DE2223830A1

DE2223830A1 - Turbogenerator mit fluessigkeitsgekuehlter Laeuferwicklung

Info

Publication number: DE2223830A1
Application number: DE19722223830
Authority: DE
Inventors: Luzader James E; Curtis L Paul; Sui-Chun Ying
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-05-16
Publication date: 1972-12-07
Also published as: GB1390262A; IT955547B; FR2137885B1; BE783508A; CH541244A; CA949640A; FR2137885A1; ES402599A1; JPS481703A; JPS541881B1; US3733502A

Description

1 5. HAI 1972

WESTINGHOUSE ⁸520 Erlangen, den Electric Corporation Werner-von-Siemens-Str.50 East Pittsburgh, Pa. USA

Unser Zeichen: PA 71/8445 Mes/Fl

Turbogenerator mit flüssigkeitsgekühlter Läuferwicklung

(Die Priorität der USA-Stammanmeldung Serial No. 144_fO5O vom 17. Mai 1971 wird beansprucht)

Die Erfindung betrifft einen Turbogenerator mit flüssigkeitsgeklihlter Läuferwicklung und Zuführung der Kühlflüssigkeit vom erregerseitigen Ende der Läuferwelle her durch eine axiale Wellenbohrung und über von dieser abzweigende und in einer Ringkammer am Wellenumfang mündende radiale Kanäle sowie Verbindungskanäle von dieser Ringkammer zu den Leitern des einen Wickelkopfes und Abführung der Kühlflüssigkeit vom anderen Wickelkopf, sowie mit in der Welle verlegten Erregerstromleitern, die an ihren Enden über radiale Verbindungsstücke mit den Gleichstrompolen der Erregermaschine einerseits und mit der Läuferwicklung andererseits verbunden sind.

Ein derartiger Turbogenerator ist aus der US-PS 3 475 440 bekannt. Dabei sind die Erregerstromleiter von der Erregermaschine zur Läuferwicklung als Hohlleiter ausgeführt, in denen die Kühlflüssigkeit zu der Läuferwicklung geleitet wird, Damit wird zwar auch eine Kühlung der Erregerstromleiter erreicht. Zur Minimierung des magnetischen Flusses in der Läuferwelle sollten diese Erregerstromleiter jedoch möglichst nahe, an der Läuferachse angeordnet sein. Bei einer Ausbildung dieser Erregerstromleiter als die Kühlflüssigkeit führende Hohlleiter ist jedoch ein relativ großer Durchmesser dieser Leiter erforderlich, so daß diese Bedingung nicht optimal erfüllt werden kann. Darüber hinaus können Relativbewegungen zwischen diesen Stromleitern und der Welle nur mit großen Schwierigkeiten beherrscht werden. Ein weiterer Nachteil der in der genannten US-PS beschriebenen Ausführung besteht darin, daß das aufgewärmte Kühlmittel durch koaxiale Bohrungen zur selben Wellenseite rückgeführt wird, wodurch sich eine zu-

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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Turbogenerator mit flüssigkeitsgekilhlter Läuferwicklung zu schaffen, bei dem die Kühlflüssigkeit so geführt ist, daß einerseits eine optimale Kühlung der Erregerstromleiter als auch ein eögliohst geringer magnetischer PIuß in der Läuferwelle - herrührend von diesen Erregerleitern - gewährleistet ist und daß andererseits auftretende wärmebedingte Relativbewegungen sicher beherrscht werden.

Erfindungsgemäß ist daher ein die axial in der Wellenbohrung geführten Erregerstromleiter auf ihrer gesamten Länge umgebender Ringkanal für die Kühlflüssigkeit vorgesehen, von dem die radialen Kanäle abzweigen, und der über ein die Kühlflüssigkeit führendes Kupplungsstück mit dem axialen KUhlwasserzuführungskanal am erregerseitigen Wellenende in Verbindung steht. Dieser Ringkanal kann dabei von zwei konzentrischen Rohren gebildet sein, dessen inneres Rohr an den Erregerstroeleitem direkt anliegt und dessen äußeres Rohr über gleitende Abstandshalter mit Abstand zur Wandung der axialen Wellenbohrung geführt ist. Die radialen Verbindungsstücke zu den Erregerstromleitern sind zweckmäßigerweise durch den Ringkanal und die diesen Kanal begrenzenden Rohre hindurchgeführt.

