DE1488708A1

DE1488708A1 - Electrical machine, especially turbo generator, with excitation of the rotating field winding via rectifier and liquid cooling

Info

Publication number: DE1488708A1
Application number: DE19651488708
Authority: DE
Inventors: Georg Frankenhauser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-17
Filing date: 1965-09-17
Publication date: 1970-02-19
Also published as: CH452676A; BE687023A; NL6612879A

Description

Elektrische Maschine, insbesondere Tor, ogenerator, mit rre-un der - ;.... , :.t ,.. _ ., F ,)t #..,," .>: : : ,# .,g urnläufende n RPldwickl4 uber #eiehri.chter und P1üss# I#ei un: D Anwendung der l.'issigkeitskrihlung von 3tänlnr- und Lä.uferwiek- lung c#rnöglicht die Leistungen eiektriscther Meschinen, insbeson. ere von Turbogeneratoren, in außerordentlj ohem- Maße zu erhöhe . Zengs:. t ,t . a i .,: li*xf@g ergibt sich hierbei die irotwendi keit, ErregerlAIstungen bzw. Erragerstror:i ei'hgbllch zu steig=ern. Hlerdurch Ergaben sieh s#wie-. rig-a V3rhä?-trrss:2 für Ausbildung und Anordnung der Um die Führung des Erregerstromes über Schleifringe und damit diese zu vermeiden, betet es für derartige Maschinen große Vorteile,die Feldwicklung des Läufers über umlaufende Gleichrichter unter Vermeidung von Schleifringen direkt von dem mit dem Maschinenläufer verbundenen Anker einer Wechselstromerregermaschine zu speisen. Electric machine, especially gate, ogenerator, with rre-un der -; ....,: .t, .. _., F, ) t # .. ,, " .>:::, #., g running end n RPldwickl4 over # eiehri.chter and P1üss # I # ei un: D application of the first liquid cooling of 3-part and long-run lung c # r enables the services of eiectriscther machines, in particular. ere of turbo-generators to increase to an extraordinary degree. Z engs :. t, t. ai.,: li * xf @ g results in the need to remove excitation resp. Erragerstror: I can easily increase. By results see s # how-. rig-a V3rhä? -trrss: 2 for training and arrangement of the In order to avoid the routing of the excitation current via slip rings and thus these, there are great advantages for such machines to feed the field winding of the rotor via circumferential rectifiers while avoiding slip rings directly from the armature of an alternating current exciter connected to the machine rotor.

Dia Erfindung bezieht sich auf die Aufgabe, eine besonders vorteil- hefte Ausbildung derartiger Maschinen mit $liissigkeitskuhlung der Läuferwicklung und Zuführung des Erregerstromes über uMllufende Gl^ichrichter durch Einbeziehung der Gleichrichtlr in das Kühlsys@ezm des Maschinenläufers zu erzielen. Gerräi3 dar Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß fftr die Zuführut das Kühtw: Gels in rtchreren parallelen Zweigen zur Erregerwicklung vorgosehen2 K*-*h '_R.ittevertcilLings.ringe oder -5egmente gleiohzeltig als-Träger- und Kühlkörper dei# Gleichrlchterdioden ausgebildet sind. 41n-3 b.@sonders geringenuf;:a;id an Raum und konstruktiven Teilen 4 u ermöglichende Ldsun@; ksnii dadurch. erzielt werden, der,:dl4 .zur KUhlaiittalverte tlung unci zur Abst;itzung der L)ioden dienenden ring- oder ring.;egmerit-föririgone: Las iungskrrar isol-*ert an überstehen- clen Ringteilen d@r# L:'u_.@rksp@i.: angec)rdnet und befestigt sind. . Die er,firdungs ;ern#3e Anordnung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung roch dadurch verbessert werden, da3 die zum Schutze der Gleichrichtzrkreisp vorhandenen Scherungen getrennt von 4en Dioden und den ringförmigen Verteilerringkörpern oder -segmenten an Stromführungringsegmenten des daneben1iegenden Ankers der Wechselstromerregerneschine angaorcinet und abgestützt sind, die mit den Phasenenden der AnkerWicklung dir Erregermaschine verbunden sind. Vorteilhafterweise se kann die Anordnung hierbei derat getrorffen werdet, daß in Nuten oder ßohrungen eines Ringkragens der Welle angeordnete isolierte .Stromführungsbolzen in achsparalleler Anordnung vorgoeschen sind, die einerseits mit den en dem Erregermaschinenanker angeordneten Sicherurzgen verbunden sind und an die andorerseibs die bewegllchen Zuletungen der Dioden lösar angschlossen sind.The invention relates to the task of providing a particularly advantageous training of such machines with liquid cooling of the Rotor winding and supply of the excitation current via the air supply end Rectifier by including the rectifier in the cooling system of the machine runner. According to the invention, this is achieved in that for the feed channel das Kühtw: Gels in red parallel branches for excitation development vorgosehen2 K * - * h '_R.ittevertcilLings.ringe or -5-segments contiguous are designed as carrier and heat sinks of the rectifier diodes. 41n-3 b. @ Special low uf;: a; id to space and structural parts 4 u enabling Ldsun @; ksnii thereby. be achieved, the,: dl4 .zur KUhlaiittal distribution and to support the L) ioden serving ring- or ring.; egmerit-föririgone: Las iungskrrar isol- * ert on protruding- the ring parts d @ r # L: 'u _. @ rksp @ i .: angec) rdnet and attached. . The he, firdungs; ern # 3e arrangement can be further developed The smell of the invention can be improved by the fact that the protection the rectifying circuit existing shearings separate from 4s Diodes and the ring-shaped distributor ring bodies or segments are attached and supported on the current guide ring segments of the adjacent armature of the alternating current exciter system, which are connected to the phase ends of the armature winding of the exciter machine. Advantageously, the arrangement can be made such that insulated current guide bolts arranged in grooves or ßbohrungen of an annular collar of the shaft are provided in an axially parallel arrangement, which are connected on the one hand to the safety brackets arranged in the exciter armature and on the other hand the movable feed lines of the diodes are detachable are connected.

