DE1961376B2 - Armatur zur Verbindung flüssigkeitsgekühlter Wicklungen rotierender elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Armatur zur Verbindung flüssigkeitsgekühlter Wicklungen rotierender elektrischer Maschinen, deren Windungen für die direkte innere Wasserkühlung eingerichtet sind und aus isolierten, aus einzelnen hohlen Leitern aufgebauten Stäben hergestellt sind, bestehend aus zwei an die Stäbe anzulötenden Anschlußkästen und einem die Verbindung zwischen den Anschlußkästen herstellenden U-förmig gebogenen Kupferrohr. Eine derartige Armatur ist aus dem DT-Gbm 19 71618 bekannt.

Die Verwendung von Flüssigkeiten zur direkten Kühlung der Statorwicklung rotierender elektrischer Maschinen ermöglicht eine wirksame Abführung der Verlust* arme, bringt aber neue Probleme mit sich. Die Notwendigkeit eines dauernd störungsfreien Betriebs erfordert, insbesondere bei großen Einheiten, eine hohe Zuverlässigkeit jedes einzelnen Teils des Kühlkreises.

Besondere Herstellungsschwierigkeiten machen diejenigen Bestandteile der direkt flüssigkeitsgekühlten Statorwicklungen, welche zur elektrischen und hydrautischen Verbindung der einzelnen Stäbe der Halbwindungen im Stirnraum dienen. Bekannt <ind Ausführungen, bei denen die elektrische Kupplung der Stäbe von der*. \nschluß der Kühlflüssigkeit getrennt ist. Bei dieser Ausführung werden mehrere abdichtende Versohraubungen für den Flüssigkeitsanschluß benotigt und die elektrische Kupplung wird nicht direkt durch die Flüssigkeit gekühlt (DT-Gbm 19 71 618). Und zwar ist hier an jeden Stab zu beiden Seilen ein Anschlußkasten angelötet, dessen abnehmbarer Deckel die Ver- f» schraubung trägt, an die entweder ein Schlauch oder ein Kupferrohr anzuschrauben ist. Lötverbindungen im Kastenboden gewährleisten nicht immer eine einwandfreie Abdichtung. Verschraubungen an Maschinen, bei denen von den sich bewegenden Teilen Erschütterungen auf die Verschraubungen übertragen werden, führen zu einem sich Lösen der Verschraubungen und damit zu einem Undicht werden.

Bei einer anderen Ausführung wird der elektrische und der Flössigkeitsanschluß zu einer gemeinsamen Kupplung vereinigt, hat aber bei der Verwendung von Verschraubungen den Nachteil, daß die elektrische Kontaktgabe am Orte der Verschraubungen nicht immer gleichmäßig gut ist und — wenn sich durch Erschütterungen Verschraubungen lösen — nicht gleich gut bleibt

Hinsichtlich der erforderlichen Dichtigkeit der Verbindung am wenigsten geeignet ist die einteilige Kupplung durch Verlöten mit den fertigen isolierten Stäben der Statorwicklung direkt auf der Maschine (DT-AS 11 65 740, Fig. 4). M-n ve wendet für diese Kupplungen Kupferlegierungs-Gußstücke. kann aber das Auftreten von Porositäten, also von Undichtheiten, insbesondere nach dem Löten, nicht verhindern.

Nach einer anderen Methode werden die Verbindungsteile aus gebogenen Kupferblechen durch Schweißen und Löten hergestellt. Diese Ausführung ist zeitraubend und neigt, infolge der vielen Lot- oder Schweißstellen, zu Undichtheiten.

bekanntgeworden ist auch eine auf das Ende des Stabes aufzulötende Muffe, die an ihrem dem Stab abge wandten Ende als Schlauchanschluß ausgebildet ist Hier wird der Schlauch mit Hilfe eines Spannbandes auf dem Schlauchstutzen befestigt. (DT-AS 12 80 393). Diese Ausführung hat einerseits den Nachteil, daß hier die elektrische Verbindung gesondert erfolgen muß und andererseits den Nachteil, daß Schläuche nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine äußerst dauerhafte, die einzelnen Stäbe gleich gut elektrisch und hydraulisch verbindende Armatur zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, bei einer Armatur der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anschlußkästen als an den Stab auf der einen Seite und das Kupferrohr auf der anderen Seite anzulötende Muffen geformt sind, deren Ende in der erforder liehen Länge auf der einen Seite dem Stab, auf der anderen Seite dem Kupferrohr mit dem für das Anlöten notwendigen Spiel in der Form angepaßt ist und daß das Kupferrohr eine für die Übertragung der elektrischen Ströme ausreichende Stärke aufweist.

Diese Armatur weist eine äußerst lange Lebensdauer auf Die Lebensdauer ist ebenso lang wie die Lebensdauer des Stators Sie weist einen äußerst einfachen Aufbau auf und ist wenig aufwendig in der Herstellung. Sie ist relativ leicht anzubringen und ergibt die denkbar beste elektrische und hydraulische Verbindung zwischen den einzelnen Stäben.

