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DE3234445A1 - Rotor of an electrical machine - Google Patents

Rotor of an electrical machine

Info

Publication number
DE3234445A1
DE3234445A1 DE19823234445 DE3234445A DE3234445A1 DE 3234445 A1 DE3234445 A1 DE 3234445A1 DE 19823234445 DE19823234445 DE 19823234445 DE 3234445 A DE3234445 A DE 3234445A DE 3234445 A1 DE3234445 A1 DE 3234445A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channels
coolant
excitation winding
superconducting
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19823234445
Other languages
German (de)
Inventor
Iosif Samuilovič Žitomirsky
Garri Michailovič Leningrad Chutoretsky
Vyačeslav Vyačeslavovič Leningrad Dombrovsky
Iosif Filippovič Filippov
Roland Vladimirovič Gavrilov
Vladimir Vasilievič Charkov Gladky
Jurij Pavlovič Charkov Korotov
Jurij Grigorievič Tjurin
Anatolij Evgenievič Charkov Yanov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LE PROIZU ELMASH STR OB ELEKTR
Original Assignee
LE PROIZU ELMASH STR OB ELEKTR
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Filing date
Publication date
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Publication of DE3234445A1 publication Critical patent/DE3234445A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/20Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil wherein the cooling medium vaporises within the machine casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K55/00Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
    • H02K55/02Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
    • H02K55/04Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

The invention relates to an electrical machine structure, namely rotors of electrical machines. The rotor of an electrical machine contains a supporting body (3) with a superconducting excitation winding (6) which is provided with radially directed channels (8) for the circulation of the coolant. Distribution channels (12) are designed in the supporting body (3) above the superconducting excitation winding (6). A collector (13) is constructed in the supporting body (3) underneath the superconducting excitation winding (6). Also designed in the supporting body (3) are overflow channels (15) which are thermally insulated from the superconducting excitation winding (6) and are aligned radially. The distribution channels (11,12) are connected to the collector (13) by means of the channels (8) for the circulation of the coolant and additionally by means of the overflow channels (15). <IMAGE>

Description

B e s c h r e i b u n g Description

Die Erfindung betrifft den blektromaschinenbau, insbesondere Rotoren elektrischer Maschinen. The invention relates to sheet metal engineering, in particular rotors electrical machines.

Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung in elektrischen maschinen mit Flüssigkeitskühlung der Erregerwicklungen des rotors verwendet werden. The present invention can be particularly advantageous in electrical machines with liquid cooling of the rotor excitation windings are used.

Einer der Wege zur Leistungserhöhung einer elektrischen Maschine, zum Beispiel eines Turbogenerators, besteht in der Vergrößerung der Ausmaße seiner aktiven leile, was letzten Endes zu einer Vergrößerung der Außenabmessungen des Turbogenerators im ganzen führt. One of the ways to increase the performance of an electrical machine, for example a turbo generator, consists in increasing its size active leile, which ultimately leads to an increase in the external dimensions of the Turbo generator leads throughout.

Die Vergrößerung der Abmessungen des Turbogenerators ist j jedoch durch die mechanischen Eigenschaften der *erkstoffc begrenzt.However, the increase in the dimensions of the turbo generator is j limited by the mechanical properties of the * erstoffc.

Der wirkungsvollste eg zur Leistungserhöhung eines Turbogenerators liegt in der Verwendung des Prinzips der Supraleitfähigkeit für die Erregerwicklungen der Turbogeneratorrotoren. The most effective eg for increasing the output of a turbo generator lies in the use of the principle of superconductivity for the excitation windings the turbo generator rotors.

