DE1924558A1

DE1924558A1 - Anschlussstueck zur Verbindung der Hohlleiter eines Wicklungsstabes einer fluessigkeitsgekuehlten elektrischen Maschine mit den Zufuehrungsleitungen des Kuehlkreislaufes

Info

Publication number: DE1924558A1
Application number: DE19691924558
Authority: DE
Inventors: Philofsky Harold M
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1969-05-07
Publication date: 1970-01-02
Also published as: FR2011223A1; US3497737A; ES367726A1; GB1273773A; DE1924558B2; CH489936A

Description

WESTIIiG-HOUSE' ' 7 ^I 969

Electric Corporation

Pittsburgh

Mein Zeichen: PLA 69/8003 D/Win

Anschlußstück zur Verbindung der Hohlleiter eines Wicklungsstabes einer flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschine mit den Zuführungsleitungen des Kühlkreislaufes

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden USA-Patentanmeldung SeroNo. 738 361 vom 19»Juni 1968 beansprucht.

Bei flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschinen ergibt sich die Aufgabe, das Anschlußstück für die Zuleitung de.r Kühlflüssigkeit von den außerhalb oder innerhalb des Maschinengehäuses liegenden Teilen des Kühlkreislaufes zu den Hohlleitern der Wicklungsstäbe so auszubilden, daß es einfach herzustellen und zu montieren ist und außerdem nicht die aus elektrischen Gründen erforderliche Verdrillung der Teilleiter bzw. Teilleitergruppen behindert.

Ein Anschlußstück zur Verbindung der Hohlleiter eines verdrillten Wicklungsstabes einer flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschine mit den Zuführungsleitungen des Kühlkreislaufes besteht gemäß der Erfindung aus einem auf einer Stirnseite geschlossenem und auf der anderen Stirnseite mit einem Anschluß für die Zuleitungen des Kühlkreislaufes versehenem Rohr, das auf seiner Mantelfläche entsprechend der Anzahl der zu verbindenden Hohlleiter mehrere hintereinander liegende Öffnungen aufweist, die von kurzen, metallischen Rohrteilen umgeben sind. Diese Rohrteile sind jeweils über ein Rohr aus Isolierstoff mit einem weiteren kurzen metallischen Rohrteil verbunden, das in einer seitlichen Öffnung einer jeweils zwei Hohlleiter unterschiedlicher Wicklungsstäbe miteinander verbindenden metallischen Hülse eingesetzt ist und die Verbindung zu dem Inneren der Hohlleiter herstellt» Alle Verbindungen der einzelnen Teile des

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Anschlußstückes sind untereinander flüssigkeitsdicht ausgeführt.

Ii¹Ur mehrere HohlLeiter eines Wicklungsstabes \-/ird also ein gemeinsames Zuführungsrohr für die Kühlflüssigkeit verwendet, das elektrisch gegenüber den jeweiligen Verbindungshülsen zwischen zwei -hohlen Teilleitern zweier verschiedener Wicklungsatäbe isoliert ist. jadurch wird ein Kurzschließen der Teilleiter an den Enden der Wicklungsstäbe vermieden, was zusätzliehe Verluste hervorrufen würde. Man kann also die Verdrillung eier Teilleiter bzw. Teilleitergruppen auch in den wickelkopf ausdehnen.

Das Anschlußstück gemäß der Erfindung ist verhältnismäßig einfach im Aufbau und kann mit geringen Kosten hergestellt v/erden* da das flüssigkeitsdichte Verbinden, z.B. durch Verlöten, von kurzen Rohrteilen in entsprechenden runden Aussparungen keine" ..... Schwierigkeiten ergibt.

Es empfiehlt sich, das Rohr aus Isolierstoff, welches das ν .-. ■ gemeinsame Flüssigkeitszuführungsrohr von den einzelnen Verbindungshülsen zwischen den Teilleitern elektrisch trennt, aus Keramik zu wählen. Gerade auf Keramik-Roh-r-teilen lassen, sich nämlich in einfachster Weise flüssigkeitsdicht metallische Rohrteile anlöten, und die Keramik widersteht gut der beim Löten auftretenden Hitze. . '

