CH216232A - Cooling device on electrical machines. - Google Patents

Cooling device on electrical machines.

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Publication number
CH216232A
CH216232A CH216232DA CH216232A CH 216232 A CH216232 A CH 216232A CH 216232D A CH216232D A CH 216232DA CH 216232 A CH216232 A CH 216232A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
rotor
cooling device
air
stator
cooling
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Cie Aktiengesellschaft Boveri
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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.)
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Publication date
Application filed by Bbc Brown Boveri & Cie filed Critical Bbc Brown Boveri & Cie
Publication of CH216232A publication Critical patent/CH216232A/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  

  Kühlvorrichtung an elektrischen Maschinen.    In elektrischen Maschinen wird üblicher  weise die Kühlluft: auf einer     Stirnseite    axial       eingeführt    und nach dem Durchströmen des  Rotors und des Stators auf der andern Stirn  seite ausgestossen. Häufig sieht man eine Ab  zweigung des Kühlluftstromes vor, die zu  nächst radial, z. B. durch Luftschlitze,  dann in der Achsrichtung verlaufend den  Statorrücken und die Wicklungsköpfe be  streicht. Für grössere axiale Abmessungen  der Maschine und höhere Leistungen ergeben  sich bei dieser Kühlung bereits, spürbare Un  terschiede in den Erwärmungen der Wick  lungen auf der     Lufteintritts-    und auf der  Luftaustrittsseite.

   Die Folge davon ist eine       ungleiche    thermische Belastung, welche  zur     Übermessung    einzelner Wicklungsteile  zwingt, sofern eine bestimmte Höchsttem  peratur nicht überschritten werden soll.  



  Die Kühlvorrichtung nach der Erfindung  vermeidet diese Nachteile und erlaubt     eine     ausserordentlich kräftige und gleichmässige  Kühlung selbst bei axial) langen Maschinen.    Es wird dies dadurch erreicht, dass die Kühl  luft auf beiden Seiten des Rotors in axialer  Richtung eingeführt wird, bis gegen die  Mitte den Rotor durchströmt, dann in ra  dialer Richtung durch den Rotor und darauf  in ebenfalls radialer Richtung durch den     Sta-          tor    geführt ist,

   anschliessend umgelenkt und  in beiden     Richtungen    parallel zur Achse der  Maschine den     Statorrücken    und die Wickel  köpfe bestreicht und dann durch radial oder  axial     gerichtete    Austrittsöffnungen ausge  stossen wird.  



  Bei den in der Zeichnung schematisch  dargestellten Ausführungsbeispielen ist die  Maschine im Schnitt wiedergegeben. Die  Kühlluft     tritt    durch die zentralen Öffnungen  A in den Rotor ein. Zur Erzielung einer An  saugwirkung besitzt der Rotor an d en     Stellen     B Schaufeln. In der Richtung der     eingetra-          genen    Pfeile     .gelangt    jeder der beiden Teil  luftströme bis gegen die     Mitte    des Rotors  und wird darauf in radialer Richtung durch  die Luftschlitze E geführt, so dass eine wirk-      saure Kühlung des Rotors zustandekommt.

    In diesen Luftschlitzen sind in der     Umfangs-          richtung        verteilt        etwa        radial    angeordnete  Stege vorgesehen, welche als Zusatzventi  latoren wirken. Die Luftschlitze E im Rotor  finden     ihre    Verlängerung in entsprechend  angeordneten Luftschlitzen G im Stator. Die  Kühlluft durchstreicht also anschliessend den  Stator und wird dann durch den Gehäuse  teil H in axialer Richtung abgelenkt, über  den Statorrücken und die Wickelköpfe K  des Stators geführt, um die ebenfalls auf  dem Rotor     befestigten        Hauptventilatoren    C  zu durchlaufen.

   Die Ventilatoren C wirken  zur Hauptsache als Saugventilatoren und  drücken die Kühlluft durch die Öffnungen  L aus. In dem     Ausführungsbeispiel    der  Fig. 1 liegen die Austrittsöffnungen auf der  Oberseite der Maschine und werden durch  Aussparungen im Gehäuse     M    gebildet. Im  Gehäuse     M    sind' weitere, in der Mitte ge  legene Öffnungen D angebracht, durch wel  che zusätzliche Frischluft angesaugt     wird,     die mit der aus den Kanälen G des Stators  kommenden Kühlluft vermischt den restlichen  Kreislauf beschreibt.     Zweckmässig    werden  noch Schieber F an diesen. Öffnungen D vor  gesehen, um den Lufteinlass zu regeln.

   In  der axialen Mitte des Rotors und des Stators       befinden    sich noch Trennwände N, welche  bewirken, dass sieh zwei gleiche, zueinander  symmetrisch gelegene Kühlstromkreise er  geben, die sich nicht stören. Die verteilt an  geordneten Ventilatoren     erlauben    die Anwen  dung der Durchzugkühlung, wie dies als Bei  spiel in Fig. 2 gezeigt ist. Die Eintritts  öffnungen bei A können durch Luftfüh  rungsschächte R abgefangen werden, die  durch den Sockel der Maschine geführt sind.  Die nach den     Hauptventilatoren    C liegenden  Austrittsöffnungen L dürfen dabei wie in  Fig. 1 im obern Gehäuseteil oder nach Fig. 2  auch im untern Gehäuseteil liegen.