Die für die Küihlmittelzaführung vorgesehenen rincförmigen oder ringsegmentförmigen Verteilerkörper sind Über eine Anzahl von aus Isoliermeteriel bestehenden Kühlmitteleitungen mit verschiedenen Anzepfpunkten der hohlen Leiter der Erregerwicklung in dem Wiekelkopfreum ver:juiid-2n, ;z-in in pjralleien @tr#'i@eri Kühl- mittel in die tvicnlung e "nf`':hr#en köna.e:i. In eritz:-,iircch=inder '.leise sind en An: aPfl.rngen der leitungen v-3rgas2h?ri, die.- dnzr: dienen, zirs d-an l;arPii?ler Zwei- gen en des hü.1@;@.. i" te: na;ader @därrt;.5@@i uhz# P-.;a r:er @ä:::'.arwicklung tzw. den Gleichi#iuht-.:r,diod3n dem Kdhlcnittelableill;kanal der ,hohlen Wellen :uaufi;hron. Die WelIe »reist im übrigen einen durch ein eingeschobenes iiohr Legrenzten Fühlrit.telzufiihrungskanal auf, Lurch den das l~':hlr~ittl den ringförmigen oder ringsegment- förmigen 'gart ei. _ar»kt@rpt-r#i: ::,ag-af@ihrt w.-rd. Um sowohl am Umfang der Kappe wie innerhalb der Erregerwicklung den Wicklungsleitern das Kühlmittel zufihren zu können, kann die Anordnung derart getroffen werden, daß das Kühlmittel teils durch außerhalb, teils durch innerhalb der Wickelköpfe liegende Leitungen den Erregerleitern zugeführt wird. Am Anfeng und Ende der aus in Reihe geschalteten Wicklungen bestehenden Erregerwicklungen werden die Kümitte1führungskanäle aus leitendem Material, insbesondere Kupferrohr, hergestellt, um die Stromzu-und -ablaitung zu ermöglichan.The ring-shaped or ring-segment-shaped distributor bodies provided for the coolant supply are connected to the hollow conductors of the excitation winding via a number of coolant lines consisting of insulating meters with various points of contact in the Wiekelkopfreum ver: juiid-2n,; z-in in pjralleien @ tr # 'i @ eri cooling means in the development e "nf` ': hr # en kona.e: i. In eritz: -, iircch = indians ' lines v-3rgas2h? ri, die.- dnzr: serve, zirs d-an l; arPii? ler two- gen en des hü.1 @; @ .. i "te: na; ader @ därrt; .5 @@ i uhz # P - .; a r: er @ ä ::: '. arwicking tzw. the equi # iuht - .: r, diod3n the Kdhlcnittelableill; canal of the , hollow waves: uaufi; hron. The world also travels through one an inserted, limited sensing element feed channel on, Lurch den das l ~ ': hlr ~ ittl the ring-shaped or ring-segment- shaped 'cooked egg. _ar »kt @ rpt-r # i: ::, ag-af @ ihrt w.-rd. In order to be able to supply the coolant to the winding conductors both on the circumference of the cap and inside the excitation winding, the arrangement can be made such that the coolant is fed to the excitation conductors partly through lines outside and partly through lines located inside the end windings. At the beginning and end of the excitation windings, which consist of series-connected windings, the cooling channels are made of conductive material, in particular copper pipe, in order to enable current to be supplied and discharged.

Im folgenden sollen die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Ausgestaltung näher erläutert werden.In the following, the invention and further details of the embodiment are intended are explained in more detail.

Figur 1 der Zeichnung gibt einen Teilausschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Maschine mit Gleichrichtererregung wieder, Figur 2 zeigt schematisch die Gleichrichterschaltung einer Maschine gemäß Anspruch 1.Figure 1 of the drawing gives a partial section through an inventive trained machine with rectifier excitation again, Figure 2 shows schematically the rectifier circuit of a machine according to claim 1.