Bs sind Rotoren elektrischer Maschinen bekannt, die supraleitende b'rregerwicklungen mit Kanälen zum Umlauf des Kühlmittels enthalten (US-PS 3d21568, US-PS 4013908, DE-PS 2440132 u.a.). Die Kühlung der Erregerwicklungen dieser Rotoren erfolgt mit flüssigem helium. Bs are known rotors of electrical machines, the superconducting Excitation windings with channels for circulating the coolant contain (US-PS 3d21568, US-PS 4013908, DE-PS 2440132 and others). The cooling of the excitation windings of these rotors takes place with liquid helium.

bs ist auch der Rotor einer elektrischen Maschine bekannt (FR-PS 2210854), von dem die Erfindung ausgeht. The rotor of an electrical machine is also known (FR-PS 2210854), from which the invention is based.

Dieser Rotor der elektrischen Maschine enthält einen Tragkörper mit einer supraleitenden Erregerwicklung, die radial angeordnete Kanäle zum Umlauf des Kühlmittels hat. Im Tragkörper sind oberhalb der supraleitenden Wicklung Verteilungskanäle ausgeführt, und unter der supraleitenden Erregerwicklung ist im Tragkörper ein Sammler ausgebildet, der aus einer Reihe axialer Kanäle besteht, deren jeder mit einem der Kanäle zum Umlauf des Kühlmittels kommuniziert. This rotor of the electrical machine contains a support body a superconducting excitation winding, the radially arranged channels for circulating the Has coolant. In the support body there are distribution channels above the superconducting winding executed, and under the superconducting excitation winding is a collector in the support body formed, which consists of a series of axial channels, each with one of the Communicated channels for circulation of the coolant.

Die Verteilungskanäle zind mit der quelle des Kühlmittels verbunden, als welches flüssiges Helium dient. Bei der Drehung des Rotors der elektrischen Maschine gelangt das Kühlmittel aus den Verteilungskanälen in die Kanäle zurn Umlauf des Kühlmittels und führt beim Durchfließen durch diese Kanüle die Wärme von der supraleitenden Erregerwicklung ab, die sich in der le-tzteren infolge der in ihr entstehenden Verluste entwickelt, welche mit dem Eindringen der niederfrequenzen Komponente des magnetischen Wechselfelds in die supraleitende Erregerwicklung verbunden sind. Aus den Kanälen zur Umlauf des Rühlmittels gelangt das benutzte "warme" Kühlmittel in den Sammler und wird weiter aus dem Tragkörper abgeleitet. The distribution channels are connected to the source of the coolant, which liquid helium serves as. When the rotor rotates the electric machine the coolant passes from the distribution channels into the channels for the circulation of the Coolant and, as it flows through this cannula, carries the heat away from the superconducting one Excitation development that occurs in the latter as a result of the losses occurring in it developed which with the penetration of the low frequency component of the magnetic Alternating field are connected in the superconducting excitation winding. From the canals In order to circulate the coolant, the "warm" coolant used reaches the collector and is further derived from the support body.

Der optimale Durchsatz des in den Tragkörper des Rotors gelangenden 1ühlmittels wird hauptsächlich durch die genannten Verluste in der supraleitenden rregerwicklung bestimmt. Im Verlauf der Drehung des Rotors der elektrischen Maschine entstehen jedoch in verschiedenen Teilen tler supraleitenden Erregerwicklung lokale Wärmeentwicklungsstellen infolge der in ihr auftretenden Störungen mechanischer und elektromagnetischer Art. Diese lokalen Wärmeentwicklungen können die supraleitende Errrgerwicklung in den normalen (nicht supraleitenden) Zustand zurückbringen, der eine stürmische Verdampfung des Kühlmittels zur Folge In diesem Falle ist es erforderlich, im bekannten Rotor die Wirksamkeit der Kühlung der supraleitenden Erregerwicklung zum Ausgleich der lokalen Wärmeentwicklungen in ihr bedeutend zu erhöhen. The optimal throughput of the coming into the support body of the rotor 1coolant is mainly caused by the mentioned losses in the superconducting excitation winding determined. In the course of the rotation of the rotor of the electrical machine However, local superconducting excitation winding occurs in different parts Heat development points as a result of the mechanical disturbances occurring in it and electromagnetic type. These local heat developments can be superconducting Bring the excitation winding back to the normal (not superconducting) state, the result in rapid evaporation of the coolant.In this case, it is necessary to in the known rotor, the effectiveness of the cooling of the superconducting excitation winding to compensate for the local heat development in it significantly.

