CH180501A - Device for cooling the inductor of turbo generators. - Google Patents

Device for cooling the inductor of turbo generators.

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CH180501A
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CH
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inductor
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air
recesses
coil
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German (de)
Inventor
Punga Franklin Professor
Roos Hermann
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Punga Franklin Professor
Roos Hermann
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Description

  

  Einrichtung zum     Kühlen    des Induktors von Turbogeneratoren.    Je länger der Induktor eines Turbogene  rators ist, um so schwieriger wird es mit  den bisher bekannten Kühlungseinrichtun  gen, die ganze axiale Länge des Induktors  gleichmässig zu kühlen. Die pro Flächenein  heit der Spule und pro   C Temperatur  sprung abgegebene Wärme im Induktor  innern wird dann kleiner und da die Erwär  mung der Luft grösser und mithin der zur  Verfügung stehende Temperatursprung klei  ner wird, so tritt eine starke Reduktion der       zulässigen    Stromdichte ein. Im folgenden  wird eine Einrichtung beschrieben, die eine  günstige Kühlung der     Induktorspulen    und  des gesamten Induktors bewirkt.  



  Die     Einrichtung    vorliegender Erfindung  ist auf den beiliegenden Zeichnungen in bei  spielsweisen Ausführungsformen     veranschau-          liebt:          Fig.    1 zeigt einen Schnitt durch eine be  wickelte     Induktornut.    In jeder Nute sind    zwei     Spulenseiten    1 und 2 vorgesehen, die  sich satt an die Wände der     trapezförmigen     Nute anlegen und in der Mitte einen     trapez-          förmigen    Luftraum 3 übrig lassen.

   Die Lüf  tung dieses Mittelraumes geschieht vom  Luftspalt aus durch Kanäle in den Keilen,  wobei vom     Statorrücken    eine genügende  Menge frische Luft dem Luftspalte zuge  führt wird, was ja mit     bekannten    Mitteln  leicht zu erreichen ist.

   Der aus     unmagneti-          schem    Stahl hergestellte Keil 4 besitzt Aus  sparungen 5, die im Sinne der durch den Pfeil  angegebenen Drehrichtung geneigt sind und  die den Zweck verfolgen, Luft in die Mitte  der Nute     hereinzudrücken.    An einer andern  Stelle hat der Keil Aussparungen von der  Form 10 in     Fig.    2, die gegen die Drehrich  tung geneigt sind und die Luft aus dem       Nuteninnern        heraussaugen.     



  Der Aufbau der Spulen und die     Verkei-          lung    erfordern noch einige zusätzliche Be  merkungen.      Am besten werden die Windungen der  Spulen 1 und 2 nicht einzeln hereingelegt,  sondern es werden     hartgepresste    und hart  gebackene     Halbformspulen    benutzt, deren  Stirnverbindungen einzeln verschweisst wer  den. Die     Fig.    8a und 8b zeigen eine einfache  Art der Verbindung dieser     Halbformspulen     untereinander. Ein jeder Leiter wird aus  zwei Teilleitern hergestellt, die von oben  gesehen die Form der     Fig.    8b und von  der Seite die Form der     Fig.    8a ha  ben.

   Die beiden Teilleiter haben ungefähr  gleich Querschnitt, sind miteinander ent  weder verschweisst oder vernietet und am  Ende gegeneinander versetzt, so dass sie mit  dem halben Querschnitt aus der     Spulenebene     herausragen und ausserhalb, der Spule be  quem verschweisst werden können. Die Ver  kleinerung des Querschnittes auf die Hälfte  am Ende lässt sich auch bei einem ungeteil  ten Leiter durch Abschrägen oder Absetzen  der Enden erreichen. Auf diese Weise kön  nen die einzelnen Halbspulen vorher gepresst  und gebacken werden, um dann in die Nut  eingesetzt zu werden. Hierauf erst werden  die Leiter der     Halbformspule    mit den ent  sprechenden Leitern der zugehörigen Halb  formspule verschweisst.  



  Um die Spulen an die Seitenwände der  Nuten anpressen zu können, sind in verhält  nismässig kleinen Abständen Füllstücke 8       (Fig.    3) aus Hartpapier oder     Mikanit    oder  isolierten Aluminiumstücken vorgesehen, die  den gleichen Querschnitt wie der in     Fig.    1  gezeigte Luftraum 3 haben und die nach       Hereinlegen    der beiden Spulen nach dem       Nutenboden    gepresst oder geschlagen werden.  Der Raum zwischen zwei Füllstücken bildet  eine Luftkammer, die zur Belüftung sowohl  Aussparungen der Form 5     (Fig.    1), als auch  der Form 10     (Fig.    2) bedarf.

