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Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung der Läufer von elektrischen Maschinen, bei denen die Kühlluft durch parallel zur Welle verlaufende axiale Kühlkanäle sowie durch über den Umfang des Läufers verteilte radiale Kühlkanäle geleitet wird.
Es hat sich nun bei Maschinen, bei denen die Leiter der Wicklung direkt in der radial ausströmenden Luft lagen, gezeigt, dass durch die sehr schnell strömende Luft Schäden an der Isolierung hervorgerufen werden können. Um diese Schäden zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, die Isolierstoffumhüllung der Wicklung mit Metallhüllen zu umgeben, um sie vor mechanischen Zerstörungen durch die mit hoher Geschwindigkeit strömende Kühlluft zu schützen. Derartige Maschinen mit Metallhülsen um die Leiter besitzen jedoch schwerwiegende Nachteile, die darin bestehen, dass die Metallhülsen einen erheblichen Teil des Nutenraumes
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unerwünschten Wirbelstromverlusten geben.
Es sind auch bereits Konstruktionen von Maschinen bekanntgeworden, bei denen in den Zähnen und unterhalb der Zähne im Eisenkörper eines massiven Läufers axiale Bohrungen als Kühlkanäle angeordnet sind, von denen die Luft durch radiale ebenfalls in den Zähnen verlaufende Bohrungen ausgeworfen wird, ohne dass sie mit der Wicklung in Berührung gelangen kann.
Derartige Maschinen sind ebenfalls wenig vorteilhaft, weil die Herstellung von axialen Bohrungen in massiven Läuferkörper von grosser Baulänge unmöglich oder nur mit grossem Kostenaufwand möglich ist.
Durch die Erfindung wird eine erheblich einfachere Herstellung der Läufer für elektrische Maschinen mit axialen und radialen Kühlkanälen ermöglicht, durch die die Kühlluft strömt, ohne die Wicklungsteile des Läufers zu berühren. Erfindungsgemäss werden die Läufer so ausgebildet, dass die durch den unterhalb der Wicklung liegenden Teil der Läufernut gebildeten axialen Kühlkanäle durch eingelegte Trennwände von der Wicklung getrennt und durch besondere innerhalb des Läufereisens liegende Verbindungskanä) e mit den radialen Küh) kanälen verbunden sind.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 und 2 ist in Ansicht und Schnitt der Läuferkörper eines Turbogenerators dargestellt. Mit 31 ist der massive zylinderförmige Läuferkörper bezeichnet, in dessen Umfang
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untergebracht werden kann. An die zur Aufnahme der Wicklung bestimmten Nutenteile schliessen sich schmalere Nutenteile 36 an. Diese Nutenteile 86 bilden Kühlluftkanäle, die durch Stahleinlagen 38 von den für die Wicklung bestimmten Nutenteilen getrennt sind. In den Zähnen 93 des Läufers sind radiale in den Läuferkörper eindringende Bohrungen 32 vorgesehen, die durch innerhalb des Läuferkörpers liegende Kühlluftkanäle 41 mit den axialen Kühlkanälen 36 verbunden sind.
Die Kanäle 41 werden durch in dem Läuferkörper liegende schräge Bohrungen gebildet. die in dem mittleren nicht mit Zähnen versehenen Teil einer Polteihmg in den Läufer eindringen. An der Aussenfläche des Läuferkorpers sind zweckmässigerweise diese schrägen Bohrungen 41 durch Pfropfen oder Schraubenbolzen 45 verschlossen.
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Die Kühlluft wird. bci dem neuen Läuferkörper zunächst in axialer Richtung durch die unterhalb der Wicklung liegenden Kühlkanäle 36 in den Läufer eingeleitet. Durch die schrägen innerhalb des Länferkörpers : liegenden Kanäle 41 wird die Kühlluft von diesen axialen Kanälen 36 in die durch die Zähne geführten radialen Kanäle 32 umgelenkt.
Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. welche den Läuferkörper eines Turbogenerators zeigt, der aus einzelnen kreisförmigen Platten zusammengesetzt ist. In der Figur ist zur Erläuterung nur ein Teil eines derartigen neuen Läuferkörpers in Ansicht dargestellt. Mit 45 sind die Platten bezeichnet, in die axiale Nuten 44 zur Aufnahme der Wicklung eingefräst sind. An die für die Aufnahme der Wicklung bestimmten Nutenteile schliessen sich schmalere Nutenteile 46 an, die Kühlkanäle bilden. Durch eingelegte Bleehwände sind die Kühlkanäle 46 von den für die Aufnahme der Erregerwicklung bestimmten Nutenteilen getrennt.
Mit 17 sind Bohrungen'bezeichnet, durch die Schraubenbolzen zum Verspannen der den Läuferkörper bildenden Platten 45 mit den nicht dargestellten Wellenstümpfen gezogen werden können. Im ganzen sind bei dem Ausführungsbeispiel vier derartige Bohrungen vorgesehen, die in den breiten in der Mitte einer Polteilung liegenden Zähnen des vierpoligen Läufers angeordnet sind.
In jeder der einzelnen den Läufer bildenden Platten 45 sind nun an einer Seite im Innern ringförmige Luftkanäle bildende Ausdrehungen 48 vorgesehen, in die die axialen Kühlkanäle 46 einmünden. Ferner sind seitlich in die Platten 45 in den Zähnen 33 radial verlaufende Nuten 47. eingefräst, die die durch die ringförmigen Aussparungen 48 zwischen den einzelnen Platten gebildeten Kühlluftkanäle mit der Aussenatmosphäre verbinden. Die Kühlluft strömt in ähnlicher Weise wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel zunächst durch die axial verlaufenden Kanäle 46, wird in die zwischen den einzelnen Läuferplatten 45 liegenden Kanäle 48 umgelenkt und durch die radialen Kanäle 47 in den Zähnen 33 der Maschine aus den schnell rotierenden Läufer ausgeworfen.
Die Fig. 4 veranschaulicht eine besonders vorteilhafte Ausbildung der axialen Kühlkanäle. An der Stelle, wo die axialen Kühlkanäle in die ringförmigen Kanäle 48 einmünden. wird durch eine zylindrische Ausfräsung eine wirbelfreie Luftströmung erzielt.
Durch die Erfindung wird die Herstellung von Maschinen erleichtert bzw. ermöglicht, bei denen die Külluft durch den Läuferkörper geleitet wird, ohne dass sie direkt mit den Leiterstäben bzw. der Isolierung der Leiterstäbe in Berührung gelangt. Die axialen Kühlluftkanäle, die sich an die Wicklungsnuten unmittelbar anschliessen, können in einfacher Weise durch Ausfräsen oder Aushobeln hergestellt werden. Die Herstellung der die radialen Kanäle in den Zähnen mit den axialen Kanälen verbindenden Kühlkanäle, sei es dass diese durch besondere schräg in dem Läufer verlaufende Bohrungen oder durch Ausdrehungen in den den Läufer bildenden Eisenplatten gebildet sind, ist ebenfalls in einfacher Weise ohne schwieriger Bearbeitungsvorgänge möglich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Läufer für elekrische Maschinen mit axialen und radialen Kühlkanälen, durch die die Kühlluft strömt, ohne die Wicklungsteile des Läufers zu berühren. dadurch gekennzeichnet, dass die durch den unterhalb der Wicklung liegenden Teil der Läufernuten gebildeten axialen Kühlkanäle durch eingelegte Trennwände von der Wicklung getrennt und durch besondere innerhalb des Läufereisens liegende Verbindungskanäle mit den radialen Kühlluftkanälen verbunden sind.