Eine Erhöhung der Wirksamkeit der Kühlung im bekannten Rotor muß durch eine wesentliche Vergrößerung des Durchsatzes des in den Tragkörper des Rotors zuzuleitenden Kühlmittels erreicht werden, wodurch die Betriebssicherheit des Rotors der eletrischen Maschine herabgesetzt wird. An increase in the effectiveness of the cooling in the known rotor must by a substantial increase in the throughput of the in the support body of the rotor to be supplied coolant can be achieved, whereby the operational safety of the rotor the electric machine is degraded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor einer elektrischen Maschine zu schaffen, der es Gestattet, die Wirksamkeit der Kühlung der supraleitenden Erregerwicklung ohne zusätzliche VergrößerunL des Durchsatzes des Kühlmittels zu erhöhen. The invention is based on the object of a rotor of an electric Machine to create that it allows the effectiveness of the cooling of the superconducting excitation winding without an additional increase in throughput to increase the coolant.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom bekannten Rotor einer elektrischen Maschine, der einen Tragkörper mit einer supraleitenden Erregerwicklung, die mit praktisch radial angeordneten Kanälen zum Umlauf des E.ühlmittels versehen ist, Verteilungskanäle, die im Tragkörper oberhalb der supraleitenden Erregerwicklung ausgeführt sind, und einen im Tragkörper unter der supraleitenden Erregerwicklung ausgebildeten Sammler, der mittels der Kanäle zum Umlauf des Kühlmittels mit den Verteilungskanälen kommuniziert, aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Tragkörper Überströmungskanäle ausgeführt sind, die von der supraleitenden Erregerwicklung warmeisoliert, praktisch radial gerichtet sind und zusätzlich die Verteilungska näle mit dem Sammler verbinden. This task is based on the known rotor of an electric Machine that has a support body with a superconducting field winding that is connected to practically radially arranged channels for the circulation of the coolant is provided, Distribution channels in the support body above the superconducting excitation winding are executed, and one in the support body under the superconducting excitation winding trained collector, which by means of the channels for circulating the coolant with the Communicated distribution channels, having, according to the invention achieved in that in Carrying body overflow channels are carried out by the superconducting excitation winding are thermally insulated, practically directed radially and additionally the distribution box connect sewers to the collector.

