JPH05227701A - ガス冷却される電気機械 - Google Patents
ガス冷却される電気機械Info
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- JPH05227701A JPH05227701A JP4311788A JP31178892A JPH05227701A JP H05227701 A JPH05227701 A JP H05227701A JP 4311788 A JP4311788 A JP 4311788A JP 31178892 A JP31178892 A JP 31178892A JP H05227701 A JPH05227701 A JP H05227701A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
- H02K9/18—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the external part of the closed circuit comprises a heat exchanger structurally associated with the machine casing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス冷却される電気機械において冷却を改善
し、それにより機械の利用を高める。 【構成】 冷却ガスの流れ方向でみて軸流ベンチレータ
の手前にこの軸流ベンチレータと同軸的に環状の空気案
内部材が設けられており、空気案内部材がカバーに固定
されていてしかも全周にわたって分配された半径方向お
よび軸方向に延びた案内板を備えており、かつ空気案内
部材の外周面の１部にカバーが設けられており、カバー
が流入する流れの主方向において空気案内部材を貫流す
る冷却ガスのための流れ横断面を絞っている。
し、それにより機械の利用を高める。 【構成】 冷却ガスの流れ方向でみて軸流ベンチレータ
の手前にこの軸流ベンチレータと同軸的に環状の空気案
内部材が設けられており、空気案内部材がカバーに固定
されていてしかも全周にわたって分配された半径方向お
よび軸方向に延びた案内板を備えており、かつ空気案内
部材の外周面の１部にカバーが設けられており、カバー
が流入する流れの主方向において空気案内部材を貫流す
る冷却ガスのための流れ横断面を絞っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス冷却される電気機械
に関し、この場合新鮮なガスが下方から吸込まれて吸引
室内へ入り、かつ軸流ベンチレータでステータの巻線端
室内へ搬送され、ここでガスはステータとロータとを冷
却するために複数の部分流に分割される。
に関し、この場合新鮮なガスが下方から吸込まれて吸引
室内へ入り、かつ軸流ベンチレータでステータの巻線端
室内へ搬送され、ここでガスはステータとロータとを冷
却するために複数の部分流に分割される。
【０００２】
【従来の技術】ガス冷却されるターボ発電機では冷却は
軸流ベンチレータによって保証され、軸流ベンチレータ
は通常ロータの両側でロータ軸に固定され、かつ所要の
冷却ガス量と一定の圧力ヘッドを与える〔当社印刷物
“Ｔｕｒｂｏｇｅｎａｒａｔｏｒｅｎ ｆｕｅｒ１８…
２３０ＭＶＡ ｍｉｔ Ｌｕｆｔｋｕｅｈｌｕｎｇ Ｗ
ｘａｎｄ ＷＹ”、印刷物番号ＣＨ−ＫＷ １６０８８
７、特に９頁の縦断面図参照〕。
軸流ベンチレータによって保証され、軸流ベンチレータ
は通常ロータの両側でロータ軸に固定され、かつ所要の
冷却ガス量と一定の圧力ヘッドを与える〔当社印刷物
“Ｔｕｒｂｏｇｅｎａｒａｔｏｒｅｎ ｆｕｅｒ１８…
２３０ＭＶＡ ｍｉｔ Ｌｕｆｔｋｕｅｈｌｕｎｇ Ｗ
ｘａｎｄ ＷＹ”、印刷物番号ＣＨ−ＫＷ １６０８８
７、特に９頁の縦断面図参照〕。
【０００３】公知の軸流ベンチレータの前後における空
気案内ではロータの所定の回転方向がロータに入る空気
のロータ回転方向でのスワールを発生する。軸流ベンチ
レータへの流入は通常片側からのみ、例えば機械の下方
に配置された冷却器によって下方から行われ、望ましい
ように全面から行われるのではない。これら２つの事実
は、巻線端室内の外周部において異なる空気速度が生じ
る結果をもたらし、そのために冷却作用は不均一であ
る。これはまた機械の劣悪な利用を意味する。
気案内ではロータの所定の回転方向がロータに入る空気
のロータ回転方向でのスワールを発生する。軸流ベンチ
レータへの流入は通常片側からのみ、例えば機械の下方
に配置された冷却器によって下方から行われ、望ましい
ように全面から行われるのではない。これら２つの事実
は、巻線端室内の外周部において異なる空気速度が生じ
る結果をもたらし、そのために冷却作用は不均一であ
る。これはまた機械の劣悪な利用を意味する。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】本発明の課題は冒頭に
記載の形式のガス冷却される電気機械において冷却を改
善し、それにより機械の利用を高めることである。
記載の形式のガス冷却される電気機械において冷却を改
