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MXPA02008139A - Estructura de reduccion de estela para mejorar el flujo de cavidad en errollamientos de extremo del rotor generador. - Google Patents

Estructura de reduccion de estela para mejorar el flujo de cavidad en errollamientos de extremo del rotor generador.

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MXPA02008139A
MXPA02008139A MXPA02008139A MXPA02008139A MXPA02008139A MX PA02008139 A MXPA02008139 A MX PA02008139A MX PA02008139 A MXPA02008139 A MX PA02008139A MX PA02008139 A MXPA02008139 A MX PA02008139A MX PA02008139 A MXPA02008139 A MX PA02008139A
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MX
Mexico
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wall
machine according
rotor
downstream
dynamo
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Application number
MXPA02008139A
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Inventor
Wetzel Todd Garret
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Gen Electric
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  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Se proporciona una maquina dinamoelectrica la cual esta provista de un rotor (10), un arrollamiento de rotor que comprende bobinas (22) extendidas axialmente, arrollamientos (28) concentricos y una pluralidad de bloques (140) separadores ubicados entre los arrollamientos (28) de extremo adyacentes, por lo cual se define una pluralidad de cavidades (142), cada una unida por un bloque separador adyacente y arrollamientos de extremo adyacentes. Para mejorar la proporcion de transferencia de calor desde las vueltas de extremo de cobre de la region del arrollamiento de extremo de campo, por lo menos un bloque separador tiene un borde guia o pared 146 corriente abajo con el contorno para reducir la estela generada. En una modalidad preferida, el borde guia tiene un contorno aerodinamico para reducir el limite y la fuerza de la estela generada.

Description

ESTRUCTURA DE REDUCCIÓN DE ESTELA PARA MEJORAR EL FLUJO DE CAVIDAD EN ARROLLAMIENTOS DE EXTREMO DEL ROTOR GENERADOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con una estructura para un enfriamiento mejorado de rotores del generador.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La proporción de emisión de energía de las máquinas dinamoeléctricas, como grandes turbo-generadores, con frecuencia se ve limitada por la capacidad de proporcionar corriente adicional a través del arrollamiento del campo del rotor debido a las limitaciones de temperatura impuestas en el aislamiento conductor eléctrico. Por lo tanto, el enfriamiento efectivo del arrollamiento del rotor contribuye directamente con la capacidad de emisión de la máquina. Esto es especialmente real en la región de extremo del rotor, en donde el enfriamiento forzado, directo es difícil y caro debido a la típica construcción de estas máquinas. Debido a que las tendencias del mercado requieren gran efectividad y alta confiabilidad a menor costo, en los generadores de densidad de alta potencia el enfriamiento de la región de extremo del rotor se vuelve un factor limitante. Típicamente, los rotores turbo-generadores consisten de bobinas rectangulares concéntricas montadas en ranuras en un rotor. Las porciones de extremo de las bobinas (comúnmente llamadas como arrollamientos de extremo), que están más allá del soporte del cuerpo principal del rotor, típicamente están apoyadas contra las fuerzas de rotación por un anillo de retención (consultar la Figura 1). Los bloques de soporte, también llamados bloques separadores, están colocados en forma intermitente entre los arrollamientos de extremo de la bobina concéntrica para mantener la posición relativa y para añadir estabilidad mecánica para cargas axiales, como las cargas térmicas (consultar Figura 2). Adicionalmente, las bobinas de cobre están restringidas en forma radial por el anillo de retención en su radio externo, el cual contrarresta las fuerzas centrífugas. La presencia de los bloques separadores y del anillo de retención da como resultado un número de regiones de enfriamiento expuestas a las bobinas de cobre. El trayecto de enfriamiento principal es axial, entre el eje y el fondo de los arrollamientos de extremo. También, se forman cavidades discontinuas entre las bobinas por las superficies de unión de las bobinas, los bloques separadores y la superficie interna de la estructura del anillo de retención. Los arrollamientos de extremo quedan expuestos al enfriamiento que es activado por las fuerzas de rotación desde radialmente por debajo de los arrollamientos de extremo dentro de estas cavidades (consultar Figura 3). La transferencia de calor tiende a ser baja. Esto se debe a que de conformidad