DE2249224A1 - AC GENERATOR - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Description
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TIIE ENGLISH ELECTRIC COMPANY LIMITED, London, GroßbritannienTIIE ENGLISH ELECTRIC COMPANY LIMITED, London, Great Britain
WechselstromgeneratorAlternator
Die Erfindung bezieht sich auf Wechselstromgeneratoren und befaßt sich insbesondere mit großen Wechselstromgenerataren. Bei großen Wechselstromgeneratoren, wie sie z.Zt. entwickelt und hergestellt werden, ist die erzeugte Leistung so groß, daß die Ankeranschlußleitungen so große Ströme führen müssen, daß sich die benachbarten Metallteile durch induzierte Wirbelströme zu stark erwärmen können.The invention relates to alternators and is particularly concerned with large alternating current generators. In the case of large alternators, as they are currently developed and are produced, the power generated is so great that the armature connection lines have to carry such large currents, that the neighboring metal parts are induced by eddy currents can heat up too much.
Beispielsweise müssen bei einem großen Generator, der ein umschließendes Gehäuse aufweist und in dem Wasserstoff zur Kühlung seiner Teile umströmt, die Ankeranschlußleiter durch das Gehäuse des Generators gasundurchlässig durchgeführt werden, wobei sich für diese Durchführung insbesondere Metallhalterungsteile eignen, und es kann folglich sein, daß diese Halterungsteile in nicht mehr zulässiger Weise erhitzt werden. Außerdem können Wirbelströme, die in den sich neben den Anschlußleitern befindenden Metallteilen des Generatorgehäuses induziert werden,- auch dazu führen, daß das Gehäuse oder mindestens Teile davon zu stark erwärmt werden.For example, in the case of a large generator that has an enclosing housing and in which hydrogen is used Cooling of its parts flows around, the armature connection conductor is carried out gas-impermeable through the housing of the generator are, in particular metal holder parts are suitable for this implementation, and it may therefore be that these Bracket parts are heated in a way that is no longer permissible. In addition, eddy currents can be generated in the areas next to the connecting conductors located metal parts of the generator housing are induced, - also lead to the housing or at least Parts of it are heated too much.
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Gemäß der Erfindung ist ein Wechselstromgenerator vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß seine wechselstromführenden Wicklungsanschlußstücke einen elektrisch isolierten Stromleiter, der mit Hilfe eines metallischen Halterungsteils in je eine Öffnung des Gehäuses des Generators eingepaßt und in dieser befestigt ist, und mindestens einen mit dem Halterungsteil in gutem thermischem Kontakt stehenden Kanal aufweist, der einen Strömungsweg für ein Kühlmittel zur Kühlung des Halterungsteils bildet.According to the invention, an alternator is provided, which is characterized in that its alternating current-carrying winding connection pieces have an electrically insulated current conductor, which fitted with the help of a metallic holder part in each opening of the housing of the generator and in this is attached, and has at least one with the holding part in good thermal contact channel, the one Forms a flow path for a coolant for cooling the holder part.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil einen Flansch sowie einen axial verlaufenden Teil mit einer zentrischen Bohrung, in der der isolierte Stromleiter befestigt ist, aufweist und daß der radial verlaufende Flansch, durch den das Halterungsteil an dem Gehäuse des Generators befestigt ist, mindestens einen Kanal aufweist, durch den das Kühlmittel um den Flansch herum strömt.A further development of the invention is characterized in that the mounting part has a flange and an axially extending one Part with a central bore in which the insulated conductor is attached, and that the radial extending flange, through which the mounting part is attached to the housing of the generator, has at least one channel, through which the coolant flows around the flange.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann ferner so weitergebildet sein, daß mindestens ein Kanal dem Gehäuse und daß mindestens ein Kanal dem Halterungsteil zugeordnet sind.The arrangement according to the invention can also be developed so that at least one channel is the housing and that at least a channel are assigned to the mounting part.