善し、それにより機械の利用を高めることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の手段は本発明によれば請求項１に記載され
た特徴によって解決される。
めの本発明の手段は本発明によれば請求項１に記載され
た特徴によって解決される。
【０００６】
【発明の効果】本発明の利点は、比較的簡単な構成的上
の手段（これは機械の構想時にもまた後から初めて実施
することもできる）によって効率を高め、巻線端室内の
空気速度が均一にされ、しかもこれと同時に巻線の最高
温度を約１５〜２０℃低下せしめることができることに
ある。
の手段（これは機械の構想時にもまた後から初めて実施
することもできる）によって効率を高め、巻線端室内の
空気速度が均一にされ、しかもこれと同時に巻線の最高
温度を約１５〜２０℃低下せしめることができることに
ある。
【０００７】
【実施例】全体的に符号１で示された空気案内部材を除
いて図１に示された空冷式ターボ発電機は前出の会社印
刷物９頁に示され、説明された機械に相当する。ケーシ
ング２内にステータ巻線４を備えたステータ成層コア３
が配置されている。ロータ巻線７を備えたロータ６のロ
ータ軸５は支承ブロック８内に支承されている。軸５に
は羽根１０を備えた軸流ベンチレータ９が固定されてい
る。多部分から成る巻線端カバー１１が軸流ベンチレー
タ９の吸引室１２を巻線端室１３から分離している。吸
引室１２は外カバー１４によって外部から閉鎖されてい
る。
いて図１に示された空冷式ターボ発電機は前出の会社印
刷物９頁に示され、説明された機械に相当する。ケーシ
ング２内にステータ巻線４を備えたステータ成層コア３
が配置されている。ロータ巻線７を備えたロータ６のロ
ータ軸５は支承ブロック８内に支承されている。軸５に
は羽根１０を備えた軸流ベンチレータ９が固定されてい
る。多部分から成る巻線端カバー１１が軸流ベンチレー
タ９の吸引室１２を巻線端室１３から分離している。吸
引室１２は外カバー１４によって外部から閉鎖されてい
る。
【０００８】軸流ベンチレータ９によって搬送された冷
却空気は矢印の方向に巻線端室１３内へ流入し、ここで
ロータとステータを冷却するために種々の部分流に分れ
る。機械の中央部分において今や加熱された空気は機械
の下方に配置された冷却器１５内へ入り、ここで冷却さ
れて、冷却器１５の下流で吸引室１２へ戻る。
却空気は矢印の方向に巻線端室１３内へ流入し、ここで
ロータとステータを冷却するために種々の部分流に分れ
る。機械の中央部分において今や加熱された空気は機械
の下方に配置された冷却器１５内へ入り、ここで冷却さ
れて、冷却器１５の下流で吸引室１２へ戻る。
【０００９】図１から判るように、軸流ベンチレータ９
への流入はほぼ片側だけから、すなわち下方だけから行
われる。本発明による空気案内部材１がないと、ステー
タ巻線４の巻線端の不均一な冷却に関する冒頭に述べた
効果が生じる。
への流入はほぼ片側だけから、すなわち下方だけから行
われる。本発明による空気案内部材１がないと、ステー
タ巻線４の巻線端の不均一な冷却に関する冒頭に述べた
効果が生じる。
【００１０】本発明によれば軸線ベンチレータ９に同軸
的に環状の空気案内部材１が設けられており、空気案内
部材は外カバー１４に固定されている。空気案内部材は
内リング１６を有し、内リング上には半径方向でみて外
向きの案内板１７が固定されている。案内板は軸流ベン
チレータのための案内羽根の作用を引受けている。これ
らの案内板１７は内リング１６の全周にわたってほぼ均
一に分配されている。軸流ベンチレータ９とは反対の側
のカバーリング１８は空気案内部材の安定性を高める。
案内板１７の半径方向の高さは軸流ベンチレータ９の羽
根１０の長さにほぼ等しい。案内板は軸方向には実際に
巻線端カバー１１の半径方向でみて内側の端部１９の所
における吸引室１２の軸方向長さＬにわたって延びてい
る。外カバー１４の半径方向でみて内側の端部２０に固
定するためにリングフランジ２１が内リング１６の内面
に固定されており、リングフランジは外カバー１４へね
じ結合するための固定孔２２を有している。空気案内部
材１と一緒に軸シール２４が外カバー１４に固定的にね
じ結合される。
的に環状の空気案内部材１が設けられており、空気案内
部材は外カバー１４に固定されている。空気案内部材は
内リング１６を有し、内リング上には半径方向でみて外
向きの案内板１７が固定されている。案内板は軸流ベン
チレータのための案内羽根の作用を引受けている。これ
らの案内板１７は内リング１６の全周にわたってほぼ均
一に分配されている。軸流ベンチレータ９とは反対の側
のカバーリング１８は空気案内部材の安定性を高める。
案内板１７の半径方向の高さは軸流ベンチレータ９の羽
根１０の長さにほぼ等しい。案内板は軸方向には実際に
巻線端カバー１１の半径方向でみて内側の端部１９の所
における吸引室１２の軸方向長さＬにわたって延びてい
る。外カバー１４の半径方向でみて内側の端部２０に固
定するためにリングフランジ２１が内リング１６の内面
に固定されており、リングフランジは外カバー１４へね
じ結合するための固定孔２２を有している。空気案内部
材１と一緒に軸シール２４が外カバー１４に固定的にね
