DE19752410A1 - Rotor for generator esp. for turbogenerator - Google Patents
Rotor for generator esp. for turbogeneratorInfo
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- H02K13/02—Connections between slip-rings and windings
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Läufer für einen Generator, ins besondere einen Turbogenerator, und ein Verfahren zur Zufüh rung von Erregerstrom zur Läuferwicklung eines Generatorläu fers.The invention relates to a rotor for a generator, ins in particular a turbogenerator, and a method for feeding excitation current for rotor winding of a generator run fers.
In dem Buch "Herstellung der Wicklungen elektrischer Maschi nen" von H. Sequenz, Springer-Verlag Wien/New York, 1973 wird auf Seite 198 die Zuführung von Erregerstrom zur Läuferwick lung eines Generatorläufers beschrieben. Der Erregerstrom wird der Läuferwicklung entweder über Schleifringe oder über mitumlaufende Gleichrichter eines starr mit der Läuferwelle gekuppelten Erregersatzes zugeführt. Die Leiter für die Zu- und Ableitung des Erregerstromes sind in einer Wellenbohrung angeordnet. Sie sind mehrere Meter lang und führen bis in den Wickelkopfraum. Die radiale Verbindung zwischen den Erreger stromleitern in der Wellenbohrung und der Läuferwicklung wird durch Stromzuführungsbolzen bewerkstelligt, die entweder un mittelbar am Ballenende oder im Hinblick auf bessere Zugäng lichkeit vor dem Wickelkopf angeordnet sind. Die Erreger stromleiter in der Wellenbohrung werden entweder als gekühlte Kupferleiter oder als halbkreisförmige Massivleiter, die die Bohrung voll ausfüllen, ausgeführt.In the book "Manufacture of electrical machine windings nen "by H. Sequence, Springer-Verlag Vienna / New York, 1973 on page 198 the supply of excitation current to the rotor winding described a generator rotor. The excitation current the rotor winding is either over slip rings or over co-rotating rectifier one rigid with the rotor shaft coupled exciter supplied. The ladder for the feed and Derivation of the excitation current are in a shaft bore arranged. They are several meters long and lead into the Winding head space. The radial connection between the pathogens current conductors in the shaft bore and the rotor winding accomplished by power supply bolts that either un indirectly at the end of the bale or for better access are arranged in front of the winding head. The pathogens Conductors in the shaft bore are either cooled Copper conductor or as a semicircular solid conductor, which the Completely fill the hole, executed.
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Läufers für einen Generator, bei dem eine Erregerstromzuführung über eine ein fache und kostengünstige Konstruktion ermöglicht wird. Wei tere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Zuführung von Erregerstrom zu einer Läuferwicklung.The object of the invention is to provide a runner for one Generator, in which an excitation current supply via a fold and inexpensive construction is made possible. Wei Another object of the invention is to provide a method for supplying excitation current to a rotor winding.
Erfindungsgemäß wird die auf Angabe eines Läufers gerichtete
Aufgabe gelöst durch einen entlang einer Achse gerichteten
Läufer für einen Generator, insbesondere für einen Turbogene
rator, der
According to the invention, the task aimed at specifying a rotor is achieved by a rotor directed along an axis for a generator, in particular for a turbogenerator
- - eine Stirnseite,- one face,
- - eine elektrische Läuferwicklung,- an electric rotor winding,
- - einen Innenschleifring und- an internal slip ring and
- - einen axial zwischen dem Innenschleifring und der Stirn seite angeordneten Außenschleifring aufweist,- one axially between the inner slip ring and the forehead side slip ring having,
wobei der Außenschleifring und/oder der Innenschleifring mit der Läuferwicklung über einen jeweiligen, auf der Stirnseite angeordneten, elektrischen Leiter elektrisch verbunden ist/sind.the outer slip ring and / or the inner slip ring with the rotor winding over a respective one, on the front side arranged electrical conductors electrically connected is / are.
