DE1538718A1 - Schleifringkuehlung - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Baverl ft CIe.* Baden (Schweiz)

Sohleifrlngkühlung

Die Stromübertragung von Bürsten auf Schleifringe ist mit Verlusten behaftet, und zwar in Form von Reibungs- und Stromwärmeverlusten, wobei die entstehenden Wärmemengen durch eine Ventilation abgeführt werden müssen, die eich nach der Höhe der vorkommenden Verluste richtete

Pur die Abführung der Verlustwärme i»t es allgemein bekannt, eine Anordnung für die selbsttätige Kühlung der Schleifringe vorzusehen, wobei eine Luftströmung entlang der Schleifringoberfläche und gegebenenfalls auch durch. Bohrungen oder Kanäle in den Schleifringen selbst erfolgt, ü» dir Kühlung zu verstärken* werden noch Lüfter vorgesehen, um eine grössere KÜhllufteenge zur befördern als die* bei einer Selbsttrtihlung der Fall ist»

Bet einer bekannte» Kühlanordnung; der letzteren: Art ist der Scfcleif ring in oW" Mitte mit einer^ radialen Küftlnut versehen^ die nach beiden Seiten mit axialen Bofemngen^Am Sdrlelf&.*& tn

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Verbindung steht. An den beiden Seiten des Schleifringes sind KUhlseheiben befestigt, die beidseitig gegebenenfalls noch mit Lüfterflügeln versehen sein können. Bei dieser Anordnung wird Kühlluft von der Mitte der Schleifringes nach beiden Seiten entlang der Schleifringoberfläche sowie gleichzeitig über die radiale Kühlnut und durch die axialen Bohrungen in den Schleifringen mittels den Kühlscheiben bzw. Sauglüftern befördert. Bei dieser Art Luftführung wird aber die Kühlluft, die auf beiden Seiten des Schleifringes aus den axialen Bohrungen austritt, um 90° umgelenkt und dabei abgebremst, um nachher beim Eintritt in die Lüfter wieder beschleunigt zu werden. Infolge dieser Abbreuisung und Wiederbeschleunigung der Kühlluft entstehen wesentliche Stossverluste. Ferner bedingt die radiale Zuführung der Kühlluft in der Mitte des Schleifringes eine unerwünschte Zerteilung und Schwächung des letzteren. .

Mit der ständig swasäümnauri OriJsse der Stromerzeuger, insbesondere Turbogeneratoren« und dementsprechend höheren Erregerströme sind auch die Anforderungen bezüglich der Schleifringkühlung ge- W stiegen, Bodass die bisherigen Kühlanordnungen nicht mehr,genügen.

Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Kühlanordnung für Schleifring·, insbesondere bei Turbogeneratoren, die auch eine Luftströmung entlang der Schleifringoberflache und durch im Schleifring vorgesehene Bohrungen benutzt, aber eine wesentlich, bessere und Intensivere Kühlung bewirkt al« dies bis jetzt möglich war. OemMss der Erfindung wird dies daiteeli @ri*elefcfe₅ dais «wischen zwei Schleifringen mindestens drei Radiallüfter nebeneinander vorgesehen werden, die auf der Schleifringwelle montiert werden, wobei

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der mittlere Radiallüfter durch axiale Bohrungen in beiden Schleifringen.und die aussenllegenden Radiallüfter entlang der Oberfläche ,Je eines Schleifringes Frischluft ansaugen und die erwKrmte Luft radial nach aussen befördern»

Anhand der Zeichnung sei ein Aueführungebeispiel der Erfindung näher erläutert« wobei in der Figur die Kühlanordnung für die Schleifringe eines Turbogenerators in Längsschnitt dargestellt ist, .

Zwischen den Sohltifringen 1» die mit einer Vielzahl von In der Umfangsriohtung gleichmässig verteilten und in der Nähe Abv Schleifringoberfläche untergebrachten axialen Bohrungen 2 versehen sind, 1st eine Nabe 3 auf der Welle 4 befestigt. Diese Nabe J ist durch Isolierringe 5 »it den Schleifringen 1 verbunden, wobei sowohl diese Ringe 5 wie auch die Nabe J ebenfalls axiale Bohrungen 6 bzw. 7 aufweisen, die bezüglich ihrer Zahl und Verteilung mit den axialen Bohrungen 2 der Schleifringe Übereinstimmen, d.h. in einer Flucht liegen. Mit 8 sind die Schleifringbürsten bezeichnet.

