DE2337487A1 - Dynamoelektrische maschine mit stroemungsstosseinrichtung - Google Patents
Dynamoelektrische maschine mit stroemungsstosseinrichtungInfo
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Description
Dynamoelektrische Maschine mit StrömungsStoßeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf gasgekühlte, flüssigkeitsgekühlte dynamoelektrische Maschinen und insbesondere auf Mittel zur zeitweisen
und intermittierenden Erhöhung des Volumens der Strömung des flüssigen Kühlmittels durch das Plüssigkeits-Kühlsystem.
Gasgekühlte, flüssigkeitsgekühlte dynamoelektrische Maschinen
verwenden getrennte Systeme, um unterschiedliche Maschinenbauteile zu kühlen. Beispielsweise benutzen grosse Generatoren von Zentralstationen hohle Kupferleiter, die innen durch in Längsrichtung hindurchströmende Flüssigkeit gekühlt werden, für die
verwenden getrennte Systeme, um unterschiedliche Maschinenbauteile zu kühlen. Beispielsweise benutzen grosse Generatoren von Zentralstationen hohle Kupferleiter, die innen durch in Längsrichtung hindurchströmende Flüssigkeit gekühlt werden, für die
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stationäre Hochspannungswicklung des Ankerelementes, während die Rotorwicklungen und andere Teile der elektromagnetischen Struktur
durch Hindurchleiten von Gas gekühlt werden, das auf mehrere Atmosphären komprimiert sein kann, um sein Wärmeabfuhrvermögen
zu vergrössern.
Jedes. Maschinenbauteil muss mit ausreichendem Kühlvermögen für einen sicheren Betrieb für den härtesten Betriebszustand und gemäß
den speziellen technischen Grenzen ausgelegt sein, die für das bestimmte Teil zweckmässig sind. Bei der flüssigkeitsgekühlten
Ankerwicklung ist jeder Ankerleiter,aus vielen getrennt isolier-,
ten Hohlsträngen aufgebaut, die hydraulisch parallel geschaltet Flüssigkeit führen. In ähnlicher Weise sind die Ankerleiter, die
die gesamte Wicklung bilden, hydraulisch gewöhnlich in mehreren parallelen Gruppen verbunden, die häufig zahlenmässig gleich der
Gesamtzahl der Ankerleiter in der Wicklung sind. Diese getrennten Hydraulikkreise werden durch isolierende Hochspannungsschläuche
gespeist und entleert. Eine Auslegungsbedingung für die flüssjgkeitsgekühlte
Wicklung besteht darin, dass ein Verdampfen oder Sieden in irgendeinem hydraulischen Kreis niemals auftreten darf,
da der dabei entstehende Dampf die Strömung in dem bestimmten Hydraulikkreis in drastischer Weise reduzieren könnte, wodurch ein
weiteres Verdampfen oder Sieden und eine nahezu vollständige Strömungsblockierung in dem bestimmten Strang oder Ankerstab in
der Wicklung auftreten würde. Falls eine derartige Dampfblockierung auftreten sollte, könnte der eine Leiter oder Strang
praktisch keine Kühlmittelströmung aufnehmen , während die anderen Leiter weiterhin ihre im wesentlichen normale Menge aufnehmen würden,
wodurch anormale oder gefährlich hohe Temperaturen in dem durch Dampf blockierten Leiter entstehen würden. Eine zusätzliche
Gefahr bei einer derartigen Situation besteht darin, dass sich in den isolierenden Hochspannungs-Auslaßschläuchen Dampf sammeln
kann, die Flüssigkeitssäule unterbrochen werden und hohe dielektrische Beanspruchungen über dem dampfgefüllten Abschnitt des
Schlauches auftreten können, wodurch die Gefahr eines örtlichen Lichtbogens entsteht, der den Schlauch zerstören könnte.
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Der Nennbetrieb einer dynamoelektrischen Maschine,muss die Möglichkeit
transienter Überlastungen und irgendwelche möglichen fehlerhaften Betriebszustände in Rechnung stellen. Da eine Dampfbildung
in dem Flüssigkeitskreis nicht zugelassen werden kann, ist es notwendig, die Ankerwicklung mit einschneidenden Temperaturgrenzen
für den normalen Betriebszustand zu versehen, damit sie für transiente überbelastungen oder einen falschen Betrieb sicher
ist. Diese Grenzen können mittels der vorliegenden Erfindung herabgesetzt
werden, die für zusätzliche Kühlkapazität während kurzer traneienter Überbelaetungsperioden sorgt, indem der Strömungsdurchsatz
vergröesert wird, d.h. das Flüssigkeits-Kühlsystem arbeitet
während dieser Periode "im Stoßbetrieb".
