehr ungleichmäßige Temperaturverteilung im Läuferballen und den darin eingebetteten Wicklungsteilen.There is also an arrangement for cooling the end connections Windings of turbo rotors are known, in which part of the through openings in the bottom the rotor cap in this entering cooling gas initially at the in the circumferential direction extending parts of the end connections along one side of a pole winding to the other and then enters cooling channels along the ball of the rotor. This arrangement has the disadvantage that the relevant part of the cooling gas flow is in front Entry into the cooling channels of the rotor ball is already considerably heated. aside from that this part of the gas flow has a considerably larger one, which reduces the speed To overcome flow resistance as that part of the gas flow that is directly in enters the channels of the ball of the runner. These influences result in the Runner circumference a very uneven temperature distribution in the runner ball and the winding parts embedded in it.

Es-sind schließlich auch Anordnungen bekannt, bei denen ein Teil des durch Öffnungen im Boden der Läuferkappen bzw. in den stirnseitigen Abschlußplatten derselben eintretenden Kühlgases in der Weise zur Kühlung der Stirnverbindungen verwendet wird, daß das Gas im Bereich der Polmitten zwischen die Stirnverbindungen strömt und von dort nach beiden Seiten an den Stirnverbindungen entlang durch Kanäle fließt, die durch Längsnuten in den Stirnverbindungen und diese abdeckende Isolationsteile gebildet sind. An den Übergangsstellen der Stirnverbindungen in den Läuferballen tritt das Kühlgas dann durch weitere Kanäle und Schlitze in den Läuferzähnen aus.Finally, arrangements are also known in which part of the through openings in the bottom of the rotor caps or in the end plates the same entering cooling gas in such a way as to cool the end connections that the gas is used in the area of the pole centers between the end connections flows and from there to both sides along the end connections through channels flows through longitudinal grooves in the end connections and insulation parts covering them are formed. At the transition points of the end connections in the runner ball the cooling gas then exits through further channels and slots in the rotor teeth.

Bei dieser Anordnung ist die Strömungsrichtung des Kühlgases zwischen den Stirnverbindungen von der Mitte derselben zu den Übergängen in den Läuferballen insofern ungünstig, als das bereits erwärmte Kühlgas in den erwähnten Schlitzen des Läuferballens auch diesen bestreicht. Schließlich bedeuten diese Schlitze in den Zähnen des Läuferballens eine Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit der Zähne.With this arrangement, the direction of flow of the cooling gas is between the end connections from the middle of the same to the transitions in the runner ball insofar as unfavorable as the already heated cooling gas in the mentioned slots of the ball of the runner also brushed this. After all, these slots mean in the teeth of the rotor ball an impairment of the mechanical strength of the Teeth.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kühlung der Stirnverbindungen der Erregerwicklung von elektrischen Maschinen mit Walzenläufer durch ein Kühlgas, insbesondere Wasserstoff, das durch Öffnungen im Boden der Läuferkappen in den zwischen Stirnverbindungen und Läuferwelle liegenden Raum eintritt und von dort zum Teil in Kühlkanäle im Läuferballen gelangt und zum anderen Teil die Stirnverbindungen der Läuferwicklung umspült. Zur Vermeidung der erwähnten Nachteile werden innerhalb der Läuferkappen Einbauten vorgesehen, die in dem Raum zwischen den Stirnverbindungen und der Läuferwelle gegen die Stirnverbindungen durch eine Zwischenwand abgeschlossene Kanäle bilden, durch welche das Kühlgas in Räume gelangt, die den Stirnseiten des Läuferballens unmittelbar benachbart sind. Ferner sind weitere Einbauten vorgesehen, durch welche das zur Kühlung der Stirnverbindungen dienende Kühlgas von den letztgenannten Räumen aus zunächst in axialer und dann in Umfangsrichtung entlang den Stirnverbindungen bzw. zwischen diesen geführt und in Räume geleitet wird, die im Bereich der Polmitten zwischen den Stirnverbindungen und der Welle liegen, von denen es durch Öffnungen im Kappenboden ausströmt und/oder in Läufernuten oder -kanäle gelangt, die im Bereich der Läuferpolmitten angeordnet sind.The invention relates to an arrangement for cooling the end connections the excitation winding of electrical machines with roller rotors by means of a cooling gas, in particular hydrogen, which through openings in the bottom of the rotor caps in the between End connections and rotor shaft lying space enters and from there to some extent gets into cooling channels in the runner ball and on the other part the end connections the rotor winding washes around. To avoid the disadvantages mentioned, within of the rotor caps internals are provided in the space between the end connections and the rotor shaft closed against the end connections by an intermediate wall Forming channels through which the cooling gas reaches spaces that are the end faces of the Runner ball are immediately adjacent. Further built-in components are also planned, through which the cooling gas used to cool the end connections is removed from the latter Broaching out first in the axial and then in the circumferential direction along the end connections or is guided between these and directed into spaces in the area of the pole centers lie between the end connections and the shaft, of which it is through openings flows out in the cap base and / or enters runner grooves or channels in the area the rotor pole centers are arranged.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Wickelköpfe eines Turboläufers nach Entfernung des Kappenmantels ; Fig. 2 zeigt in den vier Quadranten je einen Querschnitt durch die Wickelköpfe nach Fig.1 in den Ebenen A-A', B-B', C-C und D-D'; Fig.3 und 4 stellen je einen Längsschnitt in den Ebenen E-E' und F-F' der Fig. 2 dar.Fig. 1 shows a plan view of the end windings of a turbo rotor after removal of the cap shell; Fig. 2 shows one in each of the four quadrants Cross section through the winding heads according to Figure 1 in the planes A-A ', B-B', C-C and D-D '; 3 and 4 each represent a longitudinal section in the planes E-E 'and F-F' of FIG represent.

