DE2148439B2 - Elektrische Schenkelpolmaschine - Google Patents
Elektrische SchenkelpolmaschineInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/18—Windings for salient poles
- H02K3/20—Windings for salient poles for auxiliary purposes, e.g. damping or commutating
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
- H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schenkelpolmaschine mit direkt flüssigkeitsgekühlier
Erreger- und Dämpferwicklung, bei der die mit Kühlkanälen versehenen Leiter der Eneger- und Dämpferwicklung
jewei's mit einer Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung
und mit einer Kühlflüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung
des gleichen Kühlflüssigkeitssystems verbunden sind, die sich beide auf dem Läufer der Maschine
befinden.
Eine derartige elektrische Schenkelpolmaschine ist aus der DT-OS 19 09 123 bekannt. Bei dieser bekannten
Schenkelpolmaschine ist auf jedem Pol außer der flössigkeitsgekühlten
Erregerwicklung noch zwischen dem Polschuh und der Erregerwicklung ein flüssigkeitsgekühlter
Metallrahmen angeordnet, der als Kurzschlußring ausgebildet ist und somit mit einer Dämpferkurzschlußwicklung
gleichgesetzt werden kann. Der flüssig- so keitsgekühlie Metallrahmen und die flüssigkeitsgekühlte
Erregerwicklung sind an das gleiche Kühlflüssigkeitssystem
angeschlossen, so daß eine Parallelschaltung der einzelnen Hohlleiter der verschiedenen Wiciklungen
zwischen einer Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitu~~
Mid einer Kühlflüss-gkeitsabfuhr-Sammelleitung
vorliegt. In jedem der parallelgeschalteten Kühlkreisläufe durchfließt das Kühlwasser aber jeweils nur die
Leiter einer Wicklung.
In gleicher Weise ist der in der CH-PS 4 93 133 beschriebene
Flüssigkeitskühlkreislauf des Läufers eines Turbogenerators aufgebaut. Auf dem Läufer sind zwei
Kühlflüssigkeitssammeileitungen angeordnet, die einerseits mit den Kühlkanälen der Dämpferwicklungsstäbe
und andererseits mit den ebenfalls mit Kühlkanälen versehenen Leiter der Läuferwicklung verbunden sind.
Die zwischen der Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung und der Kühlfiüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung
zueinander paralleiiiegend angeordneten Kühlkreisläufe en»halten jewei's nur Leiter ein und derselben Wicklung,
d. h. entweder Leiter der Dämpfe-wicklung oder Leiter der Erregerwicklung, so daß entsprechend auch
das Kühlwasser jeweils nur zur Kühlung einer Wicklung dient.
Schließlich ist aus der US-PS 35 43 063 ein Turbogenerator bekannt, der im Läufer eine flüssigkeiisgekühlte
Erregerwicklung hat. aber keine Dämpferwicklung. Zur Kühlung des Läufereisenkörpers sind noch
zusätzliche Kühlkanäle vorgesehen, die von der gleichen Kühlflüssigkeit durchflossen werden. Somit ist die
hydraulische Hintereinanderschaltung unterschiedlicher Kühlbereiche an sich bekannt, beide Möglichkeiten,
nämlich die Führung der kalten Kühlflüssigkeit zunächst über die Kühlrohre oder zunächst über die Erregerwicklung
sind aber gleichwertig nebeneinandergestellt. Außerdem stellen die Kühlrohre keine stromdurchflossene
Wicklung dar.
Ferner ist noch in der DTOS 1588981 die Flüssig
keitskühlung einer Dämpferwicklung beschrieben, wobei die einzelnen Stäbe der Dämpferwicklung eines P<.
les jeweils untereinander zunächst über Sammelkam
mern miteinander verbunden sind, wobei jeweils noch eine elektrische Verbindung der Sammelkammern vorgesehen
ist. damit die Kurzschlußringe der Dämpferwicklung gebildet werden. Außerdem ist noch eine gemeinsame
Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelkammer und eine gemeinsame Kühlflüssigkeitsabfuhr-Sammelkammer
vorgesehen, die ihrerseits mit den untereinander parallelgeschalteten Sammelkammern der ein/einen
Pole verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es. bei einer elektrischen Schenkelpolmaschine mit direkt flüssigkeitsgekühlier
Erreger- und Dämpferwicklung einen Kühlflüssigkeits kreislauf zu schaffen, durch den eine Einsparung von
Kühlflüssigkeit und in jedem Betriebszustand der Maschine eme ausreichende Kühlung erreicht wird. Zur
Lösung dieser Aufgabe durchfließt gemäß der Erfindung die von der Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung
zugeleitete Kühlflüssigkeit zunächst nur einen Teil der Leiter der Dampferwicklung, dann die Leiter der Erregerwicklung:
und zuletzt den anderen Teil der Leiter der Dampferwicklung.
