DE19950418A1 - Air cooling turbogenerator of electric machine, invovles applying cold air in duct arranged in air gap and guiding over cooling slits - Google Patents
Air cooling turbogenerator of electric machine, invovles applying cold air in duct arranged in air gap and guiding over cooling slitsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Luftkühlung eines Turbogenerators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for air cooling of a turbogenerator Preamble of claim 1.
Bei einem derartigen allgemein bekannten Verfahren erfolgt die Kühlung des Stators in der Maschinenmitte durch aus Kaltluftkammern über Kühlschlitze radial nach innen ge führte Kaltluft. Die Kaltluftkammern sind durch Querwände des Statorgehäuses gebildet und werden durch im Statorgehäuse angeordnete Längsrohre mit Kaltluft beschickt. In einem Luftspalt zwischen Stator und Rotor mischt sich die nach dem Durchströmen des Stators erwärmte Kaltluft mit der aus dem Rotor austretenden ebenfalls erwärmten Kühlluft. Diese erwärmte Luft tritt dann durch andere Kühlschlitze des Stators radial nach außen und gelangt in eine Warmluftkammer, die von den Längsrohren zur Kalt luftversorgung der Kaltluftkammern durchsetzt ist.In such a generally known method, the stator is cooled in the middle of the machine by radially inward from cold air chambers via cooling slots led cold air. The cold air chambers are formed by transverse walls of the stator housing and are fed with cold air through longitudinal tubes arranged in the stator housing. In an air gap between the stator and the rotor mixes after flowing through the Stator warmed cold air with the warmed also emerging from the rotor Cooling air. This heated air then passes radially through other cooling slots in the stator to the outside and enters a warm air chamber, which runs from the longitudinal pipes to the cold air supply to the cold air chambers is penetrated.
Der im Luftspalt aufeinander treffenden Warmluft von Stator und Rotor kann keine Kaltluft beigemischt werden. Dadurch wird in dem Bereich der Kühlschlitze, welche die Warmluft nach außen führen, der Stator schlecht gekühlt. Die durch die Warmluft kammer geführten Längsrohre zum Einbringen der Kaltluft in die Kaltluftkammern wer den aufgeheizt. Mit der dadurch vorerwärmten Kaltluft wird die nachfolgende Kühlwir kung reduziert.The hot air from the stator and rotor meeting in the air gap cannot Cold air can be added. This will in the area of the cooling slots, which the Lead warm air outside, the stator badly cooled. The through the warm air chamber-guided longitudinal pipes for introducing the cold air into the cold air chambers the heated up. With the cold air preheated as a result, the subsequent cooling kung reduced.
Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine Verbesserung der Kühlleistung bringt.It is the task of specifying a method of the type mentioned at the outset that brings an improvement in cooling performance.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Danach wird weitere Kaltluft in einem im Luftspalt angeordneten Kanal her angeführt und über bestimmte Kühlschlitze radial von innen nach außen durch den Stator geleitet.This object is achieved according to the invention by those specified in claim 1 Characteristics. Thereafter, further cold air is produced in a duct arranged in the air gap cited and through certain cooling slots radially from the inside out through the Stator directed.
Mit dieser Maßnahme wird den heißen Zonen des Stators gezielt Kaltluft zugeführt. Im Gehäuse des Stators werden weniger Kammern und Luftführungsrohre benötigt, da ein Teil der Kaltluft jetzt von der Luftspaltseite hereingeführt wird. Die Aufheizung der Kalt luft auf ihrem Weg zu den Kaltluftkammern wird reduziert.With this measure, cold air is specifically supplied to the hot zones of the stator. in the Fewer chambers and air guide tubes are required as a stator housing Part of the cold air is now brought in from the air gap side. Heating the cold air on its way to the cold air chambers is reduced.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der im Luftspalt angeordnete Kanal in einer Nut zur Aufnahme der Statorwicklung unterge bracht und durch einen Nutkeil gehalten ist.An arrangement for performing the method is characterized in that the channel arranged in the air gap in a groove for receiving the stator winding brings and is held by a slot wedge.
Der Kanal bildet eine Zwischenlage zwischen der Statorwicklung und dem Nutkeil, der sowohl die Statorwicklung als auch den Kanal in ihren Positionen hält.The channel forms an intermediate layer between the stator winding and the slot wedge, which holds both the stator winding and the channel in their positions.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kanal und der Nutkeil zu einem einzigen Kombinationsteil zusammengefaßt, wobei der Kombinationsteil der Statorwicklung zu gewandt ist.According to a preferred embodiment, the channel and the groove wedge are one Combination part summarized, the combination part of the stator winding is agile.
Der Kanal des Kombinationsteiles ist dem Luftspalt zugewandt, wobei zwischen Stator wicklung und Nutkeil ein weiterer Kanal eingespannt ist. The channel of the combination part faces the air gap, between the stator winding and slot wedge another channel is clamped.
Der Kanalteil des Kombinationsteiles ist hier außerhalb der Nut zur Aufnahme der Sta torwicklung angeordnet und ein zweiter Kanal befindet sich innerhalb der Nut, so daß der Querschnitt zur Kaltluftförderung vergrößert ist.The channel part of the combination part is here outside the groove for receiving the sta Gate winding arranged and a second channel is inside the groove, so that the cross section for cold air delivery is enlarged.
Um Wärmeverlusten vorzubeugen, ist der Kanal aus Werkstoffen schlechter Wärme leitfähigkeit gebildet.To prevent heat loss, the duct is made of poor heat materials conductivity formed.