Üblicherweise sind die Schleifringe eines Generatorläufers mittels radial führender Stromzuführungsbolzen mit den im In neren des Läufers geführten Erregerstromleitungen verbunden. Diese Ausführung ist fertigungstechnisch aufwendig und teuer. Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, den aufwendigen Einbau von solchen Stromzuführungsbolzen zu umgehen.The slip rings are usually a generator rotor by means of radially leading power supply bolts with the in connected to the rotor excitation power lines. This version is complex in terms of production technology and expensive. The invention is based on the idea that the complex To avoid installation of such power supply bolts.
Die Zuleitung erfolgt nunmehr über die Stirnseite des Läu fers, so daß Bohrungen für Stromzuführungsbolzen im Läufer entfallen. Es wird somit eine einfache und kostengünstige Möglichkeit für eine elektrische Verbindung eines Schleifrin ges mit der Läuferwicklung bereitgestellt.The supply line is now on the front of the Läu fers, so that holes for power supply bolts in the rotor omitted. It thus becomes simple and inexpensive Possibility for an electrical connection of a grinding wheel provided with the rotor winding.
Bevorzugt ist eine den Innenschleifring und die Läuferwick lung elektrisch verbindende Innenschleifringverbindung vor gesehen, die den Außenschleifring durchdringt. Der Außen schleifring ist zunächst einmal zwangsläufig im Weg, wenn der Innenschleifring mit einem auf der Läuferstirnseite angeord neten Leiter verbunden werden soll. Die genannte Ausgestal tung ermöglicht es, den Innenschleifring in einer besonders einfachen Weise über einen stirnseitigen Leiter mit der Läuferwicklung elektrisch zu verbinden. Hierbei wird das Hin dernis, welches durch den Außenschleifring gebildet wird, durch ein Durchdringen umgangen. Preferred is the inner slip ring and the rotor wick electrically connecting inner slip ring connection seen that penetrates the outer slip ring. The outside slip ring is inevitably in the way when the Internal slip ring with one arranged on the face of the rotor Neten conductor is to be connected. The mentioned Ausgestal tion enables the inner slip ring in a special simple way with a front conductor To connect rotor winding electrically. Here the Hin dernis, which is formed by the outer slip ring, bypassed by penetration.
Weiter bevorzugt ist die Innenschleifringverbindung zumindest teilweise als ein Schraubbolzen ausgeführt. Über einen Schraubbolzen kann in einfacher Weise sowohl die elektrische Verbindung, als auch gleichzeitig eine mechanische Verbindung hergestellt werden. Bevorzugt ist die Innenschleifringverbin dung mit dem Innenschleifring verschweißt oder verlötet.At least the inner slip ring connection is further preferred partially designed as a screw bolt. About one Bolt can easily both electrical Connection, as well as a mechanical connection at the same time getting produced. The internal slip ring connection is preferred welded or soldered to the inner slip ring.
Bevorzugtermaßen weist der Außenschleifring eine Radialdicke und eine Schleiffläche auf, wobei die Innenschleifringverbin dung den Außenschleifring radial in einem Abstand zur Schleiffläche durchdringt, der größer als 30% der Radial dicke ist. Damit wird gewährleistet, daß bei einer Rotation des Läufers die an der Innenschleifringverbindung auftreten den Fliehkräfte ausreichend gering gehalten werden.The outer slip ring preferably has a radial thickness and a grinding surface, the inner slip ring connection the outer slip ring radially at a distance from Penetrating grinding surface that is larger than 30% of the radial is thick. This ensures that during a rotation of the rotor that occur on the internal slip ring connection the centrifugal forces are kept sufficiently low.
Weiter bevorzugt ist die Innenschleifringverbindung gegenüber dem Außenschleifring durch Glasfasern isoliert.The inner slip ring connection is further preferred the outer slip ring isolated by glass fibers.
Bevorzugt ist der auf der Stirnseite angeordnete elektrische Leiter als flaches Metallstück, insbesondere aus Stahl oder Kupfer, ausgeführt.The electrical one arranged on the end face is preferred Conductor as a flat piece of metal, in particular made of steel or Copper, executed.