   Es können auch  Füllkörper genommen werden, die in     achsialer     Richtung luftdurchlässig sind, also etwa ein  Füllkörper nach     Fig.    4, der     achsiale    Nuten  11 besitzt.  



  Der Keil sitzt     vorteilhafterweise    nicht  unmittelbar auf den     Spulenseiten,    sondern  auf einer Unterlage 6     (Fig.    1), die in der         Mitte    zahlreiche Luftlöcher besitzt. Einige  dieser Luftlöcher dienen auch gleichzeitig  dazu, die Füllkörper gegen Verschiebungen  zu sichern; beispielsweise dadurch, dass die  Füllkörper an der obern Fläche Erhebungen.  9     (Fig.    3) haben, die in die Luftlöcher des  Zwischenlineals hereinragen. Um das Her  einpressen des Keils zu erleichtern, wird die  obere Fläche des Zwischenlineals und die  untere des Keils mit geringem Anzug aus  geführt.  



  Am     Nutenboden    wird bekanntlich aus  mechanischen Gründen der Abschluss der  Nut nicht rechteckig gemacht, sondern mit  allmählichem     tbergang,    wobei dann oft ein  Stützkörper eingelegt wird. Der verbleibende  freie Raum wird ebenfalls zur Ventilation  herangezogen und Aussparungen 11 in die  sem Stützkörper ermöglichen es der Luft,  direkt in den Raum 3 zu gelangen.  



  Auch das     Induktoreisen    wird     vorteilhaf-          terweise    in gleicher Weise gekühlt.     Fig.    5  zeigt eine     unbewickelte    Nut, die in der  Hauptsache der Belüftung des Induktor  eisens dient. Der Keil besitzt     wiederum     Aussparungen, die an der Oberfläche ent  weder gegen die Drehrichtung oder mit ihr  geneigt sind und Luft in die Nut     hereinpres-          sen    oder     heraussaugen.    Die Keile sind ent  weder aus magnetischem oder aus     unmabane-          tischem    Material.

   Wenn eine starke     Dämp-          ferwicklung    gewünscht wird, so ist es vor  teilhaft, diese Keile aus Kupfer herzustel  len und den Querschnitt besonders gross zu  wählen, da durch die beschriebene Einrich  tung die Kühlung der Kupferkeile besonders  wirksam gemacht werden     kann.    Die innere  Fläche dieser Kühlnuten     kann-durch    Riffe  lung sehr wirksam gemacht werden.  



  Die     unmagnetischen        Keile    der     unbewik-          kelten    und diejenigen der     bewickelten    Nuten  können auch über die magnetische Ober  fläche herausragen, so dass sich dann die  Ausgestaltung der Keilnuten noch wirk  samer machen lässt.     Fig.    6 zeigt einen sol  chen Keil.  



  In     achsialer    Richtung sind die an die  Stirnverbindungen angrenzenden Teile der      effektiven     Induktorlä        nge    günstiger gestellt  als die in der Mitte gelegenen, da, frische  Luft von den beiden Seiten der     Nuteniuitte     3 zugeführt  -erden kann. Es ist also vor  teilhaft, an den beiden Enden die Füllkör  per durchbrochen nach     Fig.    4 anzuwenden  und die     Keilaussparungen    5 erst in einiger  Entfernung von den Endflächen anzuwenden.  



  Die Aussparungen können auch teilweise  im Keil und teilweise im     Induktorzahn    lie  gen, wie es     Fig.    7 zeigt. Auch lässt sich ein  Induktor der in der     Fachwelt    unter dem  Namen     AEG-Bauart    bekannten Ausführung  anwenden, bei welcher in einer Nut nur  eine einzige Spule liegt, die gepresst und ge  backen worden ist, und bei welcher zwischen  den     Nutenwänden    und der Spule Lufträume       ühriggeblieben    sind.

   In diese Lufträume  kann also durch wie beschrieben ausgebil  dete Aussparungen im     Induktorzahn    und  Keil Luft vom Luftspalte     hereingepresst    und  Herausgezogen werden, wobei auch hier die  Luft gezwungen wird, zunächst     achsial    der  Spule     zii    folgen, bevor sie den Luftraum  wieder verlässt.  



  Bei der Ausführung des Keils nach     Fig.    6       bruncht    nicht die gesamte Länge des     Keils     über die Oberfläche des Induktors heraus  zuragen, sondern es genügt hierfür eine die       :Iiasparung    um wenige     Masseinheiten    über  treffende Länge. Auch lässt sich das Her  überragen über die     Induktoroberfläche    be  schränken auf solche Aussparungen, welche  die Luft in die     Induktornut        hereinpressen     sollen.  



