DE2530715C2

DE2530715C2 - Device for the electrical connection of busbars of a generator and exciter rotor

Info

Publication number: DE2530715C2
Application number: DE19752530715
Authority: DE
Inventors: Vladimir Grigor'evi&ccaron; Leningrad &Scaron;alaev; Nikolaj Ivanovi&ccaron; Bogdanov; Gennadij Konstantinovi&ccaron; Smirnov; Vladimir Stepanovi&ccaron; Vit&ccaron;enko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-10
Filing date: 1975-07-10
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE2530715A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektrischen Verbindung von Stromschienen eines Generator- und Erregerläufers mit einem Stützelement, auf das sich die radial außenliegende Fläche des einen Stromschienenendes stützt, welches seinerseits das Ende der anderen Stromschiene stützt. Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 10 03120 bekannt.The present invention relates to a device for the electrical connection of busbars a generator and exciter rotor with a support element on which the radially outer Supports surface of a busbar end, which in turn supports the end of the other busbar. Such a device is known from US Pat. No. 10 03120.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist das Stützelement ein Stahlrohr, in dem das eine Stromschienenende liegt, wobei das Ende der anderen Stromschiene in das erste Stromschienenende greift, das zur Verbesserung der Kontaktgabe mittels eines Isolierstoffeinsatzes, der zwischen die Außenfläche des ersten Stromschienenendes und die Innenfläche des Stahlrohrs eingetrieben wird, unter Druck gesetzt ist.In this known design, the support element is a steel tube in which one end of the busbar is located. wherein the end of the other busbar engages the first busbar end, which is used to improve the Making contact by means of an insulating material insert between the outer surface of the first busbar end and the inner surface of the steel pipe is driven, pressurized.

Nachteilig ist bei dieser Ausbildung, daß im Betrieb der Maschine aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte auf die Verbindungsstelle der Stromschienen Biegemomente wirken, die zu einer Verschlechterung des Kontakts zwischen ihnen führen. Zwar wirken die Zentrifugalkräfte im Sinne einer Erhöhung des Kontaktdrucks zwischen den sich berührenden Oberflächen der Stromschienenenden an der weiter außen liegenden Kontaktfläche, jedoch geht hiermit eine entsprechende Verringerung des Kontaktdrucks an der weiter innen liegenden Kontaktfläche einher, so daß die Zentrifugalkräfte insgesamt keine Verbesserung der Kontaktbedingungen bewirken können.The disadvantage of this design is that during operation of the machine due to the centrifugal forces acting Bending moments act on the connection point of the busbars, which lead to a deterioration in the Keep contact between them. It is true that the centrifugal forces act to increase the contact pressure between the touching surfaces of the busbar ends on the one further out Contact surface, however, this results in a corresponding reduction in the contact pressure on the further inside lying contact surface, so that the centrifugal forces do not improve the overall contact conditions can cause.

Ähnliches gilt in verstärktem Maße für die aus der US-PS 10 30 595 bekannte Stromschienenverbindung, bei der das stützende Stahlrohr überhaupt fehlt und insofern die Slromschicnenendenverbindung sich frei und ungestützt zwischen den Maschinen erstreckt.The same applies to a greater extent to the busbar connection known from US Pat. No. 10 30 595, in which the supporting steel tube is absent at all and insofar the slromschicnenendenverbindungen is free and extends unsupported between machines.

Aus der GB-PS 9 07 022 ist eine Steckkontaktverbindung zwischen Stromschienenenden bekannt, bei der das eine Stromschienenende geschlitzte Stifte aufweist, die unter Ausnutzung ihrer Federkraft in entsprechende stirnseilige Sacklöcher des anderen Stromschienenendes einsteckbar sind. Auch hier befindet sich die Stelle der Stromschienenverbindung im Bereich einer Wellenbohrung etwas größeren Durchmessers, so daß eine Abstützung fehlt und die im Betrieb wirkenden Zentrifugalkräfte wieder die oben beschriebenen nachteiligen Wirkungen entfalten.From GB-PS 9 07 022 a plug contact connection between busbar ends is known in which one end of the busbar has slotted pins, using their spring force in corresponding blind holes on the front of the other end of the busbar are pluggable. Here, too, the point of the busbar connection is in the area of a shaft bore slightly larger diameter, so that there is no support and the ones that act during operation Centrifugal forces again develop the adverse effects described above.