Das Vorhandensein von Uberströmungskanälen, in die die Wärme von der supraleitenden Erregerwicklung praktisch nicht eindringt, Gestattet es, den Umlauf des Kühlmittels in geschlossenem Kreislauf zu gewährleisten, insbesondere im Fall einer lokalen Wärmeentwicklung in der supraleitenden Erregerwicklung. Tat sachlich wird bei einer lokalen Wärmeentwicklung in der supraleitenden Erregerwicklung die Temperatur des Kühlmittels in den Kanälen zum Umlauf des Kühlmittels erhöht, während die Temperatur des Kühlmittels in den Überströmungskanälen praktisch konstant bleibt, wobei die Dichte des Kühlmittels in den Kanälen zum Umlauf geringer i: als die Dichte des Kühlmittels in den Überströmungskanälen. Dieser letztere Umstand fuhrt dazu, daß bei dr Drehung des Rotors die auf das Kühlmittel in den Überströmungskanälen einwirkenden Zentrifugalkräfte gröber rind als die auf das Künlmittel in den Kanälen zum Umlauf des Kühlmittels wirkenden Zentrifugalkräfte, wodurch ein Umlauf des Kühlmittels durch die Kanäle den Tragkörpers entsteht, was die Wirksamkeit der Kühlung der supraleitenden Erregerwicklung erhölt, ohne daß eine Vergrößerung des Durchsatzes des in den Tragkörper gelangenden Kühlmittels notwendig wird. Dies steigert wiederum die Sicherheit des Rotors der elektrischen Maschine. Außerdem muß hervorgehoben werden, daß in diesem Falle eine Selbstregelung des Umlaufs des Kühlmittels geschieht und zwar wird bei einer größeren Verstärkung der lokalen Wärmeentwicklung in der supraleitenden Erregerwickjung auch der Umlauf des Kühlmittels vergrößert und entsprechend die Wirksamkeit der Kühlung der supraleitenden Erregerwicklung erhöht. The presence of overflow channels into which the heat from the superconducting excitation winding practically does not penetrate, allows the To ensure circulation of the coolant in a closed circuit, in particular in the case of local heat generation in the superconducting excitation winding. did becomes factual with a local heat development in the superconducting excitation winding increases the temperature of the coolant in the channels for circulating the coolant, while the temperature of the coolant in the overflow channels is practically constant remains, the density of the coolant in the channels to the circulation less i: than the density of the coolant in the overflow channels. This latter circumstance leads to the fact that the rotation of the rotor on the coolant in the overflow channels The centrifugal forces acting on it are coarser than those on the coolant in the channels acting on the circulation of the coolant Centrifugal forces, whereby a circulation of the coolant through the channels of the support body is created, which increases the effectiveness the cooling of the superconducting excitation winding increases without increasing the size the throughput of the coolant reaching the support body is necessary. this in turn increases the safety of the rotor of the electrical machine. aside from that It must be emphasized that in this case a self-regulation of the circulation of the Coolant happens and that is when there is a greater amplification of the local heat generation In the superconducting exciter development, the circulation of the coolant is also increased and accordingly the effectiveness of the cooling of the superconducting excitation winding elevated.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht des Rotors einer elektrischen Maschine; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von F6?. 1; Fig. 3 einen Teil des Tragkörpers und eine in der Nut des Tragkörpers untergebrachte Spule der Erregerwicklung in vorgrößertem Maßstab; Fig. 4 die Verteilungskanäle, in einem Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3. The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawings. 1 shows an overall view of the rotor of an electrical machine; Fig. 2 shows a section along the line II-II of F6 ?. 1; 3 shows a part of the support body and a coil of the field winding accommodated in the groove of the support body in pre-enlarged scale; 4 shows the distribution channels, in a section along the line IV-IV of Fig. 3.

Der Rotor einer elektrischen Maschine (Fig. 1) enthält einen äußeren Mantelschluß 1 mit einem im Inneren desselben untergebrachten inneren Mantelschluß 2 aus umagnetischem Werkstoff. Im inneren Mantelschluß 2 ist ein Tragkörper 3 angeordnet. In die Nuten 4 des Tragkörpers 3 (Fig. 2 und Fig. 3) sind die Spulen 5 einer supraleitenden Erregerwicklung 6 eielegt. swischen den Leitern 7 jeder Spule 5 der supraleitenden Erregerwicklung 6 sind radial angeordnete Kanäle d zum Umlauf des Kühlmittels vorhanden. Auf der lnnenoberfläche jeder Nut 4 ist eine lsolation 9 angebracht. The rotor of an electrical machine (Fig. 1) contains an outer one Jacket closure 1 with an inner jacket closure housed inside the same 2 made of non-magnetic material. In the inner jacket closure 2, a support body 3 is arranged. In the grooves 4 of the support body 3 (Fig. 2 and Fig. 3), the coils 5 are a superconducting Excitation winding 6 is set. between the conductors 7 of each coil 5 of the superconducting Excitation winding 6 are radially arranged channels d for circulating the coolant. An insulation 9 is provided on the inner surface of each groove 4.