  Bei den     unbewickelten        I\Tuten    nach     Fig.    5  wird man     vorteilhafterweise    den innern Teil  der     Influl@torlänge,    welcher durch Luft vom  Luftspalte her gekühlt werden soll, gegen  über den beiden äussern Teilen, die von den  Stirnseiten her gekühlt werden sollen, durch  Füllkörper abdichten.  



  Die Ausnutzung des Induktors lässt sich  noch steigern, wenn der Querschnitt der     Spu-          lenseiten    nicht rechteckig ist, sondern     trapez-          förmig.    Der am     Nutenfenster    gelegene Teil  der     Induktorleiter    wird dann einen wesent-    lieh grösseren     Querschnitt    bekommen, als in       Fig.    1 vorgesehen.  



  Der in der     Fig.    1 dargestellte Luftraum  wird also entweder rechteckig oder er ver  bleibt     trapezförmig,    aber mit einer wesent  lich kleineren     obern        gante.    Diese letztere  Anordnung ist deshalb vorzuziehen, weil ja  an einzelnen Stellen Füllstücke hereingelegt  werden sollen     (Fig.    3), die aber besser     einen     etwas     trapezförmigen    Querschnitt erhalten.

    In den     Stirnverbindungen    soll der Quer  schnitt der     Spulenseite    zweckmässig wieder  rechteckig werden, und zwar kann die Lei  terbreite so gross werden,     wie    die grösste Lei  terbreite in der Nut, oder sogar noch grösser,  besonders dann, wenn Aluminium als Wick  lungsmaterial benutzt wird.

   Bei der be  schriebenen Einrichtung besteht ja die Mög  lichkeit, das Innere der     Induktornut    sehr  wirksam zu kühlen, und zwar wesentlich  wirksamer wie die     Stirnverbindungen.    Da es  aber nun wünschenswert ist, an allen Stellen  der     Induktorwicklung    eine möglichst gleich  mässige Temperaturerhöhung zu erhalten, ist  die     Anderung    des Leiterquerschnittes in den  Stirnverbindungen begründet.

   Bei Benut  zung von Kupferwicklung würde aber diese  Vergrösserung aus andern Gründen Bedenken       hervorrufen,    denn bei den     Grossturbogenera-          toren    ist die Kompensation der Zentrifugal  kräfte in den Stirnverbindungen ein äusserst  schwieriges Problem, das man unter Um  ständen sogar durch Verkleinerung des Lei  terquerschnittes in den     Stirnverbindungen     gegenüber dem Querschnitt im     Nutenteil    zu  lösen versucht bat.     Hier    verschafft aber die  Benutzung der Aluminiumwicklung Abhilfe,  weil die Wirkung der Zentrifugalkräfte hier  bei. ja wesentlich kleiner ist als bei der Kup  ferwicklung.

   Die Herstellung der Spule mit  verschiedenem Querschnitt in den Stirnver  bindungen und im     Nutenteil    kann beispiels  weise dadurch geschehen, dass die Spule zu  nächst in der üblichen M- reise mit gleichem  Querschnitt ausgeführt wird, und dass dann  nachträglich der Querschnitt in dem Nuten  teil     abgefräst    wird.

   Dabei muss für einen  allmählichen Übergang vom     Querschnitt    in      der Nut zu dem     Querschnitt    der Stirnver  bindung Sorge getragen werden.     Wenn    aber       Halbformspulen    benutzt werden, so kann na  türlich der     Querschnitt    eines Leiters schon  im voraus den     richtigen    Wert bekommen und  im letzteren Falle kann sogar ein kleiner  Nachteil, der bei der zuletzt erwähnten  Wicklungsart mit in Kauf genommen wer  den muss, beseitigt werden.

   Es kann näm  lich durch Veränderung der Dicke des Lei  ters die Stromdichte in dem im     Nutengrunde     gelegenen Teil genau oder annähernd so  gross genommen werden, wie für den     im          Nutenfenster    gelegenen Leiter.  



  Werden     keine        Halbformspulen    benutzt,  oder wird auf das vorherige Pressen und  Backen der     Halbformspulen    verzichtet, so  dass die Leiter einzeln in die Nut eingeführt  werden können, so ist es möglich, die Spule  innen zu belüften, ohne sie mechanisch in  zwei Teile zu teilen. Beispielsweise können  aus den Leitern der Spulen selbst runde,  rechteckige oder längliche Schlitze ausge  stanzt werden (Fix. 9), die dann die Stelle  des     trapezförmigen    Hohlraumes der     Fig.    t  einnehmen.