Das Kupplungsstück kann eine axiale Eintrittsbohrung und von dort ausgehenden und in den Ringkanal mündende, schräg radial nach außen verlaufende Verbindungsbohrungen für die Kühlflüssigkeit aufweisen, so daß ein einwandfreier Obergang der KUhlflUssigkeitsströmung von der axialen Eintrittsbohrung zu dem auf größerem Durchmesser liegenden Ringkanal mit möglichst geringen Strömungsverlusten möglich ist.

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Die in Ströaungsriehtung vor den radialen Verbindungsstücken zu der Läuferwicklung liegenden radialen Kühlflttssigkeitskanäle können dabei ebenfalls mit Rohrstiicken ausgekleidet sein, die ihrerseits mit dem äußeren Rohr des Ringkanals fest verbunden sind. In Bereich dieser radialen Ktthlflüssigkeitskanäle können im Ringkanal Ablenkbleche derart angeordnet sein, daß die Kühlflüssigkeit zunächst zu den Verbindungsstücken der Erregerwicklung geführt ist.

An die axiale Eintrittsbohrung des KupplungsStückes ist ferner zweckmäßigerweise ein in der axialen Bohrung des erregerseitigen Wellenendes verlaufendes Rohr zur Einleitung der Kühlflüssigkeit angeschlossen.

Zur Kühlung der läuferwicklungsseitigen Verbindungsstücke ist die Kühlflüssigkeit von der die radialen Kühlflüssigkeitskanäle umgebenden Ringkammer zunächst in einen den Kopf der radialen Verbindungsstücke umgebenden Kühlkanal und von dort zu dem einen Wickelkopf der Erregerwicklung geführt.

ZiT Vermeidung von Wärmespannungen sind das Kupplungsstück mit dem Kühlflüssigkeitsanschlußrohr und die den Ringkanal begrenzenden Rohre axial verschiebbar mit einem Pixpunkt an den radialen Kühlflüssigkeitskanälen gelagert. Dabei sind sämtliche, die Kühlflüssigkeit führenden Teile aus rostfreiem Stahl ausgeführt.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Turbogenerator mit einem flüssigkeitsgekühlten Läufer nach der Erfindung;

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Pig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch den Läufer im Bereich der Erregerstromleiter;

Pig. 3 einen weiteren Teillängsschnitt im Bereich des KUhI-flüaeigkeitskupplungsstückes entsprechend der Schnittlinie III-III nach Pig. 4;

Pig. 4 einen versetzten Querschnitt durch die Läuferwelle entsprechend der Schnittlinie IV-IV nach Fig. 3;

Pig. 5 einen Horizontalschnitt entsprechend der Schnittlinie V-V nach Pig. 2 im Bereich der radialen Kühlflüssigkeitskanäle;

Pig. 6 einen Teilquerschnitt durch den Kopf eines radialen Verbindungsstückes und

Pig. 7 einen Querschnitt durch einen Erregerstromleiter entsprechend der Schnittlinie VII-VII nach Fig. 2.

Der in Pig. 1 im Längsschnitt gezeigte Turbogenerator besteht aus dem in einem Gehäuse 14 gelagerten und noch näher zu beschreibenden Läufer 20 sowie dem mit den Ständerwicklungen 16 versehenen Ständerblechpaket 10, das von ringförmigen Rahmenteilen 12 gehalten ist. Die Ständerwicklung 16 ist dabei in herkömmlicher Weise über Anschlußleitungen 18 von einer ftingleitung 17 aus mit Kühlwasser versorgt. Das gasdichte Gehäuse 14 ist im allgemeinen mit Wasserstoffgas zur Kühlung des Ständerblechpaketes 10 und der Läuferoberfläche gefüllt. Der Läufer 20 selbst ist in abdichtenden Lagern 21 in den Stirnseiten des Gehäuses 14 gelagert, um ein Austreten des Wasserstoffgases zu vermeiden.

Zur Erregung des Generators ist auf der einen Stirnseite der

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Maschine eine Erregermaschine 22 mit rotierenden Gleichrichtern vorgesehen. Diese Erregermaschine 22 sitzt dabei auf einer Welle 23, die in den Lagern des Erregergehäuses geführt ist.