Eiie Dampfbildung in den flüssigkeitsgekühlten Leitern oder Schläuchen
könnte selbstverständlich dadurch unterdrückt werden, dass der Plüssigkeits-Kühlkreis kontinuierlich unter Druck gesetzt
wird. Dies ist jedoch keine wünschenswerte oder zufriedenstellende Lösung, da die mechanischen Beanspruchungen auf die Leiter oder
Schläuche erhöht werden, Brüche hervorgerufen werden können und zusätzlich das vorteilhafte überwachungs- und Schutzsystem nicht
verwendet werden kann, das im folgenden Absatz beschrieben wird.
Gasgekühlte, flüssigkeitsgekühlte dynamoelektrische Maschinen können so ausgelegt sein, dass der Druck des flüssigen Kühlmittels
geringer ist als der Druck des gasförmigen Kühlmittels. Diese Anordnung eignet sich für eine Leckage-Prüfvorrichtung, durch die,
wenn in dem Flüssigkeits-Kühlsystem ein Leck auftritt, gasförmiges
Kühlmittel in das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem gelangt und anschliesserid
von einem Gasanalysierer oder einer äquivalenten Vorrichtung abgetastet wird, woraufhin Alarm gegeben wird. Da der
Druck des gasförmigen Kühlmittels normalerweise höher ist als der Druck des flüssigen Kühlmittels, gelangt das gasförmige Kühlmittel
η das flüssige Kühlmittel und nicht umgekehrt, wodurch eine ernste Beschädigung der Maschine verhindert wird. Deshalb ist
klar, dass das vorstehend beschriebene System von wesentlichem
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Vorteil ist. Es ist ferner klar, dass mit dieser Leckage-Prüfvorrichtung
Anordnungen, die eine Herabsetzung des Druckwertes in dem Flüssigkeitssystem während normaler Betriebsperioden auf
ein Minimum gestatten, wünschenswert sind, wenn die Höhe des Druckes in den gasgekühlten Abschnitten der Maschine möglichst
klein gemacht werden soll, um die StrömungsVerluste zu reduzieren.
Die Kühlmittelgeschwindigkeiten in dem Flüssigkeitskreis werden zeitweise erhöht, wenn das System "einen Stoß" erhält, wodurch die
Drucke im Flüssigkeits-Kühlsystem als ein Nebeneffekt erhöht werden, so dass sie die Drucke in dem Gaskühlsystem überschreiten
könnten. Dies erzeugt eine zeitweilige Einbuße der normalen Leckage-überwachungswirk_jung.
Dies ist jedoch von untergeordneter Bedeutung, da dieser Zustand nur zeitweilig auftritt und die normale
Leckage-Überwachung bei Rückkehr zu "normalen" Betriebsbedingungen
wieder hergestellt wird. Ferner sind üblicherweise im Boden·der dynamoelektrischen Maschine flüssigkeitsempfindliche Überwachungsglieder angebracht, die für ein Warnsignal bei einer Flüssigkeits-Leckage
irgendwelcher Art in der Maschine sorgen, und diese würden betätigt werden, wenn während der Strömungsstoßperiode
eine übermässige Flüssigkeits-Leckage in die Maschine hinein auftritt.
Eine weitere Überlegung bei der Auslegung einer flüssigkeitsgekühlten
Ankerwicklung ist die stationäre Geschwindigkeit der Flüssigkeit, die durch die hohlen Kupferleiter hindurchfliesst. Eine überhöhte
Geschwindigkeit, die über einer längeren Zeit aufrecht erhalten wird, führt zu einer erosiven Zerstörung der Wände des
hohlen Kupferleiters. Andererseits können, wie es erfindungsgemäss ausgenutzt wird, angemessen höhere Werte der Flüssigkeitsgeschwindigkeit
für kurze Perioden verwendet werden, ohne dass die akkumulierte erosive Beschädigung der Hohlleiter in signifikanter
Weise vergrössert wird.
