DE2253687B2 - Direkt fluessigkeitsgekuehlter laeufer einer elektrischen maschine - Google Patents
Direkt fluessigkeitsgekuehlter laeufer einer elektrischen maschineInfo
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen direkt flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elektrischen Maschine mit
einer aus Hohlleitern aufgebauten Läuferwicklung mit innerhalb der Läuferwelle und des Läuferballens angeordneten
Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen, die mit mindestens einer Verteilerkammer und mit
mindestens einer Abführkammer eines Kühlflüssigkeitssammiers in Verbindung stehen, in die die Hohlleiter
über in dem Kühlflüssigkeitssammler ausgebildete Axialkanäle münden, die bis an dessen axial außenliegende
Stirnseite geführt sind und dort mittels jeweils eines Stopfens verschlossen sind, wobei auch die Verteiler-
und Abführkammer von außen über Stopfen verschließbar
sind. Ein derartig direkt flüssigkeitsgekühlter Läufer ist aus der DT-OS 20 64 692 bekannt.
Bei dieser bekannten Ausbildung sitzt der Kühlflüssigkeitssammler auf der Läuferwelle und er selbst sowie
alle Verbindungsstellen der Flüssigkeitskanäle sind den Läuferschwingungen unterworfen, was die Gefahr
des vorzeitigen Undichtwerdens mit sich bringt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausbildung be- 6s
trifft die Zugänglichkeit der Abdichtungen, da die Stopfen nur den Zugang zu den Dichtelementen in den
Axialkanälen eröffnen, während die Dichtelemente in den Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen der
Läuferwelle unzugänglich bleiben bzw. nur unter Demontage des Läuferendes zugänglich werden.
Aus der DT-OS 14 88 708 ist ein mit freiliegenden Wickelkopfkappen versehener Läufer bekannt, bei dem
der Kühifiüssigkeitssammler an dem freien Ende einer
der Wickelkopfkappen befestigt ist. Auch bei dieser bekannten Ausbildung ist jedoch keine Befreiung des
Flüssigkeitskühlsystems von Vibrationen erreicht. Hier ist ein durch eine Ausdrehung der Welle gebildeter
Ringkanal sowohl mit den Verteiler-Ringleitungen des Kühlflüssigkeitssammiers über besondere Kanäle verbunden,
als auch mit den elektrischen Hohlleitern über weitere Kanäle. Über diese Verbindungskanäle werden
die Schwingungen der Läuferwelle auf den Ringkanal übertragen, wodurch wiederum deren Abdichtung jn
Frage gestellt ist.
Hinzu kommt, daß die Dichtungs- und Isolierelemente
sowohl in den Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen des Läufers, als auch im Bereich innerhalb der
Wickelkopfkappe gelegen sind, wodurch auch hier die Zugänglichkeit leidet und Inspektionen überhaupt nur
nach erheblichen Demontagearbeiten möglich werden, welche wiederum die Abdichtung in Mitleidenschaft
ziehen. Für diese bekannte Ausbildung ist auch eine große Anzahl von Verbindungsstellen zwischen stromleitenden
und isolierenden Elementen charakteristisch, welche zum großen Teil an schwer zugänglicher Stelle
gelegen sind.
Wenn man berücksichtigt, daß die bei Drehzahlen von bis zu 3000 U/min in der Kühlflüssigkeit wirkenden
Fliehkräfte zu Drücken bis 200 at führen, so ist zu sehen, daß für die Zuverlässigkeit des Turbogenerators
die Abdichtung des Kühlsystems von entscheidender Bedeutung ist, sowie für Inspektionen und Reparaturen
eine leichte Zugänglichkeit der Dichtstellen erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es mithin, einen Läufer der gattungsmäßig vorausgesetzten Bauart
zu schaffen, bei dem sämtliche Dichtungsstellen zwischen den in dem Kühlflüssigkeitssammler mündenden
Rohren und diesem auf einfache Weise zugänglich sind und wobei eine wirksame Schwingungsentkopplung
des Kühlflüssigkeitssammiers von der Welle erreicht ist.
