DE578658C - Fluessigkeitsgekuehlter umlaufender Feldmagnet fuer Turbogeneratoren - Google Patents

Description

19 JUL. 1933

Die Erfindung betrifft einen zweipoligen umlaufenden Feldmagnet für Turbogeneratoren, der mit einer auf den vollen Umfang der Spulen wirkenden Flüssigkeitskühlung ausgerüstet ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Läufer von Turbogeneratoren mit Flüssigkeitskühlung auszurüsten, wobei der Eisenkörper des Läufers mit axialen Kühlkanälen zwischen den Spulen ausgerüstet worden ist, während die Spulen-ο köpfe die Flüssigkeitskühlung entbehren mußten. Um aber auch die Spulenköpfe durch Flüssigkeit wirksam kühlen zu können, ist es auch vorgeschlagen worden, die mit Flanschen ausgerüsteten Wellenstummel der Läufer der Turbogeneratoren flüssigkeitsdicht mit dem Läuferkörper zu verbinden und die Leiter in geschlossenen Bohrungen des Eisenkörpers unterzubringen, so daß die zwischen den Stirnflächen des Läuferkörpers und den Flanschen

ao der Wellenstummel gebildeten und mit axialen Bohrungen der Wellenstummel in Verbindung stehenden Flüssigkeitskammern auch die Spulenköpfe der Läuferwicklung von außen umschließen sollten. Diese letztere Einrichtung bietet bei der praktischen Ausführung kaum überwindliche Schwierigkeiten.

Auch ist es bereits vorgeschlagen worden, Kühlkanäle für die Wickelköpfe der in radialen Nuten des umlaufenden Feldmagnets liegende Spulen vorzusehen. Dabei konnten aber die Nuten nicht an der Stirnfläche des Läuferkörpers herumgeführt werden, sondern es mußten die außerhalb des Eisenkörpers des Läufers liegenden Spulenköpfe zwischen besonders eingesetzte bogenförmige Rippen eingebettet werden, so daß die zur Aufnahme der Spulenköpfe dienenden Kanäle in der Achsenrichtung des Läufers hintereinandergereiht sein mußten. Dadurch ergibt sich eine vielfache Dichtungen erfordernde Ausführung mit vielfachen Brüchen in der Führung der Kühlkanäle.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Einrichtung vorzusehen, die die wirksame und gleichmäßige Kühlung der in Nuten des Läufers gewickelten Spulen an ihrem ganzen Umfange gestattet, wodurch die Leistungsgrenze der Maschine wesentlich heraufgesetzt werden kann.

Der erfindungsgemäße umlaufende Feldmagnet ist in an und für sich bekannter Weise mit zwischen den Wicklungsnuten und parallel zu diesen verlaufenden Kühlkanälen ausgerüstet, die »an axialen Zu- und Ableitungskanälen, der Wellenstummel angeschlossen sind, doch kommt es dabei darauf an, daß die in der Längsrichtung des Läufers verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle an ihren Enden unmittelbar in die rechtwinklig zu den Längskanälen die Stirnflächen in Sehnenrichtung des Läuferkörpers durchquerenden Abschnitte der Kühlkanäle münden, so daß die aus den Längskanälen mit den an deren Enden anschließenden Querkanälen gebildeten Kanalschleifen in miteinander parallelen Ebenen liegen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt:

Fig. ι zeigt das eine Ausführungsbeispiel im Querschnitt gemäß der Linie 1-1 der Fig. 2,

Fig. 2 im Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. ι und

Fig. 3 im Längsschnitt 3-3 der Fig. i, Fig. 4 im Längsschnitt 4-4 der Fig. 1. Fig. 5 zeigt den Querschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels.

