-
Maschinensatz, insbesondere für Unterwasserkraftwerke Beim Betrieb
elektrischer Maschinen ist es bekannt; die zugehörigen Hilfsmaschinen, wie Lüfter
und Erregermaschinen.- auf der Welle der Hauptmaschine anzuordnen und mit einer
gegenüber der Hauptmaschine höheren Drehzahl zu betreiben.
-
Die Erfindung betrifft die Anordnung von schneller als die @\-,e11e
der Hauptmaschine laufenden l Iilfsniaschinenbei 11aschinensätzen nach dein Patent
749.996. Nach dem Hauptpatent ist die durch die niedrige Antriebsdrehzähl
bedingte Gesäintpolzahl des zu dem Maschinensatz gehörenden elektrischen Stromerzeugers
auf mehrere in Kaskade geschaltete und von einer gemeinsamen Welle betriebene Stromerzeuger
für Teilleistung aufgeteilt. Erhndungsgeinäß "werden die als Doppelläufer ausgebildeten
_lntricbsinotoren für die Hilfsmaschinen aus dein nicht an das letz aiigeschlosserien,
-gegenüber der -Netzspannung eint verringerte, nicht über -Niederspannung lie-endeSpannung
fiilireiidenLeistunrisstroiiikreis derKaskade finit einerTcilspannungcider mit der
vollen Spannung ,dieses Stromkreises gespeist.
-
Die mit in das Kapselgehäuse der Kaskade eingebauten Hilfstitaschitien
l«inneti dadtu-ch ohne Z"vischenschaltung eines Tränsfortnator# oder eines mechanischen-
Getriebes mit -Niederspannung und mit einer über der Synchrondrelizahl der Kaskade
liegenden Drehzahl betrieben «-erden. Durch die Verwendung- von Doppelläufermotoreii
als Antriebsmaschinen für die Hilfsmaschinen ist der besondere Vorteil vorhanden,
daß auch für die Speisung.der Hilfsmaschinen keine Schleifringe erforderlich sind.
-
Der mit der Erfindung erzielte vorteilhafte Aufbau eines Stronierzeugersatzeund
dessen dabei vorhandene große Betriebsbereitschaft macht die Erfindung in besonderem
-Maße für ihre An-,vendung bei Unterwasserkraftwerken geeignet. Gleichgültig ob
es sich um die Verwendung der- in ein Kapselgehäuse ein-ebauten Stromerzeugerkaskadc
als eine mit der antreibenden Turbine zusanunengebaute, in dem Triebavasserfüliruugsrolir
eines Unterwasserkraftwerkes angeordnete Einheit handelt oder ob die gekapselten
Stromerzeugerkaskaden. zusanimen mit der antreibenden Turbine als Baueinheiten an
einen Z@'ehrhörper, der die Saugrohre der Turbine bildet, angesetzt sind oder in
eiiien#ir die Tricbwa#serführun- besonders ausgebildeten, beweglichen \\'efirki#rper
eingebaut
werden, wirkt :icli die Erfindung immer besonders vorteilhaft auf den Betrieb der
Gesamtanlage aus.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
-
Abb. i zeigt ein Schaltschema für einen Stromerzeugersatz mit zwei
an die von einem Synchrongenerator und einem Asynchrongenerator gebildete Stromerzeugerkaskade
angeschlossenen Hilfsmotoren für den Antrieb von beiderseitig an den äußeren Stirnseiten
der Kaskade angeordneten Lüftern. Den Einbau des Hauptmaschinensatzes und der Lüfterniotoren
in das Kapselgehäuse eines für Unterwasserkraftwerke bestimmten Maschitiensatzes
zur Ausnutzung der M'asserenergie ist in Abb. ? dargestellt.
-
Der Synchrongenerator der Stromerzeugerkaskade hat die Erregerwicklung
a, und der Anker b dieses Generators ist mit der umlaufenden Leistungswicklung c
versehen. Der Asynchrongenerator hat die Ankerwicklungd, und sein Ständer e ist
an das zti speisende \etz angeschlossen. BeideAnkerwicklungeneundd sind als Niederspannungswicklungen
ausbildet. An die Ankerwicklung c ist der Hilfsmotor f und an die Ankerwicklung
d der Hilfsmotor g angeschlossen. An Stelle des dargestellten Anschlusses
der Hilfsmotoren f und g an eine Teilspannung der Wicklungen c tiud d können
diese selbstverständlich auch an die volle M'icklungspannung angeschlossen sein.
