DE1029084B - End winding of the direct current excitation winding of electrical machines - Google Patents

Description

Wickelkopf der Gleichstrom-Erregerwicklung von elektrischen Maschinen Bei Turbogeneratoren bzw. bei ähnlichen Maschinen bereitet bekanntlich die Kühlung der Erregerwicklung bei Grenzleistungsmaschinen die größten Schwierigkeiten. Man ist daher dazu übergegangen, das Kühlmittel (z. B. Wasserstoff) in das Innere der Erregerleiter einzuführen, um auf diese Weise an die Erzeugungsstelle der abzuführenden Wärme unmittelbar heranzugelangen. Die Anordnung kann dabei derart sein, daß die Erregerleiter am Wickelkopfteil, also unterhalb der Läuferkappen, seitliche Öffnungen besitzen. Das Kühlmittel wird dann in den Zwischenraum zwischen dem Wickelkopf und der Welle gepreßt und gelangt von hier an die seitlichen Öffnungen und damit in das Innere der Erregerleiter. Das Kühlmittel strömt dann in der Ballenmitte durch Öffnungen der Erregerleiter und der Verschlußkeile in den Luftspalt der Maschine.End winding of the direct current excitation winding of electrical machines In turbo generators or similar machines, it is known that the cooling is provided the excitation winding in limit power machines the greatest difficulties. Man has therefore started to bring the coolant (e.g. hydrogen) into the interior of the Introduce excitation conductors in order to be discharged in this way to the point of generation of the Heat immediately. The arrangement can be such that the Excitation conductor on the end of the winding, i.e. below the rotor caps, lateral openings own. The coolant is then in the space between the end winding and the shaft and from here it reaches the side openings and thus in the inside of the pathogen conductor. The coolant then flows through the center of the bale Openings of the excitation conductors and the locking wedges in the air gap of the machine.

Bei dieser Anordnung bereitet es Schwierigkeiten, an den Eintrittsstellen des Kühlmittels in das Leiterinnere eine zuverlässige Oberflächenisolierung aufrechtzuerhalten, da an diesen Stellen die normale Isolation des Nutleiterbündels durchbrochen werden muß. Es bereitet dabei auch Schwierigkeiten, die an diesen Stellen vorhandene Isolierschicht in ihrer Lage zuverlässig zu sichern, so daß sein Abblättern oder Abbiegen der Isolation an diesen Durchtrittsstellen zu erwarten ist.With this arrangement, difficulties arise at the entry points maintain reliable surface insulation of the coolant inside the conductor, since the normal insulation of the groove conductor bundle is broken at these points got to. There are also difficulties with the insulating layer present at these points reliably secure in their position so that its peeling or bending of the insulation is to be expected at these points of passage.

Die geschilderten Schwierigkeiten werden bei der Anordnung nach der Erfindung dadurch vermieden, daß am Wickelkopf zwischen den nebeneinanderliegenden Nutleiterbündeln als Hohlprofile ausgebildete Distanzstücke vorgesehen sind, die einerseits die Seitenflanken dieser Nutleiterbündel bis auf die Eintrittsöffnungen des Kühlmittels abdecken und die andererseits Hohlräume aufweisen, über die das Kühlmittel von der Innenseite des Wickelkopfes zu den Eintrittsöffnungen an den Seitenflanken der Nutleiter gelangen kann. Die Distanzstücke sorgen also am Wickelkopf dafür, daß die Nutleiterisolation insbesondere in der Nähe der Durchbrechungsstellen für die Zuleitung des Kühlmittels ebenso wie in der Nut in ihrer Lage vollständig gesichert ist, so daß die geschilderten, beim Betrieb sich einstellenden Schwierigkeiten vermieden werden, da unter anderem auch eine genügende Oberflächenisolation zwischen dem Gutleiter und dem Eisen der Maschine über den Eintrittsöffnungen erzielt wird.The difficulties outlined are in the arrangement according to the Invention avoided that on the winding head between the adjacent Grooved conductor bundles designed as hollow profiles spacers are provided on the one hand the side flanks of this groove conductor bundle up to the inlet openings of the coolant and which on the other hand have cavities through which the Coolant from the inside of the end winding to the inlet openings on the Side flanks of the slot ladder can get. The spacers therefore take care of the winding head for the fact that the slot conductor insulation especially in the vicinity of the breakout points for the supply of the coolant as well as completely in their position in the groove is secured, so that the described difficulties arising during operation can be avoided because, among other things, there is sufficient surface insulation between the Gutleiter and the iron of the machine is achieved above the inlet openings.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch den Wickelkopf eines Turbogenerators; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Wickelkopf nach Entfernen der Kappe.1 shows an axial section through the end winding of a turbo generator; Fig. 2 shows a plan view of the winding head after removing the cap.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht das Nutleiter-Bündel l aus elf übereinander gelagerten Nutleitern, die in bekannter Weise als Hohlleiter ausgebildet sind. Zwischen den in der Umfangsrichtung verlaufenden Nutleiterbündeln wird nun die Kühlluft gemäß den eingezeichneten Pfeilen an die seitlichen Öffnungen 2 der einzelnen Nutleiter herangebracht und strömt hier in das Innere der Nutleiter.As can be seen from Fig. 1, the slot conductor bundle l consists of eleven superimposed groove conductors, which are designed in a known manner as waveguides are. Between the groove conductor bundles running in the circumferential direction is now the cooling air according to the arrows drawn to the side openings 2 of the brought individual slot conductor and flows here into the interior of the slot conductor.

