DE951465C

DE951465C - Gasdichte Stromzufuehrung zur Erregerwicklung fuer gasgekuehlte Generatoren

Info

Publication number: DE951465C
Application number: DEL16051A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wollschina
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-07-12
Filing date: 1953-07-12
Publication date: 1956-10-31

Description

Gasdichte Stromzuführung zur Erregerwicklung für gasgekühlte Generatoren In zunehmendem Maße werden neuerdings Generatoren, insbesondere Turbogeneratoren, mit Wasserkühlung ausgerüstet. Die ganze Maschine ist in diesem Fall von einem gasdichten Gehäuse umgeben, und an den Wellendurchführungen durch das Gehäuse sind Dichtungen vorhanden, für die verschiedene Konstruktionsvorschläge bestehen.
Eine gewisse Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß der Induktor eines Turbogenerators mit einer Gleichstromwicklung versehen ist und der zur Erregung dieser Wicklung benötigte Gleichstrom von einer Erregermaschine außerhalb des Generatorgehäuses geliefert wird. Zwar ist das Induktorwellenende mit Schleifringen versehen, jedoch muß die Stromzuführung von den Schleifringen zu der Erregerwicklung des Induktors ebenfalls gasdicht sein.
Bei den bisherigen Ausführungen hat man die Erregerzuleitung innerhalb des Generatorgehäuses mit kegeligen .Verschraubungen ausgerüstet, die in radialer Richtung liegen und sich etwa im Wellenschenkel unterhalb des Axiallüfters befinden. Von hier aus verlief die Stromzuführung in der Wellenbohrung. Diese Ausführung hat' verschiedene Mängel, und zwar sind die radial im Induktorwiellenende stehenden Kegelkontakte genauso schwierig herzustellen und abzudichten, daß keine Gasverluste auftreten. Außerdem ist bei einer Auswechslung der Dichtungen ein Abnehmen des Schleifringwellenstummels, unter Umständen sogar ein Induktorausbau, erforderlich. Hinzu kommt, daß die Kegelverschraubung bzw. -dichtung senkrecht zu der Richtung liegt, in der die Wärmedehnungen erfolgen; sie wird sich demzufolge bei Auftreten von Wärmedehnungen verkanten.
Die Erfindung betrifft eine gasdichte Stromzuführung zur Erregerwicklung für Generatoren mit gekuppeltem Schleifringwellenstummel. Die geschilderten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch .vermieden, daß die elektrische und mechanische Trennstelle wie auch die Gasdichtung sich am Induktorwellenende außerhalb des Generatorgehäuses befinden. Ferner ist an der Trennstelle eine Flachdichtung in Form eines Rings vorgesehen, die sich leicht herstellen und auch leicht auswechseln läßt. Der Schleifringwellenstummel ist nur einteilig, d. h., ein zusätzlicher Schrumpfring am Ende desselben fällt fort. Die Konstruktion zeichnet sich ferner durch größere Toleranzfreiheit gegenüber der bisherigen Form aus. Schließlich sind Wärmedehnungen der mitunter recht langen Erregerzuleitungen möglich, ohne daß die Kupferleiter eine zusätzliche Belastung erfahren. Die verwendete Flachdichtung nimmt solche Wärmedehnungen im Gegensatz zu den bisherigen Kegelringdichtungen ohne weiteres auf, weil sie in der Richtung, in der die Wärmedehnungen erfolgen, elastisch verformbar ist.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. I zeigt in kleinem Maßstab eine Übersicht der Gesamtanordnung, Fig. 2 und 3 Einzelheiten der Erregerzuleitung im Generatorgehäuse und Fig.4 eine Einzelheit am Induktorwellenende außerhalb des Generatorgehäuses.
Fig. I zeigt zunächst das Induktorwellenende I und das schematisch angedeutete Gehäuse 2, in dem sich an der Durchführung der Welle eine der üblichen Dichtungen befindet. Am Schleifringwellenstummel sind zwei oder vier Schleifringe 3 vorhanden, deren nicht dargestellte Bürsten an die Erregermaschine angeschlossen sind. Das Problem besteht darin, die Erregerwicklung 4 im Innern des Generatorgehäuses, deren Wickelköpfe schematisch angedeutet sind, mit den Schleifringen 3 gasdicht zu verbinden. Diesem Zweck dient eine Zuleitung 5, die sich in einem Stab 6 fortsetzt und schließlich außerhalb des Gehäuses mittels eines Leiters 7 an die Schleifringe angeschlossen ist. Im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Stab 6 und dem Leiter 7 ist eine zunächst schematisch angedeutete Flachdichtung 8 angebracht. 28 ist der Schleifringwellenstummel, der aus Gründen der leichten Aus= wechselbarkeit der Flachdichtung 8 abnehmbar sein muß. Die Zuleitung 5 und der Stab 6 sind in Nuten so geführt, daß Wärmedehnungen in Achsrichtung nicht behindert werden.
In Fig. 2 ist nun zunächst der von den Wickelköpfen kommende Leiter 5 dargestellt. An dieser Stelle ist die aus Fig.3 ersichtliche Nut in den Induktorkörper I eingearbeitet, in welcher der Leiter mittels Isolierkörpern Io, II bzw. 16 gegen das Eisen des Induktorkörpers isoliert ist. Der Leiter 5 ist rechtwinklig abgebogen und besitzt an seinem Ende ein etwa ringförmiges Teil 12, das mit Lappen 13 versehen ist. Diese Lappen werden durch Klemmschrauben 14 zusammengehalten. Das ringförmige Teil i2 und die Lappen 13 umschließen den Anfang 15 des bereits erwähnten stabförmigen Leiters 6. Dieser Leiter selbst liegt in einer parallel zur Achse geführten Bohrung und ist allseitig mit Isoliermaterial I9 umgeben. Die erwähnte Nut im Induktorkörper ist mit einem Nutenkeil 18 verschlossen.
Der Stab 6 ist nun innerhalb der erwähnten Bohrung durch das Gehäuse 2 nach außen geführt. Die Ausbildung am schleifringseitigen -Ende zeigt die Fig. 4. Hier ist wiederum der von Isoliermaterial I9 umgebene stabförmige Leiter 6 dargestellt. Er ist zu einem Bund 2ö erweitert, der ein konisches Ansatzstück 21 besitzt. Darauf sitzt ein mit einer konischen Bohrung versehenes Kontaktstück 22, und beide Teile werden durch eine entsprechend gesicherte Schraube 23 fest ineinandergepreßt. Der Bund 2o ist gegenüber dem Eisen mit einer entsprechenden Schicht 24 aus Isoliermaterial umgeben. Von dem Bund zum Eisen reicht die ringförmige Flachdichtung 8, die mittels Überwurfmuttern 25,:26 gehalten wird. An das Kontaktstück 22 schließt sich die Leitung 27 an, die in eine Nut des Schleifringwellenstummels eingearbeitet ist und die Verbindung zu den Schleifringen herstellt. Tritt- infolge Erwärmung eine Dehnung des stabförmigen Leiters 6 auf, so wird diese durch eine entsprechende Ausbildung der Nuten im Eisenkörper nicht -beeinträchtigt. Die Flachdichtung 8 wirkt wie eine Membran und läßt geringe Verschiebungen des Stabendes in Achsrichtung des Stabes 6 zu. Auch das aus den Kontaktstücken 2 i, 22 bestehende Konstruktionselement kann sich um den erforderlichen Betrag nach rechts verschieben. Dabei kann auch der vom Kontaktstück 22 zunächst nach unten führende Teil des Leiters 27 mitbewegt werden, weil auch er den notwendigen Spielraum besitzt und gewisse ungefährliche Verformungen erfahren kann.
Wird eine Auswechslung der Flachdichtung 8 notwendig, so genügt es, den. Schleifringwellenstumrhe128 abzunehmen, weil dann die in Fig.4 dargestellte Kontaktstelle ohne weiteres zugänglich ist.

