DE2638579C2 - Läufer für Turbogenerator - Google Patents

Description

30

Die Erfindung betrifft einen Läufer für einen Turbogenerator mit vom Kühlgas axial durchströmten, die Wicklung aufnehmenden, mit Nutkeilen verschlossenen Nuten und mindestens an einer Partie der Läuferlänge vorgesehenen, in radialer Richtung verlaufenden Kühlgasausströmöffiiungen, die als seitliche Ausnehmungen in dem Nutkeil ausgebildet sind. Ein solcher Läufer ist durch die GB-PS 7 2? 231 bekanntgeworden.

Die Läuferwicklung von wasserstoffgekühlten Turbogeneratoren großer Leistung besteht entweder aus Hohlleitern oder Profilleitern, oder es sind in der Nut zusätzliche in axialer Richtung verlaufende Kühlkanäle vorgesehen. Das Kühlmedium tritt in der Regel an den Außenseiten der Läuferballen ein, durchströmt axiale Kanäle in der Nut bzw. im Leiter und tritt in der Mitte oder an mehreren Stellen des Läufers durch radiale Ausströmöffnungen ganz oder zum Teil in den Luftspalt aus. Während bei indirekt gekohlten Läufern die in der Wicklung entstehende Wärme an das im Luftspalt befindliche Kühlgas relativ gleichmäßig abgegeben wird, womit eine gleichmäßige Erwärmung der Oberfläche im gewickelten Teil des Läufers erfolgt, kann bei forcierter Gaskühlung durch die Herstellungstoleranzen hervorgerufenen, verschieden großen Strömungswiderständen in den Nuten eine ungleichmäßige Erwärmung des Läufers längs des Um fangs eintreten. Dies führt dann im warmen Zustand der Maschine zu einer geringen Verbiegung der Rotorachse. Im kalten Zustand sind solche Läufer wohl völlig unwuchtfrei, bei ω stromdurchflossenen Erregerwicklungen zeigen diese Läufer jedoch infolge der durch die erwähnte Verbiegung der Läuferachse hervorgerufenen Unwuchten (auch thermische Unbalancen genannt) einen unruhigen Lauf. es

Um thermische Unbalancen auszugleichen wurde durch die US-PS 31 63 789 für einen zweipoligen Turboläufer vorgeschlagen, pro Pol zwei zusätzliche Köhlnnten vorzusehen, wobei die in die Kühlnuten eintretende Luftmenge gedrosselt werden kann. Durch diese Lösung können jedoch lediglich thermische Unbalancen ausgeglichen werden, die im Bereich der zusätzlichen Kühlnuten auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, thermische Unbalancen besser als bisher zu korrigieren und so die Herstellung von Läufern von Turbogeneratoren zu ermöglichen, die unabhängig von zufälligen Fabrikations-Toleranzen auch im betriebswarmen Zustand mit Sicherheit keine merklichen Unwuchten aufweisen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei dem eingangs erwähnten Läufer erfindungsgemäß darin, daß oberhalb der Ausströmöffnungen im Außenteil des Nutkeils im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche diesen Querschnitt ausfüllende Profilstücke einschiebbar sind, die in die Kühlgasausströpiöffnung hineinragen und diese zum Teil verschließen. Normalerweise verschließen die Profilstücke die Kühlgasausströmöffnungen ungefähr zur Hälfte. Die zulässige Gesamterwärmung der Nut wird dabei jedoch nicht überschritten. Wird bei der Warmwuchtung (vorher erfolgte eine dynamische Auswuchtung im kalten Zustand) eine Unwucht festgestellt, weiche auf eine Verbiegung der Läuferachse durch ungleichmäßige Erwärmung zurückzuführen ist, können durch Vergrößerung der KühJmittelaustrittsöffnungen an den zu warmen Stellen eine Verstärkung der Kühlung der Wicklung erreicht werden. Diese Veränderung des Querschnittes der Kühlmittelaustrittsöffnung wird so lang? durchgeführt, bis eine gleichmäßige Erwärmung am Umfang des Läufers erreicht ist, womit die thermische Unbalance beseitigt ist

In zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß der Nutkeil an der der ersten Kühlgasaustrittsöffnung zugewandten Partie eine Ausnehmung mit etwa parallelen radialen Ranken, deren Länge der eines Profilstückes entspricht und deren Breite die Breite des Profilstückes geringfügig übersteigt, aufweist. In diese Ausnehmungen lassen sich die Profilsiäcke nachträglich bei festgestelltem Läufer einlegen und in die im Querschnitt schwalbenförmigen Ausnehmungen einschieben.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Schnitt durch einen Läufer eines Turbogenerators nach der Erfindung an einer Läufernut

F i g. 2 eine Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Nutkeil.

In der Zeichnung ist mit 1 das Läufereisen, mit 2 die Nut, mit 3 die Erregerwicklung und mit 4 der Nutkeil bezeichnet, der hier hammerkopfförmig ausgeführt ist Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, sind am Nutkeil 4 Ausnehmungen 5 vorgesehen, durch welche das Kühlgas in radialer Richtung von der Nut in den Luftspalt ausströmen kann. Weiter sind in der dem Luftspalt zugewandten Partie des Nutkeiles schwalbenschwanzförmige Ausschnitte 6 vorgesehen, in welche Profilstücke 7 einschiebbar sind, durch welche sich die Luftausströmöffnungen 5 zum Teil verschließen lassen. Die Länge der ProfilstUcke 7 reicht von Auslaßöffnung zu Auslaßöffnung. Am Ende des Keiles 4 weist die Schwalbenschwanznut für das Einsetzen der Profilstükke eine Ausnehmung 8 auf, in welche die Profilstücke 7

eingeführt werden können, ohne dall der Läufer entkeilt oder eine Kappe des Läufers abgezogen werden muß. Gegen axiale Verschiebung werden die Profilstücke 7 durch ein Verstemmen der Schwalbenschwanznut oder auch durch Festkleben gesichert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   J, Läufer ^cür Turbogeneratoren mit von einem Kühlgas axial durchströmten, die Wicklung aufnehmenden, mit Nutkeilen verschlossenen Nuten und mindestens an einer Partie der Läuferlänge vorgesehenen, in radialer Richtung verlaufenden Kühlgasausströmöffnungen, die als seitliche Ausnehmungen in dem Nutkeil ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Ausströmöffnungen im Außenteil des Nutkeils (4) im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen (6) vorgesehen sind, in weiche diesen Querschnitt ausfüllende Profilstücke (7) einschiebbar sind, die in die Kühlgasausströmöffnungen hineinragen und diese zum Teil verschließen.
2. 2. Läufer für Turbogeneratoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutkeil an der der ersten Kühlgasausströmöffnung (5) zugewandten Partie eine Ausnehmung (8) mit etwa paralielen radialen Fbisken, deren Länge der eines Profilstükkes (7) entspricht und deren Breite die Breite des Profilstückes geringfügig übersteigt, aufweist

   25