Fig. 5 bis 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Stirnverbindungen im Querschnitt.FIGS. 5 to 9 show different embodiments of the end connections in cross section.

In der Zeichnung bedeutet 1 den Läuferballen. Mit 2 ist die Läuferwelle bezeichnet, die aus einem noch zu erläuternden Grunde mit Ausnehmungen 12 in axialer Richtung versehen sein kann. Die in den Läufernuten liegenden Leiter der Erregerwicklung sind mit 3 und die Stirnverbindungen mit 4 bezeichnet. Über die Stirnverbindungen ist in üblicher Weise eine Kappe gestülpt, die aus einem zylindrischen Mantel 8 und einem Boden 7 besteht (Fig. 3 und 4).In the drawing, 1 means the ball of the runner. With 2 is the rotor shaft denotes, which for a reason to be explained with recesses 12 in the axial Direction can be provided. The exciter winding conductors located in the rotor slots are denoted by 3 and the end connections are denoted by 4. About the end connections a cap is slipped in the usual way, which consists of a cylindrical jacket 8 and a bottom 7 (Figs. 3 and 4).

Die Stirnverbindungen weisen an ihren Seitenflächen Längsnuten auf. Diese können, wie in Fig. 5 dargestellt ist, durch T-förmige, paarweise einander zugeordnete Leiter 4 gebildet sein. Es kann aber auch jeder Leiter mit einer Längsnut versehen sein, wie in Fig.6 angedeutet ist. Zwischen den einzelnen Stirnverbindungen sind teils in axialer, teils in Umfangsrichtung verlaufende Distanzstücke 6 angeordnet, die in radialer Richtung etwa die gleiche Höhe haben wie die Stirnverbindungen. Diese Distanzstücke bilden zusammen mit den erwähnten Längsnuten in den Stirnverbindungen Kanäle, durch die das Kühlgas hindurchströmt, wie noch näher erläutert wird.The end connections have longitudinal grooves on their side surfaces. These can, as shown in Fig. 5, by T-shaped, in pairs associated head 4 be formed. But it can also be any conductor with a longitudinal groove be provided, as indicated in Figure 6. Between the individual end connections are arranged partly in the axial, partly in the circumferential direction of the spacers 6, which have approximately the same height in the radial direction as the end connections. These spacers form together with the mentioned longitudinal grooves in the end connections Channels through which the cooling gas flows, as will be explained in more detail.

Die Distanzstücke können etwa rechteckigen bzw. trapezförmigen Querschnitt haben, wie in Fig. 5 dargestellt ist, sie können aber auch nach Fig. 6 selbst mit Längsnuten versehen sein, so daß die Kanäle 5 einen größeren Querschnitt erhalten.The spacers can have an approximately rectangular or trapezoidal cross-section have, as shown in Fig. 5, but they can also according to Fig. 6 itself with Be provided longitudinal grooves so that the channels 5 have a larger cross section.

