DE1763479A1 - Einrichtung zur Zufuehrung und Abfuehrung von Kuehlfluessigkeit zu und aus der Wicklung des Laeufers einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

Licmitia

Frankfurt/Main, .Thoodor-otern-Kai 1

dev

1V069 31.5.68

Einrichtung zur Zuführung und Abfüharung von Kühlflünaigköit zu und aus dor Wicklung dos Läufers einer elektrischen Maschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung sur Zuführung und Abführung von'Kühlflüssigkeit zu und ana dor Wicklung des Läufers einer elektrischen Maschine» mit Zuführungsröhrchen, die von ringsegmentförmigon, an einen Wellonschenkel des Läufers vorgesehenen Zuführungokaniniern zu radial übereinanderliegenden Quorleitern dos diesen Wellonschenkel umgebenden Wickelkopfes führen.

Bei der.b-orelts vorgeschlagenen Einrichtung dieser Art führen auf der Seite dos nicht drohniomentübortragondon · V/ellonschonkels die Zuführungsröhrchen zu sämtlichen Quorloitorn dieses V/ickolkopfes, die bei jeder Spule der Wicklung radial üboroinandorllogen« Es ist die Anzahl

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dor Zuführungnröhrchon ploich dor Anzahl dlcnor Quorleiter. Dao gloicho gilt auch für das andoro Endο don zweipoligen Läufers, wo von sämtlichen Querlöitorn don dortigon Wickelkopf ob , dio'boi j odor Spule dor Wicklung ebenfalls alle radial üboroinnndorliogon, Abführtmgnröhrchen zu einer an dem dortigem, drchmomontübortrngondon Wellonschenkel vorgesohonon Gacunolkaramor führen, dio diesen Wellenschenkel schwächt. Die Anzahl der ÄbführungsrÖfcrchen ist gleich der Anzahl dieser Querleiter. Die Kühlflüssigkeit durchströmt jeweils zwischen einem Zuführungsröhrchenanschluß an einem Querleiter und einqm Abführungsröhrchenanßchluß an einem Querleitor eine Halbwindung der Wicklung. Von der Sammelkanmor führen insgesamt vier Rückführrohre in der Polebene +P-P am Umfang des Läufers entlang zum nicht drohraomontübertragenden Wollenschenkel zurück.

Da jede Halbwindung frisch durchströmt wird, xrlz~d. olno bestmögliche Kühlleistung erzielt. Jedoch lot dor Bauaufwand für die Einrichtung relativ groß. Aufgabe gor.iäß der Erfindung ist, diesen Bauaufwand untor Inkaufnnhuo einer kleineren Kühlleistung wesentlich zu verringern, denn oft wird in größeren Haechinenleistungsberoichcn eine Gaskühlung der Läuforwicklung kaum oder nicht nohr ausreichen, während ein vereinfachtes System der Lüufor-Flüssigkeitskühlung, das. eine größore Kühlltii3tuiig alo die Gaskühlung aufweist, vollkommen ausreichen wurdo.

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Zur Lösung dieser Aufr;abo wird £omuß dor Erfindung vorgeschlagen, daß solcho Zitführungoröhrchen nur zu oinoni Toil der Gesamtzahl dieser Quorloitor rühren und von oinoni etwa gloich großen Teil dor Gesamtzahl diosor Qucrloltor Abführungsröhrchon wogfüliron, wobei an den Quorloitorn radial gesehen abwochsolnd oin Zuführungsröhrchcnanochluß und ein Abführungßrohrchonanschluß aufeinanderfolgen, und die Abführungsröhrchen fiu ringsogmontförmigon, am selben Wellenschenkel vorgesehenen Abführungskammorn führon, wobei die Ztiführungskananorn und diese Abführungskanunnm in derselben Querebene in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet und in Umfangsrichtung alle etwa gleich lang sind. Dadurch ist sowohl die Anzahl der Röhrchen als auch die Anzahl der Röhrchenanschlünso mindestens auf die Hälfte vermindert» denn auf der Soito des anderen Wellenschenkols und Wickelkopfes befinden sich keine Röhrchen und keine Röhrchenanschlüsse. Doßwoitoren entfällt die Sammelkammer, so daß der drohmomentüboi'tra-* gende I/ollenschenkel uageschvrächt bleiben kann. Es ent« fallen auch die Rückführrohre.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 bis 3 ein Ausführungeboispiel der Einrichtung gomäß der Erfindung bei einoin avreipoligen Läufer eines Turbogearators dargestellt, vroboi Fig. 1 einen Längsschnitt II-II (eioho Fig. 2) durch das errtrsersöltige g nicht drehmoinentüb ertragende End ο Ende des Läufers und Fig. 2 einen Querschnitt I«I (siolie Fig. i) durch den zugehörigen Vi^Tellenschenkel .soigt«