   Es kann auch erreicht werden,  dass zwei aufeinanderfolgende Schlitze in  der     obern    Hälfte der Spule voneinander ge  trennt sind, am untern Teil der Spule aber  zusammenhängen, so dass die Luft gezwun  gen ist, im einen Schlitz nach unten zu flie  ssen, um im andern Schlitz nach oben zu  fliessen. Dazu ist nur erforderlich, dass der  eine Schlitz mit     einer    in der Drehrichtung  geneigten Öffnung im Keil und der andere  Schlitz mit einer entgegengesetzt gerichteten,  gegenüber der ersten in     achsialer        Richtung     versetzten Öffnung verbunden ist. Die Spule  kann auch an den Seiten Aussparungen er  halten, etwa nach     Fig.        loa    und 10b.

   Bei  letzterer Anordnung ist es sogar möglich, die  Luft auf der einen Seite nach unten und auf  der     andern    Seite nach oben fliessen zu lassen,  wie     Fig.    11 zeigt. Bei der Bauart mit ein  gesetzten     Zähnen        können    die Zähne Aus  sparung nach     Fig.    12 erhalten, wodurch  die Luft     gezwungen    wird, zu beiden Seiten  eines Zahnes nach unten zu fliessen und zu    beiden Seiten eines andern Zahnes nach  oben.

   In diesem Falle muss man die     Schwal-          benschwanznut,    in welcher der Induktor  zahn befestigt ist, mit grösserem     achsialen     Luftquerschnitt versehen und in geeigneten       achsialen    Abständen diese Luftkanäle mit  einander verbinden, so dass die Luft in     ach-          sialer    Richtung weitergeführt wird. Es  kann auch, wie     Fig.    13 zeigt, die Luft an  einer Seite des Zahnes nach unten und mit  Hilfe von Aussparungen auf der andern  Seite des Zahnes nach oben fliessen.  



  In diesem Falle, wie auch bei den Bei  spielen der     Fig.    10 und 11 wird man dafür  sorgen, dass die Aussparungen in den Zäh  nen oder Leitern, oder auch die Verschrän  kung der Leiter (Fix. lob) so angeordnet  werden, dass diese Aussparungen oder Ver  schränkungen, in axialer Richtung des     In-          duktors    gesehen, durch entsprechende An  ordnung der Aussparungen oder Verschrän  kungen abwechselnd von ein- und ausströ  mender Luft bestrichen werden.

   Zu diesem  Zwecke werden vorteilhaft die Keile oder  eingesetzten     Induktorzähne,    in axialer Rich  tung gesehen, aus einzelnen     Stücken    zusam  mengesetzt, deren axiale Länge dem Ab  stand zwischen zwei     aufeinanderfolgenden     Aussparungen oder     Verschränkungen    ent  spricht. Diese kurzen Keilstücke erhalten  zweckmässig die entsprechenden Aussparun  gen für das Ein- und Ausströmen der Luft  zwecks einfacher Bearbeitung jeweils an  ihrem Ende.

   Um der Luft überall einen  kleinen Widerstand für das Durchstreichen  der Nut in axialer Richtung entgegenzuset  zen, wird die Nut bei Ausführungen gemäss       Fig.    9 und 10 auch in ihrem untern Teil  zwischen Spule und     Nutengrund    einen genü  gend grossen, freien     Querschnitt    erhalten.



  Device for cooling the inductor of turbo generators. The longer the inductor of a turbo generator, the more difficult it is with the previously known cooling devices to evenly cool the entire axial length of the inductor. The heat emitted per surface unit of the coil and per C temperature jump inside the inductor is then smaller and since the heating of the air is greater and the available temperature jump is smaller, there is a strong reduction in the permissible current density. In the following, a device will be described which effects a favorable cooling of the inductor coils and the entire inductor.



  The device of the present invention is illustrated in the accompanying drawings in exemplary embodiments: FIG. 1 shows a section through a wound inductor groove. In each slot, two coil sides 1 and 2 are provided, which fit snugly against the walls of the trapezoidal slot and leave a trapezoidal air space 3 in the middle.

   The ventilation of this central space is done from the air gap through channels in the wedges, with a sufficient amount of fresh air being supplied to the air gap from the stator back, which is easy to achieve with known means.

   The wedge 4 made of non-magnetic steel has recesses 5 which are inclined in the sense of the direction of rotation indicated by the arrow and which have the purpose of forcing air into the center of the groove. At another point, the wedge has recesses of the shape 10 in Fig. 2, which are inclined against the direction of rotation and suck the air out of the inside of the groove.