Claims

PATENTAIISPRUCHE: i. Gasdichte Stromzuführung zur Erregerwicklung für gasgekühlte Generatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische und mechanische Trennstelle wie auch die Gasdichtung sich am Induktorwellenende außerhalb des Generatorgehäuses befinden.
2. Stromzuführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trennstelle eine Flachdichtung vorgesehen ist.
3. Stromzuführung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, _ daß die stabförmige Erregerzuleitung in symmetrisch zur Achse angebrachten Bohrungen des Induktorwellenendes verläuft und so gelagert ist, daß Wärmedehnungen nicht behindert werden.
4. Stromzuführung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wickelköpfe (4) der Erregerwicklung ein Leiter (5) angeschlossen ist, der nahe der Oberfläche der Induktorwelle geführt und in der Nähe der Gehäusedurchführung etwa rechtwinklig abgebogen ist.
5. Stromzuführung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgebogene Ende des Leiters (5) eine Hülse (I2) mit angesetzten Lappen (I3) und Klemmschrauben (I4) bildet, die einen die Fortsetzung der Erregerleitung bildenden Stab (I5) umschließt.
6. Stromzuführung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück nach den vorhergehenden Ansprüchen in eine Nut der Induktorwelle eingesetzt ist.
7. Stromzuführung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (I5) am anderen Ende zu einem Bund (2o) ausgeweitet ist, ein konisches Ansatzstück (2I) besitzt und mittels einer Schraube (2:;) in ein gleichfalls konisches Kontaktstück (ä2) hineingezogen wird. B.
Stromzuführung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bund (2o) und der Innenbohrung des Induktorwellenendes eine scheibenförmige Flachdichtung (8) angebracht ist.
9. Stromzuführung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an das Kontaktstück (22) eine biegsame Leitungsverbindung (27) angeschlossen ist, -die zu den Schleifringen führt. io. Stromzuführung nach Anspruch r bis g, dadurch gekennzeichnet, daß alle Biegungen von Leitungsteilen in so geformten Hohlräumen des Wellenendes liegen, daß Bewegungen infolge Temperaturdehnungen nicht behindert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 268 g52.