Weiterhin ist es vorteilhaft, für die Verbindung von Wicklungsstäben, deien hohle Teilleiter jeweils zu zweit nebeneinander-, liegend angeordnet sind, zwei Anschlußstücke gemäß der Erfindung zu verwenden, derart, daß jedes Anschlußstück jeweils nur die in einer Reihe übereinanderliegenden Teilleiter eines Wicklungsstabes mit den in einer Reihe übereinanderliegenden Teilleitern eines anderen Wicklungsstabes verbinden. Auf diese V/eise läßt

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sich die erforderliche Verdrillung der Teilleiter bzw» Teilleitergruppen wesentlich einfacher durchfuhren. Es empfiehlt sich zur weiteren Vereinfachung der Verdrillung dazu noch, das am oberen oder unteren Ende des Anschlußstückes liegende, mit der Hülse verbundene Rohrteil langer als die anderen, mit den Hülsen verbundenen Rohrteile auszubilden.

Im folgenden sei die Erfindung noch an Hand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert.

Fig. Y zeigt eine Ansicht auf zwei Wiclclungsstabenden, deren Teilleiter untereinander durch gemäß der Erfindung ausgebildete Anschlußstücke verbunden sind.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt'entlang der Linie II-II in Fig. 1. Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen des üie Verbindungshülsen und das Zuleitungsrohr verbindenden Rohrteils aus Isolierstoff.

i)ie Stände.rwieklung einer eieK.trischen Maschine soll durch Wasser gekühlt werden, das die einzelnen Wicklungsstäbe direkt durchfließt. Zu diesem Zweck besteht jeder Wicklungsstab aus einer Vielzahl von Hohlleitern, die jeweils innerhalb eines Stabes zu zweit nebeneinanderliegend angeordnet und verdrillt sind. Es muß nun jeder Hohlleiter mit den in aer Figur nicht aargestellten Zuführungsleitungen des Kühlwasserkreislaufes verbunden werden. Außerdem müssen jeweils die Enden der. Hohlleiter zweier Wicklungsstäbe miteinander elektrisch verbunden werden, ohne das; dabei die vorgenommene Verdrillung der Hohlleiter aufgehoben wird.

Figur 1 zeige zwei Wicklungsstäbe 1 und 2 einer elektrischen Maschine, deren Hohlleiter 3 bzw. 4 jeweils zu zweit nebeneinander liegend angeordnet sind. Zur Verbindung der Wicklungs-

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stäbe i und 2 miteinander und zur Zuführung des Kühlwassers dienen gemäß der Erfindung ausgebildete Ansehlußstücke 5» von denen jeweils eines nur die in einer Reihe übereinanderliegenden Hohlleiter 3 eines Wicklungsstäbes 1 mit den in einer Reihe übereinanderliegenden Hohlleitern 4 des anderen Wicklungsstabes

2 verbindet.

Jedes Anschlußstück 5 besteht im wesentlichen aus einem metallischen Rohr 6, das- auf einer Stirnseite geschlossen ist und auf der anderen eine Anschlußarmatur 7 für die Zuleitungen ) das Kühlwasserkreislaufes aufweist* Auf der Mantelfläche des Rohres 6 sind hintereinanderliegend Öffnungen 8 vorgesehen-Die Anzahl der Öffnungen 8 entspricht der Anzahl der in jedem Wicklungsstab 1 oder 2 in einer Reihe übereinanderliegenden Hohlleiter 3 oder 4« Jede dieser Öffnungen 8 ist von einem kurzen metallischen Rohrteil 9 umgeben, das flüssigkeitsdicht an das Rohr 6 angelötet ist.

Außerdem gehören zu dem Anschlußstück 5 noch eine der Anzahl der jeweils in einer Reihe übereinander liegenden Hohlleiter oder 4 entsprechende Anzahl von rechteckigen Hülsen 10. Die Hülsen 10 bestehen aus einem leitenden Material, inabesondere Kupfer, und verbinden jeweils das Ende eines Hohlleiters 3 des w einen Wicklungsstabes 1 mit dem Ende eines Hohlleiters 4 des anderen Wicklungsstabes 2. Dadurch sind die beiden Hohlleiter

3 und 4 elektrisch in Reihe geschaltet. Die Enden der Hohlleiter 3 bzw. 4, die von ihrer Isolierung befreit sind, werden dazu mit der metallischen Hülse 10 flüssigkeitsdicht verlötet.

Jede Hülse 10 hat eine seitliche runde Öffnung 11, an die ein kurzes Rohrstück 12 flüssigkeitsdicht befestigt ist. Die Innenbohrung 13 des Rohrstückes 12 steht also über die Öffnung 11 mit der Innenbohrung 14 der Hülse 10 und mithin mit der Innenbohrung der Hohlleiter 3 bzw, 4 in Verbindung.

