DE2502014A1 - Dynamoelektrische maschine mit fluessigkeitsgekuehltem rotor - Google Patents
Dynamoelektrische maschine mit fluessigkeitsgekuehltem rotorInfo
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Description
DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER
Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9
Düsseldorf, 17. Jan. 1975
40,448
74203
74203
Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa. 15222, V. St. A.
Pittsburgh, Pa. 15222, V. St. A.
Dynamoelektrische Maschine mit flüssigkeitsgekühltem Rotor
Die Erfindung bezieht sich auf dynamoelektrische Maschinen, insbesondere flüssigkeitsgekühlte Rotoren solcher großer
Maschinen.
Große Turbinengeneratoren haben üblicherweise einen innengekühlten
oder direktgekühlten Aufbau, wobei ein Kühlflud durch
Leitungen in den Stator- und Rotornuten in unmittelbarer thermischer Zuordnung zu bzw. thermischer Kopplung mit den stromführenden
Teilen innerhalb der Masseisolation umgewälzt wird. Dieser Aufbau ermöglicht ein sehr wirksames Kühlsystem und hat
es möglich gemacht, die für große Generatoren erzielbaren Maximal-Nennwerte
beträchtlich zu erhöhen. Das in diesen Maschinen verwendete Kühlmittel ist üblicherweise Wasserstoff gewesen,
der das gasdichte Gehäuse ausfüllt und durch die Leitungen in den Stator- und Rotorwicklungen sowie durch die radialen oder
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Telefon (0211) 32 O8 58 Telegramme Custopat
ORIGINAL IMSPEOTED
axialen Leitungen in dem Statorkern umgewälzt wird. Mit weiterer Erhöhung der Maximal-Nennwerte dieser großen Generatoren sind
jedoch weitere beträchtliche Verbesserungen der Kühlung notwendig, die durch die Verwendung wirksamerer Kühlflude wie Flüssigkeiten
erzielt werden können. Das erfolgte in Statoren durch Umwälzen eines flüssigen Kühlmittels wie Wasser durch die Leitungen
der Statorwicklung, wobei die Kühlung beträchtlich verbessert wurde. Eine erhebliche weitere Verbesserung kann dadurch
erzielt werden, daß auch hinsichtlich des Rotors mit flüssiger Kühlung gearbeitet wird, indem eine Kühlflüssigkeit
durch Kanäle in den Rotorwicklungen umgewälzt wird.
Bei solchen Rotoren werden die Wicklungen durch Umwälzen des flüssigen Kühlmittels, vorzugsweise Wasser, durch hohle Wicklungsleiter
oder durch Leitungen oder Rohre, die in unmittelbarer thermischer Kopplung mit den Leitern in diese eingebettet
sind, gekühlt. Das Wasser wird über zahlreiche isolierte Verbindungsschlauche, hydraulische Verbindungen, Rohre und Leitungen
verschiedener Ausführungen zu den einzelnen Leitern geführt bzw. davon abgezogen. Die Wasserrohre und -verbindungen
sind notwendigerweise am Umfang des Rotors oder in dessen Nähe angeordnet, und bei Betrieb mit hoher Drehzahl liegen die durch
Zentrifugalkräfte hervorgerufenen hydraulischen Drücke in der
Größenordnung mehrerer 100 kg/cm . Alle Bestandteil des hydraulischen
Systems, insbesondere die Stoßstellen, müssen so ausgelegt und hergestellt werden, daß sie diesen Drücken unter typischer
Belastung und Auslenkung ohne Störungen oder Leckage
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während der Lebensdauer der Maschine widerstehen können. Es
ist offensichtlich, daß dies schwierige Herstellungsprobleme mit sich bringt, und da an einem großen Rotor notwendigerweise
eine große Anzahl Stoßstellen vorgesehen werden müssen, besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß selbst bei Wahrung äußerster
Vorsicht während der Herstellung gelegentlich eine Leckstelle auftreten kann.
