NO162093B - Anordning for posisjonsbestemmelse av overgangssoner mellom minst to forskjellige omsluttende medier. - Google Patents

Description

Roterende elektrisk maskin med <y>æskekjølt, laminert statorkjerne.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en roterende elektrisk maskin ved væskekjølt, laminert statorkjerne, nærmere bestemt en synkrongene-rator av størrelesordenen 100 MVA. For å oppnå en så god materialutnyttelse som mulig, utføres den slags maskiner <p>fte med direktekjølte an-kerviklinger. Ankerviklingen er understøttet av en laminert statorkjerne. Det har ved maskiner av denne art vist seg fordelaktig å forsyne sta-toren med et særskilt kjølesystem for kjøling av stator jernet. Ved kjente maskiner har man tilveiebragt et sådant kjølesystem ved å forsyne statorkjernen med gjennomgående, aksialt forløpende kjølerør som gjennomstrømmes av et flytende kjølemiddel. Kjølerørene må da for-synes med en solid, elektrisk isolasjon, hvilket innebærer en komplikasjon og dessuten nedset-ter varmeovergangen mellom rotor jernet og kjølerørene.

Det er videre kjent å tilveiebringe væske-

kjøling av statorplatepakken ved på lignende vis som ved luftkjølte statorer å utforme statorkjernen med aksialt etter hinannen anordnede grupper a<y> statorlameller, idet mellomrommene mellom gruppene, som ved luftkjølte maskiner utgjør kanaler for gjennomstrømmen-de luft, opptas av kjølelegemer i form av flate kasser som gjennomstrømmes av et flytende kjølemiddel. Kassen sveises sammen av plate-materiale og tjener også som avstandselementer mellom statorkjernens aksialt etter hinannen anordnede lamellgrupper. Selv om sveisingen ut-føres med den aller største nøyaktighet, gir denne konstruksjon dog ikke en tilstrekkelig driftsikkerhet. En liten feil under sveisingen eller lekkasje forårsaket av korrosjon i overgan-gen mellom sveis og plate, er tilstrekkelig til å sette maskinen irt av drift, og da det i hovedsaken kan bli tale om væskekjølt statorkjerne

ved maskiner av størrelsesordenen 100 MV, er det således store verdier som kan gå tapt.

<:> Ved en annen kjent konstruksjon, hvor statorkjernen er oppdelt i adskilte, aksialt etter hinannen anordnede lamellgrupper, er der mellom gruppene anordnet et antall kjølerør i mellomrommene. Heller ikke den konstruksjon

gir den nødvendige høye sikkerhet mot lekkasje i den utilgjengelige del av statorkjernens kjøle-system, da sveiseforbindelser i denne del knapt kan unngås. Videre utsettes rørene for veks-lende mekaniske påkjenninger som følge av deres funksjon som avstandselementer og på grunn av at statorkj ernens sammentrykningskraft varierer med temperaturen. Hvis der skal oppnås en tilstrekkelig varmeovergangsflate mellom kjølerør og kjerne, må rørtilgjengelig-heten bli relativt stor, hvilket fordyrer maskinen betydelig, særlig hvis man tar i betraktning at røret bør ha rektangulært tverrsnitt og må være utført av absolutt høyverdig materiale. Formgivningen må skje med stor nøyaktighet og 1 blir således meget tidskrevende. Det med-fører også visse vanskeligheter å få statorkj ernens sammentrykningskraft til å fordele seg jevnt på samtlige kjølerørdeler, hvorfor der er fare for at visse deler får utillatelig stor be-vegelsesfrihet og derved, gir opphav til for-styrrende lyd.

, Disse ulemper unngås ved hjelp av oppfinnelsen som- angår en roterende elektrisk maskin med væskekjølt, laminert statorkjerne som er utformet med et antall aksialt etter hinannen og vinkelrett til maskinaksen anordnede spalter som hver inneholder minst ett med hulrom forsynt, støpt kjølelegeme som er utformet til å ligge direkte an mot spaltenes begrensningsflater med en overveiende del av sin flate og forsynt med inn- og utløpsåpninger for et gjennomstrømmende kjølemiddel, og det særegne véd oppfinnelsen er at minst ett me-tallrør for dannelse av en kjølekanal er innstøpt i det forøvrig massive kjølelegeme.

