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Publication number: DEL0016051MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 11. Juli 1953 Bekanntgemacht am 3. Mai 1956Registration date: July 11, 1953. Advertised on May 3, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

L 16051L 16051

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.Generators, in particular turbo-generators, have recently been used to an increasing extent Equipped with water cooling. In this case, the whole machine is in a gas-tight housing surrounded, and on the shaft openings through the housing there are seals for the various design proposals exist.

Eine gewisse Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß der Induktor eines Turbogenerators mitA certain difficulty, however, is that the inductor of a turbo generator with

ίο 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.ίο is provided with a DC winding and the DC current required to excite this winding from an exciter outside the Generator housing is delivered. Although the end of the inductor shaft is provided with slip rings, however, power must be supplied from the slip rings to the field winding of the inductor also be gas-tight.

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 Induktorwellenende stehenden Kegelkontakte genauso schwierig herzustellen und abzudichten, daß keine Gasverluste auftreten. Außerdem ist bei einer Auswechslung der Dichtungen ein Abnehmen des Schleifringwellenstummels, unter Umständen sogarIn the previous versions, the excitation line is inside the generator housing Equipped with tapered screw connections that lie in the radial direction and are located approximately in the shaft thigh are located below the axial fan. From here the power supply ran through the shaft bore. This design has various shortcomings, namely those are radial in the end of the inductor shaft standing cone contacts just as difficult to manufacture and seal that none Gas losses occur. In addition, when the seals are replaced, the Slip ring shaft stub, possibly even

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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.an inductor removal is required. In addition, the conical screw connection or seal is vertical is to the direction in which the thermal expansions occur; she will consequently at Cant occurrence of thermal expansion.

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.The invention relates to a gas-tight power supply to the field winding for generators with a coupled slip ring shaft stub. The disadvantages outlined are avoided according to the invention in that the electrical and mechanical separation point as well as the gas seal are located on the inductor shaft end outside the generator housing. Furthermore, a flat seal in the form of a ring is provided at the separation point, which is easy to manufacture and also easy to replace. The slip ring shaft stub is only in one piece, d ^:. i.e., an additional shrink ring at the end of the same is omitted. The construction is also characterized by greater freedom from tolerance compared to the previous shape. Finally, thermal expansions of the sometimes quite long exciter leads are possible without the copper conductors experiencing additional stress. The flat gasket used absorbs such thermal expansions easily, in contrast to the previous conical ring seals, because it is elastically deformable in the direction in which the thermal expansions take place.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawings, an embodiment of the invention is shown schematically.

Fig. ι zeigt in kleinem Maßstab eine Übersicht der Gesamtanordnung,Fig. Ι shows on a small scale an overview of the overall arrangement,

Fig. 2 und 3 Einzelheiten der Erregerzuleitung im Generatorgehäuse undFig. 2 and 3 details of the excitation line in the generator housing and

Fig. 4 eine Einzelheit am Induktorwellenende außerhalb des Generatorgehäuses. .4 shows a detail at the end of the inductor shaft outside the generator housing. .

Fig. ι zeigt zunächst das Induktorwellenende 1 und das schematisch angedeutete Gehäuse 2, in dem sich an der Durchführung der Welle eine der üb-Fig. 1 initially shows the inductor shaft end 1 and the schematically indicated housing 2, in which one of the usual

liehen 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.'borrowed seals is located. On the slip ring shaft stub there are two or four slip rings 3, their brushes, not shown, to the Exciter are connected. The problem is the excitation winding 4, inside the Generator housing, the end windings are indicated schematically, with the slip rings 3 gas-tight connect to. A feed line 5, which is continued in a rod 6 and finally, serves this purpose outside the housing "is connected to the slip rings by means of a conductor 7. In the area of the The connection point between the rod 6 and the conductor 7 is initially indicated schematically Flat seal 8 attached. 28 is the slip ring shaft stub, which for reasons of ease of changeability of the flat seal 8 must be removable. The supply line 5 and the rod 6 are in grooves guided in such a way that thermal expansion in the axial direction is not hindered. '