In den Figuren 3 und 4 ist ein heiteres Erfindungsbeispiel dargestellt, bei dem anate11e einer einfachen Mittelpunktscheltung der Gleichriehter, eine Drehstrombrückenschaltung angewendet ist. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 bedeutet 1 den Läuferballen, 2 die Welle elnes Turbogenerators. Für die Erregung ist die Gleichstromerragerwicklung 3 vorhanden. Dis Wicklung besteht aus kon- 2entrisch angeordneten Spulen,deren Läagsschenkel in Nuten des Läuferballens liegen und durch Keile gegeh Fliehkräfte gesichert sind. Die Spulenköpfe 3a der Wicklung, welche außerhalb des Läufcrbellens liegen, stützen sieh an Läuferkappen 4 ab, die in geeigneter Weise an dem Läufertallen und/oder an der Welle unter Verwendung von Einsatzringen abgestützt werden können. 5 bedeutet den aufder Walle 2 angeordneten Anker einer Erregermaschine, von deren in Sternschaltung angecrdneter Wicklung 5a der Erregerstron unter Gleichrichtung durch die Dioden 6 der Erregerwicklung 3 zugeführt wind.In Figures 3 and 4 a cheerful example of the invention is shown, in the case of the anate11e of a simple midpoint circuit of the right-handers, a three-phase bridge circuit is applied. In the embodiment of Figure 1, 1 means the ball of the runner, 2 the shaft of a turbo generator. For the excitation is the DC power coil 3 available. The winding consists of con- 2 centrically arranged Coils, the legs of which lie in the grooves of the rotor ball and passed through wedges Centrifugal forces are secured. The coil heads 3a of the winding, which are outside the Läufcrbellens lie, look at rotor caps 4 from, which are in a suitable manner supported on the rotor hub and / or on the shaft using insert rings can be. 5 means the armature of an excitation machine arranged on the wall 2, of their star-connected winding 5a the exciter current under rectification fed through the diodes 6 of the excitation winding 3 wind.