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Ein vollständig unterschiedliches Problem bei der Anwendung von hohlen, flüssigkeitsgekühlten Wicklungen für dynamoelektrische
Maschinen besteht darin, dass in dem Flüssigkeits-Kühlsystem gelegentlich Fremdteilchen vorhanden sein können, selbst wenn das
System mit Filtern versehen ist. Wenn diese Teilchen paramagnetisch
sind, können sie durch die Magnetfelder der Maschine in einem bestimmten Bereich des Hohlleiters festgehalten werden, anstatt dass
sie durch die Auslaßkammer mit der s-trömenden Flüssigkeit herausgespült
werden. Diese Fremdteilchen können das Flüssigkeits-Kühlsystem beschädigen, wenn das System nicht von Zeit zu Zeit gereinigt
wird. Die vorliegende Erfindung kann dazu verwendet werden, das System von Zeit zu Zeit von diesen Fremdteilchen zu reinigen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Strömungsmenge des flüssigen Kühlmittels in dem Flüssigkeits-Kühlmittelsystem
einer dynamoelektrischen Maschine temporär zu erhöhen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das "Sieden" des flüssigen Kühlmittels in der dynamoelektrischen
Maschine während Überlastperioden zu verhindern.
Weiterhin beinhaltet die vorliegende Erfindung Mittel zum Reinigen
des Flüssigkeits-Kühlmittelsystems.
Ferner soll die Grenze nach unten verschoben sein, die von den flüssigkeitsgekühlten Elementen der Maschine eingehalten werden
muss, um Überlastsituationen zu bewältigen, wodurch die spezifische
Leistungsdichte erhöht werden kann.
Diese und andere Aufgaben werden bei einer flüssigkeitsgekühlten, gasgekühlten dynamoelektrischen Maschine, in deren Kühlsystem der
Druck des gasförmigen. Kühlmittels normalerweise den Druck des flüssigen Kühlmittels überschreitet, erfindungsgemäss dadurch
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gelöst, dass eine zusätzliche Menge des flüssigen Kühlmittels in einem Stoßbetriebtank in Reserve gehalten wird, der mit dem
Plüssigkeits-Kühlmittelsystem verbunden ist, um für einen Stoß von flüssigem Kühlmittel in das Plüssigkeits-Kühlmittelsystem als
Reaktion auf eine Abtasteinrichtung oder eine Zeitsteuerung zu sorgen, die in der dynamoelektrischen Maschine vorgesehen ist.
Die Abtasteinrichtung kann thermisch oder elektrisch auf transiente überlastzustände der dynamoelektrischen Maschine ansprechen
und einen Auslöseventilmechanismus betätigen, um den Inhalt des Stoßbetriebtankes zu entleeren. Während der Stoßperiode steigen die
Drucke in dem Flüssigkeitssystem an und können zeitweise den Gasdruck überschreiten. In ähnlicher Weise sind während dieser Periode
die Flüssigkeitsgeschwindigkeiten höher als ihr normaler stationärer Wert. Nachdem jedoch der Auslöseventilmechanismus geschlossen
ist, werden das normale Verhältnis von Gasdruck zu Flüssigkeitsdruck und die normalen Zustände der Flüssigkeitsströmung
wieder hergestellt. Der Stoß des flüssigen Kühlmittels erhöht die normale Wärmeaustauschkapazität des Flüssigkeits-Kühlmittelsystems
während Perioden transienter überlastung der dynamoelektrischen
Maschine und dient auch zur Reinigung des Flüssigkeits-Kühlmittelsystems
von Fremdteilchen. Es kann auch ein planmässiger Stoss des flüssigen Kühlmittels vorgesehen sein, um das System auf einer
periodischen Basis von Fremdteilchen zu reinigen.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand
der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die ZeicHung ist eine teilweise schematisch-e Darstellung von
einem Ausführungsbeispiel einer flüssigkeitsgekühlten, gasgekühlten dynamoelektrischen Maschine, die die vorliegende Erfindung
beinhaltet. Die gestrichelten Linien stellen elektrische Verbindungen dar.