In der DE-PS 9 51 465 ist schließlich noch eine ; ähnliche Verbindung von Stromschienenenden gezeigt, bei der das Ende der einen Stromschiene zuerst einen Bund und dann ein konisches Ansatzstück bildet, in dem mittig eine Gewindesackbohrung ausgeführt ist. Auf dieses Ansatzstück ist, dieses allseitig umfassend, das ι andere Stromschienenende in Form eines Kontaktstücks aufgesetzt, dessen konische Ausbohrung dem konischen Ansatzstück entspricht. Die beschriebenen Teile werden durch Schrauben miteinander verspannt. Auch bei dieser Ausbildung ist keine Stützung . vorhanden, denn die Verbindungsstelle ist in dickes und damit ziemlich nachgiebiges Isoliermaterial eingebettet, so daß auch hier die Zentrifugalkräfte im Betrieb zu Biegeverformungen und Verschlechterungen der Kontaktbedingungen führen müssen.In DE-PS 9 51 465 is finally one more; similar connection of busbar ends shown, in which the end of a busbar first forms a collar and then a conical extension piece in which a threaded blind hole is executed in the center. This extension is, this comprehensive on all sides, that ι other busbar end in the form of a contact piece placed, whose conical bore corresponds to the conical extension piece. The described Parts are clamped together with screws. Even with this training there is no support . present, because the connection point is embedded in thick and therefore fairly flexible insulating material, so that here too the centrifugal forces during operation lead to bending deformations and deterioration of the contact conditions have to lead.

ι Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur elektrischen Verbindung von Stromschienen eines Generator- und eines Erregerläufers, bei der die Kontaktbedingungen im Betrieb sich nicht verschlechtern, sondern auch Lei hohen Zentrifugalkräften ein zuverlässiger Kontakt sichergestellt ist. Die Verbindung der Stromschienenenden soll sich dabei auch durch konstruktive Einfachheit auszeichnen.The object of the present invention is to create a device for the electrical connection of busbars of a generator and an exciter rotor, in which the contact conditions in operation do not deteriorate, but also with high centrifugal forces reliable contact is ensured. The connection of the busbar ends should be also distinguished by constructive simplicity.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen, bekannten Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Stromschienen in der Welle des Generatorläufers und der Welle des Erregerläufers verlaufen und die Verbindungseinrichtung im Bereich der Kupplung dieser Wellen angeordnet ist, wobei das Stützelement als ein an der Stirnseite einer der Wellen sich in Axialrichtung erstreckender Vorsprung ausgebildet ist, und daß ein Bügel den Vorsprung und die Schienenenden im Querschnitt der Welle umfaßt.Starting from the known training described at the outset, this problem is solved proposed according to the invention that the busbars in the shaft of the generator rotor and the shaft of the exciter rotor and the connecting device in the area of the coupling of these shafts is arranged, wherein the support element as a on the end face of one of the shafts extends in the axial direction extending projection is formed, and that a bracket the projection and the rail ends in the Includes cross section of the shaft.

Vorteilhafterweise weist der Bügel eine in Radialrichtung wirkende Spannschraube auf. die den Vorsprung und die Schienenenden gegeneinander verspannt.The bracket advantageously has a clamping screw acting in the radial direction. which the lead and the rail ends braced against each other.

Bei einer solchen Ausbildung liegt der stützende Vorsprung nur radial außen von der zwischen den Schienenenden befindlichen Kontaktfläche und der alle drei Teile, nämlich Vorsprung und die beiden Stromschienenenden umfassende Bügel greift unmittelbar am inneren Stromschienenende an. Bei stehenden Maschinen verspannt der Bügel die Stromschienenenden statisch, z. B. mittels der genannten Spannschraube, und bei laufenden Maschinen wirkt der Bügel durch seine Fliehkraft im Sinne einer Erhöhung des Kontaktdrucks, wobei eine gewisse Abnahme der Spannkraft und eventuelle Biegeverformungen unschädlich sind.With such a design, the supporting projection is only radially outside of the between the Rail ends located contact surface and all three parts, namely projection and the two busbar ends comprehensive bracket acts directly on the inner end of the busbar. With stationary machines the bracket clamps the busbar ends statically, z. B. by means of said clamping screw, and When the machines are running, the bracket acts through its centrifugal force in the sense of increasing the contact pressure, a certain decrease in the clamping force and possible bending deformations are harmless.