Wie aus der Draufsicht der Fig. 2 zu ersehen, sind die Zwischenräume zwischen den einzelnen Nutleiterbündeln durch Distanzstücke 3 ausgefüllt, die sich an die Seitenflanken der Bündel der Fig. 1 vollständig anlegen und nur die Eintrittsöffnungen 2 zu dein einzelnen Hohlleitern freigeben. Außerdem geben diese Distanzstücke infolge doppel-T-förmiger Ausbildung Hohlräume 4 frei, durch die, wie aus Fig. 1 zu erkennen, das unter dem Wickelkopf einströmende Kühlmittel in radialer Richtung nach oben strömt und so zu den Eintrittsöffnungen 2 an den Nutleitern gelangt. Man kann gemäß der Darstellung der Fig. 2 mehrere doppel-T-förmige Distanzstücke nebeneinandersetzen, wobei zwei benachbarte gemeinsam die Hohlräume für das radiale Strömen der Kühlluft gemäß der Fig. l freigeben. Die Durchlässe zu den Eintrittsöffnungen 2 an den Einzelleitern werden dabei ebenfalls von je zwei benachbarten Distanzstücken gemeinsam gebildet. Man könnte aber auch gemäß der Darstellung der Fig. 3 ein über die Längserstreckung des Nutleiterbündels im Wickelkopf (insbesondere in der Umfangsrichtung) durchgehendes Distanzstück vorsehen, das aus zwei Seitenteilen 5 und 6 besteht, die sich in voller Höhe an die Seitenflanken der Nutleiterbündel anlegen, dabei aber die Eintrittsöffnungen 2 frei lassen. Zwischen den Seitenteilen sind dann mehrere Stege 7 für die Abstandhaltung vorgesehen. Zwischen diesen Stegen befinden sich die in radialer Richtung durchgehenden Hohlräume 4, in denen das Kühlmittel zu den Eintrittsöffnungen der Einzelleiter gelangt.As can be seen from the top view of FIG. 2, the spaces are between the individual groove conductor bundles filled by spacers 3, which are completely apply to the side flanks of the bundle of FIG. 1 and only the inlet openings 2 free to your individual waveguides. Also give these spacers as a result double-T-shaped design cavities 4 free through which, as can be seen from Fig. 1, the coolant flowing in under the end winding in the radial direction upwards flows and thus arrives at the inlet openings 2 on the groove conductors. One can according to the illustration of FIG. 2, place several double-T-shaped spacers next to one another, two adjacent ones jointly the cavities for the radial flow of the cooling air release according to FIG. The passages to the inlet openings 2 on the individual conductors are also formed jointly by two adjacent spacers. However, according to the illustration in FIG. 3, one could also use a longitudinal extension of the groove conductor bundle in the end winding (especially in the circumferential direction) Provide a spacer, which consists of two side parts 5 and 6, which are in full Place the height on the side flanks of the groove conductor bundle, but with the entry openings Leave 2 blank. Several webs 7 are then between the side parts for the spacing provided. The radial ones are located between these webs Direction of continuous cavities 4, in which the coolant to the inlet openings the single conductor arrives.