Diese Aufgabe wird bei einem direkt flüssigkeitsgekühlten Läufer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß bei einem mit freiliegenden Wickelkopfkappen versehenen Läufer mit an dem
freien Ende einer der Wickelkopfkappen befestigtem Kühlflüssigkeitssammler die Verteilerkammer und die
Abführkammer an der der Läuferwelle zugewandten Innenumfangsfläche des Kühlflüssigkeitssammiers angeordnet
sind, die einerseits über weitgehend radial innerhalb des Kühlflüssigkeitssammiers verlaufende Bohrungen
mit dem die Hohlleiter verlängernden Axialkanälen und andererseits über axial weitgehend längs der
gesamten Wickelkopfkappenlänge frei verlaufende Rohre mit den innerhalb der Läuferwelle und des
Läuferballens angeordneten Kühlflüssigkeitszuführ- und -abführleitungen in Verbindung stehen, wobei die
axial verlaufenden Rohre ebenfalls von der axial außenliegenden Stirnseite des Kühlflüssigkeitssammiers zugänglich
sind.
Es ist zweckmäßig, wenn die axial verlaufenden Rohre in Nuten der Läuferweile untergebracht sind.
Bei der vorgeschlagenen Ausbildung sind keine Abdichtungen der Radialkanäle notwendig und vorhanden
und die Stopfen eröffnen den Zugang zu allen Dichtungsstellen und es können die einzelnen Dichtungselemente
ausgewechselt werden, ohr? daß die Dichtheit der anderen Elemente leidet, die keiner Auswechslung
bedürfen. Weiterhin können keine Biegungen und Vibrationen der Läuferwelle auf den Kühlflüssigkeitssammler
übertragen werden und die Verbindungsstellen sind nicht der Gefahr des Undichtwerdens aufgesetzt.
Damit ist die Zuverlässigkeit des Turbogenerators wesentlich erhöht.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausiührungsbeispielen weiter erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 den Längsschnitt durch ein Läuferende mit
einem Kühlflüssigkeitssammler, dessen Verteiler- und
Abführkammern in verschiedenen Querebenen liegen,
F i g. 2 den Längsschnitt durch einen Kühlflüssigkeitssammler, dessen Verteiler- und Abführkammer in
der gleichen Querebene liegen,
F i g. 3 den Schnitt gemäß 111-111 aus F i g. 2.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausbildung hat der Läufer 1 eine Wicklung aus voneinander durch Zwischenlagen
3 isolierten blanken Hohlleitern 2. Die Hohlleiter 2 der Wicklung sind in das aktive Eisen 4 des Läufers 1
eingebettet und ragen zum Teil daraus hervor. An je zwei Hohlleitern 2 des aus dem aktiven Eisen 4 hervorragenden
Wicklur.gsteils sind mit dem Kühlflüssigkeitssammler 6 über die Axialkanäle 7 verbundene Stutzen 5
befestigt. Der Kühlflüssigkeitssammler 6 ist sn der freiliegenden Wickelkopfkappe 8 angeordnet, die mit ihrer
Seite 9 am aktiven Eisen 4 des Läufers befestigt und gegen Längsbewegungen durch eine Mutter 10 und
einen Keil 11 gesichert ist.
Der Kühlflüssigkeitssammler 6 weist den Axialkanälen 7 auch eine Verteilerkammer 12 und eine Abfuhrkammer
13 auf, die in Form von ringförmigen Hohlräumen ausgeführt sind. Die Verteilerkammer 12 und die
Abführkammer 13 habe:n Verbindung mit den Axialkanälen 7 über in den Radialebenen des Kühlflüssigkeitssammlers
6 liegende Bohrungen 14.
Die Verteilerkammer 12 und die Abführkammer 13 haben mit den Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen
15 der Welle 16 des Läufers 1 über längs verlaufende Rohre 17 Verbindung, deren eine Enden 18 an
die Leitungen 15 am Fuß 19 des Kernes aus aktivem Eisen 4 und deren andere Enden 20 an öffnungen 2!
der Verteilerkammef 12 bzw. der Abführkammer 13 angeschlossen sind.
Die beiden Enden 18 und 20 jedes der Rohre 17 sind durch Einlagen 22 und 23 abgedichtet. Die Axialkanäle
7 reichen bis an die vom Läufer abgewandte Stirnfläche 24 des Kühlflüssigkeitssammlers und ihre Enden sind
durch Verschlußschrauben 25 und 26 bzw. im Kühlfiüssigkeitssammler durch Stopfen 27 verschlossene öffnungen.