Zwischen den beiden Schleifringen 1 sind drei Radiallüfter auf » der Najbe 3 aufgeschrumpft, wovon der mittlere Lüfter 9 auf der Saugseite über eine in der Nabe 3 eingedrehte Ringkammer 10 mit den beidseitigen axiale^ Bohrungen 7 in der Nabe und dementsprechend auch mit den Bohrungen 2 der beiden Schleifringe 1 in Verbindung steht. Die auf den beiden selten de* mittleren LÜfttrs 9 angeordneten Lüfter 11 stehen auf der Saugeelt· lediglich mit

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Luftwegen in Verbindung, die eine Wärm bfuhr entlang der beiden Schleifringoberflächen bewirken, d.h. Luftwege, die in axialer Richtung zwischen den Bürsten 8 und Abdeckblechen 12 verlaufen. Der mittlere Lüfter 9 befördert die erwärmte Luft in ein Spiralgehäuse 12, während die beiden äusseren Lüfter 11 mit Je einem Spiralgehäuse 13 für die Abluft vorgesehen sind. Auf den beiden äusseren Seiten der Schleifringe 1 befinden sich die Zulufträume 14 für die Frischluft. Der mittlere Lüfter 9 kann r: gegebenenfalls durch zwei gleiche Lüfter ersetzt werden.

Die Wirkungsweise dieser Kühlanordnung ist wie folgt: Die vom mittleren Lüfter 9 aus den Räumen 14 angesaugte Frischluft strömt durch die axialen Bohrungen 2,6 und 7 zu der zentralen. Ringkammer 10, von wo aus die erwärmte Luft durch den Lüfter in das Abluftgehäuee 12 befördert wird. Die beiden Lüfter 11 entnehmen ebenfalls Frischluft aus den Räumen 14, die entlang der Oberfläche der beiden Schleifringe 1 strömt und durch die Lüfter in dem dazugehörigen Abluftgehäuse 13 befördert wird.

Bei dieser Anordnung ergibt sich der grosse Vorteil, dass die vom mittleren Lüfter 9 angesaugte Kühlluft nur beim Eintritt in die Schleifringbohrungen 2 auf die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifringe beschleunigt werden muss und alle weiteren Stossverluste vermieden werden. Auf diese Weise werden die Verluste auf ein bisher noch nicht erreichtes Mindeetmass herabgesetzt und eine ausserordentlich Intensive Kühlung der Schleifring

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durch die Bohrungen erreicht. Diese Kühlung In Korabination mit der getrennten Wärmeabfuhr entlang der Oberfläche der Schleifringe ist so wirksam, dass bei Schleifringen, die sehr grosse Ströme zu übertragen haben» eine ausreichende Abfuhr der Wärme·' Verluste stets gewährleistet ist. Bei der beschriebenen Anordnung ergibt sich noch der Vorteil, dass die Lüfter den getrennten Luftwegen angepasst werden. Durch den,Einbau von verstellbaren Blenden in den getrennten Abluftgehäusen der Lüfter, kann die Luftmenge, die über die Schleifringe einerseits und durch die Bohrungen andererseits strömt ohne weiteres geregelt werden, um eine glelchmässige Erwärmung der schleifringe zu erreichen. Die Montage der Lüfter 1st sehr einfach und kann nach der Hontag« der Schleifringe erfolgen.

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Claims (1)

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   1. Hehle If ringkflhlung, Insbesondere für Turbogeneratoren mit einer mittels Lüftern erzeugten und unterteilten KHhIluftströmung, wovon der eine Toll entlang der 3ohlelfrlngoberfliehe und der andere Teil durch im Sohlelfring vorgesehene axiale Kanüle befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Schleifringen mindestens drei Radiallüfter nebeneinander vorgeeehen werden, die euf der Schleifrlng*elle montiert sind, wobei der mittlere P; dlellUfter durch axiale Bohrungen in beiden Schleifringen und die nüssen"! legenden fiedial-IUfter entlang der Oberfläche Je eines Vchlelfringes Frischluft ansaugen und die erwartete Luft radial nach rossen befördern.

   8. SchleifrlngkUhlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jtadlalventllatoren auf einer gemeinsamen Nabe befestigt sind, die gleich viel axiale Bohrungen wie die Schleifringe auf* weist, wobei die Bohrungen der Habe in eine Ringkammer münden» die mit der Saugseite dee mittleren LUfters in verbindung steht«

   3· Schleifrlngktlhlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass twlsohen der Nabe und den Sohlelf ringen je ein Isolierring eingesetzt ist« der gleich viel axiale Bohrungen wie die Nabe und der Sohlelfring aufweist» wobei die Bohrungen de· Sohlelf ringee mit denjenigen des laollerrlnets und der Nabe flüchten»

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