Wie aus den Pig. 1 und 2 ersichtlich, weist der Läufer 20 ein Mittelteil 25 auf, das in üblicher Weise die Läuferwicklung 26 in am Umfang verteilten Nuten aufnimmt. Die Wicklung selbst besteht aus hohlen Kupferleitern 27, die durch schwere Läuferkappen 29 in radialer Richtung gegen die einwirkenden Fliehkräfte gehalten sind.

Nach dem dargestellten Ausfiihrungsbeispiel weist der Generatorläufer 20 auf beiden Seiten des die Wicklung aufnehmenden Mittelteils 25 die Wellenteile 30 und die Wellenzapfen 31 auf, die in den Lagern 21 gelagert und am erregerseitigen Wellenende zu einem Kupplungsflansch 32 ausgebildet ist. Der Läufer 20 ist nunmehr mit einer sich über seine gesamte axiale Länge erstreckende Sohrung versehen, die in dem erregerseitigen Wellenteil etwas erweitert ist. Das Erreger-Wellenteil 23 ist ebenfalls mit einer axialen Bohrung 34 zur Einleitung des Kühlwassers und am generatorseitigen Ende mit einem Kupplungsflansch 35 versehen, wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist.

Wie bereits erwähnt, weist der Läufer 20 eine durchgehende axiale Bohrung 33 auf, in der im erregerseitigen Wellenende 30 - entsprechend Fig. 2 und 3 - die Erregerstromleiter 40 und 41 verlaufen. Diese Leiter sind relativ dick, da sie den großen Erregerstrom des Generators führen müssen. Sie sind dabei in der Wellenbohrung möglichst nahe an der Achse und möglichst dicht aneinanderliegend angeordnet, damit der durch die hohen Feldströme in der Läuferwelle erzeugte magnetische Fluß so klein wie möglich bleibt. Gemäß Fig. 4 ist der Quer-

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schnitt der Erregerstroraleiter 40 und 41 im wesentlichen halbkreisförmig, wobei die Leiter durch eine Isolation 43 voneinander und gegen die Läuferwelle isoliert aind. Am erregerseitigen Ende stellt ein schraubbolzenähnliches und radial verlaufendes Verbindungsstück 44 die elektrische Verbindung von dem einen Erregerstromleiter 40 zu der Stromableitung 45 der Erregermaschine 22 dar. Dieses radiale Verbindungsstück 44 ist in einer IsolierhUlse 46 geführt und in den Erregerstaomleiter 40 eingeschraubt. Am anderen Ende des Erregerstromleiters 40 ist angrenzend an das Läufermittelteil 25 ein ähnliches Verbindungsstück 47 vorgesehen, das die Stromzuleitung zu der Läuferwicklung 26 Übernimmt.

Zur Führung des auf der Erregerseite eintretenden Kühlmittels und zur Kühlung der Erregerstromleiter 40 und 41 ist nunmehr erfindungsgemäß ein koaxialer Ringkanal vorgesehen, der die achsparallelen Erregerstromleiter 40 und 41 vollständig umgibt. Dieser Ringkanal 24 wird in der Wellenbohrung durch zwei konzentrische Rohre 48 und 49 gebildet, die einen genügend großen radialen Abstand zueinander aufweisen und somit den erforderlichen Querschnitt für den Ktthlflüssigkeitsstrom freilassen. Da dieser Ringkanal die Erregerstromleiter 40 und 41 völlig umschließt und vollständig mit Kühlflüssigkeit auegefüllt ist, wird eine gleichmäßige Kühlung und einheitliche Temperatur dieser Leiter sichergestellt.

