über umlaufende Gleichrichter bürstenlos erregter Synchrongenerator
in einem wasserumströmten Gehäuse für den Antrieb durch eine Rohrturbine In Wasserkraftanlagen
mit kleinem Nutzgefälle, z. B. bei Flußkraftwerken, kommen neuerdings immer häufiger
Rohrturbinen mit in der Wasserfließrichtung schräg liegender Achse zur Anwendung.
Sie besitzen hydraulische Vorteile und verlangen weniger aufwendige Bauwerke. Eine
derartige Bauart bietet die. Möglichkeit, die Wasserführung z. B. sowohl im Zulauf
zur Turbine als auch im Ablauf, also in der Turbinenkammer und dem Saugrohr, hydraulisch
flüssiger zu gestalten.Brushlessly excited synchronous generator via rotating rectifiers
in a housing with water flowing around it for the drive by a bulb turbine In hydropower plants
with a small usable gradient, e.g. B. in river power plants, are more and more common recently
Bulb turbines with an axis inclined in the direction of water flow for use.
They have hydraulic advantages and require less complex structures. One
such a design offers the. Possibility of the water flow z. B. both in the inflow
to the turbine as well as in the drain, i.e. in the turbine chamber and the suction pipe, hydraulically
to make it more fluid.
Es sind Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die Generatoren in
einem wasserumströmten birnenartigen Gehäuse untergebracht sind. Dieser Lösung steht
die Forderung .der Zugänglichmachung des Generators zum Zwecke der Wartung entgegen.
Man hat diese Schwierigkeit durch die Anordnung von breiten begehbaren Stützschaufeln
oder durch die Anordnung des Generators in einem nach oben offenen Betonschacht
zu beherrschen versucht, wobei jedoch in beiden Fällen ein Teil der Vorteile der
Rohrturbinenanordnung verlorengeht.Arrangements have become known in which the generators in
are housed in a pear-like housing around which water flows. This solution stands
the requirement to make the generator accessible for maintenance purposes.
This difficulty is caused by the arrangement of wide support blades that can be walked on
or by arranging the generator in a concrete shaft that is open at the top
Tried to master, but in both cases some of the advantages of the
Bulb turbine assembly is lost.
Auch ist es an sich bekannt, die Hilfsmaschine fliegend anzuordnen.
Dabei ist aber auf die Zugänglichkeit der Hilfsmaschine im allgemeinen keine Rücksicht
genommen worden, vor allem, wenn es sich dabei um Rohrturbinen handelt. Andererseits
ist die Zugänglichkeit des Generatorinneren vor allem zur betriebsmäßigen Wartung
der Verschleißteile, das sind insbesondere die Bürsten auf den Schleifringen des
Erregerstromkreises und gegebenenfalls die Bürsten am Kommutator der Erregermaschine,
sofern diese mit eingebaut ist, notwendig.It is also known per se to arrange the auxiliary machine on the fly.
In this case, however, the accessibility of the auxiliary machine is generally not taken into account
especially when it comes to bulb turbines. on the other hand
is the accessibility of the inside of the generator, especially for operational maintenance
the wearing parts, in particular the brushes on the slip rings of the
Excitation circuit and, if applicable, the brushes on the commutator of the excitation machine,
if this is built in, necessary.
Dazu wird bei einem mit oberwasserseitig angeordneter Erregeranordnung
versehenen und über umlaufende Trockengleichrichter bürstenlos erregten Synchrongenerator
mit wasserumströmtem Gehäuse für d--n Antrieb durch eine Rohrturbine nach der Erfindung
vorgeschlagen, daß der Läufer der Wechselstrom-Erregermaschine am oberwasserseitigen
freien Ende der nach der Oberwasserseite durchgehend hohlen Generatorwelle in an
sich bekannter Weise fliegend befestigt ist, wobei der Einbausatz der Gleichrichterelemente
in an sich bekannter Weise im Innern der Hohlwelle oder des Erregermaschinenläufers
von der Oberwasserseite her zugänglich angeordnet ist.For this purpose, in the case of an exciter arrangement arranged on the surface side
provided and brushlessly excited synchronous generator via circulating dry rectifiers
with water-circulating housing for d - n drive by a bulb turbine according to the invention
suggested that the rotor of the AC exciter on the upstream side
free end of the generator shaft, which is continuously hollow towards the upstream side
is mounted overhung in a known manner, the installation kit of the rectifier elements
in a manner known per se inside the hollow shaft or the exciter machine rotor
is arranged accessible from the upstream side.