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Die in der Zeichnung dargestellte gasgekühlte, flüssigkeitsgekühlte
dynamoelektrische Maschine 11, wie beispielsweise'ein Turbinengenerator,
enthält ein gasdichtes Aussengehäuse 15, einen Statorkern 19 mit einer hindurchführenden Rotorbohrung 21 und einen
Generatorrotor 25, der in dem Generatorgehäuse und der Rotorbohrung drehbar montiert ist. Um den Innenumfang des Kernes 19
herum angeordnete Nuten enthalten eine mehrphasige Ankerwicklung 22 mit in den Nuten liegenden Abschnitten 22a und Wickelkopfabschnitten
22b und 22c, wie es allgemein bekannt ist.-'
Die dynamoelektrische Maschine ist sowohl gasgekühlt als auch flüssigkeitsgekühlt. Das gasförmige Kühlmittel wird durch einen
Gaseinlaß 29 eingeführt, der von einem nicht gezeigten 'Versorgungstank
mit Gas (gewöhnlich Wasserstoff) gespeist werden kann, wie es in der Zeichnung angedeutet ist. Der Gasdruck innerhalb
des Gehäuses 11 wird durch eine nicht gezeigte Druckreg'eleinrichtung auf einem festen Wert gehalten und liegt typischerweise
mehrere Atmosphären über Atmosphärendruck, um die Wärmetransporteigenschaften des Gases zu vergrössern. Dieses Kühlgas
wird mittels auf der Welle angebrachter Lüfter 23 durch ausgewählte wärmeerzeugende'Teile der dynamoelektrischen Maschine, wie
beispielsweise Rotor und Kernstruktur, gedrückt und durch Wärmetauscher 2k hindurchgeleitet, um Wärme von der dynamoelektrischen
Maschine abzuführen.
Das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem ist allgemein durch ein Rohrleitungs-Strömungsbild
dargestellt, das über und um die vorstehend beschriebene dynamoelektrische Maschine herum mit entsprechenden
Anschlüssen zu dieser angeordnet ist. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung des flüssigen Kühlmittels an. An dem einen Ende
des Generators ist ein Einlaß-Verteilerring 31 für das flüssige
Kühlmittel vorgesehen, der das flüssige Kühlmittel (von einer später zu beschreibenden Quelle) in und durch die mehrphasige
Ankerwicklung leitet mittels elektrisch isolierender Einlaßschläuche 26 und Auslaßschläuche 27 und eines Auslaß-Verteiler-
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ringes 35. In diesem Ausführungsbeispiel, das für flüssigkeitsgekühlte,
gasgekühlte Turbinengeneratoren typisch ist, ist ein
isolierender Einlaßschlauch 26 und ein isolierter Auslaßschlauch
27 normalerweise mit jeder Ankerwicklungsspule in den entsprechenden Wickelkopfabschnitten 22b und 22c verbunden, so dass
alle Spulen hydraulisch parallel arbeiten, obwohl viele Spulen elektrisch in Reihe geschaltet sein können, um die richtige Ausgangsspannung
und mehrphasige Ausgangsleistung zu erhalten.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nicht dargestellt ist, können Teile des Kernelementes 19 durch Flüssigkeit
entweder allein oder zusätzlich zu den Ankerwicklungselementen 22 gekühlt werden. Zahlreiche auf dem Umfang im Abstand angeordnete
Flüssigkeitskreise, die hydraulisch parallel arbeiten, sind auch in diesem Fall erforderlich mit dem gleichen Risiko
der hydraulischen Instabilität zwischen parallelen Strömungskreisen oder der Möglichkeit einer drastischen Herabsetzung der Kühlmittelströmung
in einigen Kreisen auf Grund von Dampfbildung, das in der Ankerwicklung 22 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht. Deshalb
werden auch für dieses Ausführungsbeispiel durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung ähnliche Vorteile erzielt.
Das flüssige Kühlmittel fliesst von dem Auslaß-Verteilerkopf 35 in einen Vorratstank 39» der üblicherweise etwa 2/3 mit flüssigem
Kühlmittel gefüllt ist. Ein Gasüberwachungs- und Warnsystem kann mit dem Vorratstank oberhalb des Flüssigkeitsspiegels verbunden
sein, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um so das Gas (Wasserstoff) zu überwachen, das im Falle einer Leckage im Flüssigkeitssystem
innerhalb des Generatorgehäuses 15 in den Flüssigkeitsstrom mitgerissen wird und dann in den Raum oberhalb des
flüssigen Kühlmittels in dem Vorratstank austritt. Gasüberwachungsund Leckageabtastsysteme sind allgemein bekannt und ein beispielswise
verwendbares System ist in der US-Patentschrift 2 675 493
beschrieben. Der Vorratstank kann mittels einer Entlüftung 41 zur Atmosphäre geöffnet werden.