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Das Rohrstück 12 hat einen kleineren Durchmesser als das Rohrstück 9· und ist in dieses eingeführt, wobei allerdings ein zwischengeschaltetes Isolierrohr' 15 die Rohrstücke 9 und 12 voneinander- trennt. Das Isolierrohr 15 besteht in vorteilhafter Weise aus Keramik und hat auf einer Stirnseite einen kleinen Plansch 16, der zwischen dem.Snde des Rohrstückes 12 und dem Rohr 6 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die leitende Hülse 10 von dem Rohr 6 mit Hilfe des Isolierrohres 15 aus Keramik isoliert. Die flüssigkeitsdichte Verlötung zwischen .dem Isolierrohr 15 aus Keramik und dem Rohrstück 9- einerseits und dem Rohrstück 12 andererseits läßt sich in einfacher -Weise herstellen»

Zur Verdrillung werden an, dem vorne liegenden Anschlußstück 5' der außen in der vorderen Reihe liegende Hohlleiter 41 des einen Wicklungsstabes 2 mit dem an zweiter Stelle-liegenden Hohlleiter 32 des anderen Wicklungsstabes 1, danach der an zvzoiter Stelle liegende Hohlleiter 42 des Ivieklungsstabes 2 mit dem an dritter Stelle liegenden Hohlleiter 33 des anderen Wicklungsstabes 1, usw. jeweils durch eine Hülse 10 miteinander verbunden. Entsprechend, aber aus Fig. 1 nicht ersichtlich, werden an dem hinteren Anschlußstück 5" der außenliegende Hohlleiter 31' der hinteren Reihe des Wicklungsstabes 1 mit dem an zweiter Stelle liegenden Hohlleiter 42' des Wicklungsstabes 2, der Hohlleiter 32' mit dem Hohlleiter 43 ^r, usw„ jeweils über Hülsen 10 miteinander verbunden.Der auf diese Weise in der vorderen Reihe des Wicklungsstabes 2.übrig bleibende Hohlleiter 47 wird nun über eine Hülse 10 des vorderen Ansehlußstückes 5* mit dem Hohlleiter .3.7? der hinteren Reihe des Wicklungsstabes verbundene Desgleichen verbindet man den in der vorderen Reihe des Wicklungsstabes 1 verbleibenden Hohlleiter 31 über eine Hülse 10 des hinteren Anschlußteiles 5" mit dem Hohlleiter 41^f in der hinteren Reihe des Wicklungsstabes 2. Dadurch wird ein Wechsel der Höhenlagen der miteinander verbundenen Hohlleiter und mithin eine Verdrillung erzielt.

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2Tur Erleichterung dieser Verdrillung ist jeweils ein an dem oberen oder unteren Ende des Anschlußstückes 5 liegendes, mit der Hülse 10 verbundenes Rohrteil I2^f länge als die anderen mit den Hülsen 10 verbundenen Rohrteile 12 ausgeführt. Die dadurch hervorgerufene versetzte Anordnung der Hülsen 10 erleichtert die Verbindung zwischen den beiden jeweils in verschiedenen Reihen zweier Wicklungsstäbe liegenden Hohlleitern (31 mit 41* bzw. 37' mit 47).

Für jede Verbindung zwischen zwei Wicklungsstäben 1 und 2 mit P jeweils in zwei Reihen angeordneten Hohlleitern 3 Tbzw» 4 sind , also zwei Anschlußstücke 5 erforderlieh. Obwohl die Verbindung der einzelnen Hohlleiter untereinander elektrisch getrennt erfolgt, wird das Kühlwasser den mit einem Anschlußstüek 5 verbundenen Hohlleitern gemeinsam zugeführt. Das Kühlwasser fließt von dem äußeren Kühlkreislauf in das Metallrohr 6 und durch die Löcher 8 und die Innenbohrungen 13 der Rohrteile 12 in das Innere der Hülsen 10 und somit in das Innere der lait dieser Hülse 10 verbundenen beiden Hohlleiter 3,4, die in verschiedenen Wicklungsstäben 1,2 liegen. Da am anderen Ende jedes Wicklungs*- stabes weitere entsprechende Ansehlußstücke 5 angeordnet sind, wird von dort das Kühlwasser wieder dem äußeren Kühlkreislauf zugeführt.