Solche sich beim Betrieb der Maschine bildenden Leckstellen können extrem gefährlich sein. Sollte am Rotor eine Leckstelle
auftreten, während dieser mit normaler Betriebsdrehzahl umläuft, so würde vom Rotor ein unter hohem Druck stehender Wasserstrahl
mit hoher Geschwindigkeit austreten. Ein solcher Strahl könnte den Statorkern bei seinem Auftreffen auf den Kern in gefährlicher
Weise erodieren oder aber aber auch die Hochspannungsisolation der Statorwicklung durchtrennen, was zu einer katastrophalen
Störung führen würde. Selbst eine weniger kritische Leckstelle (Leck) könnte zu einer Ansammlung von Feuchtigkeit
und/oder Dampf führen, was dann eine Spannungskorrosion großer Rotorschmiedestücke und Halteringe oder sonstige Schäden erzeugen könnte, so daß die Maschine für lange Zeit zu Reparaturzwecken stillgelegt werden müßte.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, große flüssigkeitsgekühlte
Rotoren so auszubilden, daß Leckagen zu einer unkritischen Stelle geleitet und dort aufgefangen und abgeführt
werden können, ohne der Maschine Schaden zuzufügen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine dynamoelektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, der in Längsnuten angeordnete
Wicklungsleiter aufweist, ferner mit einer Einrichtung zur Umwälzung von thermisch mit den Wicklungsleitern gekoppelter Kühlflüssigkeit
erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine an dem Rotor befindliche Einrichtung zur Aufnahme von Kühlflüssigkeitsleckage
und Abgabe der Kühlflüssigkeitsleckage an einem Ende des Rotors; eine Einrichtung zur Abführung von Kühlflüssigkeit
von einem Ende des Rotors;sowie durch eine am Stator befindliche Einrichtung zur Aufnahme von von dem Rotor abgeführter Kühlflüssigkeit.
Es wird zweckmäßigerweise ein wassergekühlter Rotor vorgesehen, der eine Anordnung zum Auffangen jeglicher Leckage, die irgendwo
in dem hydraulischen System auftreten kann, und zum Abführen der Leckageflüssigkeit zum Ende des Rotors hat, wo die Flüssigkeit
so an den Stator abgegeben wird, daß sie aufgefangen und abgegeben werden kann, ohne der Maschine Schaden zuzufügen.
Vorzugsweise hat der wassergekühlte Rotor in üblicher Weise in Längsnuten angeordnete Wicklungsleiter sowie in den einzelnen
Nuten verlaufende Kanäle, in denen infolge einer Leckage angefallenes Wasser sich ansammeln und zu einem Ende des Rotorkörpers
strömen kann. Der Haltering am Ende des Rotors, der einen herkömmlichen Aufbau haben kann, weist eine Anordnung
wie eine Ringnut auf, um durch die Kanäle in den einzelnen Nuten strömende Leckageflüssigkeit aufzufangen und dann an das
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Ende des Rotors weiterzuleiten. In dem Haltering können zusätzliche
Nuten vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß in Kopfbereichen der Wicklung auftretende Leckage in ähnlicher Weise
aufgefangen wird. Am Ende des Halterings ist in der Endplatte ein Sammelkanal oder eine Nut vorgesehen, wo die Leckageflüssigkeit
aufgefangen wird, und ferner sind Austrittslöcher vorgesehen,
durch die die Flüssigkeit als kleiner Sprühstrahl abgegeben werden kann, der dann durch eine geeignete Anordnung wie
ein im wesentlichen kreisförmiges Leitblech aufgefangen werden kann, das das Ende des Rotors umgibt. So aufgefangene Leckageflüssigkeit
kann ohne Schwierigkeiten zu einem Teil des Statorgehäuses ablaufen, wo ihre Anwesenheit festgestellt wird, und
sie kann dann abgeleitet oder in sonstiger Weise abgestoßen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 teilweise weggebrochen eine- Seitenansicht eines
Endes eines großen Turbxnengenerators mit flüssigkeitsgekühltem Rotor;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab teilweise im Längsschnitt
ein Ende des flüssigkeitsgekühlten Rotors;
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Fig. 3 in weiter vergrößertem Maßstab einen Teillängsschnitt durch das Rotorende;
Fig. 4 einen Teilquerschnitt etwa längs der Linie IV - IV der Fig. 2, der eine Windungsnut erkennen läßt;
Fig. 5 einen Querschnitt ähnlich Fig. 4 durch eine etwas abgewandelte Ausgestaltung nach der Erfindung; und
Fig. 6 einen Teilquerschnitt im wesentlichen längs der Linie VI - VI der Fig. 2.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in ihrer Verwirklichung in einem flüssigkeitsgekühlten Rotor wiedergegeben, wie er in
einem großen Turbinengenerator Verwendung findet. Fig. 1 zeigt einen großen Generator 10 mit einem in einem im wesentlichen
gasdichten äußeren Gehäuse 14 abgestützten Statorkern 12. Der
Statorkern 12 hat den üblichen beschichteten (laminierten) Aufbau mit einer sich dadurch erstreckenden zylindrischen Bohrung,
wobei die beschichteten Bleche zwischen geeigneten Endplatten in der üblichenr^Weise eingespannt sind. Der Statorkern 12 weist
an seiner inneren Umfangsfläche Längsnuten für die Aufnahme
einer Statorwicklung 16 auf, die in jeder geeigneten oder üblichen
Weise ausgeführt sein kann. Das Gehäuse 14 ist mit einem Kühlgas wie Wasserstoff gefüllt, der in üblicher Weise durch
das Gehäuseinnere umgewälzt wird, und im Gehäuse kann eine geeignete Leitblechanordnung geeigneter Ausführung vorgesehen
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sein, um den darin befindlichen Gasstrom zu leiten bzw. zu
lenken.
