CH151048A - Rotor for electrical machines. - Google Patents

Rotor for electrical machines.

Info

Publication number
CH151048A
CH151048A CH151048DA CH151048A CH 151048 A CH151048 A CH 151048A CH 151048D A CH151048D A CH 151048DA CH 151048 A CH151048 A CH 151048A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
rotor
grooves
cooling
axis
air
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Angturbin Aktiebo Ljungstroems
Original Assignee
Ljungstroms Angturbin Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ljungstroms Angturbin Ab filed Critical Ljungstroms Angturbin Ab
Publication of CH151048A publication Critical patent/CH151048A/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  

  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.



  Rotor for electrical machines. It is known to provide the cylindrical surface of rotors with cooling grooves of mostly rectangular cross-section, which run perpendicular to the axis of rotation, are provided in the material of the rotor and have sharp edges on the rotor circumference,

   whereby the boundary line lying on the circumference of a tendon of the rotar going through the rotor axis is a broken line.

    In the case of rotors of turbo generators equipped with such cooling grooves, however, strong friction and turbulence losses occur at high circumferential speeds of the rotor, so that the advantages achieved by the larger cooling surface are lost again. The same disadvantages are also present ,

   if the cooling grooves run approximately perpendicular to the axis of rotation and are only partially rounded, for example only on one edge.



  The object of the present invention is to reduce the friction losses to a large extent despite the retention of the outer cooling surface and to make the cooling more effective. This is achieved according to the invention in that the grooves are created in such a way that the circumferential boundary line of a section through the axis is curved convexly outward in its radially outer parts, similar to a circular arc.



  Some embodiments of the subject matter of the invention are illustrated, for example, on the accompanying drawings.



       FIG. 1 shows a section through a turbo generator indicating only the contour lines, while FIG. 2 shows a rotor with helical cooling grooves and undulating boundary line located on the rotor circumference a cut through the axis,

      as well as a speed parallelogram drawn in <B> the </B> figure; FIG. 3 shows the alignment of the cooling grooves according to FIG. 22 on a larger scale; Fig. 4 is helical ver running, but closer to each other and deeper worked out cooling grooves again; FIG. 5 shows a rotor with cooling grooves running parallel to the axis of rotation.



  In the case of turbo generators of the type shown, for example, in FIG. 1, the cooling air sucked in by a fan 4 is fed into the gap between the rotor 1 and the stator 2 <B> 3 </B> blown in. The air exits the blower in the aelisial direction, namely approximately at the speed iv shown in FIG. 2, in order to enter the gap <B> 3 </B> immediately thereafter.

   Compared to the rotor rotating at a certain circumferential speed, the air entering perpendicular to the circumference has an ente- # eo, enaesetzt o-erielitete relative IIt'2n el circumferential speed of the same size; it would therefore be seen from the circumference of the rotor from below that by the result of the two. Velocities ir, u and the circumferential speed enclosed angle α occur.

   During the passage through the gap <B> 3 </B> the real speed increases by a bit, mainly as a result of the greater volume caused by the heating of the air, while the relative circumferential speed increases u decreases due to the friction of the air on the rotor surface, so that the resultant of the velocities ir and it with the rotor axis no longer has the angle <B> ss' </B> # <B> (90 - </B> a) ,

   Instead, it forms a decreasing angle f1, which decreases down to the size ss "at the exit point of the air from the gap. The angle <B> ss </B> thus results as the angle of inclination of the actually existing relative speed over and over the direction of the axis of rotation of the rotor. The channels <B> 5 </B> must therefore serve to guide the cooling air if the air is to flow in them with as little friction as possible,

    Include the angle <B> ss </B> with the axial extension of the cylindrical rotor. The cooling grooves are, as can be seen from FIGS. 2 to 4, wave-shaped and wavelike everywhere, thus above all to the outside, that is, in their radia, 1 outer parts, an arc-shaped rounded cross-section, so that the friction and Vortex losses in the air even in the event that

       that the cooling air is not completely guided in the ducts should be kept as low as possible. When the grooves enclose the angle <B> ss </B> with the axis alignment and thus the air is guided through the ducts, i.e. not over them, as in the previous versions. so the <B> Z, </B> ZD grooves can also be made deeper and closer together (Fig. 4), whereby 21 t:

  '' the cooling surface increased significantly. becomes. <B> n </B> Instead of arranging the grooves in the form of selirauben lines, they can also be remäss Fio-. Let <B> 5 </B> run in the direction of the rotating shaft, I lose the good guidance through the channels for the most part, so see the friction and turbulence losses increase,

      so that in this embodiment a sharp-edged cross-section of the channels must be avoided.



  The helically arranged grooves can also be arranged in such a way that the initially, immediately after the entry of the cooling air, form an angle of inclination <B> ss' </B> with the axis of rotation of the rotor, which, however, see to the friction and - # Arirbeliin ", to take account of the air loss, gradually reduced until it has reached its smallest value ss" when the cooling air emerges from the gap <B> 3 </B>.