Erfindungsgemäß wird die auf ein Angabe eines Verfahrens ge
richtete Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Zuleitung von
Erregerstrom zu einer Läuferwicklung auf einem axial gerich
teten Läufer für einen Generator, insbesondere einen Turboge
nerator, welcher Läufer
According to the invention, the object directed to specifying a method is achieved by a method for supplying excitation current to a rotor winding on an axially directed rotor for a generator, in particular a turbo generator, which rotor
- - eine Stirnseite,- one face,
- - einen Innenschleifring und- an internal slip ring and
- - einen axial zwischen dem Innenschleifring und der Stirn seite angeordneten Außenschleifring aufweist,- one axially between the inner slip ring and the forehead side slip ring having,
wobei der Erregerstrom von dem Innenschleifring durch den Außenschleifring zur Stirnseite und von dort zur Läuferwick lung geführt wird. the excitation current from the inner slip ring through the External slip ring to the front and from there to the rotor wick is performed.
Die Vorteile eines solchen Verfahrens ergeben sich entspre chend den obigen Ausführungen zu den Vorteilen des Läufers für einen Generator.The advantages of such a method arise accordingly According to the above explanations about the advantages of the runner for a generator.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung in einem Ausführungs beispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the drawing in one embodiment example explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Längsschnittes durch einen Generator und Fig. 1 shows a section of a longitudinal section through a generator and
Fig. 2 eine Aufsicht- auf die Stirnseite eines Generatorläufers. Fig. 2 is a plan view of the end face of a generator rotor.
Gleiche Bezugszeichen haben in den Figuren die gleiche Bedeu tung.The same reference numerals have the same meaning in the figures tung.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Längsschnittes durch einen Turbogenerator 3 mit einem Gehäuse 16 gezeigt. Entlang einer Achse 1 erstreckt sich ein Läufer 2. Der Läufer 2 trägt eine nur schematisch gezeigte Läuferwicklung 5 und ist innerhalb eines ebenfalls nur schematisch gezeigten Stators 15 des Tur bogenerators 3 angeordnet. Der Teil des Läufers 2, der die Läuferwicklung trägt, wird Ballen genannt. Der Läufer 2 ragt mit einem im Durchmesser verjüngten Teil, der Schleifring welle 2A, aus dem Gehäuse 16 heraus. Die Schleifringwelle 2A kann auch einen Teil des Läufers 2 bildend an diesen an geflanscht oder angeschweißt sein. Der Läufer 2 weist eine Stirnseite 4 an der Schleifringwelle 2A auf. Auf der Schleif ringwelle 2A ist ein Innenschleifring 6 angeordnet. Axial zwischen dem Innenschleifring 6 und der Stirnseite 4 ist ein Außenschleifring 7 mit einer Radialdicke R und einer Schleiffläche 10 angeordnet. Zwischen dem Innenschleifring 6 und dem Außenschleifring 7 ist ein Zwischenring 27 angeord net. In einer zentrischen Bohrung 25 der Schleifringwelle 2A sind parallel zueinander zwei halbzylindrische Erregerstrom leiter 17, 18 angeordnet. Sie sind zueinander mit der Isolie rung 21 und gegen die Schleifringwelle 2A mit der Isolierung 22 isoliert. Die Erregerstromleiter 17, 18 sind jeweils über einen Stromzuführungsbolzen 19 bzw. 20, hier nur schematisch dargestellt, mit der Läuferwicklung 5 verbunden. Die Erreger stromleiter 17, 18 führen durch die ganze Schleifringwelle 2A bis zur Stirnseite 4.In Fig. 1 a section is shown a longitudinal section through a turbo-generator 3 with a housing 16. A rotor 2 extends along an axis 1 . The rotor 2 carries a rotor winding 5 shown only schematically and is arranged within a stator 15 of the Tur bogenerators 3 , also shown only schematically. The part of the rotor 2 that carries the rotor winding is called a bale. The rotor 2 projects with a tapered diameter portion of the slip ring shaft 2 A, out of the housing 16 out. The slip ring shaft 2 A can also form part of the rotor 2 to be flanged or welded to it. The rotor 2 has a front face 4 on the slip ring shaft 2 on A. On the slip ring shaft 2 A, an inner slip ring 6 is arranged. An outer slip ring 7 with a radial thickness R and a grinding surface 10 is arranged axially between the inner slip ring 6 and the end face 4 . Between the inner slip ring 6 and the outer slip ring 7 , an intermediate ring 27 is net angeord. In a central bore 25 of the slip ring shaft 2 A, two semi-cylindrical excitation current conductors 17 , 18 are arranged parallel to one another. They are mutually tion with the Isolie 21 and insulated from the slip ring shaft 2 A with the isolation 22nd The excitation current conductors 17 , 18 are each connected to the rotor winding 5 via a current supply bolt 19 or 20 , shown only schematically here. The excitation current conductors 17 , 18 lead through the entire slip ring shaft 2 A to the end face 4 .