lenken.
Die Maschine hat einen Rotor 18, der in der Bohrung des Statorkerns 12 angeordnet und in den Endschilden 20 an den beiden
Enden des Gehäuses 14 in geeigneten Lageranordnungen abgestützt ist, die Stopfbuchsen enthalten können, um ein Leckage oder ein Austreten von Gas aus dem Gehäuse zu verhindern.
Enden des Gehäuses 14 in geeigneten Lageranordnungen abgestützt ist, die Stopfbuchsen enthalten können, um ein Leckage oder ein Austreten von Gas aus dem Gehäuse zu verhindern.
Entsprechend Fig. 2 hat der Rotor 18 einen Grundkörper 24 und
damit integrale Wellenabschnitte 23, die sich in axialer Richtung von den beiden Enden des Grundkörpers aus erstrecken. Der Grundkörper 22 ist in üblicher Weise mit Umfangsnuten für die Aufnahme einer Rotorwicklung 24 versehen. Die Rotorwicklung 24, die die
Feldwicklung des Generators 10 bildet, kann in jeder geeigneten Weise in den Nuten des Rotors angeordnet sein, üblicherweise in konzentrischen Mehrfachwindungs-Spulen, um entweder zwei oder
vier Magnetpole zu bilden. Die Wicklung 24 ist aus Kupfer-Leitern 26 aufgebaut, die sich in Längsrichtung durch die Nuten des Rotorkörpers und in Umfangsrichtung in den Kopfbereichen 28 erstrecken, die jenseits der Enden des Grundkörpers 22 des
Rotors liegen und gegenüber Drehkräften durch einen schweren
Haltering 30 an den beiden Enden in üblicher Weise abgestützt
sind. Wie mit Fig. 2 und 4 gezeigt, sind die die Wicklung 24
bildenden Leiter 26 hohl, so daß sich mittlere Kanäle 32 durch
sie erstrecken, durch die hindurch die Kühlflüssigkeit von einem Leiterende zum anderen fließen kann, wenngleich gesonderte Rohre
damit integrale Wellenabschnitte 23, die sich in axialer Richtung von den beiden Enden des Grundkörpers aus erstrecken. Der Grundkörper 22 ist in üblicher Weise mit Umfangsnuten für die Aufnahme einer Rotorwicklung 24 versehen. Die Rotorwicklung 24, die die
Feldwicklung des Generators 10 bildet, kann in jeder geeigneten Weise in den Nuten des Rotors angeordnet sein, üblicherweise in konzentrischen Mehrfachwindungs-Spulen, um entweder zwei oder
vier Magnetpole zu bilden. Die Wicklung 24 ist aus Kupfer-Leitern 26 aufgebaut, die sich in Längsrichtung durch die Nuten des Rotorkörpers und in Umfangsrichtung in den Kopfbereichen 28 erstrecken, die jenseits der Enden des Grundkörpers 22 des
Rotors liegen und gegenüber Drehkräften durch einen schweren
Haltering 30 an den beiden Enden in üblicher Weise abgestützt
sind. Wie mit Fig. 2 und 4 gezeigt, sind die die Wicklung 24
bildenden Leiter 26 hohl, so daß sich mittlere Kanäle 32 durch
sie erstrecken, durch die hindurch die Kühlflüssigkeit von einem Leiterende zum anderen fließen kann, wenngleich gesonderte Rohre
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oder sonstige Leitelemente verwendet werden könnten, die in gutem' thermischen Kontakt mit den Leitern stehen.