In den Polmitten erstrecken sich je zwei Distanzstücke 9 in radialer Richtung bis an die Läuferwelle. Ferner sind hier Leisten 15 in dem Raum zwischen den Stirnverbindungen und der Welle vorgesehen, die eine Verlängerung der unteren Teile der Distanzstücke 9 in axialer Richtung bilden und sich bis an den Kappenboden 7 erstrecken.In each of the pole centers, two spacers 9 extend radially Direction up to the rotor shaft. Furthermore, there are strips 15 in the space between the end connections and the shaft provided, which is an extension of the lower Form parts of the spacers 9 in the axial direction and extend to the bottom of the cap 7 extend.

Diese der Kühlgasführung dienenden Einbauten werden vervollständigt durch Verschalungen 10 an der Innenseite der Stirnverbindungen, die sich in Umfangsrichtung von den Teilen 9 bzw. 15 der einen Polmitte bis zu den entsprechenden Teilen der anderen bzw. der nächsten Polmitte und in axialer Richtung vom Kappenboden bis in die Nähe des Ballenendes erstrecken.These internals, which are used to guide the cooling gas, are completed by cladding 10 on the inside of the end connections, which extend in the circumferential direction from the parts 9 and 15 of a pole center to the corresponding parts of the the other or the next pole center and in the axial direction from the bottom of the cap to in extend near the end of the bale.

Die Wicklung ist vorteilhaft so ausgebildet, daß die in den Läufernuten liegenden Leiterteile ohne Verbindungsstellen in die Stirnverbindungen übergehen. Die vorher erwähnte Verringerung des Leiterquerschnittes in den Stirnverbindungen kann dabei durch zusätzliche Bearbeitung an den betreffenden Stellen erzielt werden. Beispielsweise kann, wie in Fig. 7 angedeutet ist, bei Leitern mit T-förmigem Querschnitt der gestrichelt gezeichnete Teil des Querschnittes durch eine entsprechende Bearbeitung entfernt werden.The winding is advantageously designed so that the slots in the rotor Transition lying ladder parts into the end connections without connection points. The aforementioned reduction in the conductor cross-section in the end connections can be achieved by additional processing at the relevant points. For example, as indicated in FIG. 7, in the case of conductors with a T-shaped cross section the dashed part of the cross-section by a corresponding processing removed.

In den Läufernuten können bei den genannten Ausführungsbeispielen ähnlich wie in den Stirnverbindungen oder in einer anderen bekannten Weise Kühlkanäle gebildet werden, in denen das Kühlgas seitlich an den Leitern entlang geführt wird.In the mentioned embodiments similar to the end connections or in some other known way cooling channels are formed, in which the cooling gas is led along the side of the conductors.

Nach einer anderen Ausführung der Erfindung können aber auch für die Läuferwicklungen Hohlleiter mit zwei Kanälen je Leiter verwendet werden, etwa wie in der Fig. 8 dargestellt ist. Innerhalb der Läufernuten werden diese Kanäle vom Kühlgas durchströmt. Durch Entfernen der gestrichelt gezeichneten Teile des Leiterquerschnittes innerhalb der Stirnverbindungen ergeben sich an diesen Stellen schwächere massive Leiter mit Längsnuten an den Seiten, wobei diese Längsnuten in der oben beschriebenen Weise zur Kühlung der Stirnverbindungen dienen.According to another embodiment of the invention, however, can also be used for Rotor windings waveguide with two channels per conductor can be used, such as is shown in FIG. Within the rotor slots, these channels are from Cooling gas flows through. By removing the dashed parts of the conductor cross-section within the end connections there are weaker massive ones at these points Head with longitudinal grooves on the sides, these longitudinal grooves in the one described above Way to cool the end connections.

Will man das nachträgliche Entfernen von Teilen des Leiterquerschnittes bzw. die dazu erforderliche Bearbeitung vermeiden, so kann dies nach einer anderen Ausbildung der Erfindung dadurch geschehen, daß durchgehend Leiter mit Längsnuten etwa nach einer Qu.erschnittsform 4 in Fig. 9 benutzt -,verden. Durch Einlegen zusätzlicher Leiter 4' in die Längsnuten innerhalb der Läufernuten kann dort der Leiterquerschnitt verstärkt werden. Die Zusatzleiter, insbesondere die Enden derselben, können dabei mit den Hauptleitern gut stromleitend verbunden werden, beispielsweise durch Löten, Schweißen od. dgl. Die zwischen den Zusatzleitern gebildeten Nuten hönnen dann innerhalb der Läufernuten in bekannter Weise zur Bildung von Kühlluftkanälen dienen.If you want to subsequently remove parts of the conductor cross-section or avoid the processing required for this, this can be done after another Formation of the invention done in that continuous conductors with longitudinal grooves used for example according to a cross-sectional shape 4 in FIG. 9 -, verden. By inserting additional Head 4 'into the longitudinal grooves within the runner grooves can be there the conductor cross-section can be reinforced. The additional conductors, especially the ends the same, can be connected to the main conductors in a way that conducts electricity, for example by soldering, welding or the like. The formed between the additional conductors Grooves can then be used within the rotor grooves in a known manner to form cooling air ducts to serve.