An der äußeren Oberfläche der Spulen 5 der supralei- tenden Erregerwicklung 6 ist eine Isolation 10 vorgesehen.On the outer surface of the coils 5 of the superconductive tendency Excitation winding 6, insulation 10 is provided.

im Tragkörper 3 (Fig. 1, ig. 3 und ig. 4) sind oberhalb der supraleitenden Erregerwicklung 6 einander schneidende Verteilungskanäle 11 und 12 ausgeführt. Die Verteilungskanäle 12 (Fig. 14) kommunizieren direkt mit den Kanälen 8 zum Umlauf des Kühlmittels. im Tragkörper 3 (Fig. 1, ig. 2, Fig. 3) ist unter den Spulen 5 der supraleitenden Erregerwicklung 6 ein Sammler 13 ausgebildet, der einen Hohlraum mit einem kreisförmigen Querschnitt darstellt, dessen Achse mit der Achse des Tragkörpers 3 zusammentällt. in the support body 3 (Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 4) are above the superconducting Excitation winding 6 intersecting distribution channels 11 and 12 executed. the Distribution channels 12 (Fig. 14) communicate directly with channels 8 for circulation of the coolant. in the support body 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) is under the coils 5 the superconducting excitation winding 6, a collector 13 is formed, which has a cavity represents with a circular cross-section, whose axis coincides with the axis of the support body 3 coincides.

Die Kanäle d kommunizieren direkt mit den Verteilungskanälen 12 und über Kanäle 14 mit dem Sammler 13. Außerdem sind im Tragkörper 3 zwischen den Spulen 5 der supraleitenden Erregerwicklung 6 Überströmungska näle 15 ausgeführt, die radial gerichtet sind und zusätzlich die Verteilungskanäle 11 und 12 mit dem Sammler 13 verbinden. The channels d communicate directly with the distribution channels 12 and Via channels 14 to the collector 13. In addition, 3 are in the support body between the coils 5 of the superconducting excitation winding 6 Überströmungska channels 15 executed, the radial are directed and in addition the distribution channels 11 and 12 with the collector 13 associate.

Die Verteilungskanäle 11 kommunizieren über die Rohrleitung 16 mit der (in den figuren nicht gezeigten) quelle des Kühlmittels. Als Kühlmittel wird für die vorliegende supraleitende Erregerwicklung 6 flüssiges Helium verwendet. The distribution channels 11 communicate with via the pipeline 16 the source of the coolant (not shown in the figures). Used as a coolant used for the present superconducting excitation winding 6 liquid helium.

Der Sammler 13 (Fig. 1) hat eine Zentralöffnung 17 und eine Zentralöffnung 18. The collector 13 (Fig. 1) has a central opening 17 and a central opening 18th

Bei der Drehung des Rotors der elektrischen Maschine gelangt das Kühlmittel durch die Rohrleitung 16 zunäclJst in die Verteilungskanäle 11, dann in die Verteilungskanäle 12 und weiter strömt das Kühlmittel aus den letzteren in die Kanäle 8 zum Umlauf des Kühlmittels jeder Spule 5 der supraleitenden Erregerwicklung 6. Aus den Kanälen 8 zum Umlauf des Kühlmittels fließt das Kühlmittel durch die Kanäle 14 in den Sammler 13 ab. Außerdem gelangt das Kühlmittel aus den Verteilungskanälen 11 und 12 über die Überstörmungskanäle 15 ebenfalls in den Sammler 13. Somit befinden sich die Spulen 5 der supraleitenden Errrgerwicklung 6 in einem Helium- bad. rnter der Wirkung der Zentrifugalkrafte im Laufe der Drehung des Rotors geschieht eine Abtrennung des Kühlmittels vom Dampf, der sich aus dem Kühlmittel infolge der Wärmezuflüsse zu dem Tragkörper 3 und der supraleitenden Erregerwicklung 6 bildet, wobei sich der Dampf im Mittelteil des Sammlers 13 ansammelt. This happens when the rotor of the electrical machine rotates Coolant through the pipeline 16 first into the distribution channels 11, then in the distribution channels 12 and further, the coolant flows from the latter into the channels 8 for circulating the coolant of each coil 5 of the superconducting excitation winding 6. From the channels 8 for circulating the coolant, the coolant flows through the Channels 14 in the collector 13 from. In addition, the coolant comes from the distribution channels 11 and 12 are also located in the collector 13 via the overflow channels 15 the coils 5 of the superconducting excitation winding 6 in a helium bath. It happens under the action of centrifugal forces in the course of the rotation of the rotor a separation of the coolant from the vapor that emerges from the coolant as a result of the Forms heat inflows to the support body 3 and the superconducting excitation winding 6, the steam accumulating in the central part of the collector 13.