  The structure of the coils and the wedging require a few additional remarks. The turns of the coils 1 and 2 are best not put in individually, but hard-pressed and hard-baked half-form coils are used whose end connections are individually welded to whoever. 8a and 8b show a simple way of connecting these half-form coils to one another. Each conductor is made from two sub-conductors which, viewed from above, have the shape of FIG. 8b and from the side the shape of FIG. 8a.

   The two sub-conductors have approximately the same cross-section, are either welded or riveted to one another and offset from one another at the end so that half the cross-section protrudes from the coil plane and can be conveniently welded outside the coil. The reduction of the cross-section to half at the end can also be achieved with an undivided conductor by chamfering or stepping the ends. In this way, the individual half-coils can be pressed and baked beforehand in order to then be inserted into the groove. Only then are the conductors of the half-form coil welded to the corresponding conductors of the associated half-form coil.



  In order to be able to press the coils against the side walls of the grooves, filler pieces 8 (Fig. 3) made of hard paper or micanite or insulated aluminum pieces are provided which have the same cross-section as the air space 3 shown in FIG. 1 and which are relatively small after inserting the two bobbins they can be pressed or beaten towards the bottom of the groove. The space between two filler pieces forms an air chamber which, for ventilation, requires recesses in both the mold 5 (FIG. 1) and the mold 10 (FIG. 2).

   It is also possible to use filling bodies which are permeable to air in the axial direction, that is to say, for example, a filling body according to FIG. 4, which has axial grooves 11.



  The wedge is advantageously not seated directly on the coil sides, but on a base 6 (FIG. 1), which has numerous air holes in the middle. Some of these air holes also serve to secure the packing against displacement; for example by the fact that the filling bodies have elevations on the upper surface. 9 (Fig. 3) that protrude into the air holes of the intermediate ruler. In order to make it easier to press in the wedge, the upper surface of the intermediate ruler and the lower surface of the wedge are drawn out with little tension.



  As is known, for mechanical reasons, the end of the groove is not made rectangular at the bottom of the groove, but rather with a gradual transition, in which case a support body is often inserted. The remaining free space is also used for ventilation and recesses 11 in this support body allow the air to get directly into room 3.



  The inductor iron is also advantageously cooled in the same way. Fig. 5 shows an unwound groove, which mainly serves to ventilate the inductor iron. The wedge, in turn, has recesses which are inclined either against the direction of rotation or with it on the surface and which press or suck air into the groove. The wedges are either made of magnetic or non-mechanical material.

   If a strong damper winding is desired, it is advantageous to produce these wedges from copper and to choose a particularly large cross-section, since the described device can make the cooling of the copper wedges particularly effective. The inner surface of these cooling grooves can be made very effective by corrugation.



  The non-magnetic wedges of the unwound grooves and those of the wound grooves can also protrude beyond the magnetic surface, so that the design of the keyways can then be made even more effective. Fig. 6 shows such a wedge.



  In the axial direction, the parts of the effective inductor length adjoining the end connections are more favorably positioned than those in the middle, since fresh air can be fed in from both sides of the slot 3. It is therefore before geous to apply the Füllkör by broken through according to FIG. 4 and the wedge recesses 5 only to use some distance from the end faces.



  The recesses can also lie partially in the wedge and partially in the inductor tooth, as FIG. 7 shows. It is also possible to use an inductor of the design known in the technical field under the name AEG-Bauart, in which there is only a single coil in a groove that has been pressed and baked, and in which air spaces have remained between the groove walls and the coil .

   Air from the air gap can be pressed in and withdrawn into these air spaces through recesses in the inductor tooth and wedge as described, whereby the air is also forced to initially follow the coil zii axially before it leaves the air space again.



  In the embodiment of the wedge according to FIG. 6, the entire length of the wedge does not protrude beyond the surface of the inductor, but rather an Iias saving by a few units of measurement over a suitable length is sufficient. The protrusion beyond the inductor surface can also be restricted to such recesses which are intended to press the air into the inductor groove.



  In the case of the unwound tubes according to FIG. 5, the inner part of the inflator length, which is to be cooled by air from the air gap, is advantageously sealed against the two outer parts, which are to be cooled from the end faces, by packing .



  The utilization of the inductor can be increased if the cross-section of the coil sides is not rectangular, but trapezoidal. The part of the inductor conductor located on the slot window will then have a substantially larger cross-section than provided in FIG.



  The air space shown in Fig. 1 is either rectangular or it remains trapezoidal ver, but with a wesent Lich smaller upper gante. This latter arrangement is to be preferred because filler pieces are to be inserted at individual points (FIG. 3), but they are better given a somewhat trapezoidal cross-section.

