DE734918C

DE734918C - Wasserkraft-elektrisches Aggregat, bei dem das Turbinenlaufrad als Teil der elektrischen Maschine verwendet ist und bei dem der Polradkranz einen umlaufenden Teil des Triebwasserfuehrungsrohres der Wasserturbine bildet

Info

Publication number: DE734918C
Application number: DEF89407D
Authority: DE
Inventors: Arno Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-01-31
Filing date: 1941-01-31
Publication date: 1943-05-03

Description

Wasserkraft-elektrisches Aggregat, bei dem das Turbinenlaufrad als Teil der elektrischen Maschine verwendet ist und bei dem der Polradkranz einen umlaufenden Teil des Triebwasserführungsrohres der Wasserturbine bildet Es ist bekannt, für Wass:erturbinenaggr egate einen Aufbau zu wählen, bei welchem der Polradkranz von den Tizrbinenlaufradschaufeln getragen wird und einen umlaufenden Teil des Triebwasserführungsrohres der Turbine bildet. Solche Maschinenaggregate werden bevorzugt in Unterwasserkraftwerkenverwendet; das sind Kraftwerke, bei denen die zur Wasserkraftausnutzung bestimmten, von" Turbine und elektrischer Maschine gebildeten Maschinensätze innerhalb eines Wehrkörperbauwerkes liegen und zusammen mit allen zur Wasserführung und zum Betrieb des Kraftwerkes benötigten Einrichtungen überflutet werden können. Der Einbau von Maschinensätzen mit einem einen umlaufenden Teil des Triebwasserführungsrohres bildenden Polradkranz hat gegenüber anderen in Unterwasserkraftwerken verwendeten Maschinensätzen den Vorteil, daß der :elektrische Stromerzeuger außerhalb des Triebwasserführungsrphres liegt und mithin jederzeit bequem zugänglich ist. Bei den bekanntexi Ausführungsarten der Maschinensätze mit von einem Teil des Triebtvasserführungsrohres gebildetem @o@radkranz sind die nicht verstellbaren Schaufeln des Laufrades die Polradspeichen, und sie verbinden den Polradkranz kraftschlüssig mit der in einem im Triebwasserführungsrohr liegenden Kapselgehäuse gelagerten Polradnabe. Bei Maschinensätzen großer Leistung nimmt der Polradkranz Abmessungen an, die zusammen mit den Polen und der umlaufenden Wicklung Massen ergeben, deren Beherrschung unter Beachtung der insbesondere bei der Durchgangsdrehzahl auftretenden Zentrifugalwirkungen besonderer Sorgfalt bedürfen. Aus diesem Grunde hat man bei der Verwendung verstellbarer Laufschaufeln besondere Hilfseinrichtungen zwischen den Schaufeln und dem Polradkranz vorgesehen, deren Wirkung so ist, daß sie eine stabile Verbindung zwischen den in Drehzapfen an der Radnabe und dem Polradkranz geführten Schaufeln während der Zeit, in der die Schaufeln nicht verstellt werden, bilden. Solche Einrichtungen verlangen entsprechende Steuermittel, und ihre Unterbringung zusammen mit diesen Mitteln kann Schwierigkeiten bereiten.
Die Erfindung hat ein wasserkraft-elektrisches Aggregat, bei dem das Turbinenlaufrad als Teil der elektrischen Maschine verwendet ist und bei dem der Polradkranz einen umlaufenden Teil des Triebwasserführungsrohres der Wasserturbine bildet, zum Gegenstand, und sie besteht darin, daß die Speichen des in dem Wasser führungsrohr in einem Kapselgehäuse gelagerten Polrades als Tragelemente und Führungen für die auch während des Betriebes verstellbaren Schaufeln des Laufrades dienen.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Polrades ist also, trotz der gleichzeitigen Mitbenutzung dieses Rades als Turbinenlaufrad mit veränderlichen Schaufelstellungen, bei jedem Betriebszustand des Aggregates eine stabile Verbindung zwischen dem Polradkranz und der Polradnabe vorhanden. Zusätzliche Einrichtungen für die Beherrschung der unter der Fliehkraftwirkung auftretenden Dehnungen zwischen den mit dem Polradkranz kein Ganzes bildenden Schaufeln oder Schaufelteilen können in Fortfall kommen. Die Polradspeichen, die selbst einen Teil der Laufschaufeln bilden können, wird man in der Mitte der Polradkranzbreite anordnen, um auf diese Weise eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Fliehkräfte an dem Polradkranz zu erhalten. In den Fällen. in denen die Polradspeichen selbst einen Teil der Laufschaufeln mitbilden, wird man zur Erzielung der angestrebten Anpassung der Schaufelstellungen an die jeweilige Beaufschlagung beiderseitig oder einseitig _an die Speichen verstellbare Teile ansetzen, die die Speichen zu Laufschaufeln ergänzen. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. und zwar für ein in ein Unterwasserkraftwerk eingebautes Maschinenaggregat.
Der Polradkranz a mit den umlaufenden Polen b bildet einen Teil des Triebwasserführungsrohres c, welches den als Maschinenraum dienenden Hohlraum des das Kraftwerk in sich schließenden Wehrkörperbaues durchsetzt. d ist der Ständer der elektrischen Maschine. Der Polradkranz a ist über die Polradspeichen e mit der Radnabe f, die in dem Kapselgehäuse ä gelagert ist, verbunden und bildet über die Speichen e mit der Nabel eine Baueinheit. Beiderseitig an die Speichene sind die die Speichen zu Laufschaufeln ergänzenden Teile lt und i angesetzt, welche zur Anpassung der Laufschaufelstellungen an die jeweilige Beaufschlagung vom Inneren der Polradnabe hier verstellt werden können. An Stelle der Teile lt und i, die die Polradspeicheln e zu Laufschaufeln ergänzen. können die Speichen auch die verstellbaren Schaufeln durchsetzen und so die Drehachsen für dieselben bilden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wasserkraft-elektrisches Aggregat, bei dem das Turbinenlaufrad als Teil der elektrischen Maschine verwendet ist und bei dem der Polradkranz einen umlaufenden Teil des Triebwasserführungsrohres der Wasserturbine bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen des in dem Wasserführungsrohr in einem Kapselgehäuse gelagerten Polrades als Tragelemente und Führungen für die während des Betriebes verstellbaren Schaufeln des Laufrades dienen.
2. Wasserkraft-elektrisches Aggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Polradspeichen durch einseitig oder beiderseitig an dieselben angesetzte verstellbare Schaufelteile zu Laufschaufeln ergänzt sind.