con las líneas de trayecto de flujo computadas en una única cavidad de arrollamiento de extremo de rotación a partir de un análisis dinámico de fluid computacional, el flujo de enfriamiento entra en la cavidad, atraviesa a través de una circulación primaria y sale de la cavidad. Típicamente, la circulación resulta en coeficientes bajos de transferencia de calor especialmente cerca del centro de la cavidad. De este modo, mientras que este es un medio para la remoción de calor en los arrollamientos de extremo, es relativamente poco efectivo. Se han utilizado varios esquemas para enrutar el gas de enfriamiento adicional a través de la región de extremo del rotor. Todos estos esquemas de enfriamiento confían en cualquiera de (1) hacer pasajes de enfriamiento directamente en los conductores de cobre al maquinar ranuras o formar canales en los conductores, y después bombear el gas en alguna otra región de la máquina, y/o (2) crear regiones de presiones relativamente altas o bajas con la adición de deflectores, canales de flujo y elementos de bombeo para forzar al gas de enfriamiento para pasar sobre las superficies conductoras. Algunos sistemas penetran el anillo de retención del rotor altamente tensado con orificios radiales para permitir que el gas de enfriamiento sea bombeado directamente a lo largo del lado de los arrollamientos de extremo del rotor y descargarse dentro del espacio de aire, aunque algunos sistemas pueden tener una utilidad limitada debido a las consideraciones de servicio de altas tensiones y de fatigas mecánicas del anillo de retención. Cuando se utilizan los esquemas de enfriamiento de extremo del rotor forzado convencionales, se añade una complejidad considerable y se añaden costos a la construcción del rotor. Por ejemplo, los conductores enfriados directamente deben estar fresados o fabricados para formar los pasajes de enfriamiento. Además, una tubería de salida debe ser provista para descargar el gas en algún lugar en el rotor. Los esquemas de enfriamiento forzado requieren que la región de extremo del rotor se divida en zonas de presión separadas, con la adición de varios deflectores, canales de flujo y elementos de bombeo, los cuales también añaden complejidad y costos. En ninguno de los esquemas de enfriamiento directo o forzado, entonces los arrollamientos de extremo del rotor se enfrían en forma pasiva. El enfriamiento pasivo confía en las fuerzas de rotación y centrífugas del rotor para circular el gas en las cavidades de extremo ciego, formadas entre los arrollamientos concéntricos del rotor. El enfriamiento pasivo de los arrollamientos de extremo del rotor algunas veces es llamado enfriamiento "de convección libre". El enfriamiento pasivo proporciona la ventaja de una complejidad y costos mínimos, aunque la capacidad de remoción de calor se disminuye cuando se compara con los sistemas activos de enfriamiento directo y forzado. Cualquier gas de enfriamiento que se introduce en las cavidades entre los arrollamientos concéntricos del rotor, debe salir a través de la misma abertura ya que estas cavidades están encerradas de alguna otra forma, las cuatro "paredes laterales" de una cavidad típica están formadas por los conductores concéntricos y los bloques aisladores que las separan, con la pared del "fondo" (radialmente externa") formado por el anillo de retención que da soporte a los arrollamientos de extremo contra la rotación. El gas de enfriamiento entra desde el espacio anular entre los conductores y el eje del rotor. Por lo tanto, la remoción de calor queda limitada por la baja velocidad de circulación de gas en la cavidad y la cantidad limitada de gas que puede introducirse y abandonar estos espacios. En configuraciones típicas, el gas de enfriamiento en la región de extremo no ha sido acelerado por completo a la velocidad del rotor, esto es, el gas de enfriamiento gira a parte de la velocidad del rotor. Conforme el fluido es arrastrado dentro de la cavidad por medio del impacto de velocidad relativo entre el rotor y el fluido, el coeficiente de transferencia de calor es típicamente más alto cerca del bloque separador de los que es corriente abajo con relación a la dirección de flujo, en donde el fluido entra con un alto momento y en donde el fluido de enfriamiento está más frío. El coeficiente de transferencia de calor también es típicamente alto alrededor de la periferia de la cavidad. El centro de la cavidad recibe el menor enfriamiento. Al aumentar la capacidad de remoción de calor de los sistemas de enfriamiento pasivo aumentará la capacidad de llevar corriente del rotor al proporcionar una capacidad de proporción aumentada del generador mientras se mantiene la ventaja del bajo costo, y de una construcción simple y confiable.