, Oppfinnelsen skal beskrives i det følgende under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et sideriss av en statorkjerne for en maskin ifølge oppfinnelsen, fig. 2 en detalj av fig. 1 og fig. 3 og fig. 4 i perspektiv to forskjellige

utførelsesformer av et kjølelegeme ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 angir 1 en laminert statorkjerne som er oppdelt i fem aksialt etter hverandre anordnede deler som er innbyrdes adskilt ved fire ringformede spalter som hver begrenses i aksial retning av statorkjernens lameller 4 (fig. 2). Hver av disse spalter 2 inneholder et' antall i tangential retning etter hinannen anordnede kjølelegemer 3 som hvert i hovedsaken er utformet som en ringsektor og ut-gjøres av et flatt aluminiumlegeme og en i dette innstøpt rørsløyfe 8 som har en innløps-åpning 5 og en utløpsåpning 6 for gjennom-strømmende kjølemiddel, f. eks. vann.

Det på fig. 3 viste kjølelegeme er utformet med i hovedsaken samme radiale dimensjon som statorkjernen og har samme inner-kontur.

I stedet for den ovenfor beskrevne ut-førelsen kan man anvende den på fig. 4 viste anordning, hvor selve kjølelegemet er innrettet til å fylle ikke kjennomgående spalter og altså er utført med mindre radial dimensjon enn det på fig. 3 viste legeme. Derved oppnås den fordel at kjølelegemene ikke innvirker på jernvolumet i de statordeler, hvor flukstettheten er høyest. Et sådant kjølelegeme er på fig. 4 betegnet med 11; 12 angir en radialt innenforliggende del av statorkjernen som er satt sammen av innbyrdes isolerte, sammenlimte lameller og forsynt med spor og tenner av samme dimensjoner som statorkjernen forøvrig. Kjølelegemet- 11, som er anordnet i god varmeledende kontakt med kjer-nedelen 12, er støpt av aluminium, idet en kjøle-sløyfe i form av et bølgeformet metallrør 13 er innstøpt. I stedet for å anvende bare ett kjøle-rør, kan det i visse tilfelle være nødvendig å utføre kjølelegemet med flere rør som er parallellkoblet med hensyn til væskestrømmen gjennom kjølelegemet.

Med et kjølelegeme ifølge oppfinnelsen oppnås dobbelt sikkerhet mot lekkasje. Hvis det innstøpte rør på et eller annet sted skulle være beheftet med materialfeil, er det ytterst liten sannsynlighet for at der skulle finnes en støpe-feil på samme sted i det omgivende metallegeme.

Claims (6)

1. Roterende elektrisk maskin med væske-kjølt, laminert statorkjerne som er utformet med et antall aksialt etter hinannen og vinkelrett til maskinaksen anordnede spalter som hver inneholder minst ett med-hulrom forsynt støpt kjølelegeme som er utformet til å ligge direkte an mot spaltenes begrensningsflater med en overveiende del av sin flate og forsynt med inn-og utløpsåpninger for et gjennomstrømmende kjølemiddel, karakterisert ved at minst ett metallrør for dannelse av en kjølekanal er innstøpt i det forøvrig massive kjølelegeme.

2. Roterende elektrisk maskin i henhold til krav 1, karakterisert ved at det støpte kjølelegeme inneholder et antall inn-støpte metallrør som er parallellkoblet med hensyn til kjølemiddelstrømmen gjennom elemen-tet.

3. Roterende elektrisk maskin i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjøle-legemet er utført med et antall radialt innad-rettede utbuktninger som hver ligger mellom aksialt etter hinannen følgende tanndeler.

4. Roterende elektrisk maskin i henhold til krav 1, karakterisert ved at kjølelege-met ved sin indre kant er anordnet i god varmeledende kontakt med en laminert, med spor og og tenner forsynt statorkj ernedel.

5. Roterende elektrisk maskin i henhold til et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at kjølelegemene er utformet som ringsektorer og plassert tangentialt etter hinannen i en ringformet spalte.

6. Roterende elektrisk maskin i henhold til krav 6, karakterisert ved at flere i samme spalte anordnede kjølelegemer er seriekoblet med hensyn til det gjennomstrømmende kjøle-middel.