Die Rohre 48 und 49 sind dabei aus rostfreiem Stahl oder einem anderen korrosionsbeständigen Metall hergestellt. Das innere Rohr 48 umschließt die Erregerstromleiter 40 und 41 eng anliegend und stützt dieselben und ist durch eine Isolierschicht 43 von diesen Leitern isoliert, während das äußere Rohr 49 die äußere Wandung des Ringkanals 24 bildet und die Läuferwelle 20 vor Korrosion durch die Kühlflüssigkeit schütst. Die Rohre 48 und 49 können durch zwischen den Roh-

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ren angeordnete Distanzstücke 50 in einer konzentrischen Lage gehalten werden. Das äußere Rohr 49 kann dabei,um eine radiale Verschiebung sicherzustellen, in Distanzringen 51 aus einem gleitfähigen Kunststoff, beispielsweise Teflon, gelagert sein. Das radiale Verbindungsstück 44 auf der Erregerseite ist in einen Metallring 52 durch den Ringkanal hindurchgeführt, wobei dieser Metallring eingeschweißt oder auf andere Weise befestigt ist, um die Öffnung um den Leiter gegen das Durchsickern von Kühlflüssigkeit abzudichten. Das innenliegende Ende des Ringkanals 24 ist durch einen Verschlußring 53 abgeschlossen.

Die Kupplungsflansche 32 und 35 sind durch nicht näher dargestellte Schraubbolzen miteinander verbunden, um die Erregerwelle 23 und die Läuferwelle 20 starr miteinander zu verbinden. Das auf der Erregerseite eintretende Kühlwasser strömt durch die Bohrung 34 in die Erregerwelle und muß aus der Achse dieser Erregerwelle in die durch die beiden Rohre 48 und 49 gebildeten Ringkanal 24 geleitet werden. Das könnte in herkömmlicher Weise durch radiale Kanäle erfolgen, wobei die Kühlflüssigkeit jedoch rechtwinklig zur Wellenachse weiterfließen nuß. Eine derartige Anordnung mit den dazu erforderlichen relativ kleinen Kanälen würde jedoch hohe Verluste mit sich bringen. Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Überleitung von dem axialen Zuleitungskanal 34 zu dem radial weiter außen liegenden Ringkanal 24 ist jedoch derart ausgebildet, daß solche Verluste vermieden werden. Dabei besteht die Verbindung aus einem Kupplungsstück 55» das aus rostfreiem Stahl oder einem anderen korrosionsbeständigen Material, vorzugsweise aber aus demselben Material wie die Rohre 48 und 49» hergestellt ist. Das KupplungastUck 55 weist auf der Einströmseite eine axiale Sackbohrung 56 auf, in die das die Erregerwellenbohrung 34 auskleidende Zuleitungsrohr 36 eingeschweißt ist. Ausgehend von dieser radialen Sackbohrung 56 sind mehrere, zur Wellen-

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achse und radial nach außen geneigte Bohrungen 57 vorgesehen, die das durch das Rohr 36 einströmende Kühlmittel - wie in Pig. 3 gezeigt - aus der axialen Bohrung 56 des Kupplungsstttckea 55 radial auswärts in den durch die Rohre 48 und 49 gebildeten Ringkanal 24 führen. Die Bohrungen 57 sind dabei so geneigt, daß die durch die Richtungsänderung der Flüssigkeit entstehenden Verluste möglichst klein bleiben.

Zwischen diesem Kupplungsstück 55 und dem eigentlichen Kühlmittelringkanal 24 ist noch ein weiterer Ring 58 eingeschaltet, der über Schrauben 59 mit dem Kupplungsstück 55 verbunden ist. Dieser Zwischenring 58 ist mit Bohrungen 61 versehen» die in einer auf der Abströmseite umlaufenden und mit dem Ringkanal 24 fluchtenden Ringnut 63 münden und auf der Zuströmeeite mit den schrägen Bohrungen 57 in Verbindung stehen.

In Strömungarichtung vor den Verbindungsstücken 47 am Wickelkopf 28 sind im Läuferwellenkörper 30 radiale Kanäle 65 vorgesehen, die radial innenliegend mit dem Ringkanal 24 in Verbindung stehen. Diese radialen Kanäle 65 sind mit den Rohrstücken 66 au8 rostfreiem Stahl ausgekleidet, die an das äußere Rohr 49 des Ringkanals angeschweißt oder auf andere Weise befestigt sind. Die Kanäle 65 führen zu einer Ringkammer 67 auf der Wellenoberfläche. Diese Ringkammer 67 kann ebenfalls aus rostfreiem Stahl hergestellt und an der Läuferoberfläche angeschweißt oder auf andere Weise befestigt sein. An äußeren Umfang dieser Ringkammer 67 können noch Gebläseschaufeln 68 angebracht sein, die mit den feststehenden Schaufeln 69 im Ständer zusammenwirken und somit ein Gebläse bilden, das eine Gaszirkulation im Gehäuse 14 aufrecht erhält.