Figur 2 der Zeichnung veranschaulicht im Prinzip den Anschluß der Erregerwicklung 3 des Läufers an dem Anker der Erregermaschine. in diese Figur bedeuten 51, 52, 53 die Dreiphasenwicklungen der Erregermaschine 5, die in Sternschaltung angeordnet sind. Von den Phasenzuleitungen R, S, T wird der Strom über Sicherungen und die Dioden G einem den Pluspol därstellenden Sammelring 8 zugefüihrt, Den Minuspol des Systems bildet der Sternpunkt 5b der Läuferwicklung der Erregermeshine 5. Die Erregerwicklung 3 ist einerseits mit dem Sternpunkt 5b der Erregermeschinenwicklung (Minuspol), andererseits mit dem Sammelring 8 (Pluspol) verbunden. ßSMU. der -Eefindurtg igrrt 4u4- .>,wie P hur I _ z*4&b, . di! Anordny. dsrarr@.le"fet3, caer 8, der den PIU«pol des Gleichriotitersvstemg bildet, gleichzaiti;, als Träger,-und Kühl- Körper der Dioden 6 vorgesehen ist und als Verteilersftem füer die Zuführung von Kühlmittelteilströmen zu den Hohlleitern 10 der Erluerpicklung 3 dient. Der' bei dem Beispiel der Figur 1 geschlossene Sammelring 8 ist an dem überstehenden Kragen 4a der LäurerkBPpe 4 außerhalb des Kapp?neinaetzringea 4b isoliert abge- stützt. Mit 11 sind entspreaheride I;olic-rschi.cliten bezeichnet. Der Sammelring 8 ist mit einem Kannlsy steh &- Verseh?n, dem einerseits über die Zuleitung 13 in weiter unten näher erliuterter Weise das Kühlmittel (nasser oder 3g1,) zugefihrt wird. Von dem 3e^Imelring 8 kann nun durch innerhalb der Eäuferhappen 4 Ii.? @?::de Kanäle das KUhlcnittel der Er-reger;;_' ekluni;, und zwar detr -t nee Fnd2 3ä, Tiber einen leitenden Zv"isehankanalghf . wei t;t-reri Anz3-i)fp#ir:kten ixb^: Ieoliortanäle 141 , die in Aus parun gen der Läufer@apre- b--i-i. dem Räum zwinohen Läuferkappe und den Wick>>:cLpfea liegen, zug-3f'ührt Weltei UM - wie d:e F1gu» 1 veranzoi:a:il j sht - zweckmäßig sein, dts KUhimittoy Weiteren Anzapftiunktez an der inn?nseite der Spulen 39 über isolierte LettungskanUle ?5 zuzufithren, die auf der des demmelringes .FP- mit dessen Kanalsyttem 5a -.n Verbindung stehen. Wird auf diesem Wcge der. inneren und/' cjder@ Nur,-erßn :eitern der Spulen durch 1:2nlle 10 bzw, 15 das I:ühlmi t ta? Zugeführt, so werden in der iittj dr 3pulen 32 i@i.il@l:::ittelablaitun°n 16 vor- gesehen" gurah welche die au. der ',Wicklung aufIiaßendan Kühlmittel- tei.l.ströre ilber die gestrichelt angedeuteten, in der Läufenielle . angeordneten und gehaltenen Kühlmittelableitungen 17 abgaführt. Die Welle kann zu diesem Zwecke mit e!ltspj,achenden I:uten und/oder einer übergeschobenen Büchse i'ü:# die Leitungsführung und Befestigung versehen sein. Die aus Isoliernaterial bestehenden Ableitungen 17 sind aber lösbare Anschlüsse 17a mit den radialen Läuferkenälen 2c verbunden, welche in Sammelableitungen einmünden. Zur Eildung getrennter Sammelkanäle für die Zu- und Ableitung ist in der Welle ein Rohrkörper 18 vorgesehen, der in einer Wellenbohrung 2a so eingesetzt ist, das zwischen dem Rohr 1ä und der Wellenbohrung ein weiterir Ringkanal 19 gebildet wird. Durch den Innenkenel 18a des Rohres 18 wird das Kühlmittal eingeführt. Das Rohr 18 ist isoliert in der Behrung 2a der Läuferwalle angeordnet. 20 bedeute t eine Radia1bohrung rn dem Läuferkörper, innerhalb deren unter Einschaltung einer Zwischenisolierung 20a eine Kühlmittelzubringerleitung 21 sngeordnet ist, 1n diese Kühlmittelzubringerlcitung 21 ründet einerseits die isolierte Kühlmittelverbindungsleitung 13 zu dem Kühlmittelvertellugssystem 8e des Sammelringes ein, andererseits ist mit dem redielen Kühmittelzuhringerrohr 21 ein leitendes, isoliert in dem Kanal 22 das Läuferkörpers angeordnetes Leitungsrohr 23 verbunden, das einerseits eine Kühlmittelzuleitung z:i dem iiner"3ten L--i`..er --a_ (ier d3ci Ballen benac:icarten Spule -wa erröglicht, andererseits e_i@@@ ylei;tr sc!:e'V.2ruiidue zwischen dem genannten, das Wiei;lurfsende Fiter -2.ar, und den Ruhr- 2-1 in ul-r @ui":@r@:elle heratellt.. Entspre- chend- der i:. Figur ^ äara@#a;:=llt#@ii Schaltung ist; die Rohrleitung 18 :bar ein als D.