じ結合される。
【００１１】機械の下方に配置された冷却器１５から軸
流ベンチレータ９への吸引室１２の流れ横断面を局部的
に縮小せしめるためには、空気案内部材１の下方領域、
すなわち冷却器１５に最も近い冷却内に案内板１７の部
分的なカバー２３が設けられている。カバーは機械の鉛
直対称面２５に対して対称に空気案内部材１の全周の約
１／４にわたって周方向に延びている。このカバーの軸
方向の長さは案内板１７の軸方向の長さのほぼ１／２、
したがって流入長さＬのおよそ１／２である。カバーは
案内板１７の、軸流ベンチレータ９側の後縁から始まっ
ている。
流ベンチレータ９への吸引室１２の流れ横断面を局部的
に縮小せしめるためには、空気案内部材１の下方領域、
すなわち冷却器１５に最も近い冷却内に案内板１７の部
分的なカバー２３が設けられている。カバーは機械の鉛
直対称面２５に対して対称に空気案内部材１の全周の約
１／４にわたって周方向に延びている。このカバーの軸
方向の長さは案内板１７の軸方向の長さのほぼ１／２、
したがって流入長さＬのおよそ１／２である。カバーは
案内板１７の、軸流ベンチレータ９側の後縁から始まっ
ている。
【００１２】このように構成された空気案内部材を冷却
空気の流路内で軸流ベンチレータ９の直前に接続したこ
とによって軸流ベンチレータ９への流入が、均一にされ
ること、すなわち冷却空気流量が案内板１７の全周にわ
たってほぼ一定であることが達成される。これにより巻
線端における冷却作用も均一にされ、その結合巻線端導
体内に生じる最大温度が約１５℃低下せしめられ、した
がって機械の利用がより高くなる。
空気の流路内で軸流ベンチレータ９の直前に接続したこ
とによって軸流ベンチレータ９への流入が、均一にされ
ること、すなわち冷却空気流量が案内板１７の全周にわ
たってほぼ一定であることが達成される。これにより巻
線端における冷却作用も均一にされ、その結合巻線端導
体内に生じる最大温度が約１５℃低下せしめられ、した
がって機械の利用がより高くなる。
【００１３】半径方向、軸方向に延びた案内板１６は流
入時のスワールを減少させ、これは軸流ベンチレータ９
の効率にプラスに作用する。
入時のスワールを減少させ、これは軸流ベンチレータ９
の効率にプラスに作用する。
【００１４】図１と前出の会社刊行物９頁の図との比較
から判るように、支承部８と軸流ベンチレータ９との間
には提案の空気案内部材を既存の機械内へ後からも組込
むことができる十分な軸方向と半径方向のスペースがあ
り、この場合、場合によっては軸シール２４の修正が必
要である。このような場合にもまた新規製造の場合にも
空気案内部材１を図２に示されたように機械の水平対称
面２６で分けてる部分から構成すると有利である。
から判るように、支承部８と軸流ベンチレータ９との間
には提案の空気案内部材を既存の機械内へ後からも組込
むことができる十分な軸方向と半径方向のスペースがあ
り、この場合、場合によっては軸シール２４の修正が必
要である。このような場合にもまた新規製造の場合にも
空気案内部材１を図２に示されたように機械の水平対称
面２６で分けてる部分から構成すると有利である。
【図１】空気冷却されるターボ発電機の端部部分の略示
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】機械に設置される前の空気案内部材の平面図で
ある。
ある。
１ 空気案内部材 ２ ケーシング ３ ステータ成層コア ４ ステータ巻線 ５ ロータ軸 ６ ロータ ７ ロータ巻線 ８ 支承ブロック ９ 軸流ベンチレータ １０ 羽根 １１ 巻線端カバー １２ 吸引室 １３ 巻線端室 １４ 外カバー １５ 冷却器 １６ 内リング １７ 案内板 １８ カバーリング １９，２０ 端部 ２１ リングフランジ ２２ 固定孔 ２３ カバー ２４ 軸シール ２５ 鉛直対称面 ２６ 水平対称面
Claims (6)
- 【請求項１】 ガス冷却される電気機械であって、ステ
ータ（３）とロータ（６）が設けられており、ロータ上
に軸流ベンチレータ（９）が配置されており、巻線端室
（１３）が設けられており、巻線端室内へ軸流ベンチレ
ータによって搬送された冷却ガスが流入し、かつステー
タとロータとを冷却するために複数の部分流に分れるよ
うになっており、巻線端カバー（１１）によって巻線端
室（１３）から分離された吸引室（１２）が設けられて
おり、吸引室内へ冷却器（１５）から新鮮なガスが流入
するようになっており、かつ外カバー（１４）が設けら
れており、外カバーが吸引室（１２）を外部から分離し
ている形式のものにおいて、冷却ガスの流れ方向でみて
軸流ベンチレータ（９）の手前にこの軸流ベンチレータ
と同軸的に環状の空気案内部材（１）が設けられてお
り、空気案内部材が外カバー（１４）に固定されていて
しかも全周にわたって分配された半径方向および軸方向
に延びた案内板（１７）を備えており、かつ空気案内部
材（１）の外周面の１部にカバー（２３）が設けられて
おり、カバーが流入する流れの主方向において空気案内
部材（１）を貫流する冷却ガスのための流れ横断面を絞
っていることを特徴とする、ガス冷却される電気機械。 - 【請求項２】 空気案内部材（１）が、半径方向でみて
外側を向いていてしかもほぼ軸方向に整列せしめられた