    In the end connections, the cross-section of the coil side should be appropriately rectangular again, and indeed the width of the conductor can be as large as the largest width of the conductor in the groove, or even larger, especially if aluminum is used as the winding material.

   In the case of the device described there is the possibility of cooling the interior of the inductor groove very effectively, much more effectively than the end connections. However, since it is now desirable to obtain a temperature increase that is as uniform as possible at all points of the inductor winding, the change in the conductor cross-section in the end connections is justified.

   When using copper winding, however, this enlargement would raise concerns for other reasons, because with the large turbo generators, the compensation of the centrifugal forces in the end connections is an extremely difficult problem, which can even be countered by reducing the cross-section of the conductor in the end connections the cross section in the groove part tried to solve bat. Here, however, the use of aluminum winding provides a remedy, because the effect of centrifugal forces here. is much smaller than with the copper winding.

   The production of the coil with different cross-sections in the end connections and in the groove part can be done, for example, in that the coil is initially designed in the usual M-travel with the same cross-section, and that the cross-section is then subsequently milled off in the groove part.

   Care must be taken to ensure a gradual transition from the cross section in the groove to the cross section of the end connection. But if half-form coils are used, the cross-section of a conductor can of course get the correct value in advance and in the latter case even a small disadvantage that has to be accepted with the last-mentioned type of winding can be eliminated.

   Namely, by changing the thickness of the conductor, the current density in the part located in the bottom of the slot can be taken exactly or approximately as large as for the conductor located in the slot window.



  If half-form coils are not used, or if the previous pressing and baking of the half-form coils is dispensed with so that the conductors can be inserted individually into the slot, it is possible to ventilate the coil inside without dividing it mechanically into two parts. For example, round, rectangular or elongated slots can be punched out from the conductors of the coils themselves (Fix. 9), which then take the place of the trapezoidal cavity in FIG.

   It can also be achieved that two consecutive slots are separated from each other in the upper half of the coil, but are connected at the lower part of the coil, so that the air is forced to flow down in one slot to flow in the other slot to flow upwards. For this it is only necessary that the one slot is connected to an opening in the wedge that is inclined in the direction of rotation and the other slot is connected to an opening in the opposite direction and offset in the axial direction with respect to the first. The coil can also hold recesses on the sides, for example according to Fig. Loa and 10b.

   With the latter arrangement it is even possible to let the air flow down on one side and up on the other side, as FIG. 11 shows. In the type with a set of teeth, the teeth can get recess according to Fig. 12, whereby the air is forced to flow down on both sides of a tooth and up on both sides of another tooth.

   In this case, the dovetail groove in which the inductor tooth is fastened has to be provided with a larger axial air cross-section and these air ducts have to be connected to one another at suitable axial distances so that the air is carried on in the axial direction. As FIG. 13 shows, the air can also flow downwards on one side of the tooth and upwards with the aid of recesses on the other side of the tooth.



  In this case, as in the case of FIGS. 10 and 11, it will be ensured that the recesses in the teeth or ladders, or the entanglement of the ladder (Fix. Lob) are arranged so that these recesses or crossings, seen in the axial direction of the inductor, are alternately coated with incoming and outgoing air by arranging the recesses or crossings accordingly.

   For this purpose, the wedges or inserted inductor teeth, seen in the axial direction Rich, are composed of individual pieces, the axial length of which stands from between two successive recesses or entanglements. These short wedge pieces appropriately receive the corresponding Aussparun conditions for the inflow and outflow of air for the purpose of easy processing in each case at their end.