  The cooling grooves according to the invention ensure that the cooling air, which can be moved through the gap <B> 3 </B> between the stator and the rotor at greater speed, is reliably guided and thereby more intensive cooling of the generator is achieved The efficiency of the machine has been improved by <B> C </B> the Verrinoeruno- der Luftreib-Lin-, -wesent- in <B> n kn </B>.

   The cooling grooves according to the invention are particularly advantageous in rotors with windings laid in parallel grooves, in which it is not possible to arrange cooling channels of the known type on the teeth, while the arrangement of grooves is quite possible.

 

Claims (1)

PATENTA-NSPRUCH: Rator mit Kühlrillen in dem der zy lindrischen. Oberfläche benachbart liegenden Material für elektrische MascIrlinen, insbe- S I onIdere für Turbo-Gen-eratoren, dadurch (re- kennzeichnet, dass die Rillen derart beschaf fen sind, PATENT APPLICATION: Rator with cooling grooves in that of the cylindrical. Adjacent surface of the material for electrical lines, in particular for turbo generators, characterized in that the grooves are made in such a way that dass die am Umfang liegende Be- ZD <I>in</I> grenzungslinie eines Schnittes durch die Axe in ihren radial aussen lieoenden Teilen kreis- bogenähnlich konvex nach aussen gc#l#riimrnt ist. that the boundary line of a section through the axis lying on the circumference is in its radially outer parts, like a circular arc, convex outwards. UNTERANSPP.üCHE: <B>1.</B> Rotor nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Rillen deraxt be schaffen sind, dass die am Umfang lie- gend-e Begrenzungslinie eines Schnittes .durch die Axe wellenlinienförmig ver läuft. 2. Rotor nach Patentansprueli, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kühlrillen pariflIel zur Drehaxe verlaufen. SUBSTANTIAL APPLICATION: <B> 1. </B> rotor according to claim, characterized in that the grooves deraxt are created so that the peripheral line of a cut .through the axis runs in a wavy line. 2. Rotor according to patent claims, characterized in that the cooling grooves run pariflIel to the axis of rotation.
CH151048D 1929-07-12 1930-07-01 Rotor for electrical machines. CH151048A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE151048X 1929-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH151048A true CH151048A (en) 1931-11-30

Family

ID=5674253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH151048D CH151048A (en) 1929-07-12 1930-07-01 Rotor for electrical machines.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH151048A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1194044B (en) * 1959-07-13 1965-06-03 Olympia Werke Ag Under the keyboard of an electric typewriter or the like arranged electric motor for the drive roller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1194044B (en) * 1959-07-13 1965-06-03 Olympia Werke Ag Under the keyboard of an electric typewriter or the like arranged electric motor for the drive roller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2552466C3 (en) Supersonic diffuser for centrifugal compressors
DE3428650C2 (en) Hair dryer with axial fan
CH662618A5 (en) RADIAL FAN.
DE69105845T2 (en) Vacuum cleaner blower with impeller.
DE2754898A1 (en) FAN ARRANGEMENT WITH MOTOR DRIVE
DE2421237A1 (en) PUMP
DE4403224A1 (en) Radial fan wheel
DE1453730A1 (en) Radial pump
DE69302404T2 (en) Self-priming centrifugal pump
CH151048A (en) Rotor for electrical machines.
DE897616C (en) Axial or conical flow blower or axial or conical flow pump for conveying gases or liquids with a positive degree of reaction
CH665066A5 (en) FAN DIFFUSER AND COLLECTOR ASSEMBLY AS PART OF A COOLING SYSTEM IN A DYNAMOELECTRIC MACHINE.
DE1161481B (en) Device for stabilizing the characteristics of centrifugal machines with an axially flowed impeller
DE2363166A1 (en) HYDRAULIC MACHINE
DE2434397C2 (en) Radial turbine
DE102014215528A1 (en) Multiple rotor assembly and an electric generator driven therewith
DE69012995T2 (en) FAN FOR AN ELECTRICALLY OPERATED MACHINE.
AT235701B (en) Adjustable centrifugal pump
DE1503486A1 (en) Centrifugal conveyor
DE2622855A1 (en) Asynchronous motor with external rotor - has series of ventilation openings for more intensive cooling of internal stator
DE1945319A1 (en) Paper slurry mixer - with stator and rotor passages assisting unobstructed flow
CH151471A (en) Cooling device on rotors, especially on turbo generator rotors.
AT225541B (en) Device for stabilizing the characteristics of centrifugal machines with an impeller arranged in a flow channel and through which there is an axial flow
DE623991C (en) Horizontal centrifugal sorter for wood pulp, cellulose, etc. like
DE883033C (en) Guide device for centrifugal blowers or pumps