案内板（１７）を備えた内リング（１６）を備えてい
る、請求項１記載の電気機械。 - 【請求項３】 空気案内部材を外カバー（１４）に固定
するために内リング（１６）の内面にリングフランジ
（２１）が設けられている、請求項２記載の電気機械。 - 【請求項４】 案内板（１７）が軸流ベンチレータ
（９）の位置における吸引室（１２）の軸方向幅にほぼ
等しい軸方向長さを有している、請求項１から３までの
いずれか１項記載の電気機械。 - 【請求項５】 カバー（２３）の軸方向長さが軸流ベン
チレータ（９）の位置における吸引室（１２）の軸方向
幅にほぼ等しく、このカバー（２３）が案内板（１７）
の、軸流ベンチレータ（９）側の後縁から始まってい
る、請求項４記載の電気機械。 - 【請求項６】 カバー（２３）が電気機械の鉛直の対称
軸線（２５）に対して対称的しかも空気案内部材（１）
の全周のほぼ１／４にわたって延びている、請求項１か
ら５までのいずれか１項記載の電気機械。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91120019A EP0544023B1 (de) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Gasgekühlte elektrische Maschine |
| DE91120019.4 | 1991-11-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227701A true JPH05227701A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=8207374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4311788A Pending JPH05227701A (ja) | 1991-11-25 | 1992-11-20 | ガス冷却される電気機械 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5276373A (ja) |
| EP (1) | EP0544023B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05227701A (ja) |
| KR (1) | KR930011374A (ja) |
| CN (1) | CN1034782C (ja) |
| AT (1) | ATE118130T1 (ja) |
| BR (1) | BR9204522A (ja) |
| CA (1) | CA2080892A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ283074B6 (ja) |
| DE (1) | DE59104517D1 (ja) |
| ES (1) | ES2069805T3 (ja) |
| HU (1) | HUT62731A (ja) |
| PL (1) | PL169625B1 (ja) |
| RU (1) | RU2080731C1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4331243A1 (de) * | 1993-09-15 | 1995-03-16 | Abb Management Ag | Luftgekühlte rotierende elektrische Maschine |
| DE19653827C1 (de) * | 1996-12-21 | 1998-06-18 | Vem Elektroantriebe Gmbh | Einrichtung zur Vorspülung und Erzeugung von Überdruck im Bereich des Wickelkopfes einer drehenden elektrischen Hochspannungsmaschine |
| US6396176B1 (en) | 2000-04-21 | 2002-05-28 | General Electric Company | Electric motor fan seal ring |
| DE10058857A1 (de) | 2000-11-27 | 2002-06-06 | Alstom Switzerland Ltd | Gasgekühlte Maschine, insbesondere Turbogenerator |
| KR100748515B1 (ko) * | 2001-09-06 | 2007-08-13 | 엘지전자 주식회사 | 고주파 에너지 및 태양광을 가열원으로 이용하는 휴대용전자레인지 |
| EP1361645A1 (de) * | 2002-05-08 | 2003-11-12 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Axialventilatorgekühlter Turbogenerator mit verstellbarem Vordrall |