Der supraleitenden Erregerwicklung 6 wird elektrischer Strom zugeführt. Infolge der in der supraleitenden Erregerwicklung entstehenden Verluste, die mit dem Eindringen der niederfrequenten komponente des magnetischen Wechselfelds in die supraleitende Erregerwicklung 6 verbunden sind, wird die supraleitende ßrregerwicklung 6 erwärmt. Demzufolge wird auch das Kühlmittel in den Kanäle 8 erwärmt. zugleich bleibt die Temperatur des Kühlmittels in den Übrerströmungskanälen 15 praktisch unverändert und ihr ert ist niedriger als der Wert der Temperatur des Kühlmittels in den Kanälen 8, demzufolge die Dichte des Kühlmittels in den Kanälen d geringer ist als die Dichte des Kühlmittels in den Überströmungskanälen 15. Wegen der Dichte -differenz des Kühlmittels in den Kanälen 15 und d ist die Größe der Zentrifugalkräfte, die auf das Rühlmittel in den Überströmungskanälen 15 einwirken, höner als die Größe der auf das Kühlmittel in den Kanälen ö einwirkenden Zentrifugalkräfte. Das führt zu einer Störung des Gleichgewichts, das in den Kanälen 15, 8 und 14 vor der Wärmeentwicklung in der supraleitenden Erregerwicklung 6 bestand, so daß das Kühlmittel aus dem sammler 13 üDer die Überströmungskanäle 15 in die Verteilungskanäle 11 und 12 und weiter durch die Kanäle 8 und 14 wieder in den Sammler 13 gelangt. Somit entsteht ein Umlauf des K-üiilmittels in geschlossenem Kreislauf. Mit der Vergrößerung der Wärmeentwicklung in der supraleitenden Erregerwicklung 6 steigt die Dichtegdifferenz des Kühlmittels in den Überströmungskanälen 15 und den Kanälen d an, demzufolge auch die Umlaufgeschwindigkeit des Euhlmittels ansteigt, was zu einer Erhöhung der 'MYirksamkeit der Kühlung der supraleitenden Erregerwicklung 6 führt. The superconducting excitation winding 6 is supplied with electric current. As a result of the losses occurring in the superconducting excitation winding, which with the penetration of the low-frequency component of the alternating magnetic field into the superconducting excitation winding 6 is connected, the superconducting excitation winding 6 heated. As a result, the coolant in the channels 8 is also heated. simultaneously the temperature of the coolant in the overflow channels 15 remains practical unchanged and its value is lower than the value of the temperature of the coolant in the channels 8, consequently the density of the coolant in the channels d is lower is than the density of the coolant in the transfer channels 15. Because of the density -difference in the coolant in channels 15 and d is the magnitude of the centrifugal forces, which act on the coolant in the overflow channels 15, higher than the size the centrifugal forces acting on the coolant in the channels ö. Leading to a disturbance of the equilibrium in the channels 15, 8 and 14 before the heat generation existed in the superconducting excitation winding 6, so that the coolant from the collector 13 üDer the overflow channels 15 in the distribution channels 11 and 12 and further passes through the channels 8 and 14 back into the collector 13. This creates a circulation of the coolant in a closed circuit. With the increase in heat generation in the superconducting excitation winding 6, the density difference of the coolant increases in the overflow channels 15 and the channels d, consequently also the circulation speed of the means increases, resulting in an increase in 'MYeffectiveness the cooling of the superconducting excitation winding 6 leads.