Die Kühlflüssigkeit wie etwa Wasser wird den Wicklungs-Leitern 26 zugeführt und davon wieder abgezogen, wie das in der US-PS
3 733 502 erläutert wird. Das Wasser wird in die Wicklung
-1
mittels Rohrleitungen 34 eingeleitet, die in Nuten der Wellenabschnitte
23 angeordnet und mit dem Kopfbereich 28 der Wicklung verbunden sind, um den Kanälen 32 Kühlmittel zuzuführen.
Ähnliche Maßnahmen sind am gegenüberliegenden Ende des Rotors vorgesehen, um das Wasser aus den Leitern abzuführen. Wie ebenfalls
in der vorerwähnten US-PS - Curtis et al - erläutert, kann das Wasser dem Rotor über Wellenbohrungen zugeführt und in
gleicher Weise vom Rotor abgeführt, ferner zu den Rohrleitungen 34 über Radialkanäle im Rotor sowie Isolierverbindungen zu den
einzelnen Rohrleitungen 34 gerichtet werden. Es versteht sich, daß jede andere gewünschte Konstruktion Verwendung finden kann,
um Kühlflüssigkeit durch die Rotorwicklung zirkulieren zu lassen, einschließlich Ausführungen, bei denen die Flüssigkeit am gleichen
Ende des Rotors zu- und abgeführt wird.
Wie ohne weiteres ersichtlich, erfordern solche Ausführungen eine große Anzahl Verbindungen bzw. Stoßstellen, die den extrem
hohen Drücken in dem hydraulischen System infolge Rotationskräften während normalen Betriebs des Rotors mit hoher Drehzahl
widerstehen können müssen. Die Leiter 26 selbst, die von extrudierten Kupferstäben beträchtlicher Länge gebildet sein können,
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— Q _
können Sprünge oder Risse oder auch unbemerkt gebliebene Einschlüsse
haben, die eine gewisse Leckage von Wasser unter der
Einwirkung der hohen Drücke gestatten, wie sie im Betrieb herrschen. In Anbetracht der großen Anzahl vorgesehener Verbindungen
oder Stoßstellen und der sehr beträchtlichen Gesamtmenge der Kupfer-Leiter, in denen es zu Leckbildungen kommen kann, ist
es klar, daß selbst unter Wahrung aller möglichen Vorsichtsmaßnahmen bei der Herstellung und Kontrolle eine bestimmte Wahrscheinlichkeit
verbleibt, daß es im Betrieb zu einer Leckage im hydraulischen System kommt. Wenn eine solche Leckbildung oder
Leckage ohne Maßnahme, sie unter Kontrolle zu halten, auftritt, so könnte ein Wasserstrahl hohen Drucks mit hoher Geschwindigkeit
aus dem Rotor austreten und ernsthafte Konsequenzen" für den Statorkern, auf den der Strahl auftreffen könnte, bzw.
für die Statorwicklung innerhalb oder jenseits des Kerns haben. Ein solcher Wasserstrahl hohen Drucks könnte den Kern in gefährlicher
Weise erodieren oder sehr rasch die Statorwicklungs-Hochspannungsisolation
durchtrennen, mit dem Ergebnis einer katastrophalen Störung der Maschine.