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Ih Fig. 3 ist schematicch eine Spule dor Läuforvricklung mit don Röhrchonanschlüssen und don Flüssigkoitaatromungarichtungen in den Röhrchen und in dor Spule.dargoatollt.

Am Indulctorballen Io schließt sich axial ein Wollonachon^J, kol 11 an, der von einem Wickelkopf der Erregerwicklung,

die wassergekühlt ist, umgeben ist. Die Erregerwicklung besteht aus mehroren Spulen, und jede Spule ist, wio Fig. 3 zeigt, spiralig so aufgebaut, daß in Wicklungsnuten des Induktorballens Io jeweils mohrore Leiter, nämlich Stäbe 23, radial überolnanderliogen und der Wickelkopf radial übereinanderliogende Querleiter 26 aufweist· Alle Wicklungsleiter weisen Innenkanäle für das Kühlwasser auf. Der Wickelkopf ist von einer auf dem Induktorbailenende befestigten Induktorkappe 12 gegen Fliehkraftο abgestützt.

Zur Wasserkühlung woist der Wellenschenkel 11 eine zentrale Bohrung auf, in der sich ein Rohr Ik kleineren Durchmessers als der Durchmesser der Bohrung befindet, so daß ein axialer Kanal 13 kreisringförmigen Querschnitts gebildet wird. Der Wellenschenkel 11 weist dazu fornor zwei ringsegmentförmige Zuführungskammern 15 und 16 und zwei ringsegmentförmige Abführungskammern 17 und lO auf, die in der Ebene des Schnittes I-I in Umfangsrichtung abwocheelnd aufeinanderfolgend angeordnet und in Umfangsrichtung alle gleich lang sind. Vom Innenraum 23 des

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Rohr ο a l4 führon zwei nadialkn'nälo 19 und 2o zu don Zuführungakatnmorn 15 und 16, und von den Abführungskannnarn

17 und 13 führon zwei Rndlalknnälo 21 und 22 zum Kanal 13* Di© Kammern 15 und 16 und die Kammern 17 und 18 sind jeweils gogenübor der Polobene +P-P in Umfangsrichtung um etwa 45° versetzt angeordnet. DIo Kammern 16 und 17 stoßen ot'wa aneinander_f -was auch für die Kammern 15 und

18 gilt. Jede dieser Kammern umspannt etwas -weniger als 9o°, und in den zwei verbleibenden, in der Polebene +P-P befindlichen Zwischenräumen sind zwei Schleifringzuloituxagen 2^1 und 25 untergebracht.

Zuführungsröhrchen 27 aus korroaionsbeständigem Stahl vorlaufen von den Zufülarungslcaramern 15 und 16 zuerst axial am Umfang dos Wellenschonkols 11, in dom aicv in Längsnut on vorlogt sind, biogon dann ura l8o° zum l/ikkelkopf hin um, verlaufen anschließend entgegengoaotzt und führen zuletzt in die Spulenzwischenräumo des Wickelkopf es zu den radial übereinanderliegenden Quorloitern 26, an denen sie angeschlossen sind. In den Spulenzwischonräumon laufen die Zuführungsröhrchen·27 bogenförmig etwa in Urafangsrichtung aus, und es ist an einem Querleitor 26 stets nur ein Zuführungsröhrchön 27 angeschlossen. Es sind Zuführungsröhrchen 27aber nur an jedem zweiten Querloiter 26 angeschlossen, wie Fig. 3 zeigt. Die Zuführungsröhrchenanschlüsso sind mit 29 bezeichnet. An