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 1 eingearbeitet, in welcher der Leiter mittels Isolierkörpern 10, 11 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 12 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 19 umgeben. Die erwähnte Nut im .Induktorkörper ist mit einem Nutenkeil 18 verschlossen. In FIG. 2, the conductor 5 coming from the winding heads is now initially shown. At this Place the groove shown in FIG. 3 is incorporated into the inductor body 1, in which the Conductor by means of insulating bodies 10, 11 and 16 against the iron of the inductor body is insulated. The head 5 is bent at right angles and has on at its end an approximately ring-shaped part 12 which is provided with a tab 13. These lobes will be held together by clamping screws 14. The annular part 12 and the tabs 13 enclose the beginning 15 of the already mentioned rod-shaped conductor 6. This conductor itself lies in a parallel to the axis and is surrounded on all sides with insulating material 19. The mentioned groove in the inductor body is closed with a slot wedge 18.

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 19 umgebene stabförmige- Leiter 6 dargestellt. Er ist zu einem Bund 20 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 20 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 Kontaktstücken21,22 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.The rod 6 is now guided to the outside through the housing 2 within the mentioned bore. The formation at the slip ring end is shown in FIG. 4. Here ... is again that of insulating material 19 surrounded rod-shaped conductors 6 shown. It is expanded to a covenant 20, the has a conical extension piece 21. A contact piece provided with a conical bore is seated on it 22, and both parts are firmly pressed into one another by a correspondingly secured screw 23. The collar 20 is surrounded opposite the iron with a corresponding layer 24 of insulating material. From the bond to the iron The annular flat seal 8, which is held by means of union nuts 25, 26, is sufficient. To the Contact piece 22 is followed by line 27, which is incorporated into a groove in the slip ring shaft stub and establishes the connection to the slip rings. Occurs as a result of heating Expansion of the rod-shaped conductor 6, this is done by a corresponding training of the Grooves in the iron body not affected. The flat seal 8 acts like a membrane and leaves small displacements of the rod end in the axial direction of the rod 6 to. Also that from the contact pieces21,22 existing construction element can move the required amount to the right shift. In this case, the part of the first leading down from the contact piece 22 can also be used Head 27 are moved because he also has the necessary leeway and certain harmless Can experience deformations.

Wird eine Auswechslung der Flachdichtung 8 notwendig, so genügt es, den Schleifringwellenstummel 28 abzunehmen, weil dann die in Fig. 4 dargestellte Kontaktstelle ohne weiteres zugänglich ist.If it is necessary to replace the flat seal 8, it is sufficient to remove the slip ring shaft stub 28, because the contact point shown in FIG. 4 is then readily accessible is.

Claims

Patent claims:

1. Gas-tight power supply to the excitation winding for gas-cooled generators, thereby characterized that the electrical and mechanical

, niche separation point as well as the gas seal on the inductor shaft end outside of the generator housing condition.

That ^s is provided at the separation point a gasket 2. Power supply according to claim 1, characterized.

3. Power supply according to claim 1 and 2, characterized in that the rod-shaped excitation line is symmetrical to the axis.

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Brought holes of the inductor shaft end and is mounted so that thermal expansion not be hindered.

4. Power supply according to claim 1 to 3, characterized in that the winding heads (4) the excitation winding is connected to a conductor (5) which is close to the surface of the Out inductor shaft and bent approximately at right angles near the housing bushing.

5. Power supply according to claim 1 to 4, characterized in that the bent At the end of the conductor (5) a sleeve (12) with attached tabs (13) and clamping screws (14) forms, which encloses a continuation of the excitation line forming rod (15).

6. Power supply according to claim 1 to 5, characterized in that the connecting piece according to the preceding claims in a groove in the inductor shaft is inserted.

7. Power supply according to claim 1 to 6, characterized in that the rod (15) on the other end is expanded to form a collar (20), has a conical extension piece (21) and is drawn into a likewise conical contact piece (22) by means of a screw (23).

8. Power supply according to claim 1 to 7, characterized in that between the federal government (20) and the inner bore of the inductor shaft end a disk-shaped flat seal (8) is appropriate.

9. Power supply according to claim 1 to 8, characterized in that a flexible line connection to the contact piece (22) (27) is connected, which leads to the slip rings.

10. Power supply according to claim 1 to 9, characterized in that all bends of line parts in so shaped cavities of the shaft end so that movements due to thermal expansion are not hindered.

Referred publications:
Swiss patent specification No. 268 952.

1 sheet of drawings