Rotor für elektrische Maschinen. Es ist bekannt, die zylindrische Ober- iläche von Rotoren, mit senkreeht zur Ro- ta,tionsachse verlaufenden, im Material däs Rotors vorgesehenen und am Rotorumfang scharfkantig begrenzten Kühlrillen zumeist rechteckigen Querschnittes zu versehen,
wobei die am Umfang liegende Begrenzungslinie eines durch die Rotoraxe gehenden Sehnit- tes des Rotars e-ine gebrochene Linie ist.
Bei mit derartigen Kühlrillen ausgerüsteten Rotoren von Turbo-Generatoren treten indes sen bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors starke Reibungs- und Wirbelungs- verluste auf, dass dadurch die durch die ,grössere Kühlfläche erzielten Vorteil#e wieder verloren ",ehen. Dieselben Nachteile sind auch vorhanden,
wenn die Kühlrillen annä- hernd senkrecht zur Rotationsaehse verlau- èn und nur zum Teil, zum Beispiel nur an der einen Kante, abo-erundet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Reibungsverluste trotz Beibehaltung der orösseren Kühlfläche weitgehend lierab- C zusetzen und die Kühlung wirkungsvoller zu gestalten. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Rillen derart be schaffen sind, dass die am Umfang liegende Begrenzungslinie eines Schnittes durch die Axe in ihren radial aussen liegenden Teilen kreisbogenähnlich konvex nach aussen ge krümmt ist.
Einige Ausführungsformen des Gegen standes der Erfindung sind beispielsweise auf der beiliegenden Zeichnung veranschau licht.
Fig. <B>1</B> zeigt einen nur die Umrisslinien andeutenden Schnitt durch einen Turbo-Ge- n-erator, während Fig. 2 einen Rotor mit schraubenlinien- förmig verlaufenden Kühlrillen und wellen- linienförmi,g verlaufender am Rotorumfäng liegender Begrenzungslinie eines Schnittes durch die Axe,
sowie ein in<B>die</B> Abbildung eingezeichnetes Geschwindigkeitsparallelo- gramm wiedergibt; Fig. <B>3</B> stellt die Aiiordliting der -Kühl rillen entsprechend Fig. <B>22</B> in grösserem Mass- stabe dar; Fig. 4 gibt schraubenlinienförmig ver laufende, aber dichter nebeneinander liegende und tiefer ausgearbeitete Kühlrillen wieder; Fig. <B>5</B> zeigt einen Rotor mit parallel zur Drehaxe verlaufenden Kühlrillen.
Bei Turbo-Generato-ren der beispielsweise in Fig. <B>1</B> dargestellten Art, wird die Uureh ,einen Ventilator 4 angesaugte Kühlluft in den zwischen Rotor<B>1</B> und Stator 2 vorlian- denen Spalt<B>3</B> eingeblasen. Die Luft tritt in aelisialer Richtung, und zwar etwa, mit der in Fig. 2 eingezeielineten Geschwindigkeit iv aus dem Gebläse aus, um unmittelbar darauf in den Spalt<B>3</B> einzutreten.
Gegen über dem sieh mit einer bestimmten Um fangsgeschwindigkeit drehenden Rotor, be sitzt die senkrecht zum Umfang eintretende Luft eine ente-#eo,enaesetzt o-erielitete relative II t' 2n el Umfangsgescliwindigkeit it gleicher Grösse; sie würde also von dem Umfang des Ro tors aus gesehen unter dem durch die Resul tierende der beiden. Geschwindigkeiten ir, u und die Umfangsgesch-#vindigkeit einge- gehlossenen Winkel a eintreten.
Während des Durchganges durcl-i den Spalt<B>3</B> wächst nun die wirkliche Geschwindi it v# ein we-TiiI., 9kle hauptsächlich infolge des durch die Erwär mung der Luft verursachten grösseren Vo lumens, während die relative Umfangsge schwindigkeit u infolge der Reibung der Luft, an der Rotoroberfläche abnimmt, so dass die Resultierende der Geschwindigkeiten ir und it mit der Rotoraxe nicht mehr den Winkel<B>ss'</B> # <B>(90 -</B> a) ,
sondern einen kleiner werdenden Winkel fl bildet, der bis auf die Grösse ss" an der Austrittsstelle der Luft aus dem Spalt abnimmt. Der Winkel<B>ss</B> ergibt sieh somit als Neigungswinkel der tatsäch lich vorhandenen RelativgeseUwindigkeit ge- ,-enüber der Richtung der Drehaxe des Ro- Z z# tors. Die der Führung der Kühlluft dienen den Kanäle<B>5</B> müssen daher, wenn die Luft in ihnen möglichst reibungsfrei fliessen soll,
den Winkel<B>ss</B> mit der achsialen Ausstrek- kung des zylindrischen Rotors einschliessen. Die Kühlrillen sind, wie aus den Fig. 2 bis 4.ersiehtlich, wellünförmigundweisen überall, somit vor allem -auch nach aussen hin, das heisst in ihren radia,1 äussern Teilen, einen bogen förmig abgerundeten Querschnitt, auf, damit die Reibungs- und Wirbelungsverluste der Luft selbst für den Fall,
dass die Kühlluft nicht- vollständig in den Kanälen geführt wird, möglichst gering gehalten werden. Wenn die Rillen den Winkel<B>ss</B> mit der Achsriehtung einschliessen und damit die Luft durch die Kanäle geleitet wird, also nicht über diese hinüberstreicht, wie bei den bish#eri-en Ausführuncen. so können die <B>Z,</B> ZD Rillen auch tiefer ausgeführt werden und näher aneina.nd-erliegen (Fig. 4), wodurch 21 t:
' die Kühlfläche bedeutend ver-rössert. wird. <B>n</B> Anstatt die Rillen seliraubenlinienförmig- anzuordnen, kann man sie auch remäss Fio-. <B>5</B> in Richtunc der Drehaelise verlaufen lassen, mir geht dabei die gute, Führung durch die Kanäle zum grössten Teil verlo ren, es vergrössern sieh also die Reibungs- und Wirbelungsverluste,
so dass bei dieser Ausführungsform ein scharfkantiger Quer schnitt der Kanäle unbedino-t zu vermeiden ist.
Die schraubenlinienförinig, angeordneten Rillen können ferner derart angeordnet sein, dass die anfangs, unmittelbar nach dem Ein tritt der Kühlluft, einen Neigungswinkel<B>ss'</B> mit der Drehaxe des Rotors bilden, der sieh aber, um den Reibuncs- und -#Ärirbeliin",s- C tD vürlusten der Luft Rechnung zu tragen, all- mählieh verkleinert, bis er beim Austritt der Kühlluft aus dem Spalt<B>3</B> seinen klein sten Wert ss" erreicht hat.
Durch die Kühlrillen --emäss -der Erfin dung wird eine sichere Führung der Kühl luft, die sieh mit grösserer Geschwindigkeit durch den Spalt<B>3</B> zwischen Stator und Ro tor hindurchbewegen kanu und dadurch eine Iaäftigere Kühlung des Generators erreicht und der Wirkungsgrad der -Maschine durch <B>C</B> die Verrinoeruno- der Luftreib-Lin-, -wesent- in <B>n kn</B> lieh verbessert.
Besonders vorteilhaft sind die Kühlrillen gemäss der Erfindung bei Ro toren mit in parallelen Nuten verlegten Wicklungen, bei welchen es nicht möglich <B>Z,</B> ist, Kühlkanäle der bekannten Bauart an den Zähnen anzuordnen, während die Anord nung -von Rillen durchaus möglich ist.