DE1218050B - Wasserumspuelter Einphasengenerator, insbesondere Rohrgenerator fuer Laufkraftwerke, mit federnder Anordnung des Staenderblechpaketes - Google Patents

Description

• Wasserumspülter Einphasengenerator, insbesondere Rohrgenerator für Laufkraftwerke, mit federnder Anordnung des Ständerblechpaketes Bei elektrischen Maschinen treten, z. B. durch das rotierende Magnetfeld des Läufers hervorgerufen, Schwingungen im Ständerblechpaket auf, die entsprechende Kräfte auf das Gehäuse und auch auf das Fundament der Maschine ausüben. Daher ist es bekannt, im Ständer einer elektrischen Maschine federnde Zwischenglieder vorzusehen. Bei Turbogeneratoren hat man z. B. das in sich versteifte Ständerblechpaket nur über Federstäbe mit dem Gehäuse verbunden, die an mehreren, über ihre Länge verteilten Stellen einerseits am Ständerblechpaket und zum .anderen am Gehäuse befestigt sind. Diese Stäbe wirken in radialer und tangentialer Richtung federnd.
• Bei Einphasengeneratoren werden durch die pulsierenden Drehmomentschwankungen mechanische Kräftepaare verursacht, zu deren Aufnahme Federglieder vorgesehen werden, die meist zwischen dem Gehäuse und dem Fundament der Maschine angeordnet sind. Eine solche Aufstellung des Ständergehäuses mit außen am Gehäuse angeordneten federnden Abstützungen ist für wasserumspülte Einphasengeneratoren jedoch nicht möglich. Denn hierbei müssen neben der Vermeidung einer erhöhten mechanischen Beanspruchung des Maschinenfundamentes infolge des pulsierenden Verlaufes des Drehmomentes noch die Ausbildung des Einphasengenerators als strömungsgünstiger Körper sowie Abdichtprobleme gegen das umgebende Wasser berücksichtigt werden. Das gilt insbesondere dann, wenn wasserumspülte Einphasengeneratoren als Rohrgeneratoren in Laufkraftwerken eingesetzt werden, die mit der Turbine sowie einer dem Generator vorgelagerten Abdeckhaube einen einheitlichen Strömungskörper bilden. Bei einer solchen Anordnung können die von den pulsierenden Drehmomentschwankungen des Einphasengenerators herrührenden mechanischen Kräfte oder Kräftepaare zu Undichtigkeiten an den Verbindungsstellen und damit zur Gefährdung des vom Wasser umspülten Maschinensatzes führen.
• Die Erfindung schafft hier Abhilfe unter Anwendung der von Turbogeneratoren her bekannten Konstruktion bei wasserumspülten Einphasengeneratoren. Gemäß der Erfindung sind an sieh bekannte, am Umfang des in sich durch einen Tragkäfig versteiften Ständerblechpaketes verteilte Federn, die in Umfangsrichtung wirksam sind und jeweils in der Mitte mit dem das Ständerblechpaket aufnehmenden Tragkäfig und an den Enden mit dem Gehäuse des Einphasengenerators kraftschlüssig verbunden sind, in Umfangsrichtung paarweise nebeneinander angeordnet und gespreizt. Dadurch erreicht man:eine federnde Aufhängung des Ständerblechpaketes, welche die beim Einphasengenerator auftretenden tangential gerichteten Schwingungen aufnimmt. Sie werden daher nicht auf das Gehäuse des Generators übertragen, so daß die dadurch entlasteten Verbindungsstellen zwischen dem Gehäuse und den benachbarten Teilen des Maschinensatzes ohne große Schwierigkeiten einfach und haltbar abgedichtet werden können. Die Befestigung der Federn von den Stirnseiten der Maschine her durch einfaches Aufspreizen der jeweils paarweise nebeneinander angeordneten Federn ist gerade bei Rohrgeneratoren besonders vorteilhaft, da das Gehäuse der Maschine von ,der Mantelfläche her nicht zugänglich ist. Außerdem wird durch diese Konstruktion die Rückenhöhe des Ständers nicht vergrößert, da :durch die an sich bekannte Verlagerung der Befestigung des Ständerblechpaketes am Gehäuse auf die Stirnseiten der Außendurchmesser klein gehalten werden kann, was aus strömungstechnischen Gründen bei Rohrgeneratoren erwünscht ist. Ferner erreicht man durch die bekannte Befestigung der sich über die gesamte Länge der Maschine erstreckenden Federn nur jeweils an ihren Enden und in der Mitte eine verhältnismäßig große freie Länge der Federn, wodurch eine tiefe Abstimmung der Eigenfrequenz des Schwingungssystems möglich ist. Dies hat den Vorteil, daß während des Betriebes des Rohrgenerators Resonanzschwingungen vermieden werden, die ebenfalls zu Beschädigungen -der Abdichtstellen führen könnten.