Um solche Möglichkeiten auszuschalten, sorgt die vorliegende
Erfindung dafür, daß jegliche möglicherweise auftretende Leckage in sicherer Weise aufgefangen und beseitigt wird", so daß eine
Beschädigung der Maschine verhindert wird. Dazu sind längsgerichtete Kanäle an der Oberseite der einzelnen Nuten im Rotor
vorgesehen. Wie mit Fig. 4 gezeigt, ist jede Nut 36 mit einer üblichen Nut-Isolierauskleidung 38 versehen, die die Leiter
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gegenüber Masse isoliert. Die Leiter 26 sind in üblicher Weise in der Nut 36 angeordnet, so daß sie eine Spule mit einer Mehrzahl
Windungen bilden, und durch einen Keil 40 in ihrer Lage gehalten, der in üblicher Weise ausgeführt sein kann. Eine Oberseiten-Isolierauskleidung
42 ist normalerweise im Hinblick auf elektrische Kriechströme erforderlich, und diese etwa U-profilförmige
Isolierauskleidung 42 liegt mit ihren Schenkeln auf der Außenseite der Isolierauskleidung 38, um so Längskanäle 44 an
den beiden oberen Kanten der Nut zu bilden. Diese Längskanäle erstrecken sich von einem Ende der Nut zu deren anderem Ende
und sind in allen Rotornuten vorgesehen. In einigen Fällen, wie etwa bei sehr langen Rotoren, können die oberen U-profilförmigen
Isolierauskleidungen 42 nicht als Einzelelement hergestellt werden,
so daß mehrere aneinander anstoßende Abschnitte erforderlich sind. In diesem Fall wird für die Isolierauskleidung 42
eine durchgehende Metallauskleidung 46 vorgesehen, wie das mit Fig. 5 gezeigt ist, so daß die von der oberen Isolierabkleidung
42 gebildeten Längskanäle keine Stoßstellen haben, die dann selber Leckstellen bilden würden. Fig. 5 zeigt außerdem eine
weitere Abwandlung. Wenn die entsprechend Fig. 4 gebildeten Längskanäle 44 nicht mit ausreichendem Querschnitt hergestellt
werden können, können die Oberkanten der oberen Leiter 26 abgeschrägt oder genutet sein, wie das mit den Hohlräumen 48 angedeutet
ist, um Längskanäle geeigneter Größe zu schaffen.
Wie ersichtlich, dringt eine Leckage, wenn sie infolge eines Risses oder Sprungs oder eines Einschlusses im Kupfer-Leiter
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oder aufgrund einer mangelhaften Stoßstelle bzw. Verbindungsstelle
in einer Nut 36 auftritt, unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft nach radial außen und längs der Schenkel der Isolierauskleidung
38 in die Längskanäle an der Nutoberseite. An dieser Stelle wird die Leckage infolge des durch das zentrifugale
Kraftfeld erzeugten hydrostatischen Drucks in axialer Richtung zu dem Haltering am einen Rotorende hin gedrängt. Die
sich in den Längskanälen ansammelnde Leckage strömt daher zum Ende des Rotors, wo sie aufgefangen und beseitigt werden kann.
An den beiden Enden des Rotor-Grundkörpers 22 erstrecken sich die Nuten 36 unter dem Ende des Halterings 30, der den Rotorkörper
überlappt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist jeder Haltering mit einer herkömmlichen Isolierabkleidung 50 versehen. In der
Isolierabkleidung 50 ist eine ringförmige ümfangsnut 52 angeordnet, die sich in ümfangsrichtung um den Haltering erstreckt
und so angeordnet ist, daß sie die Enden der Isolierauskleidungen 38 und 42 überlappt, die ggf. über die Nuten 36 hinausragen.
Durch die Längskanäle 44 in den Nuten strömende Leckageflüssigkeit erreicht daher die ümfangsnut 52, um dort aufgefangen
zu werden, um die Leckageflüssigkeit von der Ümfangsnut 52
abzuleiten, sind mindestens eine, vorzugsweise aber mehrere Längsnuten 54 in der Isolierabkleidung 50 des Halterings 30 vorgesehen.
Diese Nuten, wie sie in Fig. 3 zu erkennen sind, nehmen vom inneren Ende zum äußeren Ende des Halterings hin an Tiefe
zu, so daß eine zusätzliche Abführ- oder Abziehkraft existiert, die die Flüssigkeit zum äußeren Ende des Halterings strömen
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läßt und sicherstellt, daß die Flüssigkeit vollständig aus der Nut abläuft, ohne daß es zur Bildung einer Wasserschicht kommt.
Vorzugsweise sind auch eine oder mehrere zusätzliche Umfangsnuten 56 an geeigneten Stellen in der Isolierabkleidung 50 vorgesehen,
die die Längsnuten 54 schneiden. Die Umfangsnuten 52 und 56 sind so angeordnet, daß sie in den an den Enden befindlichen
Kopfteilen 28 der Wicklung oder in daran angeschlossenen Verbindungen auftretende Leckage ebenso wie Leckage von den
Nuten 36 aufnehmen. Solche Leckage sammelt sich in den Umfangsnuten 52 und 56 an und wird zu den Ablauf-Längsnuten 54 geleitet,
um dann zum Rotorende abgeführt zu werden.