Die Kühlflüssigkeit strömt also durch den Ringkanal 24 und die radialen Kanäle 65 in die Ringkammer 67. Bevor diese Kühlflüssigkeit jedoch in die Kanäle 65 eintritt, wird sie noch

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zum Kühlen der radial verlaufenden Verbindungsstücke 47 verwendet. Zu diesem Zwecke sind in dem Ringkanal 24 vor der Eintrittsöffnung der Kanäle 65 - wie in Pig. 5 dargestellt Ablenkbleche 70 angeordnet. Diese Ablenkbleche lenken den Kühleittelstrom im Ringkanal 24 derart ab, daß die Kühlflüssigkeit zunächst das innenliegende Ende der Verbindungsstücke 47 umströmt und dann zurück in die radialen Kanäle 65 fließt.

Die in die Ringkammer 67 geströmte Kühlflüssigkeit wird aus ihr in die einzelnen Leiter 27 der Läuferwicklung geleitet. Zu diesem Zweck verlaufen eine Vielzahl von Verbindungsröhrchen 71 achsparallel aus der Ringkammer 67 heraus und sind durch Isolierschläuche oder Rohrkupplungen 72 mit den zu den einzelnen Windungen 27 der Läuferwicklung führenden Verbindungsstücken 73 verbunden. Die Isolierschläuche 72 müssen dabei auf geeignete Weise auf der Läuferoberfläche festgelegt und gegen auftretende Zentrifugalkräfte gesichert sein. Wie in Fig. 2 dargestellt, können die Isolierschläuche oder Rohrkupplungen 72 in eine geeignete Vergußmasse 74 eingebettet sein und außerdem durch Befestigungsringe 100 festgehalten werden. Die Verbindungsstücke 73 verlaufen achsparallel in den Nuten 75 der Lauferoberfläche und werden darin durch die Keile 77 festgehalten.

Die Kühlflüssigkeit aus der Ringkammer 67 wird jedoch auch zum Kühlen der außenliegenden Enden der Verbindungsstücke 47 verwendet. Zu diesem Zweck ist - wie in den Pig. 2 und 6 dargestellt - eine aus der Ringkammer 67 herausführende Rohrleitung 78 mit einer weiteren Rohrleitung 79 durch ein Isolierstück verbunden, das ähnlich wie die oben beschriebenen Rohrkupplungen 72 ausgebildet ist. Die Rohrleitung 79 endet in einem ringförmigen Zwischenstück 80, das das auSenliegeade Ende des Verbindungsstückes 47 umschließt. Dieses Verbindungsstück 47 ist dabei als Schraubbolzen aiss Kupfer aaage-

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bildet und in einer Isolierhiilse 81 durch eine Bohrung in der Läuferwelle 30 geftihrt und in die Erregeratromleitung 40 eingeschraubt. Das Kopfteil dieses Verbindungsstückes 47 ist nunmehr mit einer Ringnut versehen. Diese Ringnut nimmt das Zwischenstück 80 auf, das umlaufende Kanäle 82 für die Kühlflüssigkeit aufweist. Auf der Abströmseite ist ein Hohlleiter 83 durch Hartlöten oder auf andere Weise mit dem ringförmigen Zwischenstück 80 verbunden und verläuft anschließend achsparallel in eine Nut 84 in der Lauferoberfläche. Dieser Leiter 83 ist von einer Isolierung 85 umgeben und wird durch Keile 86 in der Nut 84 festgehalten, wie das in Fig. 7 im Querschnitt näher dargestellt ist. Die Kühlflüssigkeit fließt nunmehr aus der Ringkammer 67 durch die Rohrleitung 78 und in den Ringkanal 72, wo sie das Kopfteil der Verbindungsstücke 47 umströmt und diese kühlt, und fließt dann durch die Bohrung 87 des Leiters 83. Dieser Leiter 83 leitet den Erregerstrom in die Läuferwicklung 27 und wird durch die Kühlflüssigkeit gekühlt.