• In vorteilhafter Weise erfolgt die Spreizung der jeweils benachbarten Federn durch das Eintreiben eines Keiles von den Stirnseiten her. Dadurch erzielt man eine reine Preßverbindung zwischen dem Gehäuse und den Federn, so daß jegliche Kerbwirkungen infolge der Befestigung entfallen. Die an den Seiten eingetriebenen Keile drücken einerseits die Federn fest gegen die Gegenflächen des Gehäuses; andererseits werden durch die Spreizung die Federn so verformt, daß auch die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Tragkäfig des Ständerblechpaketes und der Feder in der nicht zugänglichen Mitte der Feder hergestellt wird.
• Die Erfindung sei an Hand des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In F i g. 1 ist schematisch ein Einphasengenerator dargestellt, der als Rohrgenerator in einem Laufkraftwerk angeordnet ist; die F:i g. 2 und 3 zeigen jeweils einen Schnitt durch das Gehäuse bzw. durch den das Ständerblechpaket tragenden Käfig des Rohrgenerators.
• In dem wasserdurchströmten Kanal 1 ist der aus der Abdeckhaube 2, dem Generatorgehäuse 3 und dem Turbinengehäuse 4 bestehende Strömungskörper angeordnet. Im Innern dieses Strömungskörpers ist der einphasige Rohrgenerator 5 gelagert, -der über die Welle 6 mit der Turbine 7 starr gekoppelt ist. Zum Umwälzen der Kühlluft für den Rohrgenerator 5 im Innern des Strömungskörpers dient der Lüfter 9.
• Der Ständer des Einphasen-Rohrgenerators besteht aus dem die Wicklung tragenden Ständerblechpaket 10 und dem Generatorgehäuse 3. Das Generatorgehäuse 3 hat an den Stirnseiten heruntergezogene Seitenteile, die .das Ständerblechpaket umfassen, so daß der Querschnitt des Generatorgehäuses 3 U-förmig ist. Das Ständerblechpaket 10 ist durch einen an seinem Rücken befestigten Tragkäfig 16 in sich versteift. Zur Befestigung des Ständerblechpaketes 10 am Generatorgehäuse 3 sind am Umfang des Ständerblechpaketes verteilt, paarweise Federn 12 angeordnet, die aus in axialer Richtung verlaufenden, in Umfangsrichtung wirkenden, hochkant stehenden Flachstahlstäben bestehen. Die Federn 12 sind durch die Seitenteile des Generatorgehäuses 3 hindurchgeführt und an ihren Enden an den Stellen 13 und 14 am Generatorgehäuse 3 und in der Mitte an der Stelle 15 am Tragkäfig 16 festgeklemmt.
• Zur kraftschlüssigen Befestigung der Federn 12 wird jeweils zwischen zwei benachbarten Federn, z. B. zwischen den Flachstahlstäben 17 und 18, von beiden Seiten her ein Keil eingetrieben. Diese Keile spreizen die Federn 17 und 18 auseinander. Hierdurch werden einmal die Enden der Flachstahlstäbe an den Stellen 13 und 14 gegen das Generatorgehäuse 3 gepreßt, während zum anderen ihr ausgearbeiteterMitteltei119 in eine entsprechende Aussparung 20 des Tragkäfigs 16 hineingepreßt wird. Die Federn 12 haben durch diese besondere Einspannung jeweils eine große freie Federlänge, so daß ein schwingungsfähiges System mit tiefer Eigenfrequenz entsteht, das verhindert, daß die Schwingungen des Ständerblechpaketes auf das Generatorgehäuse und damit auf die abzudichtenden Verbindungsstellen zwischen dem Generatorgehäuse 3 und der Abdeckhaube 2 bzw. zwischen dem Generatorgehäuse 3 und dem Turbinengehäuse 4 übertragen werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Wasserumspülter Einphasengenerator, insbesondere Rohrgenerator für Laufkraftwerke, der mit der Turbine eine mechanisch starre, strömungstechnische Einheit bildet, mit einer federnden Anordnung des Ständerblechpaketes zur Aufnahme der durch die pulsierenden Drehmomentschwankungen hervorgerufenen mechanischen Kräftepaare, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannten, am Umfang des in sich durch einen Tragkäfig (16) versteiften Ständerblechpaketes (10) verteilten Federn (12), die in Umfangsrichtung wirksam sind und jeweils in der Mitte mit dem das Ständerblechpaket (10) aufnehmenden Tragkäfig (16) und an den Enden (13,14) mit dem Gehäuse (3) des Einphasengenerators kraftschlüssig verbunden sind, in Umfangsrichtung paarweise (17, 18) nebeneinander angeordnet und gespreizt sind.
2. 2. Einphasengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spreizung der in Achsrichtung durch den das Ständerblechpaket (10) umfassenden Teil des Gehäuses (3) hindurchgeführten Federn von beiden Stirnseiten jeweils ein Keil zwischen die paarweise angeordneten Federn (17,18) getrieben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1088 602; Druckschrift »Medium Steam Turbine-Generators« GEA-3277 D der General Electric Comp., 1957.