Bei einer derartigen hydraulischen Hintereinanderschaltung der einzelnen Teile des Kühlflüssigkeitskreislaufes
erreicht man auch bei Anlauf der Maschine, wobei sich die Leiter der Dämpferwicklung sehr stark erwärmen,
eine wirksame Abführung der Wärme mit einer verhältnismäßig geringen Kühlflüssigkeitsmenge,
weil das Wärmereservoir der jetzt noch kalten Erregerwicklung zu einer Rückkühlung der sich beim
Durchfluß eines Teiles der Leiter der Dämpferwicklung erwärmten Kühlflüssigkeit ausgenutzt wird, die dann
bei der Weiterleitung über die weiteren Leiter der Dämpferwicklung wieder von neuem in der Lage ist,
Wärme aufzunehmen. Bei einer bestimmten vorgegebenen, zulässigen maximalen Kühlwasser-Übertemperatur
kann aul diese Weise die umlaufende Kühlflüssigkeitsmenge
reduziert werden. Eine Beeinträchtigung
der Entwärmuhg der Erregerwicklung während des
normalen Betriebes der Maschine tritt auch nicht auf, da dann die Dämpferwicklung keine bzw. nur minimale
Ströme führt, so daß die Kühlflüssigkeit dann genügend kalt in die Leiter der nun stärker erwärmten Erregerwicklung
eintritt.
Die elektrische Schaltung der Leiter sowohl der Dämpferwicklung als auch der Erregerwicklung ist von
der hydraulischen Schaltung der sie durchfließenden Kühlflüssigkeit völlig unabhängig und kann daher in
beliebiger Weise vorgenommen werden. Man kann auch zur Anpassung an besondere Betriebaverhältnisse
die auf einem Schenkelpol angeordneten Leiter beider Wicklungen in geeigneter Weise in zwei oder mehrere
Kühlflüssigkeitskreise mit der hydraulischen Hintereinanderschaltung
gemäß der Erfindung unterteilen, die dann ihrerseits hydraulisch parallel geschaltet sind.
Zum thermischen Wärmeausgleich empfiehlt es sich, die einzelnen hydraulisch hintereinandergeschalteten
Leiter in der Erregerwicklung so verteilt anzuordnen, daß benachbarte Leiter von unterschiedlich erwärmter
Kühlflüssigkeit durchflossen werden.
Im folgenden sei die Erfindung noch an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch die hydraulische Schaltung der Kühlflüssigkeit für die Erreger- und
Dämpferwicklung einer elektrischen Schenkelpolmaschine.
Auf dem Läufer eines elektrischen Wasserkraftgenerators
mit den Schenkelpolen 1 sind zwei Kühlflüssigkeits-Sammelleitungen
angeordnet, nämlich die Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung
2, welche die vom Rückkühler kommende kalte Kühlflüssigkeit enthält
und die Kühlflüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung 5, welche die von den Wicklungen des Schenkelpols 1 zurückfließende
erwärmte Kühlflüssigkeit aufnimmt. Die kalte, aus der Kühlflüssigkeiiszufuhr-Sammelleitung 2
kommende Kühlflüssigkeit durchfließt zunächsi die Hälfte der Leiter der Dämpferwicklung 3 und danach
alle Leiter der Erregerwicklung 4. Danach tritt die Kühlflüssigkeit in die zweite Hälfte der Leiter der
Dämpferwicklung 3 über und wird dann in die Kühlflüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung
5 übergeleitet. Es besteht somit eine hydraulische Hintereinanderschaltung eines
Teiles der Leiter der Dämpferwicklung 3 mit den Leitern der Erregerwicklung 4 und dem restlichen Teil der
Leiter der Dämpferwicklung 3.