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Das flüssige Kühlmittel kann von dem Vorratstank mittels einer Hauptpumpe 45 über einen Wärmetauscher 49 und dann durch ein
Regulierventil 51 geleitet werden, wodurch eine Quelle für eine Flüssigkeits-Kühlmitteleinspeisung zum Einlaß-Verteilerkopf 31
und zum Kern 19 gebildet wird. Ferner können ein geeignetes Filter 52, Entmineralisierer, Deionisierer usw. enthalten sein,
falls dies erforderlich ist. Dies bildet den "normalen" Strömungsuir.lauf
des flüssigkeitsgekühlten, gasgekühlten Generators.
Die Einrichtung, durch die das normale Verhältnis von FlüssigkeitB-zu
Gasdrucken aufrechterhalten wird, wird durch einen Druckdifferenzregler
55 gebildet, von dem ein oberer Abschnitt 55a gasförmiges Kühlmittel (Wasserstoff) enthält, das von dem Generatorgehäuse
abgelassen wird; ein unterer Abschnitt 55b des Reglers enthält flüssiges Kühlmittel, das aus dem Flüssigkeits-Kühlsystem
abgelassen wird. Eine durch eine Feder vorgespannte Membran 55c trennt die Flüssigkeit und das Gas und ist auch an einem Ventil
befestigt, das durch Heben der Membran betätigt werden kann, um überschüssiges flüssiges Kühlmittel zum Vorratstank zurückzuleiten,
wodurch unter normalen Betriebsbedingungen ein Flüssigkeitsdruck aufrechterhalten wird, der kleiner als der Gasdruck
ist. In Verbindung mit dem Ventil 59 ist eine Rückleitschleife 6l vorgesehen. Die Ableitung von überschüssigem flüssigem Kühlmittel
aus dem Flüssigkeits-Kühlmittelsystem gestattet die Aufrechterhaltung des gewünschten Druckes des flüssigen Kühlmittels.
Die erfindungsgemässe Strömungsstoßvorrichtung für ein flüssiges
Kühlmittel umfasst einen unter Druck stehenden Vorratstank 65,
der normalerweise mit flüssigem Kühlmittel gefüllt ist, das zur Bewältigung der ungünstigsten vorhersehbaren überbelastung ausreicht.
Der Stoßbetriebtank wird dadurch gefüllt, dass flüssiges Kühlmittel aus dem Flüssigkeits-Kühlmittelsystem mittels einer
Wiederauffüllpumpe 71 stromaufwärts von dem Stoßbetriebtank in eine Strömungsstoßschleife 67 gepumpt wird. Zwischen dem Stoßbetriebtank
und der WiQlerauffüllpumpe ist ein Regulierventil 75
vorgesehen. Unter normalem stationärem Betrieb des Generators wird
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der Inhalt des Stoßbetriebtanks unter hohem Druck gehalten, das Regulierventil 75 ist geschlossen und die Wiederauffüllpumpe 71
ist abgeschaltet. Die WiSierauffüllpumpe wird durch einen Drucksensor
und ein Betätigungselement 72 automatisch betätigt, wenn der Druck im Strömungsstoßtank 65 unter einen eingestellten Anfangswert
abfällt.
Flüssiges Kühlmittel aus dem Strömungsstoßtank ist an einem Eintritt
in das Plüssigkeits-Kühlsystem durch ein Auslöseventil 79 gehindert, das stromabwärts von dem Strömungsstoßtank und zwischen
dem Plüssigkeits-Kühlmittelsystem und dem Strömungsstoßtank angeordnet
ist. Das Auslöseventil schliesst, wenn der Spiegel des flüssigen Kühlmittels unter die Niedrigwert-Abschaltschleife 8l
abfällt.
Das Auslöseventil 79 öffnet in Abhängigkeit von einem Ventilbetätigungs
glied 85, das typischerweise ein durch eine Magnetspule betätigter Mechanismus sein kann, der auf ein elektrisches Signal
anspricht. Mit dem Ventilbetätigungsglied können drei Eingangssignale liefernde Leiter "a", "b" und "c" verbunden sein.