-ippeli-olir isoliertes Stromenschluß- stuck `4 mit der Stcrn:`:jr binc:urg 25 der Wicklung des Erregetnma- sehi#iantnker:; !verb#in3#2n. A .i.' dies-aii viege ergabt sich,' deß i:ber den j4, cis R@ai`rar@ä@e 18, 21 und 4'# der den Minus. Pol `1, b t d?ri das eine WCklungS# ende bildenden inersten Leiter 3a2 der den Ballen benachbarten Spule 3a verbunden ist. Der Doppelrohrkdrper 24 ist so in betue auf die Kanäle 18a und 19 angeordnet, daß aus der Zuleitung 18 Uber die innsnkariäle 24a, 24b Tei1kühlstrom in den Ableitkanel 19 vsrläuft.Figure 2 of the drawing illustrates in principle the connection of the excitation winding 3 of the rotor to the armature of the excitation machine. In this figure, 51, 52, 53 denote the three-phase windings of the excitation machine 5, which are arranged in a star connection. The current is fed from the phase leads R, S, T via fuses and the diodes G to a collecting ring 8 representing the positive pole (Negative pole), on the other hand connected to the collecting ring 8 (positive pole). ßSMU. der -Eefindurtg igrrt 4u4-.>, like P hur I _ z * 4 & b,. di! Anordny. dsrarr @ .le "fet3, caer 8, which is the PIU« pole of the Gleichriotitersvstemg forms, Gleichzaiti ;, as a carrier, -and cooling- Body of the diodes 6 is provided and as a distributor for the supply of partial coolant flows to the waveguides 10 of the Erluerpicklung 3 is used. The 'in the example of Figure 1 closed collecting ring 8 is on the protruding collar 4a of LäurerkBPpe 4 outside the Kapp? Nauaetzringea 4b isolated isolated supports. The number 11 denotes entsreaheride I; olic-rschi.cliten. Of the Collecting ring 8 is provided with a Kannlsy stand & - the one on the one hand via the supply line 13 in a manner explained in more detail below Coolant (wet or 3g1,) is supplied. From the 3e ^ Imelring 8 can now go through within the bite 4 ii.? @? :: de channels that KUhlcittel the pathogen ;; _ 'ekluni;, namely detr -t nee Fnd2 3ä, Tiber a leading Zv "isehankanalghf. wei t; t-reri Anz3-i) fp # ir: kten ixb ^: Ieoliortanäle 141, which in Aus parun conditions of the runner @ apre- b - ii. to the Cavities zwinohen runner cap and Wick >>: cLpfea lie, train-3f'ührt Weltei UM - like d: e F1gu »1 veranzoi: a: il j sht - be functional, dts KUhimittoy Another tapping point on the inside of the coils 39 via isolated lettuce ducts? 5, which are on the of the demmelring .FP- with its channel system 5a -.n connection stand. Will be on this path of the. inner and / 'cjder @ Nur, -erßn: fester of the coils through 1: 2nlle 10 or 15 the I: ühlmi t ta? Delivered, so in the iittj dr 3pulen 32 i @ i.il @ l ::: ittelablaitun ° n 16 forward seen "gurah which the au. der ', winding on Iiaßendan coolant Partly flow over the dashed lines in the running niche . arranged and held coolant discharge lines 17 discharges. For this purpose, the wave can start with e! Ltspj, achende I: uten and / or a sleeve pushed over i'ü: # the line routing and fastening be provided. The discharge lines 17, which are made of insulating material, are, however, releasable connections 17a connected to the radial rotor channels 2c, which open into collective discharge lines. To form separate collecting channels for the supply and discharge, a tubular body 18 is provided in the shaft, which is inserted into a shaft bore 2a in such a way that a further annular channel 19 is formed between the tube 1a and the shaft bore. The coolant is introduced through the inner core 18a of the tube 18. The pipe 18 is arranged in an insulated manner in the bore 2a of the rotor walls. 20 means a radial bore in the rotor body, within which a coolant feed line 21 is arranged with intermediate insulation 20a. insulated in the channel 22, the rotor body arranged conduit pipe 23 connected, which on the one hand a coolant supply line z: i the iiner "3rd L - i`..er --a_ (ier d3ci bale benac: icarten coil -wa enabled, on the other hand e_i @@@ ylei; tr sc!: e'V.2ruiidue between the mentioned, the Wiei; lurfsende Fiter -2.ar, and the dysentery 2-1 in ul-r @ui ": @ r @: elle heratellt .. Corresponding chend- the i :. Figure ^ äara @ # a;: = llt # @ ii circuit is; the pipeline 18 : bar a current circuit insulated as D.-ippeli-olir stuck `4 with the star:`: jr binc: urg 25 of the winding of the excitation m a- sehi # iantnker :; ! verb # in3 # 2n. A .i. ' this-aii viege turned out to be 'deß i: ber the j4, cis R @ ai`rar @ ä @ e 18, 21 and 4 '# of the minus. Pol `1, b td? Ri the one WCklungS # End forming in the first conductor 3a2 of the coil 3a adjacent to the bale is connected. The double pipe body 24 is arranged in line with the channels 18a and 19 that partial cooling flow runs from the supply line 18 via the inner channels 24a, 24b into the discharge channel 19.