Eine elektrische Verbindung zwischen der Läuferwicklung 5 und
den Schleifringen 6 und 7 wird in einfacher Weise durch zwei
auf der Stirnseite 4 angeordnete, als Flachstähle ausgeführte
elektrische Leiter 8A, 8B hergestellt:
An electrical connection between the rotor winding 5 and the slip rings 6 and 7 is established in a simple manner by two electrical conductors 8 A, 8 B arranged on the end face 4 and designed as flat steels:
- a) An den Erregerstromleiter 17 wird auf der Stirnseite 4 der Leiter 8A mit zwei Schrauben 23A (s. Fig. 2) angeschraubt. Der Leiter 8A wird zudem an den Außenschleifring 7 mit einer Schraube 24 angeschraubt.a) On the excitation current conductor 17 , the conductor 8 A is screwed onto the end face 4 with two screws 23 A (see FIG. 2). The conductor 8 A is also screwed to the outer slip ring 7 with a screw 24 .
- b) An den Erregerstromleiter 18 wird auf der Stirnseite 4 der Leiter 8B mit zwei Schrauben 23B angeschraubt. Eine Bohrung 9A führt axial vollständig durch den Außenschleifring 7 und den Zwischenring 27. Durch die Bohrung 9A ist ein die Innen schleifringverbindung 9 bildender Schraubbolzen 9, z. B. aus Kupfer, geführt. Er ist mit dem Innenschleifring 6 ver schraubt und gegen den Zwischenring 27 und gegen den Außen schleifring 7 mittels Glasfasern 11 elektrisch isoliert. Auf der Stirnseite 4 führt der Schraubbolzen 9 durch den Leiter 8B und preßt diesen elektrisch isoliert gegen den Außen schleifring 7. Die Bohrung 9A ist so gewählt, daß der Schraubbolzen 9 in einem Abstand A von der Schleiffläche 10 durch den Außenschleifring 7 führt. Der Abstand A ist dabei vorzugsweise größer als 30% von der Radialdicke R des Außen schleifringes 7. Damit werden auf den Schraubbolzen 9 wir kende Fliehkräfte, die bei Rotation des Läufers 2 auftreten, ausreichend gering gehalten.b) The conductor 8 B is screwed onto the excitation current conductor 18 on the end face 4 with two screws 23 B. A bore 9 A leads axially completely through the outer slip ring 7 and the intermediate ring 27 . Through the hole 9 A is an inner slip ring connection 9 forming screw 9 , z. B. made of copper. It is screwed to the inner slip ring 6 and electrically insulated from the intermediate ring 27 and the outer slip ring 7 by means of glass fibers 11 . On the end face 4 , the screw bolt 9 passes through the conductor 8 B and presses it electrically insulated against the outer slip ring 7 . The bore 9 A is selected so that the screw bolt 9 passes through the outer slip ring 7 at a distance A from the grinding surface 10 . The distance A is preferably greater than 30% of the radial thickness R of the outer slip ring 7th This keeps the centrifugal forces on the screw 9 , which occur when the rotor 2 rotates, sufficiently low.
