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Anordnung zur Kühlung der Wicklungen elektrischer Maschinen.
Man hat bei elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, die Wicklung in den Nuten vom Luftspalt abgerückt, um die zusätzlichen Wirbelstromverluste herabzusetzen, um den Streufluss zur Verminderung des Dauer1rurzschlussstromes zu vergrössern und um in den zwisehen Wieklung und Nutmündung entstehenden Hohlraum ein Kühlmittel einführen zu können. Es ist in der Tat eben an dieser Stelle eine kräftige Kühlung wichtig, da hier zu der von den Wicklungsleitern abgegebenen Wärme auch eine hohe magnetische Erwärmung hinzutritt. Man hat bei den bekannten Anordnungen jedoch übersehen, dass z. B. bei Ständern gerade der innere Umfang von der dem Läufer entströmenden warmen Abluft ständig umspült ist.
Diese verdrängt auch einen von aussen kommenden Frischluftstrom, oder mischt sich mit ihm in solchem Masse, dass die Kühlwirkung gerade dort empfindlich beeinträchtigt wird, wo sie am stärksten sein sollte.
Erfindungsgemäss werden bei elektrischen Maschinen, die zwischen den in ihren Nuten zurückgesetzten Wicklungen und der Nutenmündung oder bei geschlossenen Nuten der Nutbrücke Kühlräume besitzen, diese Kühlräume gegen den Eintritt der warmen Abluft anderer Maschinenteile abgeschlossen.
Einen solchen Eintritt ermöglichen sowohl die Nutöffnungen als auch die Öffnungen. der Kühlkanäle genen die Radialschlitz, durch die das aktive Eisen stets unterteilt ist. Es werden daher nach der Erfindung in die über den Wicklungen liegenden Nuträume Rohre eingezogen, die nicht nur die Nutöffnungen verschliessen, sondern auch die Radialschlitze überbrücken und so den Kühlmittelstrom unvermischt bis zu seiner Austrittsstelle führen. Diese Rohre werden zweckmässig aus isolierendem Material hergestellt. Um durch sie nicht den Wärmeübergang zwischen dem aktiven Material und dem Kühlmittel zu erschweren, erhalten sie Ausschnitte, die aber zur Gänze innerhalb der einzelnen Eisenpakete liegen.
Die Fig. 1-3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Stator eines Turbogenerators.
(i ist die nur im Querschnitt, Fig. 1, gezeichnete Wicklung, die in ihrer Nut soweit zurückgesetzt ist, dass zwischen ihrer Oberfläche und der Nutmündung b ein Hohlraum c entsteht, in den das Rohr d eingezogen
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Bemessung der Einschnürung lassen sich die Streuungsverhältnisse je nach Bedarf beeinflussen. Das Rohr d ist nurwo es die Radialsel litze g zwischen den Bl@@hpaketen f übersetzt, vollständig ges-ehlosser. dagegen besitzt es innerhalb der einzelnen Teilpakete Ausnehmungen h, durch die ein freier Wärmeübergang vor sich gehen kann.
Im vorliegenden Beispiel ist an einseitige Belüftung der Nutenkühlkanäle gedacht, es durchzieht also ein Frischluftstrom die ganze Länge des'Ständers. Die Belüftung kann aber auch beiderseitig oder in mehreren Abschnitten eifolgen. Dann erhält das Rohr d mehrere Austrittsöffnungen, die in geeignete Radialschlitz münden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Kühlung der Wicklungen elektrischer Maschinen, die zwischen den in ihren Nuten zurückgesetzten Wicklungen und der Nutmündung oder der Nutblücke Kühlräume besitzen,
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teile abgeschlossen sind.
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Arrangement for cooling the windings of electrical machines.
In electrical machines, especially turbo generators, the winding in the slots has been moved away from the air gap in order to reduce the additional eddy current losses, to increase the leakage flux to reduce the permanent short-circuit current and to be able to introduce a coolant into the cavity created between the cavities and the slot opening. In fact, it is precisely at this point that strong cooling is important, since the heat given off by the winding conductors is also accompanied by a high level of magnetic heating. One has overlooked in the known arrangements, however, that z. B. In the case of stands, the inner circumference of the warm exhaust air flowing out of the runner is constantly being washed around.
This also displaces a stream of fresh air coming from the outside, or mixes with it to such an extent that the cooling effect is delicately impaired precisely where it should be strongest.
According to the invention, in electrical machines that have cooling spaces between the windings set back in their slots and the slot mouth or with closed slots of the slot bridge, these cooling spaces are sealed against the entry of warm exhaust air from other machine parts.
Both the slot openings and the openings enable such an entry. of the cooling channels are the radial slots through which the active iron is always divided. According to the invention, pipes are therefore drawn into the slot spaces above the windings, which not only close the slot openings, but also bridge the radial slots and thus lead the coolant flow unmixed to its exit point. These pipes are expediently made of insulating material. In order not to make the heat transfer between the active material and the coolant more difficult, they are provided with cutouts that are entirely within the individual iron packages.
1-3 show an embodiment of the invention for the stator of a turbo generator.
(i is the winding shown only in cross section, Fig. 1, which is set back in its groove so far that a cavity c is created between its surface and the groove mouth b, into which the tube d is drawn
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By dimensioning the constriction, the distribution ratios can be influenced as required. Only where it translates the radial strand g between the Bl @@ hpackets f, the tube d is completely closed. on the other hand, it has recesses h within the individual sub-packages through which a free heat transfer can take place.
In the present example, one-sided ventilation of the groove cooling channels is intended, so a stream of fresh air flows through the entire length of the stand. However, ventilation can also take place on both sides or in several sections. The tube d then has several outlet openings which open into suitable radial slots.
PATENT CLAIMS:
1. Arrangement for cooling the windings of electrical machines that have cooling spaces between the windings set back in their slots and the slot opening or the slot gap,
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parts are complete.
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