   In order to counteract the air everywhere with a small resistance for crossing the groove in the axial direction, the groove in the embodiments according to FIGS. 9 and 10 is given a sufficiently large, free cross-section in its lower part between the coil and the groove base.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCIi Einrichtung zum Kühlen des Induktors von Turbogeneratoren, dadurch gekennzeich net, dass in achsialer Richtung verlaufende Kühlungskanäle durch Aussparungen, die im Sinne der Drehrichtung geneigt sind und solche, die gegen die Drehrichtung geneigt sind, mit dem zwischen dem Stator und Ro tor gelegenen Luftraum verbunden sind, so dass die Luft aus letzterem Raume in die achsialen Luftkanäle des@Induktors gepresst, achsial weitergeführt und durch die gegen die Drehrichtung geneigten Aussparungen wieder ausgestossen wird. PATENT CLAIMS Device for cooling the inductor of turbo-generators, characterized in that cooling channels running in the axial direction are connected to the air space between the stator and Ro tor through recesses that are inclined in the sense of the direction of rotation and those that are inclined against the direction of rotation so that the air from the latter space is pressed into the axial air ducts of the inductor, continued axially and expelled again through the recesses inclined against the direction of rotation. UNTERANSPRüCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Induktor- nut zwei Spulenseiten enthält, die an den Seitenwänden anliegen und in der Mitte einen Luftkanal übrig lassen. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Spulen seiten in festgepressten und gebackenen Zustand eingelegte Halbformspulen mit geschweissten Stirnseiten sind. 3. SUBClaims: 1. Device according to patent claim, characterized in that an inductor groove contains two coil sides that rest against the side walls and leave an air duct in the middle. 2. Device according to claim, characterized in that the coil sides are inserted half-form coils with welded end faces in the pressed and baked state. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass in regelmässigen Abständen Füllkörper zwischen die Spulenseiten ge schoben sind, um auch im Betriebe ein sattes Anlegen der Spulen an die Nuten wände zu gewährleisten, wobei zwischen zwei Füllkörpern in achsialer Richtung gegeneinander versetzt, mindestens eine im Sinne der Drehrichtung geneigte Aus- sparung und mindestens eine Ausspa rung, die gegen die Drehrichtung ge neigt ist, vorgesehen sind. 4. Device according to claim and dependent claim 2, characterized in that filling bodies are pushed between the coil sides at regular intervals in order to ensure that the coils are in contact with the groove walls even during operation, with two filling bodies being offset from one another in the axial direction, at least a recess inclined in the sense of the direction of rotation and at least one recess which is inclined against the direction of rotation are provided. 4th Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Aussparungen nur in den Nutenkeilen vorgesehen sind, die aus unmagnetischem Material hergestellt sind. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Aussparungen zum Teil im Keil, zum Teil im Induktorzahn verlaufen. Device according to patent claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that the recesses are only provided in the slot wedges which are made of non-magnetic material. 5. Device according to claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that the recesses run partly in the wedge, partly in the inductor tooth. F). Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen Keil und Spulenseite noch ein in der Mitte perfo riertes Lineal vorgesehen ist, das Anzug besitzt, so dass es das Hereinpressen des Keils erleichtert und das als Sicherung für die Füllkörper gegen achsiale Ver schiebung ausgebildet ist. F). Device according to claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that a ruler perforated in the middle is provided between the wedge and the coil side, which has a suit, so that it facilitates the pressing of the wedge and that as a safeguard for the filler against axial Ver shift is formed. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Küh lungskanäle im Induktoreisen vorge sehene unbewickelte Nuten sind, deren Keile die Aussparungen aufweisen und deren Wände zur Vergrösserung der Oberfläche geriffelt sind. B. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>7</B>, dadurch gekennzeich- net, dass die Keile aus Kupfer hergestellt sind und Teile eines Dampferkäfigs bil den. 9. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Keile über das Induktoreisen heraustreten, um eine ver schärfte Kühlung zu erhalten. 7. Device according to claim, characterized in that the cooling channels in the inductor iron are provided unwound grooves, the wedges of which have the recesses and the walls of which are corrugated to enlarge the surface. B. Device according to claim and dependent claim <B> 7 </B>, characterized in that the wedges are made of copper and parts of a steamer cage are formed. 9. Device according to claim and dependent claims 1 to 4, characterized in that the wedges emerge over the inductor iron in order to obtain a ver sharpened cooling. lll. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Induktor eine einzige Spulenseite pro Nut und zwei Lufträume zwischen Spule und den Induktorseiten besitzt, und dass die Aus sparungen in den Induktorzähnen und Keilen vorgesehen sind. 11. lll. Device according to patent claim, characterized in that the inductor has a single coil side per slot and two air spaces between the coil and the inductor sides, and that the recesses are provided in the inductor teeth and wedges. 11. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass an den den Stirnverbindungen am nächsten liegenden Stellen des Induk- tors Füllkörper benutzt sind, die in ach- sialer Richtung luftdurchlässig sind und nur solche Aussparungen vorgesehen sind, welche die Luft in den Raum zwi schen Stator und Induktor heraussaugen. 12. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that at the points of the inductor closest to the end connections, fillers are used which are air-permeable in the axial direction and only those recesses are provided which allow the air to enter the space between Suck out the stator and inductor. 12. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Leiter querschnitte innerhalb einer Spulenseite verschieden gewählt sind, so dass sich in einer Induktornut zwei trapezförmig(: Spulenseiten befinden. 13. Device according to patent claim, characterized in that the conductor cross-sections are selected to be different within one coil side, so that two trapezoidal (: coil sides are located in one inductor groove. 13. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1.2, dadurch gekennzeich net, dass die Induktorspulen aus Alumi nium hergestellt sind und der Quer schnitt der Spulenseiten an den Stirn- verbindungen rechteckige Form besitzt, die grösser wie der Querschnitt in der 1\Tute ist, und dass die trapezförmige Form des Querschnittes innerhalb der Nut durch Abfräsen erreicht ist. 7.4. Device according to patent claim and dependent claim 1.2, characterized in that the inductor coils are made of aluminum and the cross-section of the coil sides at the end connections has a rectangular shape that is larger than the cross-section in the 1 \ Tute, and that the trapezoidal The shape of the cross-section within the groove is achieved by milling. 7.4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich net, dass die zu einer Spulenseite gehöri gen Leiter sowohl in bezug auf Breite, als auch in bezug auf Dicke verschieden sind, und zwar so, dass die Breite am Nutenfenster und die Dicke dagegen am Nutengrunde grösser gewählt ist, wobei die Wicklung in Form von Halbform spulen ausgeführt ist. 15. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich net, dass die Spulen des Induktors Aus sparungen besitzen, die die Luft, vom Luftspalt kommend, erst radial nach unten, dann axial, dann radial nach oben zu führen gestatten. 16. Device according to claim and dependent claim 12, characterized in that the conductors belonging to one side of the coil are different both in terms of width and in terms of thickness, in such a way that the width at the slot window and the thickness at the slot base are greater is selected, the winding being designed in the form of half-form coils. 15. Device according to claim and dependent claim 12, characterized in that the coils of the inductor have cutouts that allow the air, coming from the air gap, to be guided radially downwards, then axially, then radially upwards. 16. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich net; dass die eingesetzten Induktorzähne in bestimmten axialen Abständen Aus sparungen besitzen, die in Verbindung mit Aussparungen in den geilen und in. den obern Teilen des Induktorzahnes ein Herunterfliessen der Luft in einer Nute und ein Herauffliessen der Luft in der benachbarten Nut ermöglichen. 17. Device according to claim and dependent claim 12, characterized in that; that the inductor teeth used have cutouts at certain axial distances from which, in conjunction with recesses in the horny and in the upper parts of the inductor tooth, allow air to flow down in one groove and flow up in the adjacent groove. 17th Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 12 und 16, dadurch ge kennzeichnet, dass die eingesetzten In duktorzähne derart aus Teilen zusam mengesetzt sind, dass die Aussparungen sich jeweils am Ende eines Teils befin den, zum Zweck, diese besser bearbeiten zu können. 18. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die beiden zusammengeschweiss ten Enden einer jeden halben Windung einen kleineren Querschnitt auf\veisen und aus der Spulenebene herausgeführt sind. Device according to claim and dependent claims 12 and 16, characterized in that the inserted duct teeth are composed of parts in such a way that the recesses are each located at the end of a part for the purpose of being able to process them better. 18. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the two ends welded together of each half turn have a smaller cross section and are led out of the coil plane.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE951514C (en) * 1952-07-26 1956-10-31 Westinghouse Electric Corp Cooling dynamo-electric machines
DE1015528B (en) * 1954-08-09 1957-09-12 Siemens Ag Cooling arrangement for the rotor winding of turbo generators
DE1044248B (en) * 1956-03-08 1958-11-20 Licentia Gmbh Winding bar for electrical machines with direct conductor cooling
DE1121200B (en) * 1960-11-03 1962-01-04 Bbc Brown Boveri & Cie Self-ventilated rotor
DE1133811B (en) * 1960-08-10 1962-07-26 Licentia Gmbh Single pole training on the runner of high-speed synchronous salient pole machines
EP0853370A1 (en) * 1996-12-18 1998-07-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Rotating electric device
EP4106152A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-21 General Electric Company Magnetic mass for a rotor, associated rotor and rotating electric machine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE951514C (en) * 1952-07-26 1956-10-31 Westinghouse Electric Corp Cooling dynamo-electric machines
DE1015528B (en) * 1954-08-09 1957-09-12 Siemens Ag Cooling arrangement for the rotor winding of turbo generators
DE1044248B (en) * 1956-03-08 1958-11-20 Licentia Gmbh Winding bar for electrical machines with direct conductor cooling
DE1133811B (en) * 1960-08-10 1962-07-26 Licentia Gmbh Single pole training on the runner of high-speed synchronous salient pole machines
DE1121200B (en) * 1960-11-03 1962-01-04 Bbc Brown Boveri & Cie Self-ventilated rotor
EP0853370A1 (en) * 1996-12-18 1998-07-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Rotating electric device
EP4106152A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-21 General Electric Company Magnetic mass for a rotor, associated rotor and rotating electric machine

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