Der oder die Kanäle können direkt an dem Halterungsteil vorgesehen sein und sie sind vorzugsweise in dem Halterungsteil angebracht. Andererseits können der oder die Kanäle an dem Generatorgehäuse dicht neben dem Flansch des Halterungsteils vorgesehen sein und sie sind vorzugsweise dann in dem Gehäuse ausgebildet.The channel or channels can be provided directly on the mounting part and they are preferably mounted in the holder part. On the other hand, the channel or channels on the Generator housing can be provided close to the flange of the mounting part and they are preferably then in the housing educated.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Die Figuren zeigen dabei ein Anschlußstück, welches sich für große Wechselströmgeneratoren eignet, in deren Gehäuse Wasserstoff umströmt. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the drawings. The figures show a connector which is suitable for large alternating current generators with hydrogen in their housing flows around. In the drawings show:
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teils des Anschlußleiters, der in einen Teil des Gehäuses des Generators eingepaßt ist,Fig. 1 is a partially sectioned view of part of the Connecting conductor which is fitted into part of the housing of the generator,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Teils der Anordnung nach Fig. 1 undFigure 2 is a schematic view of part of the arrangement according to Fig. 1 and
Fig. 3 und h eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Anordnung nach den Fig. 1 und 2,FIGS. 3 and h is a schematic view of a modified embodiment of the arrangement according to FIGS. 1 and 2,
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In Fig. 1 ist ein Teil eines Maschinengehäuses 10 dargestellt, welcher natürlich auch Teil einer getrennten Mschlußkammer sein kann, die mit dem Hauptkörper des Maschinengehäuses verbunden ist und in der sich auch Wasserstoff befindet. In dem Maschinengehäuse ist eine öffnung 11 vorgesehen und in diese öffnung ist ein Halterungsteil 12 eingepaßt welches Flansche aus nichtmagnetischem Metall aufweist. Das Halterungsteil 12 weist einen in axialer Richtung verlaufenden Teil 13 und einen in radialer Richtung verlaufenden Flansch 14 auf, dessen äußerer Rand an dem Rand der Öffnung 11 mit Hilfe von Einrichtungen, die nicht dargestellt sind, befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Flansch und dem Gehäuse ist gasundurchlässig, wie es sich bei der Verwendung eines Dichtrings 15 ergibt. Der axial verlaufende Teil 13 des Halterungsteil v/eist eine zentrische Bohrung auf, in der ein hohler Stromleiter 16 befestigt ist, der eine zentrische Bohrung 17 aufweist und der von einer elektrischen Isolierung 18 umgeben ist. Das Halterungsteil 12 sitzt gut auf der Isolierung 18 auf und kann deshalb in bekannter V/eise auf dem isolierten Stromleiter aufgeschrumpft sein. Eine Kappen- ν mutter 20 ist in einen Gewindeteil 21 des Halterungsteils 13 eingeschraubt und bildet mit der zugehörigen Abdichteinrichtung 22 innerhalb der Kappenmutter eine gasundurchlässige Abdichtung. Die zentrische Bohrung 17 des Stromleiters bildet einen Weg zum Durchlaß eines Kühlmittels zur Kühlung des Leiters, wobei ein Strömungsmittel, wie Gas oder Wasser, durch die Bohrung geleitet wird.In Fig. 1 a part of a machine housing 10 is shown, which of course also part of a separate terminal chamber may be connected to the main body of the machine case and in which there is also hydrogen. An opening 11 is provided in the machine housing and into this opening a mounting part 12 is fitted which has flanges made of non-magnetic metal. The holder part 12 has a portion 13 extending in the axial direction and a flange 14 extending in the radial direction, the outer one Edge is attached to the edge of the opening 11 by means of means which are not shown. The connection between the flange and the housing is impermeable to gas, as is the case with the use of a sealing ring 15. The axially running one Part 13 of the holder part v / eist a central bore in which a hollow conductor 16 is attached, the one has central bore 17 and which is surrounded by electrical insulation 18. The holder part 12 is seated well the insulation 18 and can therefore be shrunk onto the insulated conductor in a known manner. A cap ν nut 20 is screwed into a threaded part 21 of the holder part 13 and forms with the associated sealing device 22 a gas-impermeable seal inside the cap nut. The central bore 17 of the conductor forms a Path of passage of a coolant for cooling the conductor, with a fluid such as gas or water passing through the bore is directed.
