DE1488433A1 - Turbogeneratoren mit direkt gekuehlten Wicklungen - Google Patents

Description

Aktiengesellschaft Brown, Boveri ft Cie., Baden (Schwel*) Turbogeneratoren alt direkt gekflhlten Wicklungen.

Ε· ist bekannt» bei Turbogeneratoren den Rotorraue vom Statorrau« duroh einen isolations-Luftspaltzylinder xu trennen und den Rotor innerhalb dee Luftspaltzylinder« in Luft oder Gas stark verminderten Druckes laufen zu lassen. Auf diese Weise können die Oberfläohen-Beibungsverluste vermindert und der Wirkungsgrad der Maschine verbessert werden·

Ein gewisser Nachteil der erwähnten Konstruktion besteht aber * darin, dass praktisch keine W&ree über den Luftspalt zwischen Rotor und stator abgeführt wird· Infolgedessen.bewirken die auf der Rotoroberfläche entstehenden Wirbelstromverluste eine unablässige Zunahme der Temperatur innerhalb des Luftspaltzylinder«.

duroh Um dies zu verhindern kann die w&rme/ln der Nähe der Oberfläche des Hotorelsens untergebrachten Kühlrohre abgeführt werden. Es handelt «ion hler aber um eine Mas«nähme, die auf konstruktive

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BAD

Schwierigkeiten stSsst und bei sehr grosaen Maschinen nicht

wirk*«» genug i»t.

Oegen*tand der Erfindung ist nunmehr ein Turbogenerator mit direkt gekühlten Wicklungen und einem durch einen Isolations-Luftspaltzylinder vom Statorraum getrennten Rot or raum, wo die Temperatur innerhalb des LuftspaltZylinders auf einfache Weise auf einem zulässigen Wert gehalten wird, aem'dss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass auf der Innenseite des Luftepaltzylinders Kühlrohre angeordnet werden, durch welche eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser hindurchfliesst.

Anhand der Zeichnung sei ein Ausführungsbelßpiel der Erfindung nSher erläutert, wobei die pig. 1 einen Turbogenerator schematlsch in lunge schnitt zeigt. Die Fig. 2 bis 5 veranschaulichen verschiedene Ausftthrungsfonoen der Kühlrohre, und zwar in vergrössertero Massetab.

In der Fig. 1,. wo ά9Τ Einfachheit halber nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile gezeigt werden, bedeutet 1 der Stator und 2 der Rotor des Turbogenerators. Zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 ist ein Isolation»-Luftspaltzylinder 3 eingesetzt, der den Rotorraura vom Statorraum gasdicht trennt. Auf der Innenseite des Zylinders > sind Kühlrohre 4 angeordnet, die schraubenförmig entlang der Zylinderfliehe verlaufen. Bs können beispielsweise mehrere Bohre parallel eine mehrgängig· schraube bilden. Um die Wirbelstromverluste abglichst klein zu halten, werden die Kühlrohre aus einem Metall

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BAD OWGINAL

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kleiner elektrischer Leitfähigkeit, z.B. unmagnetieoheta stahl htrg«eteilt.

Für dl· Zufuhr d·· Kühlwasser« zu dem Rohre 4 1st an einen End· dee Luftspaltzylinder« J eine ringförmige. Vertoilkarotner 5 und an anderen Ende eine ringförmige Sairnnelkammer 6 für die Abfuhr de· Kühlwassers vorgesehen. Eine Ausführungaform der Vertei !kammer 5 lit in Fig. 2 Ira Querschnitt Im vetfgrSesertem liases tab veransohaulicht. Die Rohre 4 können beispielsweise einen reohteoklgen oder runden Querschnitt aufweisen wie die Flg. 3 bzw. 4 zeigt oder auch sonst eine andere geeignete Form« wie der Fig. 5 su entnehmen ist.

Die Statorwicklung %, die aus Hohlleitern gebildet ist, wird mit Wassergekühlt« das in en sich bekannter Weise fiber die Leitung S bzw. 9 zu- und ebgefflhrfc wird. Für die Kühlung der nicht dargestellten Rotorwicklung erfolgt die Zufuhr des Uaseers über eine zentrale Bohrung in der Rotorwelle 10, während der Abfluss des Wassers am gleichen Wellenende Ober einen zur zentralen Bohrung konzentrisch liegenden Rlngkanal erfolgt.

Der RotorrauB 11 Innerhalb des Luftspaltzylinders 3 let an einer nicht dargestellten Vakuumpumpe angeschlossen« die dort den erforderlichen Unterdruck bzw. ein Vakuum erzeugt. Mit der beschriebenen Anordnung werden in einfacher Weise die Reibungsverluste des Rotors, sowie ein Teil der auf der Rotoroberfläche entstehenden Wirbelstromverluste durch die Kühlrohre Im fest

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stehenden Isolations-Luftspaltzylinder psgeffihrt. Gleichzeitig ergibt sich noch der Vorteil, dass die so engeordneten Kühl« schlangen sowohl den Luftspaltzylinder, der aus Kunststoff besteht sagen zu hohe Temperaturen schützen als auch gegen den höheren Auesendruek mechanisch verfestigen bzw. eine bessere Formst£»bilit£t gehen. Ferner durch die «rhreubenfiirmifie Anord-nun£ der Kühlrohre wird in allen Pohrer die gleiche Spannung induziert, sodaes sie «m infsing und Hnde metallisch an je eine gemeinsame Wasserkammer angeschlossen werden können.

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SAD ORIGINAL

Claims (5)

1. I ί* ö ö ^ J J - 5 - 131/65 D

   Pate nt a η a ρ r ü c he;

   Turbogenerator mit direkt gekühlten vicklungen und einem durch einen Isolations-Luftepaltzylinder vom Statorraum getrennten Rotorraum, der unter Unterdruck steht, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite des Luftspaltzylinders wasserdurchfloesene Kühlrohre angebracht sind.
2. 2. Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass >lie Kühlrohre schraubenlinienartig angeordnet sind.
3. 3» Turbogenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kühlrohre parallel eine mehrgängige Schraube bilden.
4. h» Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d.vss die Kühlrohre aus einem unmagnetischen Metall kleiner elektrischer Leitf^igkeit bestehen.
5. 5. Turbogenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stator- und Botorwlcklung direkt mit fässer gekühlt Bind.

   Aktiengesellschaft BRC"?I, DOVSRI & CIL.

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