Der Leiter "a" verbindet elektrisch einen Temperatursensor 87 mit
dem Ventilbetätigungsglied. Der Temperatursensor kann eine Anzahl von Thermoelementen enthalten, die zur Abtastung der höchsten
Temperatur in irgendeinem der Auslaßschläuche 27 des Flüssigkeits-Kühlmittelsystems
für die Statorstäbe angeordnet sind. Dies ergibt im allgemeinen ein Temperatursignal, das höchst empfindlich
ist gegenüber irgendwelchen transienten Erhöhungen der Erwärmung, die in der flüssigkeitsgekühlten Ankerwicklung 22 auftritt.
Der Leiter "b" kann elektrisch das Ventxlbetätigungsglied 85
mit einem Ankerstromtransformator 91» der an den Phasenwicklungsklemmen
angeordnet ist, oder mit irgendeiner äquivalenten Vorrichtung des Ankerstromsensors verbinden. Im Falle einer überbelastung
wird ein Signal vom Transformator sum Ventilbetätigungsglied
gesendet, wo_durch das Auslöseventil geöffnet wird,
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Der Leiter "c" ist von dem Ventilbetätigungsglied mit einer Zeitsteuerung
95 verbunden, die derart eingestellt sein kann, dass das Ventilbetatigungsglied in regelmässigen Intervallen betätigt
wird, um das Flüssigkeits-Kühlsystem impulsförmig zu reinigen. Die Zeitsteuerung kann in Verbindung mit entweder stromempfindlichen
oder wärmeempfindlichen Vorrichtungen oder in Verbindung mit beiden Vorrichtungen verwendet werden.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist wie
folgt. Unter normalen Betriebsbedingungen sind die Ventile 75 und 79 geschlossen, während das Ventil 51 offen bleibt. Damit kann
flüssiges Kühlmittel von dem Vorratstank 39 über das offene Regulierventil 51 in die dynamoelektrische Maschine gepumpt und
von dort zum Vorratstank zurückgeleitet werden. Unter diesen Bedingungen überschreitet der Druck des gasförmigen Kühlmittels den
Druck an allen Punkten in dem aktiven Flüssigkeits-Kühlmittelkreis, wobei die Relation durch den Druckdifferenzregler 55 in
Verbindung mit dem Ventil 59 und der Rückleitschleife 61 aufrechterhalten wird. Wenn in dem Flüssigkeits-Kühlkreis innerhalb
des Gehäuses irgendwelche Leckagen auftreten, gelangt Gas in die Flüssigkeit, und dieser Umstand wird durch das Lecküberwachungsund
Warnsystem abgetastet.
Wenn entweder der Temperaturfühler oder·der Ankerstromfühler
(Ankerstromtransformator) eine überbelastung der dynamoelektrischen
Maschine abtastet, signalisiert dieser dem Ventilbetätigungsglied 85, das Auslöseventil 79 zu öffnen, wodurch ein Strömungsstoß
des flüssigen Kühlmittels durch das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem hervorgerufen wird. Dieser schliesst automatisch das Regulierventil
51, da die Drucksäule des Strömungsstoßes die Drucksäule
der normalen Flüs.sigkeits-Kühlmittelströmung übersteigt. Sobald der Flüssigkeitsspiegel in dem Strömungsstoßtank unter das
Niveau der Abschaltschleife 81 fällt, schliesst das Auslöseventil 79 und das Ventil 51 kann sich wieder öffnen und wieder die
normale Relation des Druckes des flüssigen Kühlmittels zum Druck
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des gasförmigen Kühlmittels herstellen. Auch die normale Wirkung des Lecküberwachungs- und Abtastsystems wird wieder hergestellt.
Der Stoßbetrieb tank 65 wird wieder gefällt und auf seine entsprechende
Höhe komprimiert durch die Wiederauffüllpumpe 71, die
während des Strömungsstoßbetriebes automatisch in Betrieb gesetzt wird, wenn der Druck im Tank 65 unter seinen vorgeschriebenen
Wert abfällt, wodurch flüssiges Kühlmittel durch das Regulierventil 75 fliesst und das Ventil 79 schliesst. Die Pumpe
wird abgeschaltet, wenn der vorgeschriebene normale Druckwprt im Tank 65 erreicht ist. Der Strömungsstoßbetrieb kann unter normalen
Bedingungen zeitlich regelmässig programmiert sein, indem die Zeitsteuerung 95 eingestellt wird. Dadurch wird das Plüssigkeits-Kühlmittelsystem
mit einer vorübergehend vergrösserten Strömung regelmässig gereinigt, die die Wirkung hat, irgendwelche
Fremdteilchen aus·dem System herauszuspülen.