Der Läufer ist gemäß der Erfindung mit Nuten ι ausgerüstet, die in mit der Achse des Läufers parallelen Ebenen liegen und in an und für sich bekannter Weise um den ganzen Läuferkörper herumgeführt, also nicht nur in die Mantelfläche, sondern auch in die Stirnflächen des Läuferkörpers eingearbeitet sind. In diese Nuten werden die Spulen 2 in bekannter Art s eingewickelt, so daß die Spulen an ihrem ganzen Umfang in den Eisenkörper 3 des Läufers eingebettet sind. Mit diesen Nuten abwechselnd sind in der Gestalt von geschlossenen Ringen herumgeführte Kühlkanäle 4 vorgesehen, die aus den mit der Läuferachse parallelen Längsbohrungen 4^a (Fig. 3) und aus mit den Stirnflächen des Läuferkörpers parallel verlaufenden Querbohrungen 4⁶ zusammengesetzt sind. Es können mehrere konzentrische Ringkanäle 4 vorgesehen sein. Die Fig. 1 bis 3 zeigen beispielsweise je zwei bis drei konzentrische Ringkanäle 4 zur Kühlung einer jeden Seite der Spulen.

Die Ringkanäle stehen an ihren mit den Stirnseiten parallelen Abschnitten 4* durch axiale Bohrungen 5 (Fig. 1 und 2) mit radialen Kanälen 6 in Verbindung, die ihrerseits über axiale Kanäle 7 in die Bohrungen 8 der Wellenstummel 9 des Läufers münden. Um das Herausbringen der Zuleitungen der Spulen zu erleichtern, kann man die mit der Stirnseite parallelen Abschnitte 4⁶ der Ringkanäle 4 an dem einen Ende des Läufers, wie aus Fig. 4 ersichtlich, mittels schiefer Bohrungen 5°, 5^a kröpfen, so daß innerhalb der Kröpfung Raum 10 für die Zuleitungen der Spulen geschaffen wird.

Die Kanäle werden durch den Rotorkörper ganz durchgebohrt und ihre Mündungsöffnungen in an sich bekannter Weise durch eingeschraubte Pfropfen 11 verschlossen. '

Statt gebohrte Kanäle 4 mit rundem Querschnitt kann man, wie aus Fig. 5 ersichtlich, auch zwischen bzw. neben den Wicklungsnuten 1 eingeschnittene Schlitze 4" verwenden, die ebensowohl wie die Nuten 1 nicht nur an der Mantelfläche, sondern auch an den Stirnflächen des Läuferkörpers um diesen gänzlich herumgeführt werden. Die Schlitze 4" werden an der Mantelfläche und an den Stirnflächen des Läuferkörpers durch Keile 12 flüssigkeitsdicht verschlossen. Es können aber außer den zwischen den an der Seite der Wicklungsnuten vorgesehenen Kühlkanälen 4" oder 4^a, 4* (Fig. 1) auch noch hinter dem Boden der Nuten 1 Ringkanäle 4' angeordnet sein. Die Kühlkanäle können mit eingeschobenen dünnwandigen Metallröhren ausgefüttert sein.

Die Zu- .und Ableitung des Kühlwassers kann auch durch den gleichen Achsstummel erfolgen, _6s indem der axiale Kanal 7 des entfernteren Stirn- *" endes des Läufers mittels einer durch die ganze Länge des Läuferkörpers hindurchgeführten axialen Bohrung und mittels eines sich an diese Bohrung anschließenden und durch die ent- _7C sprechend erweiterte axiale Bohrung 8 des betreffenden Wellenstummels 9 mit dieser gleichachsig hindurchgeführten Rohreinsatzes nach außen geführt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flüssigkeitsgekühlter umlaufender Feldmagnet für Turbogeneratoren mit zwischen den Wicklungsnuten parallel zu diesen verlaufenden Kühlkanälen, die an axialen Zu- g und Ableitungskanälen der Wellenstummel angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Längsrichtung des Läufers verlaufenden Abschnitte der Kühlkanäle an ihren Enden unmittelbar in die rechtwinklig _s zu den Längskanälen die Stirnflächen in "Sehnenrichtung des Läuferkörpers durchquerenden Abschnitte der Kühlkanäle münden, so daß die aus den Längskanälen mit den an deren Enden anschließenden Quer- , kanälen gebildeten Kanalschleifen in zueinander parallelen Ebenen liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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