Beim Entstehen von lokalen Wärmeentwicklungsstellen in der supraleitenden Erre"erwicklung 6 bildet sich ein intensiver Umlauf des Kühlmittels über die Kanäle 13, d und 14 und den Sammler 13, was zu einer intensiven Kühlung der quelle der lokalen Wärme entwicklung in der supraleitenden Erregerwicklung 6 führt. Somit wird bei einem Übergang auch nur eines Teils der supraleitenden Erregerwicklung 6 in den normalen teitzustand wegen der hier auftretenden lokalen Wärmeentwicklungsstellen- der intensive Umlauf des Kühlmittels die supraleitende Erregerwicklung 6 in den supraleitenden Zustand ohne irgendwelche zusätzliche Maßnahmen, insbesondere ohne zusätzliche Erhöhung des Kühlmitteldurchsatzes, zurückführen. Der von dem Kühlmittel abgesonderte Dampf wird aus dem Sammler 13 durch die Zentralöffnungen 17 und 1d abgeleitet und dient weiter zur Kühlung der Wärmebrücken im Tragkörper 3 des Rotors der elektrischen Maschine. When local heat development points arise in the superconducting As a result of the development 6, the coolant circulates intensively through the channels 13, d and 14 and the collector 13, resulting in an intensive cooling of the source of the local heat development in the superconducting excitation winding 6 leads. Thus becomes in the event of a transition also only a part of the superconducting excitation winding 6 in the normal state because of the local heat generation points that occur here the intensive circulation of the coolant, the superconducting excitation winding 6 in the superconducting state without any additional measures, especially without additional increase in coolant throughput. The one from the coolant separated steam is released from the collector 13 through the central openings 17 and 1d derived and also serves to cool the thermal bridges in the support body 3 of the rotor of the electric machine.

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Claims (1)

ROTOR EINER ELEKTRISCHE MASCHINE P A T E N T A N S P R Ü C H Rotor einer elektrischen Maschine, enthaltend einen Tragkörper (3) mit einer supraleitenden Erregerwicklung (6), die mit praktisch radial gerichteten Kanälen t8) zum Umlauf des Kühlmittels versehen ist, Verteilungskanäle (11 und 12), die im Tragkörper (3) oberhalb der supraleitenden Erregerwicklung (6) ausgeführt sind, und einen im Tragkörper (3) unter der supraleitenden Erregerwicklung ausgebildeten Sammler (13), der mittels der Kanäle (8) zum Umlauf des Küiilmittels mit den Verteilungskanälen (11 und 12) kommuniziert, d a d u r c h g e k e n n- z e i c h n e t, daß im Tragkörper (3) Überströmungskanäle (15) ausgeführt sind, die von der supraleitenden Erregerwicklung (O) wärmeisoliert, praktisch radial gerichtet sind und zusätzlich die Verteilungskanäle (11, 12) mit dem Sammler (13) verbinden. ROTOR OF AN ELECTRIC MACHINE P A T E N T A N S P R Ü C H Rotor an electrical machine, containing a support body (3) with a superconducting Excitation winding (6) with practically radially directed channels t8) for circulation of the coolant is provided, distribution channels (11 and 12) in the support body (3) are executed above the superconducting excitation winding (6), and one in the support body (3) formed under the superconducting excitation winding collector (13), which means the channels (8) for the circulation of the coolant with the distribution channels (11 and 12) communicates that in the support body (3) Overflow channels (15) are carried out by the superconducting excitation winding (O) are thermally insulated, practically directed radially and, in addition, the distribution channels Connect (11, 12) to the collector (13).
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