Auf diese Weise wird eine der wesentlichen Ursachen für eine laufende
Wartung beseitigt. Es wird deshalb möglich, das Gehäuse in seiner Form hydrauisch
günstiger zu gestalten. Damit wird der Wirkungsgrad der Anlage höher. Andererseits
wird durch die nun so leicht zugängliche Anordnung des Generators ermöglicht, daß
in der Bohrung der Hauptwelle die Gleichrichter in Form eines einbaufertigen Satzes
untergebracht werden können. Erhebliche Montagekosten können damit eingespart werden.
Bei einer Reparatur sind damit die Gleichrichter von der Oberwasserseite her zugänglich,
weil die Hohlwelle durch die Erregermaschine hindurchführz und damit das oberwasserseitige
Wellenende ebenfalls offen ist.Doing this becomes one of the major causes of a running
Maintenance eliminated. It therefore becomes possible to make the housing hydraulic in shape
to make cheaper. This increases the efficiency of the system. on the other hand
is made possible by the now so easily accessible arrangement of the generator that
in the bore of the main shaft the rectifiers in the form of a ready-to-install set
can be accommodated. Considerable assembly costs can thus be saved.
In the event of a repair, the rectifiers are accessible from the upstream side,
because the hollow shaft passes through the exciter and thus the upstream
Shaft end is also open.
In der Zeichnung ist ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. In einem birnenartigen Gehäuse 1, das allseitig vom Wasser umströmt
ist, ist der Generator untergebracht, dessen Läufer 2, gegen die Unterwasserseite
zu über ein Planetengetriebe 3 mit dem Turbinenlaufrad 4 gekuppelt ist. Es bedeuten
5 den Leitapparat der Turbine und 6 eine Stützkonstruktion, die die Turbine mit
dem Wasserführungsrohr 14 verbindet. Mit Hilfe des Stützfußes 7 ist das Gehäuse
1 seinerseits in der an dieser Stelle aus Beton bestehenden Wasserführung befestigt
und nach der Oberwasserseite zu mit der abnehmbaren Haube 8 abgeschlossen.A schematic embodiment of the invention is shown in the drawing. The generator is housed in a pear-like housing 1 around which the water flows on all sides. 5 denotes the diffuser of the turbine and 6 denotes a support structure which connects the turbine to the water guide pipe 14. With the help of the support foot 7, the housing 1 is in turn fastened in the water duct made of concrete at this point and closed off with the removable hood 8 on the upstream side.
Die Zeichnung stellt weiter eine Wechselstrom-Erregermaschine 9 dar,
deren Läufer am oberwasserseitigen freien Wellenenden des Generators fliegend aufgesetzt
ist, und die Anordnung eines mitumlaufenden Satzes von Trockengleichrichtern
10. Letzterer ist im Innern der hohlen Welle 15 oder eines hohlen Läufers
des Generators so untergebracht, daß er durch das oberwasserseitige Wellenende ausgebaut
werden kann. Kabel 11 verbinden die Läuferwicklung des Erregergenerators 9 über
den Trockengleichrichtersatz 10 mit der Erregerwicklung 12 des Polrades. Da der
Trockengleichrichtersatz 10 einer starken Kühlwirkung ausgesetzt sein muß, veranschaulicht
die Zeichnung nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Anordnung eines Hochdrucklüfters
13 an einer geeigneten Stelle der oberwasserseitigen Generatorlagerung
derart,
daß die von ihm geförderte Kühlluft vor dem Eintritt in die hohle Welle 15 an der
Innenwandung der vom Wasser umströmten oberwasserseitigen Haube 8 des Generators
entlangströmt und dadurch in an sich bekannterWeise entsprechend gekühlt wird.The drawing also shows an alternating current exciter 9, the rotor of which is overhung on the free shaft ends of the generator on the upstream side, and the arrangement of a rotating set of dry rectifiers 10. The latter is housed inside the hollow shaft 15 or a hollow rotor of the generator in such a way that that it can be expanded through the shaft end on the upstream side. Cable 11 connect the rotor winding of the exciter generator 9 via the dry rectifier set 10 to the exciter winding 12 of the pole wheel. Since the dry rectifier set 10 must be exposed to a strong cooling effect, the drawing illustrates, according to a further inventive concept, the arrangement of a high-pressure fan 13 at a suitable point on the generator bearing above the water side in such a way that the cooling air it delivers before entering the hollow shaft 15 on the inner wall of the flows along the upper water-side hood 8 of the generator, around which the water flows, and is thereby correspondingly cooled in a manner known per se.