| RU2228571C2 (ru) * | 2002-05-15 | 2004-05-10 | Отдел электроэнергетических проблем РАН | Закрытая электрическая машина |
| RU2231195C1 (ru) * | 2002-10-09 | 2004-06-20 | Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" Открытое акционерное общество | Система охлаждения электрической машины |
| US6933634B2 (en) * | 2003-05-01 | 2005-08-23 | Wagner Spray Tech Corporation | Fan baffle |
| RU2309512C1 (ru) * | 2006-05-02 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Способ охлаждения электрической машины и электрическая машина |
| AT504057A1 (de) * | 2006-06-22 | 2008-02-15 | Va Tech Hydro Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kühlung einer elektrischen maschine |
| US8742635B2 (en) * | 2007-03-20 | 2014-06-03 | Alstom Technology Ltd. | Turbo generator with exciter having pressure recovery |
| DE102007062989A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Geräteeinheit mit Kühlluftkanälen |
| DE102009051356A1 (de) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Arbeitsgerät mit einem aus dem Kühlluftstrom abgezweigten Verbrennungsluftstrom |
| EP2424082A1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-02-29 | Alstom Technology Ltd | Electric machine with coolant intake chamber |
| RU2524160C1 (ru) * | 2013-03-12 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Способ газового охлаждения электрической машины и электрическая машина |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1099064B (de) * | 1957-01-28 | 1961-02-09 | Vickers Electrical Co Ltd | Kuehlgasfuehrung in einem voellig gekapselten, explosionsgeschuetzten Elektromotor |
| US3435263A (en) * | 1966-05-04 | 1969-03-25 | Gen Electric | Gap pickup rotor with radially extended outlets |
| CH570063A5 (ja) * | 1974-03-04 | 1975-11-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4286183A (en) * | 1977-03-17 | 1981-08-25 | Westinghouse Electric Corp. | Dynamoelectric machine |
| CH629045A5 (de) * | 1978-06-09 | 1982-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Elektrische maschine mit einem axialluefter. |
| EP0118802B1 (de) * | 1983-03-10 | 1986-05-07 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Gasgekühlte Wechselstrommaschine |
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-
1991
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