Auf diese Weise sind die miteinander in Kontakt zu bringenden Enden der Stromschienen auf ihrem überlappenden Bereich durch den axialen Wellenvorsprung gestützt und der diesen Wellenvorsprung sowie die beiden Stromschienenenden umfassende Bügel wirkt im Stillstand durch seine Spannkraft und im Betrieb durch seine Zentrifugalkraft und gewährleistet in beiden Betriebszuständen eine sichere und zuverlässige Kontaktgabe.In this way, the ends of the busbars to be brought into contact with one another are on their overlapping area supported by the axial shaft projection and this shaft projection as well the two busbar ends comprehensive bracket acts at standstill through its tension and in Operation by its centrifugal force and ensures safe and reliable in both operating states Making contact.

Die Eriindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is explained below by the description an exemplary embodiment further explained with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 die Verbindung einer Generatorläuferwelle mit einer Erregerläuferwelle mit der vorgeschlagenen Einrichtung zur elektrischen Verbindung der Strom-F i g. 1 the connection of a generator rotor shaft with an exciter rotor shaft with the proposed Device for the electrical connection of the power

schienen in zur Hälfte geschnittener Seitenansicht;rails in half-cut side view;

Fig. 2 den Querschnitt nach Linie H-Il der Fig. 1.FIG. 2 shows the cross section along line II-II in FIG. 1.

Auf der Welle 1 des Generatorläufers ist eine Kupplungshälfte 2 befestigt, die mit Hilfe von Schraubenbolzen 3 mit einer auf der Welle 5 des Erregerläufers angeordneten Kupplungshälfte 4 verbunden ist. In einer Axialbohrung der Welle 1 verläuft ein Stromleiter 6 zur Erregerwicklung des Generators und in einer Axialbohrung der Welle 5 verläuft ein Stromleiter 7 zum Gleichrichter der Erregermaschine.On the shaft 1 of the generator rotor, a coupling half 2 is attached, which with the help of Screw bolts 3 are connected to a coupling half 4 arranged on the shaft 5 of the exciter rotor is. A current conductor 6 to the excitation winding of the generator runs in an axial bore in the shaft 1 and in an axial bore of the shaft 5, a current conductor 7 runs to the rectifier of the exciter.

An die einander gegenüberliegenden Enden der Stromleiter 6 und 7 sind im Bereich der Kupplung Stromschienen 8 und 9 angeschlossen, die sich über eine gewisse Erstreckung überlappen. Damit die Stromschienen biegsam sind, sind sie ausgeführt in Form jeweils eines Pakets aus Kupferblechen einer Dicke von jeweils etwa 0,3 bis 0,5 mm und die sich gegenseitig berührenden Oberflächen sind mit ebenen, versilberten Kontaktplatten 10 versehen. Zur Erzielung eines optimalen Kontakts zwischen der Kontaktplatte 10 und dem eigenen Stromschienenende sind diese durch Widerstandsschweißung im Vakuum verschweißt.At the opposite ends of the conductors 6 and 7 are in the area of the coupling Busbars 8 and 9 connected, which overlap over a certain extent. So that the busbars are flexible, they are designed in the form of a packet of copper sheets each having a thickness about 0.3 to 0.5 mm and the mutually contacting surfaces are flat, silver-plated Contact plates 10 are provided. To achieve optimal contact between the contact plate 10 and These are welded to their own busbar end by means of resistance welding in a vacuum.

An der Stirnseite der Welle 5 ist ein Vorsprung 11 ausgebildet. Hierzu ist im Körper der Welle 5 längs der Achse ein Raum zur Unterbringung der Stromschienen 8 und 9 ausgedreht und in den verbleibenden Wellenfortsatz sind, wie in Fig.2 ersichtlich, parallele Nuten eingefräst, so daß auf den so entstandenen Vorsprung 11 ein Büge! 12 aufgeschoben werden kann. Der Vorsprung 11 stützt die Stromschienen 8 und 9 radial außen.A projection 11 is formed on the end face of the shaft 5. For this purpose, in the body of the shaft 5 along the Axis a space to accommodate the busbars 8 and 9 turned out and in the remaining As can be seen in FIG. 2, shaft extensions are parallel Milled grooves so that a bow on the projection 11 thus created! 12 can be postponed. The projection 11 supports the busbars 8 and 9 radially on the outside.