Auch wenn die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, so sind selbstverständlich verschiedene Modifikationen möglich. So kann die Erfindung
beispielsweise auch angewendet werden, um einen Strömungsstoß für einen flüssigkextsgekühlten Generatorrotor zu liefern.
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Claims (15)
- AnsprücheDynamoelektrische Maschine mit einem gasdichten Aussengehäuse, dem ein gasförmiges Kühlmittel zuführbar ist, mit Maschinenteilen innerhalb des gasdichten Aussengehäuses, denen ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, und mit einem Plüssigkeits-Kühlmittelsystem zum Umwälzen des flüssigen Kühlmittels durch die Teile der dynamoelektrischen Maschine, gekennzeichnet durch eine Strömungsstoßeinrichtung, die für einen temporären Strömungsstoß des flüssigen Kühlmittels zum Plüssigkeits-Kühlmittelsystem sorgt und einen Stoßbetriebtank (65), der in das Plüssigkeits-Kühlmittelsystem eingefügt ist und eine Versorgung von flüssigem Kühlmittel auf einem höheren Druck als der Druck des flüssigen Kühlmittels im Flüssigkeits-Kühlmittelsystem enthält, eiri Ventil (79), das stromabwärts von dem Stoßbetriebtank (65) und zwischen diesem und dem Plüssigkeits-Kühlmittelsystem angeordnet ist, und eine Vorrichtung (91, 87; 95) zum Triggern des Ventiles (79) umfasst, so dass das flüssige Kühlmittel im Strömungsstoßtank (65) in das Plüssigkeits-Kühlmittelsystem leitbar ist.
- 2. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (91) zum Triggern des Ventiles (79) auf Überlastbedingungen der dynamoelektrischen Maschine anspricht.
- 3. Dynamoelektrische Maschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (87) zum Triggern des Ventiles (79) temperaturab hängig ist.409807/0376
- 4. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die temperaturabhängige Vorrichtung (87) ein Thermoelement umfasst.
- 5. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung (91) zum Triggern des Ventiles elektrisch auf den Ankerstrom anspricht.
- 6. Dynamoelektrische Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung zum Triggern des Ventiles
eine Zeitsteuerung (95) ist. - 7. Dynamoelektrische Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das gasförmige Kühlmittel Wasserstoff ist.
- 8. Dynamoelektrische Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das flüssige Kühlmittel Wasser ist.
- 9. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem einen Vorratstank (39), eine Pumpe (^5), einen Wärmetauscher (^9) und ein Regulierventil (51) in Reihe mit den wassergekühlten Teilen der dynamoelektrischen Maschine umfasst.
- 10. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Strömungsstoßeinrichtung mit dem Flüssigkeits-Kühlmittelsystem zwischen dem Regulierventil (51) und dem Einlaßende der flüssigkeitsgekühlten Teile der dynamoelektrischen Maschine verbunden ist.409807/0376
- 11. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass im stationären Betrieb der höchste Druck in dem Flüssigkeits-Kühlmittelsystem innerhalb der dynamoelektrischen Maschine kleiner ist als der niedrigste Druck im Gas-Kühlmittelsystem, so dass irgendeine auftretende Leckage gasförmiges Kühlmittel ist, das in das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem eintritt.
- 12. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass jede Gas-Leckage durch eine Gasüberwachungs- und Abtastvorrichtung feststellbar ist, die in das Flüssigkeits-Kühlmittelsystem eingefügt ist.
- 13. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die flüssigkeitsgekühlten Teile die Ankerwicklungen (22) umfassen.
- Ik. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , . dass die flüssigkeitsgekühlten Teile Statorkernelemente sind.
- 15. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Strömungsstoßeinrichtung ferner eine Hilfspumpe (71) und ein Ventil (75) umfasst, die in das Plüssigkeits-Kühlmittelsystem auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Stoßbetriebtanks (65) eingefügt sind.409807/0376Leerseite
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