Im Betriebe des Läufers kommen folgende Kühlgasströmungen zustande: Das Kühlgas tritt durch die zwischen den Ausnehmungen 12 der Läuferwelle und dem Kappenboden gebildeten Öffnungen 11 in den von der Kappe umschlossenen Raum ein und strömt im Sinne des Pfeiles in Fig. 4 unterhalb der Verschalung 10 bis nahe an den Läuferballen und von dort in radialer Richtung auf den Kappenmantel zu. Ein Teil des Kühlgases tritt dann in Kühlkanäle bekannter Art in Richtung der Leiter in den Läufernuten ein. Ein anderer Teil des Kühlgases, und zwar derjenige, auf den es erfindungsgemäß ankommt, strömt durch die zwischen den Stirnverbindungen 4 und den Distanzstücken 6 gebildeten Kanäle 5 in die zwischen den Teilen 9 und 15 bzw. 6 und 15 befindlichen Räume 13 und bewirkt dabei eine intensive Kühlung der Leiter in den Stirnverbindungen.The following cooling gas flows occur when the rotor is in operation: The cooling gas passes through between the recesses 12 of the rotor shaft and the Cap base formed openings 11 in the space enclosed by the cap and flows in the direction of the arrow in Fig. 4 below the casing 10 to near to the ball of the runner and from there in the radial direction towards the cap shell. A Part of the cooling gas then enters cooling channels of a known type in the direction of the ladder in the rotor slots. Another part of the cooling gas, namely the one on which it arrives according to the invention, flows through the between the end connections 4 and the spacers 6 formed channels 5 in between the parts 9 and 15 or 6 and 15 located rooms 13 and causes intensive cooling the conductor in the end connections.

Aus dem Raum 13 tritt das Kühlgas, wie in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet ist, durch Öffnungen 14 im Kappenboden aus dem von der Kappe umschlossenen Raum aus, oder das Gas strömt in besondere, in der Polmitte angeordnete Läufernuten bzw. Kanäle 16, um von diesen in den Luftspalt zwischen Läufer und Ständer zu gelangen. Es können auch beide Austrittsmöglichkeiten gleichzeitig vorgesehen sein.The cooling gas emerges from the space 13, as indicated by arrows in FIG. 3 is, through openings 14 in the cap base from the space enclosed by the cap off, or the gas flows into special rotor slots or Channels 16 to get from these into the air gap between rotor and stator. Both exit options can also be provided at the same time.

Die Durchleitung des aus dem Kappenraum kommenden Gases durch die erwähnten, in der Polmitte angeordneten Nuten oder Kanäle 16 des Läuferballens bietet einen besonderen Vorteil: Da in den Polmitten des Läufers keine Leiter liegen, bleibt das Läufereisen an diesen Stellen kälter als an den Stellen, wo es durch die in den Nuten liegenden Leiter erwärmt wird. Diese ungleiche Erwärmung des Läufereisens ist unter Umständen unerwünscht. Durch die Durchleitung des aus dem Kappenraum austretenden und an den Stirnverbindungen erwärmten Gases durch die erwähnten Nuten oder Kanäle in der Polmitte werden die betreffenden Teile des Läufereisens zusätzlich erwärmt, so daß Temperaturunterschiede im Läuferballen hierdurch vermieden oder wenigstens vermindert werden können.The passage of the gas coming from the cap space through the mentioned, arranged in the pole center grooves or channels 16 of the rotor ball offers a special advantage: Since there are no conductors in the pole centers of the rotor, it remains the runner's iron is colder in these places than in the places where it is caused by the in the conductor lying in the grooves is heated. This uneven heating of the runner's iron may be undesirable. Through the passage of the emerging from the cap space and heated gas at the end connections through the mentioned grooves or channels In the center of the pole, the relevant parts of the rotor are additionally heated, so that temperature differences in the ball of the runner thereby avoided or at least can be reduced.