Im Querschnitt gesehen (F i g. 2) umfaßt der Bügel 12 sowohl die Stromschienen 8 und 9 sowie den Stützvorsprung 11. Der radial außen gelegene Quersteg des Bügels ist dicker und damit schwerer ausgeführt als der innere Quersteg und die Seitenwangen und in ihm ist ein Gewindeloch für eine Spannschraube 15 ausgeführt.Seen in cross section (FIG. 2), the bracket 12 comprises both the busbars 8 and 9 and the support projection 11. The radially outer transverse web of the bracket is thicker and therefore heavier than the inner crossbar and the side cheeks and is in it a threaded hole for a clamping screw 15 is carried out.

Zur Isolation des Bügels 12 von den Stromschienen 8 und 9 sowie der Stromschienen 8 und 9 von dem Stü'zvorsprung 11 der Welle 5 sind Isolierzwischenlagen 13 bzw. 14 vorgesehen, die z. B. aus Glastextolit bestehen.To isolate the bracket 12 from the busbars 8 and 9 and the busbars 8 and 9 from the Stü'zvorsprung 11 of the shaft 5, insulating layers 13 and 14 are provided which, for. B. from glass textolite exist.

Die durch eine Radialbohrung 16 in der Kupplungshälfte 4 erreichbare Spannschraube 15 dient zur Fixierung des Bügels sowie zur Erzeugung eines guten Kontaktdrucks zwischen den Stromschienen 8 und 9 bei stillstehendem Aggregat.The clamping screw 15, which can be reached through a radial bore 16 in the coupling half 4, is used for Fixation of the bracket and to generate good contact pressure between the busbars 8 and 9 stationary unit.

Im Betrieb des Aggregats wird der Kontaktdruck zumindest zum größeren Teil durch die auf den Bügel 12 und die radial innere Stromschiene 9 wirkenden Zentrifugalkräfte erzeugt. Beide Kräfte stützen sich in radialer Richtung auf die Stromschiene 8, die ihrerseits über die Isolierzwischenlage 14 vom Vorsprung 11 gestützt ist.When the unit is in operation, the contact pressure is at least largely due to the pressure applied to the bracket 12 and the radially inner busbar 9 generates centrifugal forces acting. Both forces are supported in radial direction on the busbar 8, which in turn via the insulating layer 14 from the projection 11 is supported.

Die zwischen den Kontaktflächen auftretende Pressung ist über die gesamte Kontaktfläche gleichmäßig verteilt und zu dieser senkrecht gerichtet. Wegen des verhältnismäßig schweren Bügels 12 ist die Größe des Kontaktdrucks zwischen den Stromschienen so, daß eine sichere Überleitung eines Erregerstroms bis zu 8000 A und darüber bei entsprechender Kontaktfläche möglich wird. Selbst beträchtliche Vibrationen, die gewöhnlich an den Wellenenden entstehen, üben hierbei keinen merklichen Einfluß auf die Betriebssicherheit der Einrichtung aus.The pressure that occurs between the contact surfaces is uniform over the entire contact surface distributed and directed perpendicular to this. Because of the relatively heavy bracket 12, the size of the Contact pressure between the busbars so that a safe transfer of an excitation current up to 8000 A and above is possible with a corresponding contact area. Even considerable vibration that usually arise at the shaft ends, have no noticeable influence on the operational safety of the Facility off.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 claims:

1. Device for the electrical connection of busbars of a generator and exciter rotor with a support element on which the radially outer surface of one end of the busbar rests supports, which in turn supports the end of the other busbar, characterized in that that the busbars in the shaft of the generator rotor and the shaft of the exciter rotor run and the connecting device is arranged in the area of the coupling of these shafts, wherein the support element as one on the end face of one (5) of the shafts extending in the axial direction Projection (11) is formed, and that a bracket (12) the projection (11) and the rail ends in the Cross section of the while (5) includes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bracket (12) one in the radial direction has acting clamping screw (15) which the projection and the rail ends against each other tense.