Der Kanal kann sowohl aus Kanalstücken zusammengesetzt oder einstückig ausgebil det sein.The channel can either be composed of channel pieces or formed in one piece det be.
Anhand eines Ausführungsbeispieles und der schematischen Fig. 1 bis 5 wird das erfindungsgemäße Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.The method according to the invention and an arrangement for carrying out the method are described using an exemplary embodiment and the schematic FIGS. 1 to 5.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Rotor-Statoranordnung eines Turbogenerators Fig. 2 eine Teilansicht in Pfeilrichtung II der Fig. 1, Fig. 1 a section of a rotor-stator of a turbogenerator Fig. 2 is a partial view in the direction of the arrow II of FIG. 1,
Fig. 3 eine Einzelheit III der Fig. 2 in einem größeren Maßstab, Fig. 3 shows a detail III of Fig. 2, on a larger scale
Fig. 4 eine andere Ausbildung der Anordnung nach Fig. 3 und Fig. 4 shows another embodiment of the arrangement according to Fig. 3 and
Fig. 5 eine weitere Ausbildung der Anordnung nach Fig. 3. Fig. 5 shows a further embodiment of the assembly of FIG. 3.
Die Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt eines Turbogenerators 1 einen Rotor 2 und einen Stator 3, die durch einen Luftspalt 4 voneinander getrennt sind. Wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Statorwicklungen 5, 6 in einer Nut 7 eingebracht. Zwischen der Statorwicklung (5) und einem in den Seitenwänden der Nut 7 geführten Nutkeil 8 ist ein Kanal 9 eingespannt. Der Kanal 9 umfaßt zwei Kammern 9a, 9b, die in Pfeilrichtung 10 von Kaltluft durchströmt sind. Durch Bohrungen 11 verläßt die Kaltluft den Kanal und strömt in Pfeilrichtung 12 durch die Kühlschlitze 13 des Stators 1 radial nach außen. Die in Pfeilrichtung 14 aus der Rotorkühlung in den Luftspalt 4 gelangende erwärmte Luft wird durch Kühlschlitze 16 durch den Stator nach außen in eine Warm luftkammer 17 geführt. Durch die Warmluftkammer 17 erstreckt sich ein Längsrohr 18, in dem die Kaltluft zur Versorgung von Kaltluftkammern 19 herangeführt wird. Aus den Kaltluftkammern 19 strömt die Kaltluft durch eine vorgebbare Anzahl von Kühlschlitzen 20 in den Luftspalt 4. Fig. 1 shows a section of a turbo generator 1, a rotor 2 and a stator 3, which are separated by an air gap 4. As can be seen in connection with FIG. 2, the stator windings 5 , 6 are introduced in a groove 7 . A channel 9 is clamped between the stator winding ( 5 ) and a slot wedge 8 guided in the side walls of slot 7 . The channel 9 comprises two chambers 9 a, 9 b, through which cold air flows in the direction of the arrow 10 . The cold air leaves the duct through bores 11 and flows in the direction of the arrow 12 through the cooling slots 13 of the stator 1 radially outwards. The heated air coming from the rotor cooling into the air gap 4 in the direction of the arrow 14 is passed through cooling slots 16 through the stator to the outside in a warm air chamber 17 . A longitudinal tube 18 extends through the warm air chamber 17 , in which the cold air is supplied to supply cold air chambers 19 . The cold air flows out of the cold air chambers 19 through a predeterminable number of cooling slots 20 into the air gap 4 .
Die Fig. 3 zeigt in einem größeren Maßstab die Anordnung des Kanal 9 unterhalb der Statorwicklung 5 und die Arretierung der Statorwicklung und des Kanals mit einem Nut keil 8. Fig. 3 shows on a larger scale the arrangement of the channel 9 below the stator winding 5 and the locking of the stator winding and the channel with a slot wedge 8th
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zeigt einen Nutkeil 8, der zusammen mit dem der Statorwicklung zugewandten Kanal 9 einen einstückigen Kombinationsteil 21 bildet. Zur Erhöhung des herangeführten Kaltluftvolumens ist gemäß Fig. 5 der Kombination steil 21 um 180 Grad verdreht angeordnet, so daß der Kanal 9 außerhalb der Nut 7 an geordnet ist und zwischen Nutkeil 8 und Statorwicklung 5 ein weiterer Kanal 15 einge spannt ist.The exemplary embodiment according to FIG. 4 shows a slot wedge 8 which , together with the channel 9 facing the stator winding, forms an integral combination part 21 . To increase the zoom out cold air volume of the combination is shown in FIG. 5 steeply 21 are arranged rotated by 180 degrees, so that the channel is ordered 9 outside the groove 7 and between the slot wedge 8 and the stator winding 5, a further channel 15 is clamped.
Die Kühlung der Mittelmaschine erfolgt somit sowohl über die Kaltluftkammern 19 und die von dort gespeisten Kühlschlitze 20 als auch vom Luftspalt 4 aus über den in den Nuten 7 angeordneten Kanal 9, beziehungsweise den außerhalb der Nuten 7 befindli chen Kanal 15 durch die Kühlschlitze 13.The cooling of the middle machine thus takes place both via the cold air chambers 19 and the cooling slots 20 fed from there and also from the air gap 4 via the channel 9 arranged in the grooves 7 , or the channel 15 located outside the grooves 7 through the cooling slots 13 .
Claims (7)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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