Der Flansch 14 weist eine kreisförmige Vertiefung auf, über die eine ringförmige Platte 25 geschweißt ist, so daß in dem Flansch ein kreisförmiger Kanal 26 rechteckförmigen Querschnitts entsteht. In dem Gehäuse befindet sich ein ähnlicher kreisförmiger Kanal 27, der durch eine Vertiefung und eine zugehörige ringförmige Platte 28 gebildet wird.The flange 14 has a circular recess over it which an annular plate 25 is welded so that in the flange a circular channel 26 of rectangular cross-section arises. In the housing there is a similar circular channel 27, which is formed by a recess and an associated annular Plate 28 is formed.
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In Fig. 2 ist der kreisförmige Kanal 26 in dem Flansch mit einem Einlaß 30 für das Kühlmittel und einem diametral gegenüberliegenden Auslaß 31 dargestellt. Das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, wird mit Hilfe einer Einrichtung (die nicht dargestellt ist) dem Einlaß 30 zugeführt, woraufhin sich dann das Kühlmittel in zwei Ströme aufteilt, die um den Flansch herum fließen, woraufhin es dann an dem Auslaß 31 abgegeben wird.In Fig. 2 the circular channel 26 is in the flange with one inlet 30 for the coolant and one diametrically opposite one Outlet 31 shown. The coolant, preferably water, is supplied with the aid of a device (not shown is) fed to inlet 30, whereupon the coolant then splits into two streams around the flange flow, whereupon it is then discharged at the outlet 31.
In Fig. 3 sind der Einlaß 30 und der Auslaß 31 schematisch so dargestellt, daß sie in der Platte 25 vorgesehen sind, so daß sich der Einlaß und der Auslaß innerhalb des Maschinengehäuses befinden.In Fig. 3, the inlet 30 and the outlet 31 are shown schematically as being provided in the plate 25 so that the inlet and outlet are located inside the machine housing.
In Fig. 4 sind der Einlaß 30 und der Auslaß 31 schematisch so in dem Flansch vorgesehen, daß sowohl der Einlaß 30, als auch der Auslaß 31 sich außerhalb des Maschinengehäuses befinden.In Fig. 4, the inlet 30 and the outlet 31 are schematically provided in the flange so that both the inlet 30, and the outlet 31 is located outside the machine housing.
Der Einlaß 30 und der Auslaß 31 können dicht nebeneinander angeordnet sein und es ist dann in dem Kanal direkt zwischen ihnen eine Strömungsabsperrung vorgesehen. Bei einer solchen Anordnung befindet sich ein einziger Kanal in dem Flansch, der beinahe vollständig um den Flansch herumgeführt ist, so daß ein kreisförmiger sich beinahe um 36O0 erstreckender Kühlkanal entsteht. Bei einer solchen Anordnung können der Einlaß und der Auslaß für das Kühlmittel entweder innerhalb oder außerhalb des Maschinengehäuses vorgesehen sein, wie es anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben worden ist.The inlet 30 and the outlet 31 can be arranged close to one another and a flow shut-off is then provided in the channel directly between them. In such an arrangement, a single channel is in the flange which is almost completely wound around the flange, so that a circular almost formed to 36O 0 extending cooling passage. With such an arrangement, the inlet and the outlet for the coolant can be provided either inside or outside the machine housing, as has been described with reference to FIGS.