La Patente de Estados Unidos No. 5,644,179 cuya exposición se incorpora aquí como referencia, describe un método para aumentar la transferencia de calor al aumentar la velocidad de flujo de la gran única celda de circulación de flujo, al introducir flujo de 5 enfriamiento adicional directamente dentro y en la misma dirección como la celda de flujo de origen natural. Esto se muestra en las Figuras 4 y 5. Mientras que este método aumenta la transferencia de calor en la cavidad al aumentar la resistencia de la celda de circulación, la región central de la cavidad del rotor se queda con ío una baja velocidad y por lo tanto con una baja transferencia de calor. La misma baja transferencia de calor persiste en las regiones de esquina. Como será evidente de lo anterior, los bloques separadores son una característica esencial de los arrollamientos de extremo del 15 generador. Además de definir los espacios de la cavidad entre las bobinas del rotor concéntricas, en donde ocurre en enfriamiento del arrollamiento de extremo, los bloques separadores mejoran el flujo de enfriamiento que entra dentro de la cavidad. Sin embargo, en el proceso de inducir el flujo de enfriamiento en la cavidad, los bloques 20 separadores generan una estela que puede interrumpir el desempeño de las cavidades corriente abajo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un método y estructura para 25 mejorar el enfriamiento de los rotores del generador y más en ^^gj^jg^¡^^¿ particular, a un contorno del borde guía del bloque separador para reducir la estela generada mientras que se mantiene la habilidad de los bloques separadores para introducir el flujo de enfriamiento dentro de la cavidad. En una modalidad de la invención, los efectos adversos de la protuberancia de los bloques separadores dentro de la cavidad anular entre los arrollamientos de extremo y el núcleo del estator en las cavidades corriente abajo se reduce al mínimo, mientras se mantiene la característica benéfica de mejorar el flujo de enfriamiento dentro de la cavidad dispuesta corriente arriba de la misma. Como se mencionó antes, el efecto negativo de los bloques separadores es el resultado de la estela generada por el bloque separador que impacta en las cavidades corriente abajo. La presente invención proporciona un contorno aerodinámico para el borde guía de por lo menos algunos de los bloques separadores para reducir el límite y la fuerza de la estela generada mientras los bloques separadores mantienen su habilidad para inducir el flujo de enfriamiento dentro de la cavidad. La presente invención también proporciona ubicaciones estratégicas para estos bloques separadores con nueva forma. En una modalidad ejemplificativa de la invención, la reducción en la estela se logra al volver a formar el borde guía del bloque separador de un perfil rectangular como es convencional, a un contorno más aerodinámico. De preferencia, los bloques separadores existentes se modifican para proporcionar la configuración de contorno, lo cual facilita su incorporación en el diseño total. De este modo, la invención se incorpora en una máquina dinamoeléctrica enfriada por gas que comprende un rotor que tiene una porción de cuerpo, el rotor tiene bobinas extendidas axialmente y vueltas de extremo que definen una pluralidad de arrollamientos de extremo extendidas axialmente más allá de por lo menos un extremo de la porción de cuerpo; y por lo menos un bloque separador ubicado entre los arrollamientos de extremo adyacentes para así definir una cavidad entre ellos. El bloque separador tiene primera y segunda porciones de paredes laterales que se acoplan con los arrollamientos