Der Rotor hat ein Leckage-Auffangsystem mit einer Reihe Kanäle
und Nuten, das in der Rotorwicklung auftretende Leckageflüssigkeit auffängt und zu den Halteringenden richtet. Die Kanäle
und Nuten am Rotorende sind in der Isolierabkleidung 50 und nicht im Haltering selbst gebildet. Der Haltering, der ohnehin
schon einer hohen Beanspruchung unterliegt, wird somit nicht durch Nuten beeinträchtigt, die zu weiteren Belastungen
führen oder aber den Ring schwächen könnten, und darüber hinaus ist der Haltering gegenüber Korrosionswirkungen des Wassers geschützt.
Am äußeren Ende des Halterings 30 ist eine ringförmige Stirnplatte 50 herkömmlicher Ausführung an den Haltering angeschlossen.
In der Stirnplatte 58 ist eine Ringnut 60 vorgesehen, die einen an der richtigen radialen Steile angeordneten Trog bildet,
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so daß die Längsnuten 54 sich in die Ringnut 60 erstrecken. Durch die Längsnuten 54 strömende Leckageflüssigkeit wird daher
in die als Sammeltrog oder Sammelbecken dienende Ringnut 60 geleitet. Eine Reihe Axialbohrungen, die mit der Ringnut 60 in Verbindung
stehen, erstrecken sich durch die Stirnplatte 58 zur Außenseite, so daß in der Ringnut 60 angesammelte Flüssigkeit
durch diese Löcher in Form feiner Sprühstrahlen abgegeben werden kann. Die Löcher 62 erstrecken sich entsprechend Fig. 3 parallel
zur Achse, könnten jedoch auch nach radial außen geneigt sein, um für zusätzliche Ablaufkräfte zu sorgen, oder sie könnten mit
radialen Löchern für die Abgabe der Flüssigkeit in Verbindung stehen. Die der Flüssigkeit ausgesetzten Oberflächen der Endplatte
58 sollten vorzugsweise mit einem geeigneten Schutzlack beschichtet sein, um Korrosion zu verhindern.
Die Leckageflüssigkeit wird von dem Rotor in Form eines feinen
Sprühstrahls oder Sprühnebels abgegeben, der in jeder geeigneten Weise aufgefangen werden kann. Fig. 1 zeigt ein kreisförmiges
stationäres Leitblech 64, das das Ende des Rotors in einer Lage
umschließt, in der es diese Flüssigkeit auffangen kann. Das Leitblech 64 ist im Gehäuse 14 abgestützt und hat eine konische
Gestalt, so daß von dem Leitblech aufgefangene Flüssigkeit zum Gehäuseboden fließt. Von dem Leitblech 64 strömende Flüssigkeit
kann in einem Sumpf oder einem anderen Teil des Gehäuses aufgefangen werden, wo sie durch einen geeigneten Detektor erfaßt
werden und ein geeigneter Ablauf oder eine sonstige Vorrichtung für die Ableitung der Flüssigkeit vorgesehen sein kann.
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Wie ersichtlich, stellt die Erfindung einen wassergekühlten Rotor für große Turbinengeneratoren zur Verfügung, bei dem
dafür gesorgt ist, daß Schaden infolge Leckstellen, wie sie im hydraulischen System des Rotors auftreten können, verhindert
werden. Dies erfolgt dadurch, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um solche Leckageflüssigkeit aufzufangen und zum Ende des
Rotors abzuleiten, wo es so abgegeben und abgeleitet werden kann, daß jede Gefahr einer Schädigung der Maschine verhindert
wird. Somit wird die Gefahr gefährlicher Störungen oder ernsthafter Schäden, wie sie sich aus dem Einsatz eines hydraulischen
Systems in Verbindung mit einem mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotor ergeben können, auf ein Minimum zurückgeführt und im
wesentlichen vermieden.