Die Temperatur der Kühlflüssigkeit, die durch den Ringkanal 24 in die Läuferwelle fließt und dabei Wärme von den achsparallelen Erregerstromleitern 40 und 41 aufnimmt, steigt während des Betriebes der Maschine an, wobei die Temperatur der Rohre 48 und 49 über die der Läuferwelle 30 ansteigen wird. Da diese Rohre im allgemeinen aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, dessen Wärmedehnung größer als diejenige des Legierungsstahles für die Läuferwelle ist, muß eine Wär medehnung zwischen beiden Teilen möglich sein, so daß keine MaterialspanKUBgeii und Deformationen entstehen, wie sie bei einer starren Befestigung der Rohre auftreten würden. Dazu ist in der radialen Bohrung 65 außerhalb des Auskleidungsrohrstlickes 65 eine G-leithiilae 89 angeordnet, die am äußeren Rohr 49 befestigt ist und so an dieser Stelle das äußere Rohr in seiner koaxialen Lage hält. Ein an den Rohren 48 und 49 befestigter Ring 90 umgibt das Verbindungsstück 47 und

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dichtet den Ringkanal ähnlich dem oben beschriebenen Ring 52 ab. Zwischen dem Verbindungsstück 47 und dem Ring 90 besteht genügend Spielraum, um eine geringe axiale Verschiebung der Rohre 48 und 49 zu ermöglichen. Die Rohre 48 und 49, das Kupplungsstück 55 und das Zuleitungsrohr 36 sind demzufolge in der Wellenbohrung zum Ausgleich von verschiedenen Wärmedehnungen in axialer Richtung frei beweglich, wobei zwischen dem Verbindungsstück 44 auf der Erregerseite und dem Ring 52 genügend Spiel vorhanden ist, um eine derartige Bewegung zu ermöglichen. Das Problem unterschiedlicher Wärmedehnungen wird also auf einfache und wirkungsvolle Art dadurch gelöst, daß das gesamte Kühlsystem nur an einer Stelle befestigt ist und somit die notwendigen axialen Verschiebungen möglich sind.

Die durch die Verbindungsstücke 73 in die Läuferwicklung eingeleitete Kühlflüssigkeit fließt durch die Kanäle in den Leitern 27 der Wicklung an das andere Ende des Läufers und wird dort durch Verbindungsstücke 91 hinausgeleitet. Diese Verbindungsstücke 91 sind ähnlich angeordnet und lagegesichert wie auf der Eintrittsseite und münden in einer weiteren Ringkammer 92, von wo aus die aufgewärmte Kühlflüssigkeit durch radiale Bohrungen 93 in die Läuferwellenbohrung 33 am turbinen seitigen Ende des Generatorläufers gelangt und kann von hier aus in herkömmlicher Weise abgeleitet werden. Bei dem dargestellten Ausftthrungsbeispiel nach Fig. 1 ist angrenzend an die radialen Bohrungen 93 die Wellenbohrung 33 durch eine Trennwand 94 verschlossen, so daß die durch die Bohrung 93 radial einwärts strömende Kühlflüssigkeit durch weitere radiale Bohrungen 95 in eine feststehende Auffangkammer 96 gelangen kann, die die Läuferwelle umgibt und in geeigneter Weise abgedichtet sein muß. Auch hierbei sind alle Kühlwasserfiihrungen mit rostfreiem Stahl ausgekleidet.

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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Führung der Kiihlwasserleitungen wird eine optimale Kühlung aller sich erwärmenden Teile mit einfachen technischen Mitteln gewährleistet. Die Kühlflüssigkeit wird dabei an derjenigen Stelle in die Welle eingeleitet, wo der niedrigste Druck erforderlich ist und damit Dichtungg- und Einleitungsprobleme am geringsten sind. Darüber hinaus sind Überleitungsstücke vorgesehen, die den Obergang der Kühlflüssigkeit aus der axialen Wellenbohrung in den einen größeren Durchmesser aufweisenden Ringkanal erleichtern, damit die in üblicher Weise in der Läuferwellenbohrung angeordneten achsparallelen Erregerstromleiter umströmt und sicher gekühlt werden. Auf diese Welse wird eine sehr wirksame Konstruktion unter geringstem Strömungsverlust und geringen Dichtungsproblemen erreicht. Das durch die Notwendigkeit einer korrosionsbeständigen Auskleidung der Kühlflüssigkeitekanäle entstandene Problem der verschiedenen Wärmedehnungen wird ebenfalls in einfacher Weise dadurch gelöst, daß die die Kühlflüssigkeit führenden Rohre und das Kupplungsstück in axialer Richtung frei beweglich angeordnet sind. Somit ist eine wirksame Kühlung aller stromführenden Teile des Läufers gewährleistet.