Der vorstehend beschriebene Kühlflüssigkeitssammler wird bei einer Läuferwicklung mit abwechselnden
Druck- und Abfluß-Leitungsenden eingesetzt. Falls dia aus dem aktiven Eisen des Läuferkernes herausragenden
Druck- und Abfluß-Leitungsenden zu Bündeln zusammengefaßt sind, von denen jedes ausschließlich
Druck- oder Abfluß-Leitungsenden enthält, wird ein Kühlflüssigkeitssammler 6a gemäß F i g. 2 und 3 eingesetzt,
der sich dadurch unterscheidet, daß die Verteilrrkammern
12a und die Abführkammern 13a in einem ringförmigen Hohlraum 28 des Kühlflüssigkeitssammlers
6a liegen, der durch radiale Zwischenwände 29 in die Kammern 12a und 13a bildende Abschnitte getrennt
ist.
Die Kühlflüssigkeit gelangt aus den Kühlflüssigkeitszufuhr-
und -abführleitungen 15 der Welle 16 in die Rohre 17 und von dort in die Verteilerkammer 12 oder
12a und strömt durch die Bohrungen 14 oder 14a in die Axialkanäle 7 oder 7a. Dann gelangt sie durch die Stutzen
5 in die Hohlleiter 2 der Wicklung des Läufers 1 und durchströmt diese. Der Rücklauf der Kühlflüssigkeit
geschieht in entsprechender Weise.
Der Zugang zu den Isolier- und Dichtungsteilen des Kühlflüssigkeitssammlers erfolgt durch ein einfaches
Abschrauben der Verschlußschrauben 25, 26 und der Stopfen 27.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Direkt flüssigkeitsgekühlter Läufer einer elektrischen
Maschine mit einer aus Hohlleitern aufgebauten Läuferwickiung mit innerhalb der Läuferwelle
und des Läuferballens angeordneten Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen, die mit mindestens
einer Verteilerkammer und mit mindestens einer Abführkammer eines Kühlflüssigkeitssamm- !0
krs in Verbindung stehen, in die die Hohlleiter über
in dem Kühlflüssigkeitssammler ausgebildete Axialkanäle münden, die bis an dessen axial außenliegende
Stirnseite geführt sind und dort mittels jeweils eines Stopfens verschlossen sind, wobei auch die '5
Verteiler- und Abführkammer von außen über Stopfen verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem mit freiliegenden Wikkelkopfkappen (8) versehenen Läufer (1) mit an
dem freien Ende einer der Wickelkopfkappen (8) befestigtem Kühlflüssigkeitssammler (6; 6a) die Verteilerkammer
(12; 12a) und die Abführkammer (13; 13a) an der der Läuferwelle (16) zugewandten Innenumfangsfläche
des Kühlflüssigkeitssammiers (6; 6a) angeordnet sind, die einerseits über weitgehend
radial innerhalb des Kühlflüssigkeitssammiers verlaufende Bohrungen (14) mit dem die Hohlleiter (2)
verlängernden Axialkanälen (7) und andererseits über axial weitgehend längs der gesamten Wickelkopfkappenlänge
frei verlaufende Rohre (17) mit den innerhalb der Läuferwelle und des Läuferballens
angeordneten Kühlflüssigkeitszufuhr- und -abführleitungen in Verbindung stehen, wobei die axial
verlaufenden Rohre (17) ebenfalls von der axial außenliegenden Stirnseite des Kühlflüssigkeits-Sammlers
(6; 6a) zugänglich sind.
2. Direkt flüssigkeitsgekühlte.· Läufer nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Rohre (17) in Nuten der Läuferwelle (16)
untergebracht sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2253687A DE2253687C3 (de) | 1972-11-02 | 1972-11-02 | Direkt flüssigkeitsgekühlter Läufer einer elektrischen Maschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2253687A DE2253687C3 (de) | 1972-11-02 | 1972-11-02 | Direkt flüssigkeitsgekühlter Läufer einer elektrischen Maschine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2253687A1 DE2253687A1 (de) | 1974-05-16 |
DE2253687B2 true DE2253687B2 (de) | 1976-02-26 |
DE2253687C3 DE2253687C3 (de) | 1979-02-08 |
Family
ID=5860683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2253687A Expired DE2253687C3 (de) | 1972-11-02 | 1972-11-02 | Direkt flüssigkeitsgekühlter Läufer einer elektrischen Maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2253687C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3028177A1 (de) * | 1980-07-25 | 1982-02-25 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Fluessigkeitsgekuehlter generator |
-
1972
- 1972-11-02 DE DE2253687A patent/DE2253687C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3028177A1 (de) * | 1980-07-25 | 1982-02-25 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Fluessigkeitsgekuehlter generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2253687A1 (de) | 1974-05-16 |
DE2253687C3 (de) | 1979-02-08 |
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