Reim Anlauf der elektrischen Synchronmaschine fließen
in der Dämpferwicklung 3 sehr hohe Ströme, welche die Leiter thermisch stark belasten. Die Erregerwicklung
4 ist während des asynchronen Anlaufes aber kalt. Die kaite, aus der Kühlfiüssigkeitszufuhr-Sammelleitung
2 kommende Kühlflüssigkeit kann, wenn sie durch den ersten Teil der Leiter der Dämpferwicklung
3 geführt wird, sehr viel Wärme aufnehmen. Die dadurch erhitzte Kühlflüssigkeit wird nun über die kalten
Leiter der Erregerwicklung 4 geleitet, so daß die gesamte Wärmekapazität der Erregerwicklung 4 zur
Rückkühlung der Kühlflüssigkeit ausgenutzt werden kann. Erst dann durchfließt die jetzt teilweise rückgekühlte
Kühlflüssigkeit den anderen Teil der Leiter der Dämpferwicklung 3 und wird nun direkt der Kühlflüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung
5 zugeführt. Die umlaufende Kühlflüssigkeitsmenge wird auf diese Weise bei
ihrem Umlauf optimal ausgenutzt.
Während des normalen Betriebes der Synchronmaschine erwärmen sich nun die Leiter der Erregerwicklung
4. Dann sind aber die Leiter der Dämpferwicklung 3 nicht mehr stromdurchflossen bzw. von nur so geringen
Strömen durchflossen, daß sie sehr schnell abkühlen. Dies ist noch dadurch unterstützt, daß sie in der
Nähe der Oberfläche des Polschuhes des Schenkelpols 1 liegen. Die Kühlung der Erregerwicklung 4 ist also
während des normalen Betriebes der Synchronmaschine durch die infolge der hydraulischen Hintereinanderschaltung
gegebene Einbeziehung der Leiter der Dämpferwicklung in den Kühlflüssigkeitskreislauf nicht
beeinträchtigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektrische Schenkelpolmaschine mit direkt flüssigkeitsgekühlter Erreger- und Dämpferwicklung,
bei der die mit Kühlkanälen versehenen Leiter der Erreger- und Dämpferwicklung jeweils mit
einer Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung und mit
einer Kiihlflüssigkeitsabfuhr-Sammelleitung des gleichen Kühlflüssigkeitssystems verbunden sind.
die sich beide auf dem Läufer der Maschine befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die
von der Kühlflüssigkeitszufuhr-Sammelleitung (2) zugeleitete Kühlflüssigkeit zunächst nur einen Teil
der Leiter der Dämpferwicklung (3). dann die Leiter der Erregerwicklung (4) und zuletzt den anderen
Teil der Leiter der Dämpferwicklung (3) durchfließt.
2. Elektrische Schenkelpolmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schenkelpol
(1) der Maschine zwei oder mehrere parallellaufende hydraulische Kreise der Kühlflüssigkeit
vorgesehen sind.
3. Elektrische Schenkelpolmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
einzelnen hydraulisch hintereinandergeschalteien 2s
Leiter in der Erregerwicklung (4) so verteilt angeordnet sind, daß benachbarte Leiter von unterschiedlich
erwärmter Kühlflüssigkeit durchflossen sind.
30
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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CH656272A CH537657A (de) | 1971-09-24 | 1972-05-03 | Elektrische Schenkelpolmaschine |
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AT622372A AT314651B (de) | 1971-09-24 | 1972-07-19 | Elektrische Schenkelpolmaschine |
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FR7233261A FR2153328B1 (de) | 1971-09-24 | 1972-09-20 | |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712148439 DE2148439C3 (de) | 1971-09-24 | Elektrische Schenkelpolmaschine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2148439A1 DE2148439A1 (de) | 1973-03-29 |
DE2148439B2 true DE2148439B2 (de) | 1975-08-28 |
DE2148439C3 DE2148439C3 (de) | 1976-04-08 |
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ID=
Also Published As
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FR2153328A1 (de) | 1973-05-04 |
CH537657A (de) | 1973-05-31 |
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IT967729B (it) | 1974-03-11 |
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US3778647A (en) | 1973-12-11 |
SE378951B (de) | 1975-09-15 |
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Legal Events
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