10 Patentansprüche
7 Fig.

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Claims

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M.JTurbogenerator mit fltissigkeitsgekiihlter Läuferwicklung ^-^ und Zuführung der Kühlflüssigkeit vom erregerseitigen Ende der Läuferwelle her durch eine axiale Wellenbohrung und über von dieser abzweigende und in einer Ringkammer am We11enumfang Bündende radiale Kanäle sowie Verbindungskanäle von dieser Ringkammer zu den Leitern des einen Wickelkopfes und Abführung der Kühlflüssigkeit vom anderen Wickelkopf, sowie mit in der Welle verlegten Erregerstromleitern, die an ihren Enden über radiale Verbindungsstücke mit den Gleichstrompolen der Erregermaschine einerseits und «it der Läuferwicklung andererseits verbunden sind, gekennzeichnet durch einen die axial in der Wellenbohrung (33) geführten Erregerstromleiter (40, 41) auf ihrer gesamten Länge umgebenden Ringkanal (24) für die Kühlflüssigkeit, von dem die radialen Kanäle (65) abzweigen und der über ein die Kühlflüssigkeit führendes Kupplungsstück (55) mit dem axialen Kühlwasserzuführungskanal (36) am erregerseitigen Wellenende (23) in Verbindung steht.
2. Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (24) von zwei konzentrischen Rohren (48, 49) gebildet ist, deren inneres Rohr (48) an den Erregerstromleitern (40, 41) dicht anliegt und deren äußeres Rohr (49) über gleitende Abstandshalter (51) mit Abstand zur Wandung der axialen Wellenbohrung (33) geführt ist.
3. Turbogenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Verbindungsstücke (44, 47) zu den Erregerstromleitern (40, 41) durch den Ringkanal (24) und die diesen Kanal begrenzenden Rohre (48, 49) hindurchgeführt sind.

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4. Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung vor den radialen Verbindungsstücken (47) zu der Läuferwicklung (26) liegenden radialen Kühlflüssigkeitskanäle (65) mit Rohrstücken (66) ausgekleidet sind, die ihrerseits mit dem äußeren Rohr (49) des Ringkanals (24) fest verbunden sind.
5. Turbogenerator nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet, daß i» Bereich der Einmündungen der radialen Kühlflüssigkeitskanäle (65) im Ringkanal (24) Ablenkbleche (70) derart angeordnet sind, daß die Kühlflüssigkeit zunächst zu den Verbindungsstücken (47) der Läuferwicklung (26) geführt ist.
6· Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (55) eine axiale Eintrittsbohrung (56) und von dort ausgehende und in den Ringkanal (24) mündende Bchrägradial nach außen verlaufende Verbindungsbohrungen (57) für die Kühlflüssigkeit aufweist.
7. Turbogenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die axiale Eintrittsbohrung (56) des Kupplungsstückes (55) ein in der axialen Bohrung (34) des erregerseitigen Wellenendes (35) verlaufendes Rohr (36) zur Einleitung der Kühlflüssigkeit angeschlossen ist.
8. Turbogenerator nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit von der die radialen Kühlflüssigkeltskanäle (65) umgebenden Ringkammer (67) zunächst in einen den Kopf des radialen Verbindungsstückes (47) umgebenden Kühlkanal (82) und von dort zu dem einen Wickelkopf (28) der Läuferwicklung (26) geführt ist.
9. Turbogenerator nach eLnem der Ansprüche I bis 8» dndurch geksnri ze lehne t, daC das Kupp Lunges tück (55) mJLt KühLwas?£>« r~

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anschlußrohr (36) und die den Ringkanal (24) begrenzenden Rohre (48, 49) axial verschiebbar mit einem i'ixpunkt an den radialen Kiihlfliissigkeitskanaälen (65) gelagert sind.
10. Turbogenerator nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche, die Kiihlfliissigkeit führenden Teile (36, 55, 48, 49, 66) aus rostfreiem Stahl bestehen.

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