F.ine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das U-förmige Kupferrohr gleichzeitig zur Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit dienen kann, in der das U-förmige Kupferrohr an der äußeren Seite der Krümmung mit einer Verschraubung zur Zuführung oder Abführung der Kühlflüssigkeit versehen ist.

Die parallelen zylindrischen Enden des U-föimigen Kupferrohrs durch welche die Verbindung mit den Fassungen hergestellt wird, ermöglichen eine sehr leichte Montage, da man durch ihre Verdrehung oder Verschiebung Distanzungenauigkeiten der Stabenden der Wicklung ausgleichen kann. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Zahl der Verschraubungen für den Anschluß der Kühlflüssigkeit herabgesetzt, d. h. die Betriebssicherheit erhöht. Die glatte einfache Form der Armatur eignet sich gut für die Anbringung der Isolation. Auch erleichtert das U-förmige Verbindungsstück

die Demontage, wenn Reparaturen der Isolation erforderlich sind oder wenn man einzelne Stäbe auswechseln will.

Das Wesen der Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schemaüsch dargestellten Ausführungsbei- S spiels nachstehend näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Zusammenstellung der Verbinduugsarmatur im Aufriß,

F i g. 2 eine Seitenansicht.

in F i g. I bestehen die Stäbe 3 aus Einzelleitern, von denen wenigstens einige hohl sind. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine Verschraubung 4 zu· oder abgeführt Die Muffe 1, welche aus einem nahtlosen, starkwandigen Kupferrohr hergestellt wurde, wird mit einem Teil 5 ihrer Länge, unter Einhaltung einer zum Löten notwendigen Fuge 7, auf das zylindrische Ende 6 des Unförmigen Kupferrohres 2 aufgesetzt in der Fuge 7 wird die Muffe 1 mit dem U-förmigen Kupferrohr 2 flüssigkeitsdicht verlötet Der innere Hohlraum 8 in jenem Teil der Muffe 1, welche das Ende 6 des U-förmigen Kupferrohres 2 überragt wird im vorhinein so ausgebildet, daß nach dem · Aufschieben dieses Teils der Muffe 1 auf den nicht isolierten Endteil des aus Einzelleitern zusammengesetzten Stabes 3 eine Fuge 9 in einer Länge besteht, welche zum flüssigkeitsdichten Verlöten der Muffe 1 und der Stäbe 3 erforderlich ist.

Das U-förmige Kupferrohr 2 wird aus einem dickwandigen nahtlosen Kupferrohr hergestellt Einige der U-förmigen Kupferrohre 2 sind an der gekrümmten Außenfläche mit einer Verschraubung 4 zur Zuführung oder Abführung der Kühlflüssigkeit versehen. Die zylindrischen geradlinigen Enden 6 des U-förmigen Kupferrohrs 2 ermöglichen ein leichtes Verbinden der Stäbe 3 bei der Montage der flüssigkeitsgekühUen Statorwicklung durch einfaches Einschieben in Richtung der Längsachse der Enden 6 bis zu einer Länge 5 in die Muffe 1. Dies ist auch dann möglich, wenn die Muffen 1 infolge von Herstellungstoleranzen auf der fertigen Statorwicklung relativ zur Achse der zylindrischen Enden 6 räumlich der Länge oder der Quere nach verschoben sind. Deutlich erklärt dies die F i g. 1. worin die Längsverschiebung 10 des zylindrischen Endes 6 eingezeichnet ist Den Fall einer Querverschiebung 11 der Muffe zeigt die F i g. 2.

Die Erfindung stellt eine zweckmäßige, betrieblich zuverlässige Einrichtung dar, die sich für die Verbindung der Stäbe von mit direkter Flüssigkeitskühlung ausgestatteten Statorwicklungen eignet und insbesondere für elektrische Generatoren bestimmt ist, bei denen es sich um eine hohe Ausnutzung großer Leistungen handelt

Hietai 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Armatur zur Verbindung flüssigkeitsgekühUer Wicklungen rotierender elektrischer Maschinen, derera Windungen für die direkte innere Wasserkühlung eingerichtet sind und aus isolierten, aus einzelnen hohlen Leitern aufgebauten Stäben hergestellt sind, bestehend aus zwei an die Stäbe anzulötenden Anschlußkasten und einem die Verbindung zwisehen den Anschlußkästen herstellenden U-förmig gebogenen Kupferrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkästen als an den Stab auf der einen Seite und das Kupferrohr auf der anderen Seite anzulötende Muffen (1) geformt sind, is deren Ende in der erforderlichen Länge auf der einen Seite dem Stab (3), auf der anderen Seite dem Kupferrohr (2) mit dem für das Anlöten notwendigen Spiel in der Form angepaßt ist und daß das Kupferrohr (2) eine für die Übertragung der elektrisehen Ströme ausreichende Stärke aufweist.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Kupferrchr (2) an der Außenseite seiner Krümmung mit einer Verschraubung (4) für die Zuführung oder Abführung der Kühlflüssigkeit versehen ist.