Die Einzelteile jedes Anschlußstückes 5, d.h. die Rohre 6, die Rohrstüeke 9 und 12, die Hülsen 10 und die Isolierrohre 15 V können flüssigkeitsdicht miteinander verlötet sein, bevor sie mit den entsprechenden Enden der Hohlleiter verbunden werden» Diese Hohlleiterenden werden dann in die Hülsen 10 so eingelötet, wie man normaler Weise die Hohlleiterenden untereinander verbindet.

In den figuren 3 bis 5 sind unterschiedliehe Ausführungsformen • des die elektrische Isolierung zwischen den Teilen des Anschluß-

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Stückes bilüenäen Isolierrohres 15 dargestellt.In Fig= 3 haben die Rohrteile 9 und 12 den gleichen Durchmesser« Sie liegen zueinander in Reihe und das Keramikrohr 15 ist in sie hineingesteckt und hält sie durch einen mittigen Vorsprung 17 auf seiner äußeren Mantelfläche zueinander auf Abstand. Dieser mittige Vorsprung 17 kann, wie in Fig. 4 gezeigt, auch fehlen, da beide Rohrstucke 12 und 9 jeweils mit dem Isolierrohr 15 verlötet sind und somit ihren Abstand zueinander nicht verändern können. Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem da9 Isolierrohr 15 auf der Außenseite der beiden Rohrteile 12 und 9 angeordnet ist.

Durch die vorliegende Erfindung wird also ein Anschlußteil für die KUhIflUssigkeitszuleitungen eines Kühlkreislaufes zu den Hohlleitern von Wicklungsstäben einer elektrischen Maschine geschaffen, das aus einfachen Teilen aufgebaut ist und ohne Schwierigkeiten mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Durch die besondere Ausbildung und insbesondere durch die Isolierung zwischen dem gemeinsamen Anschlußrohr für die Kühlflüssigkeit und den jeweils getrennten Hülsen für die elektrische Verbindung zwischen den Hohlleitern wird erreicht, daß trotz der gemeinsamen Kühlflüssigkeitszuführung die innerhalb der Wicklungsstäbe vorgenommene Verdrillung nicht an den Verbindungsstellen zwischen zwei Wicklungsstäben kurzgeschlossen wird.

4 Ansprüche

5 Figuren

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Claims

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Anschiußstüek zur Verbindung der Hohlleiter eines verdrillten Wicklungsstabes einer flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschine mit den Zuführungsleitungen des Kühlkreislaufes, dadurch gekennzeichnet,.daß ein auf einer Stirnseite geschlossenes und auf der anderen Stirnseite mit einem Anschluß (7) für die Zuleitungen des Kühlkreislaufes versehenes Rohr (6) auf seiner Mantelfläche entsprechend der Anzahl der zu verbindenden Hohlleiter mehrere hintereinander liegende Öffnungen (8) aufweist, die von kurzen metallischen Rohrteilen (9) umgeben sind, und daß diese Rohrteile (9) jeweils über ein Rohr (15) aus Isolierstoff mit einem weiteren kurzen metallischen Rohrteil ''/12) verbunden sind, das in einer seitlichen öffnung (11) einer jeweils zwei Hohlleiter (3,4) unterschiedlicher Wicklungsstäbe (1,2) miteinander verbindenden metdlischen Hülse (1O) eingesetzt ist und die Verbindung zu dem Inneren der Hohlleiter '3,4) herstellt, wobei alle Verbindungen der einzelnen Teile des Anschlußstückes(5) untereinander flüssigkeitsdicht ausgeführt sind.
2. AnschluSstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß uas Roiu (15) aus Isolierstoff aus Keramik besteht.
3. Anschlußstück nach Anspruch 1 zur Verbindung von verdrillten V/icklungsstäben, äeren Hohlleiter jeweils zu zweit nebeneimanderliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansehlußstück (5¹ bzw. 5") jeweils nur die in einer leihe übereinander liegenden Hohlleiter (4) eiri.es Wicklungsstabes; (2) mit den in einer Reihe übereinanderliegenden Hohlleitern ^3) eines anderen Wieklungsstabes (l) verbindet»

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4. Anschlußstück nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das am oberen oder unteren Ende des Anschlußstuckes (5) liegende, mit der Hülse (10¹) verbundene Rohrteil (12^!) länger als die anderen mit.den Hülsen (10) verbundenen Röhrteile (12)

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