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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 19031. BARTELMUS, DONAT & CIE. IN BRÜNN.
Kühleinrichtung für elektrische Maschinen.
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den in denselben erzeugten Verlusten.
Um die Leistungsgrenze möglichst hinauszuschieben, ordnet man natürlich oder künstlich wirkende Kühlvorrichtungen an, die aber den Wirkungsgrad, den Herstellungspreis und die Betriebssicherheit nicht ungünstig beeinflussen so ! Icn. Das natürlichste aller Kühlmittel ist die die Maschine umgebende Luft, welche, was von besonderer kommerzieller und technischer Wichtigkeit ist, die zu kühlende Maschine nicht nur innen, sondern auch an ihrer Oberfläche bestreichen soll.
Zwecks Erzielung einer guten Kühlung ist es nötig, recht grosse Mengen Luft mit dem zu kühlenden Körper in innige Berührung zu bringen, derselben keine Widerstände entgegenzusetzen und ihr eine möglichst grosse Geschwindigkeit zu verleihen.
Die bisher in Vorschlag gebrachten Kühleinrichtungen für elektrische Maschinen haben, wie später erörtert werden wird, diesen Anforderungen nicht entsprochen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Kühleinrichtung für elektrische Maschinen, durch welche die bestmöglichsten Resultate dadurch erzielt werden. dass grosse Mengen Luft mit grosser Geschwindigkeit die Maschine passieren, der Luftstrom keinen nennenswerten Widerständen begegnet und von den die Maschine umhüllenden Hauben keine Erwärmung erfährt.
Die Kühloinrichtung besteht (siehe Flg. 1 der Zeichnung) aus zwei Hauben H, welche am äusseren Umfange nicht zusammenstossen, sondern einen entsprechenden Luftspalt L bilden. In jeder Haube ist ein für den Durchtritt der Maschinenachse dienendes, entsprechend grosses Loch 0 vorgesehen, welches als LufteinströmÖffnung bestimmt ist.
Nach Fertigstellung der Maschine werden die Hauben an Spindeln S, welche bei Gleichstrommaschinen durch das Joch durchgehen (Fig. 2) und bei Drehstrommaschinen die Utechpakote zusammenhalton (Fig. 3), mittels Schraubenmuttern so befestigt, dass sie die M'tchine unter Belassung entsprechender Zwischenräume seitlich und teilweise am
Umfange umhüllen.
Die Luft triit in grossen Mengen durch die Löcher 0 ein, erhält, da sie keinen
Widerständen begegnet und die Kanäle grosse Durchgangsquerschnitte besitzen, eine ent- sprechende Geschwindigkeit, bestreicht alle Maschinenteile von innen und aussen und tritt durch den Luftspalt L, ohne auch hier auf irgendwelche Widerstände zu stossen, leicht, rasch und in grosser Menge aus. Der Luftspalt L ist so bemessen, dass sein Flächeninhalt gleich oder nahezu gleich ist dem Flächeninhalte der beiden Lufteinströmöffnungen 0, um kontinuierlich die gleiche Menge Luft austreten zu lassen, welche durch die Löcher 0 eintritt.
Auf diese Weise wird ein rascher Wechsel grosser Luftmengen in der Maschine erreicht, was eine energische Kühlung der letzteren bewirkt, während bei den bisherigen, dem gleichen Zwecke dienenden Vorrichtungen ein so günstiges Resultat nicht erreicht werden konnte, weil die die Maschine umhüllenden starken Gehäuse einen integrierenden
Bestandteil der ersteren bilden bezw. mit derselben unmittelbar verbunden sind, so dass
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sie grosse Wärmemengen aufnehmen, welche die durchtretende Luft miterwärmen, daher ihre Kühlwirkung abschwächen, weil ferner nur kleina Luftmengen durch kleine Löcher eintreten konnten, dem Luftstrome kleine Durchgangsquerschnitte geboten und am Umfange des die Maschine einhüllenden Hohlkörpers bloss Luftaustrittsöffnungen vorgesehen waren.
Diese lassen viel zu geringe Luftmengen passieren und bilden ausserdem die zwischen den einzelnen Austrittslöchern liegenden Fleischteile des Gehäuses, sowie die das letztere mit der Maschine verbindenden Rippen unvorteilhafte, den raschen Luftdurch-und-austritt behindernde Widerstände.
Um den Luftwechsel in der Maschine noch weiter zu beschleunigen bezw. ihre Kühlung zu steigern, wird den saugenden Teilen derselben eine grosse Geschwindigkeit dadurch erteilt, dass sie möglichst weit von der Maschinenachse angeordnet werden. Als saugende Teile werden vorteilhaft die Wicklungen W der rotierenden Teile benützt, oder aber werden an denselben besondere Schaufeln angebracht.
In Fig. 2 und 3 der beiliegenden Zeichnung sind mit der bezeichneten Kühleinrichtung versehene elektrische Maschinen im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt Fig. 2 eine Gleichstrom-und Fig. 3 eine Drehstrommaschine.
Diese Maschinen sind, wie ersichtlich, so konstruiert, dass die die Saugwirkung hervorbringenden Wicklungen W, an welchen eventuell Schaufeln angebracht werden können, möglichst weit von der Achse entfernt sind, so dass sie eine grosse Umlaufssäche haben und sich mit grosser Geschwindigkeit drehen. Der Luftstrom tritt durch die Öffnungen 0 ein, erhält eine grosse Geschwindigkeit und bestreicht die aktiven, sowie die mit ihnen in Verbindung stehenden nichtaktiven, sich erwärmenden Teile der Maschine innen und an ihrer Oberfläche und tritt durch den ringförmigen Luftspalt L aus.
Ausser der Erreichung dieser vorzüglichen Kühlverhältnisge, die eine grosse Ver- minderung der aktiven Materialien zulassen, ist der mechanische Aufbau und die fabrikations- mässige Herstellung der beschriebenen Konstruktion die denkbar einfachste. Die Fig. 4 und 5 zeigen zugleich eine Anordnung, bei der die Ersparnis an nichtaktivem Material am Stator wie Rotor besonders ausgesprochen erscheint. Die Statorbleche besitzen an ihrem äusseren Umfange entsprechend geformte Ansätze A' (siehe auch Fig. 5 a), durch deren Löcher L'die die Hauben H tragenden Distanzschrauben S hindurchgehen. Auf letzteren sitzen Muttern m, mittels welcher das Blechpaket B festgepresst wird. Zur eventuellen Versteifung des Paketes können beiderseits desselben entsprechend geformte
Flanschen F angebracht werden.
Der äussere entsprechend abgedrehte Umfang der Blech- ansätze reap. Muttern oder Flanschen dient zur genau zentrischen Aufsetzung der Hauben.
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1. Ktlhleinrichtung für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine von zwei besonderen Hauben (11) umgeben wird, welche an Spindeln (S) befestigt sind, die durch das Magnetjoch resp. das Blechpaket des ruhenden Maschinenteiles gehen und letzteres zusammenhalten, wobei die Hauben an ihrem äusseren Umfange nicht zusammenstossen, sondern einen für den Austritt der Kühlluft bestimmten ringförmigen Luftspalt zwischen sich freilassen, dessen Flächeninhalt vorteilhaft gleich ist der Summe der Flächeninhalte der bloss von der Maschinenachse durchsetzten seitlichen Lufteinströmönnungen der Hauben.