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Die Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine, insbesondere einen niederpoligen Schenkel- polläufer, mit Axialventilator, die eine das Statorpaket abschliessende Statorpressplatte mit Rippen zur Befestigung der Tragringe für den Wickelkopf aufweist und die mit einem den Wickelkopfbereich von der Statorpressplatte bis nahe den Lüfterschaufeln umfassenden Ventilator-Luftführungsmantel versehen ist, wobei die Statorpressplatte in dem vom Ventilator-Luftführungsmantel umgebenen Teil Öffnungen aufweist.
Eine derartige Maschine ist bekannt und wurde in der Praxis auch oft eingesetzt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass im Wickelkopfbereich und zwar im Bereich der Stabenden zu hohe Betriebstemperaturen auftreten können. Die Folge dieser erhöhten Temperaturen können dann zerstörte Welchlötverblndungen am Kappentell des Wickelkopfes sein.
Bei durchgeführten Messungen hat sich gezeigt, dass nur der Bereich des Wickelkopfes von der Kühlluft durchströmt Ist, der nahe dem Endpaket 1St.
Es ist aus der DE-OS 32 42 018 eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine bekannt, die eine Kühlluftführung umfasst, die den Ständerwicklungs-Endabschnitt in zwei Belüftungsabschnitte unterteilt. Da bel der Anströmung bereits der Wickelkopfendbereich gekühlt wird, erfolgt praktisch eine Umlenkung des Luftstromes um 180'auf kürzester Distanz. Grosse Verwirbelungsverluste sind dadurch die Folge. Ein weiterer Nachteil der Teilung des Wickelkopfbereiches in nur zwei Belüftungsabschnitte ist darin zu sehen, dass die Strömungsgeschwindigkeit im inneren Beeich für die gleiche Wickelkopfluftmenge kleiner ist.
Ferner ist aus der GB-PS 509 359 eine rotierende elektrische Maschine bekannt, bel der die pnnzlplelle Aufgabe verwirklicht ist, den Wickelkopfbereich In drei Kühlbereiche zu unterteilen und diese drei Bereiche seriell zu belüften. Bel der Ausführung strömt jedoch die Wickelkopfluftmenge nach Belüftung der Wickelkopfbereiche seriell in Richtung Statorpaket. Dadurch wird eine Voraufheizung der Statorpaketluft bewirkt. Die mit dieser Konstruktion verbundene grössere erforderliche Druckerhöhung des Ventilators ergibt auch eine höhere Ventilationsverlustierstung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine der eingangs zitierten Art zu schaffen, die den obigen Nachteil vermeldet und die eine gleichmässige Belüftung des gesamten Wickelkopfes gewährleistet.
Die erfindungsgemässe elektrische Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise auf der Seite der Unterstäbe des Wickelkopfes eine sich im Wickelkopfbereich von der Statorpressplatte über den paketnahen Bereich und den Bereich des Ober-Unterstab-Gitters erstreckende Luftführungskammer vorgesehen ist, wobei das die Luftführungskammer abschliessende Wandsegment einerseits am Tragring und an den Rippen zur Befestigung des Tragringes und anderseits an der Statorpresspiatte luftdicht angeordnet bzw.
befestigt ist, dass die in der Statorpressplatte vorgesehenen Öffnungen zwischen dem Wandsegment und dem Statorgehäuse angeordnet sind, dass am Ventilator-Luftführungsmantel in Richtung
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bereich in einen paketnahen Bereich und den Bereich des Ober-Unterstab-Gitters durch eine am Ventilator- Luftführungsmantel angeordnete Wand getrennt ist.
Mit der Erfindung Ist es erstmals möglich, eine erzwungene Strömung für den gesamten Wickelkopf, also für den Bereich nahe des Endpaketes sowie für den Bereich des Ober- und Unterstab-Gltters und den Bereich der Stirnverbindungen bzw. Kappen der Wicklung zu erreichen. Der natürliche Strömungsverlauf der Kühlluft wird nach dem Austntt aus dem paketnahen Bereich mit Hilfe der erfindungsgemässen Luftführungskammer in den Gitterbereich und weiter in den Kappenbereich des Wickelkopfes umgelenkt. Es entsteht also eine Serienbelüftung der drei Wickelkopfbereiche.
Die erfindungsgemässe Wickelkopf-Kammerbelüftung ist besonders im Zusammenhang mit Welchlöt- Stirnverbindungen und bei hohen Wärmestromdichten, vorzugsweise bel grösseren als 1100 W/m2, zwecks niedriger und gleichmässiger Temperaturverteilung im Wickelkopf von Vorteil.