de extremo adyacentes, una pared corriente arriba y una pared corriente abajo. Para reducir la estela generada, la pared corriente abajo del bloque separador tiene un contorno no plano. El contorno no plano de la pared corriente abajo es de preferencia, un contorno aerodinámico para reducir el límite y la fuerza de la estela generada, con mayor preferencia una curva generalmente parabólica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetivos y ventajas de esta invención, se entenderán más completamente y se apreciarán mediante el meticuloso estudio de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida en la actualidad de la invención tomadas junto con los dibujos acompañantes, en los cuales: la Figura 1 es una vista en sección transversal de una porción de la región de vuelta de extremo de un rotor de una máquina dinamoeléctrica con el estator en una relación opuesta confrontada al mismo; la Figura 2 es una vista superior en sección transversal del rotor de la máquina dinamoeléctrica tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 ; la Figura 3 es una ilustración esquemática que muestra el flujo pasivo de gas dentro y a través de las cavidades de arrollamiento de extremo; la Figura 4 es una vista en perspectiva, en corte parcial de una porción de la región de vuelta de extremo del rotor de conformidad con una primera modalidad de la invención expuesta en la Patente de Estados Unidos No. 5,644,179; la Figura 5 es una vista en perspectiva, en corte parcial de una porción de la región de vuelta de extremo del rotor que muestra una segunda modalidad de la invención de la Patente de Estados Unidos No. 5,644,179; la Figura 6 es una sección parcial transversal similar a la Figura 3, que ilustra un bloque separador con nueva forma de conformidad con una modalidad de la invención; y la Figura 7 es una vista en sección transversal esquemática tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 6.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a los dibujos, en donde los números de referencia similares señalan los elementos similares a través de las diferentes vistas, las Figuras 1 y 2 muestran un rotor 10 para una máquina dinamoeléctrica enfriada por gas, que también incluye un estator 12 que rodea al rotor. La operación general de las máquinas dinamoeléctricas como los grandes turbo-generadores es bien conocido y no necesita ser descrita. El rotor incluye una porción 14 de cuerpo generalmente cilindrico dispuesto en el centro de un eje 16 del rotor y que tiene caras de extremo opuestas axialmente, cuya porción 18 de una cara de extremo se muestra en la Figura 1. La porción del cuerpo está provista con una pluralidad de ranuras 20 extendidas axialmente, separadas circunferencialmente para recibir las bobinas 22 arregladas en forma concéntrica, que forman el arrollamiento del rotor. Para claridad, solamente se muestran cinco bobinas del rotor, aunque en la práctica se utilizan más. Específicamente, varias barras 24 conductoras constituyen una porción del arrollamiento del rotor están apiladas en cada una de las ranuras. Las barras conductoras adyacentes están separadas por capas de aislamiento 22 eléctrico. Las barras conductoras apiladas típicamente se mantienen en las ranuras por las cuñas 26 (figura 1) y están hechas de un material conductor como el cobre. Las barras 24 conductoras están interconectadas en cada extremo opuesto de la porción del cuerpo por vueltas de extremo, que se extienden axialmente más allá de las caras de extremo para formar arrollamientos de extremo 28 apilados. Las vueltas de extremo también están separadas por capas de aislamiento eléctrico.
Con referencia específica a la Figura 1, un anillo 30 de retención está dispuesto alrededor de las vueltas de extremo en cada extremo de la porción de cuerpo para sostener los arrollamientos de extremo en su lugar contra las fuerzas centrífugas. El anillo de retención está fijo en un extremo de la porción de cuerpo y se extiende fuera sobre el eje 16 del rotor. Un anillo 32 de centrado está acoplado con el extremo distal del anillo 30 de retención. Se debe notar que el anillo 30 de retención y el anillo 32 central se pueden montar en otras formas, como es conocido en la técnica. El diámetro interno del anillo 32 de centrado está separado radialmente del eje 16 del rotor para así formar un pasaje 34 de entrada de gas y los arrollamientos de extremo 28 están separados del eje 16, para definir una región 36 anular. Un número de canales 38 de enfriamiento axial formados a lo largo de las ranuras 20 están provistos en comunicación fluida con el pasaje 34 de entrada de gas a través de una región 36 anular para entregar el gas de enfriamiento a las bobinas 22. Con referencia a la Figura 2, los arrollamientos de extremo 28 en cada extremo del rotor 10 están separados en forma circunferencial y axial por un número de separadores o bloques 40 separadores. (Para claridad de ilustración, los bloques separadores no se muestran en la Figura 1). Los bloques separadores son bloques alargados de un material aislante ubicado en los espacios entre ios arrollamientos de extremo 28 adyacentes y se extienden más allá de la profundidad total radial de los arrollamientos de extremo dentro del espacio 36 anular. De conformidad con ello, los espacios entre las pilas concéntricas de las vueltas de extremo (de aquí en adelante, arrollamientos de extremo) se dividen en cavidades. Estas cavidades están unidas en la parte superior por el anillo 30 de retención y en los cuatro lados por arrollamientos de extremo 28 adyacentes y bloques 40 separadores adyacentes. Como se puede observar mejor en la Figura 1, cada una de estas cavidades está en comunicación fluida con el pasaje 34 de entrada de gas a través de una región 36 anular. Una porción del gas de enfriamiento que se introduce en la región 36 anular entre el arrollamiento de extremo 28 y el eje 16 del rotor a través del pasaje 34 de entrada de gas, así entra en las cavidades 42, circula en las mismas y después regresa a la región 36 anular entre el arrollamiento de extremo y el eje del rotor. El flujo de aire se muestra por las flechas en las Figuras 1 y 3. La acción inherente de bombeo y las fuerzas de rotación que actúan en la cavidad giratoria del generador producen una única celda de circulación de flujo, como se muestra esquemáticamente en la Figura 3. Como se mencionó antes, los bloques separadores 40 definen por completo las cavidades 42 formadas entre las bobinas consecutivas de los arrollamientos 28 del rotor en el generador de energía eléctrica. Los bloques separadores también sirven para mejorar la entrada del fluido de enfriamiento en las cavidades respectivas. Más específicamente, como se mencionó antes, un pasaje 36 anular está formado entre las superficies radialmente internas de los arrollamientos de extremo 28 y el eje 16. El gas de enfriamiento del rotor primario fluye axialmente y circunferencialmente a través del pasaje anular 36. Una acción de entrada del fluido del flujo del fluido de enfriamiento dentro de las cavidades 42 giratorias resulta de la interacción entre la protuberancia de los bloques 40 separadores dentro del pasaje anular y la velocidad tangencial relativa del flujo en el anillo. Con referencia al ejemplo de la Figura 4, la velocidad del gas de enfriamiento relativa con el radio interno del arrollamiento del rotor tiene componentes V y W de velocidad, respectivamente en las direcciones axial y circunferencial, como se muestra en la misma. Las velocidades relativas arrastran la velocidad U de circulación dentro de la cavidad. Una gran protuberancia del bloque separador y/o velocidades tangenciales relativas llevarán a mayores cantidades de flujo de fluido a ser introducido dentro de las cavidades respectivas por los bloques separadores asociados. Uno de los subproductos de la interacción, sin embargo, es una estela, como se muestra con el número 70 de referencia en la Figura 3, que se forma en el borde guía del bloque 40 separador y persiste alguna distancia corriente debajo de la protuberancia del bloque separador. El límite y fuerza de esta estela también es proporcional a la velocidad tangencial relativa del flujo en el pasaje anular. Los análisis de estos contornos de velocidad tangencial relativa indican que la estela que emana de la primera hilera de bloques separadores es la más fuerte y persiste por más tiempo debido a la velocidad tangencial relativa más alta del flujo anular en esta etapa de la región del arrollamiento de extremo. Como se ilustra en las Figuras 6 y 7, la invención propone dirigir el borde guía del bloque separador para reducir la fuerza de la estela. Como es evidente de la descripción anterior, la presente invención espera tener el mayor impacto de la primera hilera (axial) de bloques separadores, ya que existe la estela más fuerte y persiste el más tiempo debido a la velocidad tangencial más alta relativa del flujo anular en esta etapa de la región del arrollamiento de extremo. Para continuar permitiendo la inducción de flujo dentro de la cavidad corriente arriba, el borde guía del bloque separador no se altera en la modalidad preferida en la actualidad. Con referencia a la Figura 6, se ilustra una sección parcial del arrollamiento de extremo del rotor que muestra una serie de cavidades 142 con la dirección de rotación indicada por la flecha X. Como se mencionó antes, la velocidad del gas de enfriamiento relativa con el radio interno del arrollamiento de extremo del rotor tiene velocidad V y W componentes respectivamente en las direcciones axial y circunferencial. Las velocidades relativas accionan la velocidad de circulación dentro de la cavidad. De conformidad con una modalidad de la invención, por lo menos un bloque 140 separador, de preferencia los bloques separadores de la primera hilera axial de bloques separadores, y potencíalmente cada bloque separador, está provisto con un perfil modificado en sección transversal para proporcionar un contorno más aerodinámico, particularmente en el borde guía para reducir el límite y la fuerza de la estela generada. Más específicamente, el bloque 140 separador tiene una primera y segunda porciones 152, 154 de pared lateral para acoplarse con los arrollamientos 28 de extremo adyacentes, una pared 144 corriente arriba y una pared 146 corriente abajo. Para reducir la estela generada, la pared 146 corriente abajo tiene un contorno no plano. En la modalidad ilustrada, la pared 146 corriente abajo que está dispuesta en el lado corriente arriba de la cavidad adyacente corriente abajo 142 tiene un contorno aerodinámico, con más preferencia un contorno curvo parabólico, para reducir el límite y la fuerza de la estela generada. Como se ilustra esquemáticamente en la Figura 7, el bloque 140 separador puede estar provisto como una unidad de la porción 158 del cuerpo principal de una sección transversal generalmente rectangular y una porción 156 de protuberancia reductora de estela que está generalmente con un contorno suave. Cuando se proporciona un bloque separador como una unidad de dos partes, la porción 156 de protuberancia puede ser readaptada en un bloque 40 separador convencional, en cuyo caso la unidad 140 del bloque separador tendrá una longitud circunferencial, identificada por "L" de referencia en las Figuras 6 y 7, que es mayor que la longitud "I" circunferencial de un bloque 40 separador convencional. Sin embargo, con mayor preferencia, el bloque 140 separador está provisto como una estructura de una pieza, incluyendo las porciones 152, 154 de pared lateral generalmente planas para acoplarse con los arrollamientos de extremo respectivos 28 y que logran una transición hacia la pared 146 trasera con contorno suave. El bloque 140 separador tiene una pared 144 corriente arriba generalmente plana en la modalidad ilustrada, como en la estructura convencional, para continuar permitiendo la introducción de flujo en la cavidad corriente arriba. Aunque se muestra una curva generalmente parabólica en la modalidad actualmente preferida, se puede proporcionar una curva menos pronunciada mientras que todavía se eliminan las esquinas a 90 grados en cada borde 148, 150 trasera de ias paredes 152, 154 laterales del cuerpo 158 principal del bloque separador. Para guiar y dirigir el flujo mientras se reduce la estela, el extremo radialmente interno del bloque separador, particularmente en el extremo radialmente interno de la protuberancia 156 reductora de estela, puede ser inclinado o con un contorno ligero. Durante la operación, la rotación del rotor provocará que el gas de enfriamiento sea arrastrado a través del pasaje 34 de entrada de gas dentro de la región 36 anular entre los arrollamientos 28 de extremo y el eje 16 del rotor. Como se mencionó antes, el flujo de gas de enfriamiento tendrá los componentes V y W de velocidad circunferencial y axial, respectivamente. De este modo, una cabeza de presión cinética está presente, la cual arrastra el gas de enfriamiento a través de la región 36 anular y dentro de las cavidades 142 respectivas. La proyección de los bloques 140 separadores dentro de la región anular también incluye una porción del fluido de enfriamiento par afluir dentro y circular a través de las cavidades de enfriamiento respectivas. La pared 146 trasera con contorno de los bloques 140 separadores reduce el límite y la fuerza de la estela generada para reducir al mínimo el efecto adverso de la protuberancia del bloque separador en la cavidad 142 corriente abajo del mismo. Mientras que la invención ha sido descrita en conexión con lo que se considera actualmente la modalidad más práctica y preferida, se debe entender que la invención no está limitada a la modalidad expuesta, sino por el contrario, se tiene la intención de cubrir las diferentes modificaciones y arreglos equivalentes incluidos dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina dinamoeléctrica enfriada por gas caracterizada porque comprende: un rotor que tiene una porción de cuerpo, el rotor tiene bobinas extendidas axialmente y vueltas de extremo que definen una pluralidad de arrollamientos de extremo extendidos axialmente más allá de por lo menos un extremo de la porción de cuerpo; y por lo menos un bloque separador ubicado adyacente entre los arrollamientos de extremo para definir una cavidad entre ellos, el bloque separador tiene una primera y segunda porciones de pared lateral que se acoplan con los arrollamientos de extremo adyacentes, una pared corriente arriba y una pared corriente abajo, la pared corriente abajo del bloque separador tiene un contorno no plano para reducir la estela generada.
2. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la pared corriente abajo tiene un contorno aerodinámico para reducir el límite y la fuerza de la estela generada.
3. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la pared corriente abajo está definida como una curva generalmente parabólica.
4. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la pared corriente arriba es generalmente plana.
5. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el bloque separador está compuesto de una porción de cuerpo principal generalmente rectangular y una porción de protuberancia, la porción del cuerpo principal define la pared corriente arriba y las porciones de pared lateral, la porción de protuberancia define la pared corriente abajo.
6. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la pared corriente abajo está definida como una curva generalmente parabólica.
7. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la pared corriente arriba es generalmente plana.
8. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la porción de protuberancia está formada integralmente con la porción principal del cuerpo.
9. Una máquina dinamoeléctrica enfriada por gas caracterizada porque comprende: un rotor que tiene un eje y una porción de cuerpo; un arrollamiento del rotor que comprende bobinas extendidas axialmente dispuestas en la porción del cuerpo y arrollamientos de extremo concéntricos, separados extendidos axialmente más allá de por lo menos un extremo de la porción del cuerpo, los arrollamientos de extremo y el eje definen un espacio anular entre ellos; una pluralidad de bloques separadores ubicados entre los adyacentes de los arrollamientos de extremo por lo cual definen una pluralidad de cavidades, cada una unida por bloques separadores y arrollamientos de extremo adyacentes y abiertas hacia el espacio anular; y cada bloque separador tiene una primera y segunda porciones de pared lateral que se acopla con los arrollamientos de extremo, una pared corriente arriba y una pared corriente abajo, la pared corriente debajo de por lo menos uno de los bloques separadores tiene un contorno no plano para reducir la estela generada.
10. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la pared corriente abajo no plana tiene un contorno aerodinámico para reducir el limite y la fuerza de la estela generada.
11. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la pared corriente abajo no plana está definida como una curva generalmente parabólica.
12. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la pared corriente arriba de cada bloque separador es generalmente plana.
13. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos un bloque separador está compuesto de una porción principal de cuerpo generalmente rectangular y una porción de protuberancia, la porción principal del cuerpo define la pared corriente arriba y las porciones de pared lateral, la porción de protuberancia define la pared corriente abajo no plana.
14. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la pared corriente abajo está definida como una curva generalmente parabólica.
15. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la pared corriente arriba es generalmente plana.
16. La máquina dinamoeléctrica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la porción de protuberancia está formada integralmente con la porción principal del cuerpo.
MXPA02008139A 2000-12-22 2001-12-07 Estructura de reduccion de estela para mejorar el flujo de cavidad en errollamientos de extremo del rotor generador. MXPA02008139A (es)

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US09/742,281 US6720687B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Wake reduction structure for enhancing cavity flow in generator rotor endwindings
PCT/US2001/047670 WO2002052696A2 (en) 2000-12-22 2001-12-07 Wake reduction structure for enhancing cavity flow in generator rotor endwindings

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