Durch eine nachträgliche Veränderung des Querschnittes der Öffnungen 14 im Kappenboden kann bei der Erprobung der Maschine die zusätzliche Erwärmung des Läuferballens in den Polmitten auf den günstigsten Wert gebracht werden.By subsequently changing the cross-section of the openings 14 in the bottom of the cap can cause additional heating when testing the machine of the rotor ball in the pole centers can be brought to the most favorable value.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden, sondern kann in mancherlei Hinsicht abgeändert oder ergänzt werden.The arrangement according to the invention is not related to the illustrated embodiment bound, but can be modified or supplemented in many ways.

Beispielsweise braucht die Läuferwelle nicht mit axialen Ausnehmungen 12 versehen sein. Statt dessen kann der Eintritt des Kühlgases in den von der Läuferkappe umschlossenen Raum auch durch Öffnungen bzw. Ausnehmungen im Kappenboden nahe der Welle ermöglicht werden.For example, the rotor shaft does not need axial recesses 12 be provided. Instead, the entry of the cooling gas into that of the rotor cap enclosed space also by openings or recesses in the cap base near the Wave are made possible.

Zur Erzielung einer genügenden Geschwindigkeit der Kühlgasströmung wird im allgemeinen die Differenz der Fliehkräfte an den auf verschiedenen Durchmessern liegenden Ein- und Austrittsstellen des Gases ausreichen. Es können aber auch in an sich bekannter Weise auf der Läuferwelle angeordnete Lüfter zur Unterstützung der Luftumwälzung des Kühlgases im Läufervorgesehen sein.To achieve a sufficient speed of the cooling gas flow is generally the difference in centrifugal forces on the different diameters lying inlet and outlet points of the gas are sufficient. But it can also be in Fan arranged in a known manner on the rotor shaft for support the air circulation of the cooling gas in the rotor.

Es kann auch - wie bereits vorgeschlagen wurdeein besonderer, vorzugsweise außerhalb der Maschine angeordneter Gasförderer (Kompressor od. dgl.) vorgesehen sein, um dem zur gesamten Läuferkühlung und damit auch zur Kühlung der Stirnverbindung dienenden Kühlgasstrom eine veränderbare Geschwindigkeit zu erteilen und damit die Läuferkühlung der jeweiligen Belastung der Maschine anzupassen.It can also - as has already been suggested a special one, preferably Outside the machine arranged gas conveyor (compressor od. The like.) Provided be in order to cool the rotor as a whole and thus also to cool the end connection Serving cooling gas flow to give a variable speed and thus the Adjust the rotor cooling to the respective load on the machine.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for cooling the end connections of the Excitation winding of electrical generators with roller rotors by a cooling gas, in particular hydrogen, which through openings in the bottom of the rotor caps in the between End connections and rotor shaft lying space enters and from there to some extent gets into cooling channels in the rotor ball and partly the end connections of the rotor windings lapped, denoted by fixtures within the runner caps in the room between the end connections and the rotor shaft against the end connections an intermediate wall forms closed channels through which the gas enters rooms, which are immediately adjacent to the end connections of the rotor ball, and through further internals through which the gas used to cool the end connections from these spaces first in the axial direction and then along in the circumferential direction the end connections or between them and is routed into rooms, which are in the area of the pole centers between the end connections and the shaft, from which it flows out through openings in the cap base and / or in grooves or channels arrives in the rotor barrels, which are arranged in the area of the rotor pole centers.

2. Arrangement according to Claim 1, characterized in that in a manner known per se Channels for guiding the cooling gas along the side surfaces of the end connections are formed in such a way that the end connections have longitudinal grooves and between the end connections at least to a considerable extent covering the grooves Spacers are arranged.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the conductor parts lying in the rotor grooves without connection points in the Pass over end connections and that the cross section of the conductor within the end connections is reduced by additional processing.

4. Arrangement according to claim 3, characterized through the use of waveguides with two channels (Fig. 8) from which within the end connections weaker by removing the corresponding cross-sectional parts massive conductors are formed with longitudinal grooves.

5. Arrangement according to claim 2, characterized characterized in that the rotor winding consists of continuous conductors (4 in Fig. 9) with There are longitudinal grooves in which additional conductors (4 ') are inserted within the rotor grooves and are connected to the main conductors so as to conduct electricity at least at their ends.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized by on the Rotor shaft arranged fans to support the through the Cooling gas flow caused by centrifugal force.

7. Arrangement according to one of the claims 1 to 5, characterized by a preferably arranged outside the machine Gas conveyor, through which the rotor cooling serving gas flow a changeable Speed can be granted. Publications considered: German U.S. Patent No. 938,736; Swiss Patent No. 243 701; British patent specification No. 735 142.