Patentansprüche:
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Claims (10)
1.J Dynamoelektrische Maschine mit einem Stator und einem
Rotor, der in Längsnuten angeordnete Wicklungsleiter aufweist, ferner mit einer Einrichtung zur Umwälzung von
thermisch mit den Wicklungsleitern gekoppelter Kühlflüssigkeit, gekennzeichnet durch eine an dem Rotor (18) befindliche
Einrichtung zur Aufnahme von Kühlflüssigkeitsleckage und Abgabe der Kühlflussigkextsleckage an einem
Ende des Rotors; eine Einrichtung zur Abführung von Kühlflüssigkeit
von dem einen Ende des Rotors; sowie durch eine am Stator befindliche Einrichtung zur Aufnahme von von dem
Rotor abgeführter Kühlflüssigkeit.
2. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die an dem Stator befindliche Einrichtung für die Aufnahme der Flüssigkeit ein kreisförmiges Leitblech
(64) aufnimmt, das das Ende des Rotors umgibt, um die Flüssigkeit aufzufangen und abzuleiten.
3. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rotor (18) an dem Ende einen Haltering
(30), ferner eine Reihe Kanäle und nutartige Einschlitzungen in den Nuten und dem Haltering aufweist, um
Leckageflüssigkeit aufzufangen und zum Ende des Halterings zu leiten.
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4. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung am Ende des Halterings (30) zur Aufnahme
der Leckageflüssigkeit und zu deren Ableitung vom
Rotor.
Rotor.
5. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor einen Grundkörper
(23) mit darin vorgesehenen Längsnuten (36) , in den Längsnuten Wicklungs-Leiter (26) mit Leitungen für die Umwälzung eines Kühlflüssigkeit, in den einzelnen Nuten eine Anordnung zur Bildung eines sich in Längsrichtung zum Nutende
erstreckenden Kanals, wobei der Haltering sich am Ende des Grundkörpers befindet, eine Einrichtung an dem Haltering,
um die Leckageflüssxgkext zu dem von dem Grundkörper abgewandten Ende des Halterings zu leiten, sowie eine Einrichtung zur Abfuhr der Flüssigkeit von.dem Rotor aufweist.
(23) mit darin vorgesehenen Längsnuten (36) , in den Längsnuten Wicklungs-Leiter (26) mit Leitungen für die Umwälzung eines Kühlflüssigkeit, in den einzelnen Nuten eine Anordnung zur Bildung eines sich in Längsrichtung zum Nutende
erstreckenden Kanals, wobei der Haltering sich am Ende des Grundkörpers befindet, eine Einrichtung an dem Haltering,
um die Leckageflüssxgkext zu dem von dem Grundkörper abgewandten Ende des Halterings zu leiten, sowie eine Einrichtung zur Abfuhr der Flüssigkeit von.dem Rotor aufweist.
6. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltering die Enden der Nuten überlappt und an der Innenfläche des Halterings eine mit allen
Kanälen (44) in Verbindung stehende Umfangsnut (52) vorgesehen
ist.
7. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die an dem Haltering befindliche Einrichtung zur Führung der Leckageflüssxgkext mindestens eine Längsnut
an der Innenfläche des Halterings aufweist, die mit der Umfangsnut in Verbindung steht.
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8. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter außerhalb der Nuten Endabschnitte haben, die sich unter den sie abstützenden Haltering
erstrecken, mindestens eine weitere die Längsnut (54) schneidende Umfangsnut (56) vorgesehen ist, daß die
ümfangs- und die Längsnut so angeordnet sind, daß sie
alle Leckageflüssigkeit von den Endabschnitten der Wicklungs-Leiter auffangen.
9. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Stirnplatte (58) am Ende des Halterings (30),
die eine Einrichtung zur Aufnahme von Flüssigkeit vom Haltering sowie eine Einrichtung zur Abgabe der Flüssigkeit aufweist.
10. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnplatte (58) am Ende des Halterings (30) eine darin angeordnete Ringnut (60), die so angeordnet
ist, daß sie Flüssigkeit von dem Haltering aufnimmt, sowie eine Mehrzahl Austrittsöffnungen für die Abgabe von
Flüssigkeit daraus aufweist.
KN/jn 5
50 98 31/0242
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US00436284A US3849680A (en) | 1974-01-24 | 1974-01-24 | Liquid cooled rotor for dynamoelectric machines |
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|---|---|
| DE2502014A1 true DE2502014A1 (de) | 1975-07-31 |
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| FR (1) | FR2259470B1 (de) |
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1975
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