Die Innenläufer der Hilfsmotoren f undg sind fest auf der Hauptwelle des Stromerzeugersatzes
angeordnet, und die als Kurzschlußläufer ausgebildeten Außenläufer h-undi laufen
mit entsprechend erhöhter Drehzahl auf der Hauptwelle frei drehend gelagert um.
In Abb. 2 ist ein Turbineneinlauf k angedeutet, wie solche in einer Vielzahl über
die Staubreite verteilt bei Unterwasserkraftwerken bekannter Bauart von dem den
Aufstau des Wassers bewirkenden Wehrkörperbau-vverk initgebildet werden. In dem
sich an diesen Einlauf anschließenden Wasserführungsrohr ist durch Streben
L an der Rohrwandung an
inittig abgestützt gehalten das Kapselgehäuse
n angeordnet, das gleichzeitig als Lagergehäuse für das Turbinenlaufrad o dient.
In diesem Kapselgehäuse u sind für die Stromerzeugung mit der Welle des Laufrades
o gekuppelt der Synchrongenerator p find der Asynchrongenerator q eingebaut. Beide
hintereinander angeordneten Generatoren p und q sind durch die Wicklungsv
erbindungen r in Kaskade geschaltet, und die Anker beider Generatoren werden in
Hintereinandcranordnung von der Welle s getragen. die selbst die Turbinenlaufradwelle
:ein kann oder auch unter Zwischenschaltung einer lösbaren Kupplung mit dieser verbunden
ist. Die Innenläufer t der beiderseitig der Synchrori-@@syncliron-1LaskacIe angeordneten
Hilfsmotoren f und ä sind fest auf der Welles dieser Kaskade angeordnet. Die auf
der Welles drehbar gelagerten Außenläufer h und i
(Abb. i) sind gleichzeitig
Träger der Liftertlügel ic für die hrzeugung des Kühlluftstroines der Synchron-Asynchron-Kaskade.
Die Stützstreben L des Kapselgehäuses n sind mit Luftführungskanälen u und
w versehen, durch die das Innere des Kapselgehäuses mit dem das Wasserführungsrohr
iii. umgebenden Raum in Verbindung steht. Durch die Liifterwirkung wird die Kühlluft,
wie durch Pfeile angedeutet, aus dem Außenraum angesaugt und nach Durchströmen der
beiden Maschinen p und q wieder in diesem Raum ausgeblasen.
-
Die Hilfsmaschinen können auch dem Antrieb einer Schmiermittelpuinpe,
der Erzengung des Druckes für das Steuermittel von hydraulischen oder pneumatischen
Verstelleinrichtungen oder anderer Hilfseinrichtungen dienen. Bei genügend großer
Bemessung des einen Lüfter antreibenden Fl.ilfsmotors kann dieser auch gleichzeitig
unter Ausnutzung seiner erhöhten Drehzahl zum Antrieb eines Erregergenerators dienen.
Dabei ist der auf der Welle der Hauptmaschine frei drehbar gelagerte Läufer des
Motors gleichzeitig Träger des umlaufendenTeiles desErregergenerators. Ist die Anordnung
so getroffen, dah von dem frei drehbar auf der Welle der Hauptmaschine gelagerten
Läufer des 3:3ilfsinotors die umlaufenden Pole des Erregergenerators mitgetragen
,-erden, also der Erregergenerator ein Wechselstromgenerator ist, so kann der für
die Erregung erforderliche Gleichstrom über einen Gleichrichter gewonnen-werden.
Es kann auch zweckmäßig sein, lediglich einen Erregergenerator für die Erzeugung
der Anfangserregung des Synchrongeneratos derKaskade anzuordnen und diesen in der
vorgeschriebenen Weise unmittelbar mit dem Motor für den Antrieb des Lüfters o.
dgl. zusammenzubauen.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind auch gegeben, wenn
sie bei Maschinensätzen mit gasförmigem Treilnnittel, z. 13. bei Windturbinen, bei
denen die unmittelbar mit dein Latifrad.gekuppelten Stromerzeuger in einem iin Windführungsrohr
inittig allgestützten Kapselgehäuse angeordnet sind, Verwirklichung findet.