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j odetn dor anderen Quorloitcr 26 lot jo ο in Abführungsröhrchon 31 aus korrooionaboötändigom Stahl angeschlossen. Dio Abführungsröhrchennnnch.lüfiso Bind mit 3o ber.eichnec, Dia Abi'Ulu*umgoi*ülu'oh«>n '* l v«>r.l.nur«»n wj.r Λ\.η Γ.ι»Γ^ΐ-πΜη»«>.π·* röhrchen 27 - nur umgekehrt - und enden an don Abfühi-ungokxraraorn 17 und l3· Somit ist gegenüber der anfangs genannten früher schon vorgeschlagenen Bauart sowohl die Anzahl der gesamten Röhrchenanschlüsse (29»3o) als auch die Anzahl der gesamten Röhrchen (27,31) auf die Hälfte vermindert.

Die in Fig· 3 an den Querleitern 26 befindlichen Pfoilο geben dio Strömungsrichtungon des Kühlwassers in dienen Quorleitern 26 an, während dio parallel zu don Stäben 23 liegenden Pfeile* die zu den Anschlüssen 29 hlnuolaen bzw· von den Anschlüssen 3o wegweisen, die StrÖiiouigsrichtungen des Kühlwassers in den Zuführungsröhi-chen 27 bzw· den Abführungsröhrchen 31 angeben. Die an dor Schleifringzuleitung 24 in Flg. 3 befindlichen Pfeile geben ebenfalls die Strömungsrichtung des sie durchströmenden Kühlwassers an· Durch all diese in Fig· 3 dargestellten Pfeile und ferner die in FIg· 1 und 2 dargestellten sind die Zuführung des Kühlwassers, sein Durchfluß durch die Teile der Wicklung und.seine Abführung leicht zu verstehen, so daß diesbezüglich keine Einzelheiten dargelegt ,zu werden brauchen· Es sei aber darauf hingewiesen, daß das in einem Querleiter 26 eintretende KUlilvaeeor eine volle Windung der Spule durchströmt, wonach es aus

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diesor Windung in das be troffendο Abführungsröhrchcn 31 "tritt -und. zur zugehörigen Abführungskamraer 17 bzw. l'O
strömt.

Man kann auch so bauen, daß nur jeder zweite Querloiter 26 ©inen Röhrchenanschluß aufweist. Dadurch ist sowohl
die Anzahl der Röhrchen als auch die Anzahl der Röhrchen· anschlüsse nochmals auf die Hälfte vermindert α Daß dabei jeweils zwei voll ο !'/indungen vom Kühlwasser durchströmt worden, oho es abgoführt wird« kann in vielen FHllon in Kauf senommen werden* ·

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Claims (1)

1. « I Vi to η f. η η η ρ r η ch s

   Einrichtung zur Zuführung und Abführung von Kühlflüanigkolt zu und aus dor Wicklung den Läufers oinor elektrischem Maochino mit Zuführungarührchoii, dio von ringoogmcmtfcirmigon, an einem Wollonschonkol des Läufers vorgooehonon Zuführungskammern zu radial übereinanderliegenden Quorloitern des diesen Wollonachonkel umgebenden V/ickclkopfös führon, dadurch golconnzoichnot, daß solche Zuführungsröhrchon (27) nur zu oinora Teil der Gosaratznlil diooör Querleltor (26) führen und von einem etwa gleich großen Teil der Gesamtzahl dloeor Quorleiter (26) Abführungarb'hrchen (31) 'wegführen, wobei an den Querleitern (26·) radial gesehen abwechGolnd ein Zuführungoröhrchonanschluß (29) und ein AbführungsrÖhrchenanschluß (3o) aufeinanderfolgen, und dio Abführungsröhrchen (31) zu ringoof-ncntförmigon, am selben V/ollenachenlcol (ll) vorgoßohonnn Abführungslcammern (Ι7,1δ) führon, wobei dio Zuführun£.-;'.'!.Man (15»l6) und diese Abführungskammern (l7,lß) in dorcolbon QtierebenG (Schnitt I-l) in Umfangsrichtung abwochoolnd aufeinanderfolgend angeordnet und in Umfangsrichtung alle etwa gleich lang sind«

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