Die Stege der doppel-T-förmigen Distanzstücke der Fig. 2 und die Stege der Anordnung nach Fig. 3 wird man zweckmäßig derart in radialer Richtung verlaufen lassen, daß sie gleichzeitig als Lüfterflügel für die Zuführung des Kühlmittels zu den Eintrittsöffnungen dienen. Man kann diese Stege dabei, wie dargestellt, streng in radiale Richtung stellen, man könnte sie aber auch zur Verbesserung der Ventilatorwirkung in einem Winkel zur radialen Richtung verlaufen lassen.The webs of the double-T-shaped spacers of FIG. 2 and the webs the arrangement of Fig. 3 will expediently run in such a way in the radial direction let them act as a fan blade for supplying the coolant serve to the inlet openings. You can use these bars, as shown, strictly in the radial direction, but they could also be used to improve the fan effect Let it run at an angle to the radial direction.

Bei der Darstellung der Figuren befinden sich die Distanzstücke nur an dem Teil der Wickelkopfleiter, der in der Umfangsrichtung verläuft; man könnte sie aber auch an dem axialen Teil der Wickelkopfleiter anbringen, sofern in diesem Teil Eintrittsöffnungen des Kühlmittels zu den Hohlleitern vorgesehen sind.In the representation of the figures, the spacers are only on the part of the end-winding conductors that extends in the circumferential direction; one could but also attach them to the axial part of the end-winding conductor, if in this Part inlet openings of the coolant to the waveguides are provided.

Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Distanzstücke wird man zweckmäßig aus einem Kunststoff herstellen; beispielsweise eignen sich dazu aus Preßharzen unter Verwendung von Faserstoff- oder Gewebeeinlagen hergestellte Kunstharze, wie Linax oder Repelit. Man kann die Distanzstücke jedoch auch aus einem Kunststoff im Gießverfahren herstellen.The spacers designed according to the invention are useful manufacture from a plastic; For example, molding resins are suitable for this purpose Synthetic resins produced using fiber or fabric inserts, such as Linax or Repelit. However, the spacers can also be made of a plastic manufacture by casting.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE 1. Wickelkopf der Gleichstrom-Erregerwicklung von elektrischen Maschinen, wie Turbogeneratoren, mit seitlichem Eintritt eines Kühlmittels in das Leiterinnere, dadurch gekennzeichnet, daß am Wickelkopf zwischen den nebeneinanderliegenden Nutleiterbündeln als Hohlprofile ausgebildete Distanzstücke vorgesehen sind, die einerseits die Seitenflanken der Nutleiterbündel bis auf die Eintrittsöffnungen des Kühlmittels abdecken und andererseits Hohlräume aufweisen, über die das Kühlmittel von der Innenseite des Wickelkopfes zu den Eintrittsöffnungen an den Seitenflanken der Nutleiter gelangen kann. PATENT CLAIMS 1. End winding of the direct current excitation winding of electrical machines, such as turbo generators, with side entry of a coolant into the inside of the conductor, characterized in that on the winding head between the adjacent Grooved conductor bundles designed as hollow profiles spacers are provided on the one hand the side flanks of the groove conductor bundle up to the inlet openings of the coolant cover and on the other hand have cavities through which the coolant from the inside of the end winding to the inlet openings on the side flanks the groove conductor can reach. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch doppel-T-förmige Distanzstücke mit in radialer Richtung sich erstreckenden Stegen. 2. Arrangement according to claim 1, characterized by double-T-shaped spacers with webs extending in the radial direction. 3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch durchgehende Distanzstücke mit mehreren Stegen. 3. Arrangement according to claim 1, characterized by continuous spacers with several bars. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege der Distanzstücke als Ventilatorflügel für das Zuführen des Kühlmittels zu den Eintrittsöffnungen an den Nutleitern dienen. 4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the webs of the spacers as fan blades for supplying the coolant serve to the inlet openings on the groove ladders. 5. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke z. B. durch Pressung aus Kunststoff hergestellt sind. In Betracht gezogene Druckschriften Britische Patentschrift Nr. 735 142; USA.-Patentschrift Nr. 2 653 255.5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the spacers z. B. by pressing from plastic are made. Documents considered British Patent No. 735 142; U.S. Patent No. 2,653,255.