Der das andere Ende der Wicklung bildende äuberste Leiter 3a1,9 dor von dem Fallen entfernten Spule ja der Erregerwieklung, steht - wie oben erwähnt - über die Rohrleitung 14 mit denn den Pluspol des Gleichrichtersystems bildenden Sammel- und Kühycnittelverteilungsring 8 in Verbindung. In L@tztarem sind die in Parellelsehaltung mit den Phasenzuleitungen R, S, T verbundenen Gleichriehterdioden 6 eing@@ubt. Wie ersichtlich, ergibt sich durch diese Anordnug eine äußerst wirksäme Kühlung der den Strom und die Wurme gut leitend mit der, Sammel- und Kühlmittolverteilungsring verbundenen Dioden 6.The outermost conductor 3a1,9 dor forming the other end of the winding from the coil removed from the fall, yes, the excitation vibration, stands - as mentioned above - Via the pipe 14 with then forming the positive pole of the rectifier system Collecting and Kühycnittelverteilungsring 8 in connection. In L @ tztarem the in Parallelism with the phase leads R, S, T connected rectilinear diodes 6 in @@ ubt. As can be seen, this arrangement results in an extremely effective one Cooling of the stream and the worms well conductive with the, collecting and coolant distribution ring connected diodes 6.

9 Die Ansohlußlettungan 69 der Dioden sind mit den Enden von Stromführungsschienen 26 verbunden, die in dem Kragenteil 2b der Welle in Bohrungen oder tuten unter Einscheltung einer Isolierung 26a abgestützt sind. Die dar Erregermaschine benachbarten Enden der Bolzon 26 führen zu dem Sicherungssystem 28, das mit einer der Anzahl der pürgllelen gleiehrl.oht@r2.reige entsprechenden Anzahl von suswechselberen Sicherungspatronen 29 versehen ist, Das Sioherungssystem ist innerhalt von Phasenringsegmenten 30 der Erregermaschine 5 angeordnet, die unter Einschaltung einer Isolierung 31 an dem ringförmigen Wicklungsträger 32 des Err@germ@-schinenankers abgestützt sind. Die Ringsegmente 30 sind mit den freien Enden der Phasenwicklungen 51 - 53 (Figur 2) verbunden. Man erkennt, daß von den einzelnen Phaserwicklungsenden der Strom über die Ringsegmente 30, die einzelnen Sicherungspatronen 29 des Sicherungssystems 28. die Bolzen 26 und über. die Zuleitungen 6a in die Dioden 6 fließt, weiche mit dem einen gemeinsamen Pluspol bildenden Sammelring 8 leitend verbunden sind. Zweckmäßigerweise sind die die Phasenzuleituten bildenden Ring-. segmente 30 so ausgcbildet, daß eine ausreichende Kühlung durch das den Maschinenrium ausfüllende Medium, z.B. Wasserstoff oder Luft, gewährleistet igt. Zu diesem Zwecke Künnen die Ringsegmente 30 mit inneren Kühlianälen oder mit eine Kühlmittelumwälzung bewirkenden Ventilatorflügeln versehen sein. Es ist jedoch auch . möglich, die Ringsegmente 30 für Wasscrkühlung bzw. Füssigkeitskülung auszubilden. Im letzteren gelle müissen entsprechende Kühlmittelzu- und -ableitungen aus Isoliermaterial zu dem Kanalsyntem in der Läuferwelle vorgesehen werden. - ,Selbstverständ1tOA eird msn bei, der Anordnung Säer Kühe 4Qrge talg" c@iäurch vrdopplung @znd syr etrisehe Anordni dorsi:tergnxe,izt plelsweee der l3, 24°''sUnwuoft- . ton riech Möglichkeit vermieden werden. Bei dem in Figur, 3 durch einen Längsschnitt des Kappenraumes veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel ist der Kühlmittelverteilungsring (Sammelring) in zwei Hälften 8a, 8b zerlegt. Jeder dieser Sammelringhälften ist die eine Gruppe der in Drehstrombrückenschaltung angeordneten Gleichrichterdioden 6a bzw. 6b zugeördnet. Die Dioden 6a bzw. 6b weisen eine unterschiedliche Stromdurchgang s#. richtung auf. Den Dioden 6a bzw. 6b kann der Wechselstrom in der in Figur, 1 veranschaulichten Weise von den Sicherungen bzw. Phasenringsegmenten der Erregermaschine zugeführt werden. Die beiden Sammelringsegmente 8a, 8b bilden bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 den Pluspol bzw. Minuspol. Die Sammelringsegmente 8a, 8b sind als Hohlkörper mit einem der Kühlmittelverteilung dienenden Innenkanal 80 ausgeführt. Sie stehen über Kanäle 13a bzw. 13b mit einer auf der Welle angeordneten ringförmigen Khlmittelkammer 40 in Verbindung, der über den Hohlkanal 19 der Welle die Kühlflüssigkeit zugeführt werden kann. 9 The connection connections 69 of the diodes are connected to the ends of current-carrying rails 26, which are supported in bores or grooves in the collar part 2b of the shaft, with insulation 26a being wrapped around them. The ends of the Bolzon 26 adjacent to the exciter machine lead to the safety system 28, which is provided with a number of replaceable fuse cartridges 29 corresponding to the number of pürgllelen gleiehrl.oht@r2.reige are supported with the inclusion of an insulation 31 on the annular winding support 32 of the Err @ germ @ rail armature. The ring segments 30 are connected to the free ends of the phase windings 51-53 (FIG. 2). It can be seen that the current from the individual phase winding ends through the ring segments 30, the individual fuse cartridges 29 of the fuse system 28, the bolts 26 and over. the supply lines 6a flows into the diodes 6, which are conductively connected to the collecting ring 8 which forms a common positive pole. Appropriately, the phase feed lines forming the ring. segments 30 so designed that sufficient cooling is ensured by the medium filling the machine space, for example hydrogen or air. For this purpose, the ring segments 30 can be provided with inner cooling ducts or with fan blades which cause a circulation of coolant. However, it is too. possible to design the ring segments 30 for water cooling or liquid cooling. In the latter case, corresponding coolant supply and discharge lines made of insulating material must be provided to the channel synthesizer in the rotor shaft. - It goes without saying that there will be no need for the arrangement of sowing cows tallow "c @ iäurch vrdopplung @znd syr etrisehe Anordni dorsi: tergnxe, izt plelsweee der l3, 24 ° '' sUnwuoft- . ton smelling way be avoided. In the further exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 by a longitudinal section of the cap space, the coolant distribution ring (collecting ring) is divided into two halves 8a, 8b. One group of rectifier diodes 6a and 6b arranged in a three-phase bridge circuit is assigned to each of these collecting ring halves. The diodes 6a and 6b have a different current passage s #. direction up. The alternating current can be fed to the diodes 6a and 6b in the manner illustrated in FIG. 1 from the fuses or phase ring segments of the exciter. In the exemplary embodiment of FIG. 3, the two collecting ring segments 8a, 8b form the positive pole and the negative pole. The collecting ring segments 8a, 8b are designed as hollow bodies with an inner channel 80 serving for coolant distribution. They are connected via channels 13a and 13b to an annular coolant chamber 40 arranged on the shaft, to which the cooling liquid can be fed via the hollow channel 19 of the shaft.