Die Erfindung ist grundsätzlich in jedem Belüftungsfall anwendbar So beispielsweise für ein-und beidseitige Belüftung mit Axial-, Radial-oder Fremdventilatoren. Voraussetzung ist jedoch eine Bypassbelüftung über Öffnungen in der Statorpressplatte des Wickelkopfes.
Der gravierende Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass grosse Maschinen optimal gekühlt werden können. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass grosse Maschinen optimal gekühlt werden können und dass die Anströmung des Axialventilators entlang des Luftführungsmantels störungsfrei erfolgt. Die weitere Konstruktion des Luftführungsmantels durch die Wand und den Luftleltring, in Zusammenhang mit den Tragringen, sowie des Wandsegmentes ergibt eine Unterteilung des Wickelkopfbereiches In drei Belüftungsbereiche, die mittels zweifacher Umlenkung des natürlichen Strömungsverlaufes optimal gekühlt werden.
Wie ja bekannt ist, ist im modernen Elektromaschinenbau die Konstruktionsgrösse ein mehr als wichtiger Faktor Mit der Erfindung kann also eine Leistungserhöhung der Maschine bel gleicher Baugrösse erfolgen
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Wand ein Integnerender Teil des Ventilator-
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die einzige Fig. zeigt den Bereich des Wickelkopfes.
Gemäss der Fig. ist das Statorpaket 1 und ein Pol 2 einer elektrischen Maschine dargestellt. Auf der nicht dargestellten Welle der elektnschen Maschine ist auch der Lüfter 3 mit seinen Lüfterflügeln angeord- net. Das Statorpaket 1 weist Luftschlitze 4 auf und ist mit der Statorpressplatte 5 axial abgeschlossen. Die
Stabwicklung 6 mit dem Wickelkopf 7 weist zur Verbindung der Ober- und der Unterstäbe Kappen 8 auf.
Der Bereich des Wickelkopfes 7 ist mit einem Ventllator-Luftführungsmantel 9 umgeben, wobei sich dieser am Statorgehäuse 10 abstützt.
Die über den Lüfter 3 angesaugte Luft tritt in die Maschine ein und teilt sich einerseits in einen
Luftstrom für den Wickelkopf 7 und andererseits in einen Luftstrom zur Kühlung der Pole 2 und des Statorpaketes 1 auf. Der Luftstrom für die Pole 2 strömt durch die Pollücken sowie durch den eigentlichen
Luftspalt 11 der Maschine und somit durch das Statorpaket 1.
Der für den Wickelkopf 7 vorgesehene Luftstrom tritt im paketnahen Bereich P des Wickelkopfes 7 ein.
Auf der Seite der Unterstäbe des Wickelkopfes 7 ist die Luftführungskammer 12 vorgesehen. Diese erstreckt sich von der Statorpressplatte 5 über den paketnahen Bereich P und den Bereich G des OberUnterstab-Gitters. Auf der Unterstabseite sind diese beiden Bereiche durch einen vorgesehenen Tragnng 13 begrenzt. Ferner ist auch der Bereich G des Unter-Oberstab-Gitters und der Bereich K der Kappen 8 über einen Tragnng 18 getrennt.
Diese Tragnnge 13 sind an Rippen 14, die wiederum mit der Statorptatte 5 verbunden sind, befestigt.
Das die Luftführungskammer 12 abschliessende Wandsegment 15 ist einerseits am Tragring 18 und an den Rippen 14 sowie an der Statorpressplatte 5 luftdicht befestigt. Gegebenenfalls kann eine radiale Abdichtung 16 vorgesehen werden. Durch die mit dem Wandsegment 15 gebildete Luftführungskammer 12, die sich über den paketnahen Bereich P und den Bereich G des Ober-Unterstab-Gitters erstreckt, ist es der Kühlluft nicht möglich, direkt über die In der Statorpressplatte vorgesehenen Öffnungen 17 zu entweichen.
Die Kühlluft tritt also im paketnahen Bereich P In den Wickeikopf 7 ein, wird in der Luftführungskammer 12 umgelenkt, tntt durch den Bereich G des Ober-Unterstab-Gitters wieder aus und wird durch den Ventilator- Luftführungsmantel 9 sowie den Luftleltnng 21 wieder umgelenkt und belüftet den Bereich K der Kappen 8.
Um die Luftführung zu optimieren, werden die bel den Bereiche (Gbsw P) durch eine Wand 20 getrennt.
Darüberhinaus ist zur besseren Umtenkung der Luft aus dem Bereich G des Ober-Unterstäbe-Gitters ein Luftleltnng 21 vorgesehen.