Im Betrieb des Generators 3 schleift eine Kohlebürste 13 am Innenschleifring 6. Eine weitere Kohlebürste 14 schleift am Außenschleifring 7. Die Kohlebürsten 13, 14 sind mit einer statischen Erregereinrichtung 12 verbunden. Diese Erregerein richtung 12 liefert einen Erregerstrom I. Der Erregerstrom I wird über die Kohlebürste 13 auf den Innenschleifring 6 über tragen. Durch den Schraubbolzen 9 wird der Erregerstrom I zum Leiter 8B geführt. Von dort gelangt er über den Erregerstrom leiter 18 zum Stromzuführungsbolzen 20 und zur Läuferwicklung 5. In dieser wird durch den Erregerstrom I ein Magnetfeld hervorgerufen, welches im Stator 15 eine Nutzspannung indu ziert. Der Erregerstrom I wird über den Stromzuführungsbolzen 19, den Erregerstromleiter 17, den Leiter 8A zum Außen schleifring 7 zurückgeführt, von wo er über die Kohlebürste 14 wieder zur Erregereinrichtung 12 gelangt.During operation of the generator 3 , a carbon brush 13 grinds on the inner slip ring 6 . Another carbon brush 14 grinds on the outer slip ring 7 . The carbon brushes 13 , 14 are connected to a static excitation device 12 . This Erregerein device 12 supplies an excitation current I. The excitation current I is carried over the carbon brush 13 to the inner slip ring 6 . By the bolts 9, the excitation current I B 8 is guided to the conductor. From there, it arrives via the excitation current conductor 18 to the current supply pin 20 and to the rotor winding 5 . In this, a magnetic field is caused by the excitation current I, which induces a useful voltage in the stator 15 . The excitation current I is fed back via the current supply bolt 19 , the excitation current conductor 17 , the conductor 8 A to the outer slip ring 7 , from where it reaches the excitation device 12 again via the carbon brush 14 .
In Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Stirnseite 4 des Läufers 2 aus Fig. 1 gezeigt. Die Leiter 8A, 8B sind zueinander anti parallel angeordnet. Sie weisen jeweils eine längliche U-Form auf. FIG. 2 shows a top view of the end face 4 of the rotor 2 from FIG. 1. The conductors 8 A, 8 B are arranged anti parallel to one another. They each have an elongated U-shape.
Die gezeigte Konstruktion stellt eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung zur elektrischen Verbindung zwi schen den Schleifringen 6, 7 einerseits und der Läuferwicklung 5 andererseits dar.The construction shown represents a particularly simple and inexpensive embodiment for the electrical connection between the slip rings 6 , 7 on the one hand and the rotor winding 5 on the other hand.
Claims (8)
- - eine Stirnseite (4),
- - eine elektrische Läuferwicklung (5),
- - einen Innenschleifring (6) und
- - einen axial zwischen dem Innenschleifring (6) und der Stirnseite (4) angeordneten Außenschleifring (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen schleifring (7) und/oder der Innenschleifring (6) mit der Läuferwicklung (5) über einen jeweiligen, auf der Stirnseite (4) angeordneten, elektrischen Leiter (8A, 8B) elektrisch verbunden ist/sind.
- - an end face ( 4 ),
- - an electric rotor winding ( 5 ),
- - An inner slip ring ( 6 ) and
- - an axially between the inner grinding ring (6) and the end face (4) arranged outside the grinding ring (7), characterized in that the outer slip-ring (7) and / or the inner grinding ring (6) with the rotor winding (5) via a respective, electrical conductors ( 8 A, 8 B) arranged on the end face ( 4 ) is / are electrically connected.
- - eine Stirnseite (4),
- - einen Innenschleifring (6) und
- - einen axial zwischen dem Innenschleifring (6) und der Stirnseite (4) angeordneten Außenschleifring (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Erreger strom von dem Innenschleifring (6) durch den Außenschleifring (7) zur Stirnseite (4) und von dort zur Läuferwicklung (5) geführt wird.
- - an end face ( 4 ),
- - An inner slip ring ( 6 ) and
- - An axially between the inner slip ring ( 6 ) and the end face ( 4 ) arranged outer slip ring ( 7 ), characterized in that the exciter current from the inner slip ring ( 6 ) through the outer slip ring ( 7 ) to the end face ( 4 ) and from there to Rotor winding ( 5 ) is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997152410 DE19752410A1 (en) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Rotor for generator esp. for turbogenerator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997152410 DE19752410A1 (en) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Rotor for generator esp. for turbogenerator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19752410A1 true DE19752410A1 (en) | 1999-04-22 |
Family
ID=7849884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997152410 Ceased DE19752410A1 (en) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Rotor for generator esp. for turbogenerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19752410A1 (en) |
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- 1997-11-26 DE DE1997152410 patent/DE19752410A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |