Kappenringe für Generatoren

Elektrische Energie wird heute fast ausschließlich in rotierenden Stromerzeugern, sogenannten Generatoren, erzeugt. Der weitaus größte Teil des in Generatoren erzeugten Stromes stammt aus Turbogeneratoren. Diese laufen mit 3.000 Umdrehungen pro Minute. Das rotierende magnetische Feld wird durch Wicklungen mit wechselnder Polarität erzeugt, die durch Gleichstrom erregt werden. Die Wicklungen treten aus den Längsnuten des Rotors an den Ballenenden aus und bilden den Wicklungskopf, der gegen die Fliehkraft gesichert werden muss. Diese Funktionen übernehmen die Kappenringe. Sie sind die am höchsten beanspruchten Bauteile des Turbogenerators. Die Kappenringe werden in den meisten Fällen fliegend auf die Ballenenden der Läuferkörper aufgeschrumpft und z.B. mit einer Art Bajonettverschluss gegen Dreh- und Axialbewegungen gesichert. An der dem Ballen abgewandten Seite ist in vielen Fällen ein Stützring in den Kappenring eingeschrumpft, der die in Längsrichtung wirkenden Kräfte der Wicklungsköpfe aufnimmt. Die Entwicklung immer größerer Leistungseinheiten führt zu einer wachsenden Beanspruchung der Kappenringe. Es werden daher höchste Anforderungen an diese Ringe und damit auch an deren Fertigungstechnik gestellt. Der Werkstoff, aus dem Kappenringe hergestellt werden, muss daher folgende Forderungen erfüllen: hohe Streckgrenze ausreichende Kalt- und Warmformungseigenschaften eine nicht zu geringe Wärmeausdehnung in der Mehrzahl der Fälle Nichtmagnetisierbarkeit Korrosionsbeständigkeit Der von der Energietechnik Essen entwickelte stickstofflegierte Stahl P900 stellt den aktuellen Materialstandard für diese Anwendung dar.