Die als Träger der Gleichrichterdioden dienenden Sammelringsegmente 8a und 8b, die - wie angedeutet - den Pluspol bzw. Minuspol bilden, sind mit dem Anfang und Ende der Erregerwicklung 3a i bzw. 3a2 durch die als Hohlkanäle ausgebildeten Verbindungsleiter l4a, 14b verbunden, wobei diese Leiter durch ihre Hohlkanäle eine Zufährung von Kühlflüssigkeit aus den Kühlmittelsammelräumen der Ringsegmente 8a, 8b zu den hohlen Leitern 10 der Erregerwicklung 3 ermöglichen. Zur weiteren Einspeisung des Kühlmittels sind aus Isoliermaterial, beispielsweise Teflonschläuchen, bestehende Verbindungskanäle l4' zwischen den Kühlmittelräumen 80 der Sammelringsegniente ba, 8b u4d den außenliegenden Hohlleitern 10 der Erregerwicklung vorhanden. In der gleichen Weise können aus Isoliermaterial bestehende Verbindungskanäle 15 zwischen den innenliegenden Hohlleitern 10 der Erregerwicklung und der Ringkammer 40 eingeschaltet sein. Inmitten der Spulen sind wieder in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Figur 1 Kühlmittelableitungen 17 vorgesehen, mittels deren aus den einzelnen Spulen. der Erregerwicklung das Kühlmittel nach der zentrafen Kühlmittelableitung der Welle l8a abgeführt werden kann. Die Kanäle 14' 15 und 17 sind in der Figur zur, Vereinfachung schematisch durch Linien wiedergegeben. In der Figur der Zeichnung ist argeueutet, daß die Leitungen 17 unmittelbar radial in den Kühlmittelableitkaral lba der Welle eingeführt werden. Stattdessen ist as auch ohne weiters möglich, die Leitungen 17 parallel zu der Luitungen 15 in der Wellenoberfläche zu. veriegen und in eigle Ableikammer, ähnlich der Ringkmmer, 40, abzuführen, welche mit den bleitkanai 10a aer weile Verbiridung steht. Selbztvcrständlich ist es auch mögliceh, @@@ die zu- und Ableitung ein zwei Kammern a,-ji'weisen:ie@@ir@`:@:>tcsra V@)T'@:U.5ei1@r., uES:e?@ine K4r,rcrer mit u(@r: ueitkanäleri i3 #@r' '@!<:11@, dessen aridere Karrmcr mit; de;-., Ableitkar;al Lfja üf:r 'iefle in VRrtiiie,irit steht. Durch Keile oder hinge körnen d i. e Lu i tungerl 15 uns 17 gegen: F1 ichkräf te ge:: iche rt sein.The collecting ring segments serving as carriers of the rectifier diodes 8a and 8b, which - as indicated - form the positive pole and negative pole, respectively, are with the Beginning and end of the excitation winding 3a i and 3a2 through the hollow channels Connecting conductors l4a, 14b connected, these conductors through their hollow channels a Supply of coolant from the coolant collecting spaces of the ring segments 8a, 8b to the hollow conductors 10 of the excitation winding 3 allow. For further feeding of the coolant are made of insulating material, for example Teflon hoses Connecting channels l4 'between the coolant spaces 80 of the collecting ring nient ba, 8b and 4d the external waveguides 10 of the excitation winding are present. In the same way, connection channels 15 made of insulating material between the internal waveguides 10 of the excitation winding and the annular chamber 40 must be switched on. In the middle of the coils are again in the same way as at the arrangement of Figure 1 provided coolant discharge lines 17, by means of which the individual coils. the excitation winding the coolant after the central coolant discharge the shaft l8a can be discharged. The channels 14 '15 and 17 are in the figure for simplification shown schematically by lines. In the figure of the drawing is argeueutet that the lines 17 directly radially in the Kühlmittelableitkaral lba of the shaft are introduced. Instead, as is also possible without further ado, the Lines 17 parallel to the Luitungen 15 in the shaft surface. mistake and in a self-draining chamber, similar to the ring markers, 40, which with the lead canals 10a while connection is available. Of course it is also possible to @@@ die add and discharge a two chambers a, -ji ': ie @@ ir @ `: @:> tcsra V @) T' @: U.5ei1@r., uES: e? @ine K4r, rcrer with u (@r: ueitkanäleri i3 # @ r '' @! <: 11 @, whose aridere Karrmcr with; de; -., Ableitkar; al Lfja üf: r 'iefle in VRrtiiie, irit stands. By Wedges or hangers can d i. e Lu i tungerl 15 us 17 against: F1 i kräf te ge: be rt.

In Figur 11 der ; c.ic@ru;-:f; @@t nocn :il Al)w:cl<lurig die Gleichrichter-(hr'c Y,::;.ror.i :'äcK@r.@c:lal turn;-) in 1, ,@r'binaurig Grit den Kühlschalturig mittelzuleitkaniälen zu der Welle wiedergegeben. Zur Vereinfachung sind in dieser Schaltung jeweils nur Urei Windungen je Spule angedeutet. Es bedeuten wieder 51 - 53 die Phasenwicklungen der Drehstromerregermaschine, 7 die Sicherungselemente, die den Gruppen der Gleichrichter 6a bzw. 6t, vorgeschaltet sind. Die elektrischen Stromkreise sind in dieser Figur stark ausgezogen dargestellt. Mit gestrichelten bzw. strichpunktierten Linien sind die isoliertern Kühlmittelzu- -und Ableitkanäle 14',15 und 17 angedeutet. Die Anordnung nach Figur 3 ermöglicht bei einfachsotem Aufbau und geringstem Aufwand an Schaltverbindiunger. eine überaus günstige Anorarung der.In Figure 11 of the; c.ic@ru; -: f; @@ t nocn: il Al) w: cl <lurig the rectifier- (hr'c Y, ::;. Ror.i: 'äcK @ r. @ C: lal turn ;-) in 1,, @ r'binaurig Grit den Kühlschalturig central supply channels reproduced on the wave. For the sake of simplicity, only Uhree turns per coil indicated. Again, 51-53 mean the phase windings the three-phase exciter, 7 the fuse elements that form the groups of rectifiers 6a and 6t are connected upstream. The electrical circuits are in this figure shown strongly drawn out. With dashed or dash-dotted lines are the isolated coolant supply and discharge channels 14 ', 15 and 17 are indicated. The order according to Figure 3 allows with a simple construction and the lowest possible cost of Schaltverbindiunger. a very cheap anoraring of the.

G. eichriehter in Vorbinung reit einer wirksamen Kühlung für die Dioden ohne Arwenuung bcsonderer Kühlelemente.G. calibrated in preparation for effective cooling for the diodes without the use of special cooling elements.

In Einzelheiten kann diee Ancrdung gemaß Figur 3 auch abgeändert werien. So is es beispielsweise möglich, die inneren Kühlmittelzuleitungjen 15 statt an die Zuleitakrammer, 4p an den Sammrielringsegmenten 8a, bb anzuschlleßen in gleicher Weise, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 vorgesehen war.This grounding according to FIG. 3 can also be modified in details. For example, it is possible to use the internal coolant supply line 15 instead of on the supply clamp 4p to be connected to the collector ring segments 8a, bb in the same way Way, as was provided in the embodiment of FIG.

Weiter ist eine Abänderung der beschriebenen Anordnungen in der Weise möglich, daß die Slcilerungen entweder in einem besonderen Sicherungsträger angeordnet werden, der aber an dem sammelring 8 bzw. den Sammelringsegmenten oa, co- abgestützt werden. Hierbei sind sie zwischen den isoliert an den Sammelringsegmen, ter befestigten Dioden und den Sammelringsegmenten geschaltet und direkt leiteru mit dem Sammelring bzw. den Bigsegmenten ver,bunaen, wie dieses Figur 5 zeigt.There is also a modification of the described arrangements in this way possible that the Slcilerungen either arranged in a special fuse carrier but which is supported on the collecting ring 8 or the collecting ring segments or the like will. Here they are fixed between the isolated on the collecting ring segments, ter Diodes and the collector ring segments switched and direct conductor to the collector ring or the big segments ver, bunaen, as shown in FIG.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Electrical machine, in particular Turbo generator, with direct conductor cooling of the winding using a liquid coolant (Water) as well as excitation of the field winding arranged in the rotor via circumferential Rectifier, characterized in that for the coolant supply to the excitation winding (3) coolant distribution rings (8) provided in several parallel branches at the same time form the carrier and heat sink of the rectifier diodes (6).

2. Machine according to claim 1, characterized in that the coolant distribution and diode support serving ring or ring segment-shaped distribution body (8) isolated on the rotor cap (4) angeoranet and attached.

3, machine according to claim 1, characterized in that that the coolant is passed through between the cap (4) and winding heads (3a), preferably insulated connection lines (14, 14 ') taps animal-hollow winding conductors (10) is fed. Machine according to claim 1 or one of the following claims, characterized characterized in that the coolant from the collection and distribution ring. gen (8) or Ring segments through lines (15) attached to the shaft through the space between the shaft (2) and the winding heads (3a) inside the coils of the excitation winding (3) lying taps of the winding is fed. 5. machine according to claim 1, 3 and / or 4, characterized in that there are taps on the excitation coils connected coolant discharge lines (17) from the taps (16) into the space between End winding (3a) and shaft (2) out, fastened in the shaft and to a collecting channel (13) for the coolant drainage. 6. Machine according to claim 1, characterized characterized in that in addition to a collecting channel (19) for the coolant discharge in the hollow shaft a coolant supply channel (18a) enclosed by a tube is present, which via radial feeder channels (21) with the collecting and distribution rings (8) or ring segments is connected. 7. Machine according to claim 1 for star connection the rectifier, characterized in that the isolated in the shaft bore (2a) arranged leaving a collecting channel (19) for the coolant discharge Coolant supply channel (18) together with at least one radially arranged, conductive one Feeder channel (21) for connecting the beginning of the winding (3a2) with the negative pole forming star point (5b) of the exciter armature (5) is used, with between the Winding star point (5b) on the one hand and the beginning of the winding (3a2) on the other hand, relative to the rotor shaft isolated channels (23,21,18) are present, which from the Coolant is flowing through. . Machine according to claim 1 or one of the following Claims, characterized in that the in the collecting and distributor rings (8) or ring segments screwed-in diodes (6) with their approximately radially inwardly guided Connection lines with approximately axially parallel arranged in a collar of the machine shaft supported current carrying bolts (26) or rails are connected, which on the Side of the exciter armature. With the phase windings of the exciter in Connection: stand 9. Machine according to claim 8, characterized in that that between the Str @ mführungsbolzen (26) and the phase windings (5a) of the exciter (5) ring segments (30) assigned to the individual phases are arranged on the latter and that between these ring segments and the current-carrying bolts (26) to the diodes a security system with one of the number of rectifier diode circuits to be protected corresponding number of fuse cartridges (29) is available. l0. machine after Claim 9, characterized in that the fuses on the ring collar of the phase ring segments (30) are supported by the annular winding carrier of the three-phase exciter (5) be held. 11.Maschine according to claim 1, characterized in that at Star connection of the rectifiers, the collecting and distribution ring, undivided is. 12. Machine according to claim 1, characterized in that the three-phase bridge circuit the rectifier the collecting and distribution ring is divided into two halves (8a, 8b) where one is the positive pole, the other the negative pole of the rectifier system forms, wherein the diodes (6a, 6b) with respect to the semiconductor layer with different-1icher Running direction of current passage and the two distributor ring segments (8a, 8b) with the beginning or end (3a1 or 3a2) of the excitation winding (3) through one each Power line (14a, 14b) forming the coolant supply line are connected. 13th Machine according to claim 1 or 12, characterized in that on the shaft (2) at least one with a wave channel (18a or 19) in connection, for the coolant guide serving ring body (40) is present on which made of insulating material existing coolant channels (13D, 13a, 13b or 15) to the coolant distribution ring system (8 or 8a, 8b) as well as to the winding conductors (10) or bald medium drains (17) are connected. 14. Machine according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that the distribution ring system (8 or 8a, 8b) at the same time as Carriers of fuses (29) of the diode circuits to be protected are formed, with the fuses (29) are conductively connected to the distribution ring system (8 or 8a, 8b) are and circuit-wise between the latter and the isolated on the distribution ring system attached diodes (6) are switched on.