Der Kanal 27 in dem Gehäuse ist mit einem Ströraungsmitteleinlaßund-auslaß (nicht dargestellt) versehen, wobei sie beide in irgendeiner V/eise angeordnet sein können, wie es im Zusammenhang mit dem Kanal nach den Fig. 3 und 4 beschrieben wurde.The channel 27 in the housing is provided with a fluid inlet and outlet (not shown), either of which may be arranged in any of the ways described in connection with the channel of Figs.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Kanäle in dem Halterungsteil oder in dem Gehäuse oder in beiden vorgesehen. 309815/0 936In a modified embodiment of the invention, there are several Channels are provided in the holder part or in the housing or in both. 309815/0 936
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Bei einer weiteren Ausführungsforra der Erfindung sind die Kanäle durch Metallteile geeigneten Querschnitts gebildet, die mindestens mit einer Fläche an das Gehäuse oder das Halterungsteil angesetzt sind. Solche Metallteile können Rohre sein, Teile mit U-förmigem Querschnitt oder sogar Teile mit L-förmigem Querschnitt.In a further embodiment of the invention, the Channels formed by metal parts of suitable cross-section, which have at least one surface on the housing or the mounting part are set. Such metal parts can be pipes, parts with a U-shaped cross-section or even parts with an L-shaped one Cross-section.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung könnten ein oder mehrere Kanäle oder Teilkanäle zwischen dem Gehäuse 10 und dem Flansch 14 vorgesehen sein. Durch eine Anordnung könnte beispielsweise durch eine oder mehrere Rillen in dem Halterungsteil oder in dem Gehäuse in einer entsprechenden Oberfläche des Gehäuses oder des Halterungsteils vorgesehen sein und wobei dann durch Schließen der oder jeder Rille ein oder mehrere Kanäle entstehen. Jede solche Anordnung hätte jedoch ziemlich sicher den Nachteil, daß Dichtringe erforderlich wären, um strömungsmitteldichte Kanäle zu bilden.According to a further embodiment of the invention, one or more channels or sub-channels between the housing 10 and the flange 14 may be provided. An arrangement could, for example, be one or more grooves in the mounting part or be provided in the housing in a corresponding surface of the housing or of the mounting part, and then by closing the or each groove, one or more channels are created. Any such arrangement, however, would have been pretty safe the disadvantage that sealing rings would be required to form fluid-tight channels.
Wenn zwar auch ein oder mehrere Kanäle in dem Halterungsteil 12 mit dem metallischen Flansch als sehr geeigneter Weg zur Kühlung des Halterungsteils angesehen werden können, so ist es jedoch nicht notwendigerweise der zweckmäßigste Weg, durch den die Kühlung erreicht werden kann. Wenn beispielsweise ein oder mehrere Kanäle in dem Gehäuse .vorgesehen sind und in dem Halterungsteil kein Kanal vorgesehen ist, dann sind alle oder die Verbindungen und Leitungen, die zur Förderung des Kühlmittels zu und von dem oder den Kanälen notwendig sind, vollständig von dem Anschlußstücke getrennt, so daß nicht nur der Anschlußleiter einfacher ist, sondern daß auch die Kühlanordnung zusammengesetzt werden kann, ohne daß der Anschlußleiter erst in einer bestimmten Lage eingesetzt werden muß. Entsprechend wäre das Ersetzen des Anschlußstücks einfacher.Although one or more channels in the mounting part 12 with the metallic flange as a very suitable way to Cooling of the holder part can be viewed, but it is not necessarily the most convenient way by which cooling can be achieved. If, for example, one or more channels are provided in the housing and in the mounting part If no channel is provided, then all or the connections and lines that are used to convey the coolant to and from the channel or channels are necessary, completely separated from the connecting pieces, so that not only the connecting conductor is simpler, but that the cooling arrangement can be assembled without the connection conductor only in one must be used in a specific location. Accordingly, the replacement of the connector would be easier.
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Die oben beschriebene Anordnung wird bei einem Wechselstromgenerator verwendet, der wassergekühlte Wicklungen aufweist, beispielsweise wassergekühlte Statorwicklungen, wobei dann die Kühlwasserquelle für die Statorwicklungen auch die Kühlkanäle des Anschlußstücks kühlen kann.The arrangement described above is applied to an alternator used, which has water-cooled windings, for example water-cooled stator windings, then the cooling water source for the stator windings can also cool the cooling channels of the connector.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen wurden zwar anhand von großen Wechselstromgeneratoren beschrieben, die in einer Wasserstoff atmosphäre arbeiten, jedoch könnte die erfindungsgemäße Anordnung auch bei anderen Wechselstromgeneratoren verwendet werden,bei denen große Wechselströme durch Stromleiter geleitet werden, die sich dicht neben Metallteilen-befinden.The embodiments of the invention have been described with reference to large alternators, which in a hydrogen working atmosphere, however, the inventive Arrangement can also be used in other alternating current generators, in which large alternating currents are conducted through electrical conductors that are located close to metal parts.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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- 1971-10-08 GB GB4698971A patent/GB1357933A/en not_active Expired
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