   Im letzte  ren Falle wird man zweckmässig die Aus  trittsöffnungen ebenfalls mit durch den  Sockel geführten Kanälen verbinden. Ferner  ist. es auch möglich, die Luftzufuhr zu den  zusätzlichen     Eintrittsstellen        bei    D durch    den Maschinensockel zu leiten. Eine Vermin  derung der Kühlwirkung infolge grosser axialer  Länge findet bei sämtlichen Varianten wegen  des durch die Ventilatoren     erzeugten    hohen  Druckes nicht statt,     und    es wird so eine  gleichmässige Durchlüftung und Kühlung       sämtlicher    Maschinenteile sichergestellt.



  Cooling device on electrical machines. In electrical machines, the cooling air is usually: introduced axially on one end face and, after flowing through the rotor and the stator, expelled on the other end face. Often one sees a branch from the cooling air flow before the next radial, z. B. through air slots, then extending in the axial direction the stator back and the winding heads be deleted. For larger axial dimensions of the machine and higher performance, this cooling already results in noticeable differences in the heating of the windings on the air inlet and on the air outlet side.

   The consequence of this is an uneven thermal load, which forces individual winding parts to be over-measured, provided that a certain maximum temperature is not to be exceeded.



  The cooling device according to the invention avoids these disadvantages and allows extremely powerful and uniform cooling even in axially long machines. This is achieved in that the cooling air is introduced on both sides of the rotor in the axial direction until it flows through the rotor towards the center, then in a radial direction through the rotor and then in a radial direction through the stator ,

   then deflected and coated in both directions parallel to the axis of the machine the stator back and the winding heads and then pushed out through radially or axially directed outlet openings.



  In the exemplary embodiments shown schematically in the drawing, the machine is shown in section. The cooling air enters the rotor through the central openings A. To achieve a suction effect, the rotor has B blades at the points. In the direction of the entered arrows, each of the two partial air flows reaches the center of the rotor and is then guided in the radial direction through the air slots E, so that effective acidic cooling of the rotor occurs.

    In these air slots, approximately radially arranged webs are provided, distributed in the circumferential direction, which act as additional fans. The air slots E in the rotor are extended in correspondingly arranged air slots G in the stator. The cooling air then passes through the stator and is then deflected in the axial direction by the housing part H, passed over the stator back and the end windings K of the stator in order to pass through the main fans C, which are also attached to the rotor.

   The fans C mainly act as suction fans and push the cooling air out through the openings L. In the exemplary embodiment in FIG. 1, the outlet openings are on the top of the machine and are formed by recesses in the housing M. In the housing M are 'more, in the middle ge placed openings D, through wel che additional fresh air is sucked in, which describes the remaining circuit mixed with the cooling air coming from the channels G of the stator. Sliders F on these are also expedient. Openings D seen in front to regulate the air inlet.

   In the axial center of the rotor and the stator there are also partitions N, which have the effect that two identical cooling circuits that are symmetrical to one another and that do not interfere with each other are also located. The distributed to orderly fans allow the application of draft cooling, as shown in Fig. 2 as an example. The inlet openings at A can be intercepted by air ducts R, which are guided through the base of the machine. The outlet openings L located after the main fans C may be located in the upper housing part as in FIG. 1 or in the lower housing part according to FIG. 2.

   In the latter case, the outlet openings will also be expediently connected to channels running through the base. Furthermore is. it is also possible to direct the air supply to the additional entry points at D through the machine base. A reduction in the cooling effect as a result of the large axial length does not take place in any of the variants because of the high pressure generated by the fans, and uniform ventilation and cooling of all machine parts is thus ensured.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kühlvorrichtung an elektrischen Maschi nen, vozugsweise für solche von axial grosser Baulänge, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft auf beiden Seiten des Rotors in axialer Richtung eingeführt wird, bis gegen die Mitte den Rotor durchströmt, dann in radialer Richtung durch den Rotor und dar auf in ebenfalls radialer Richtung durch den Stator geführt ist, PATENT CLAIM: Cooling device on electrical machines, preferably for those with an axially large length, characterized in that the cooling air is introduced on both sides of the rotor in the axial direction, flows through the rotor towards the center, then in the radial direction through the rotor and through it is guided through the stator in a radial direction, anschliessend umge lenkt und in beiden Richtungen parallel zur Achse der Maschine dien Statarrücken und die Wickelköpfe. bestreicht und dann durch radial oder axial gerichtete Austrittsöffnun gen ausgestossen wird. UNTERANSPRt?CHE 1. then reversed and in both directions parallel to the axis of the machine, the stator back and the winding heads serve. coated and then expelled through radially or axially directed Ausittsöffnun conditions. SUBJECT TO CHE 1. Kühlvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch am Um fang angeordnete Öffnungen zusätzlich Frischluft angesaugt wird, welche mit der aus dem Stator radial austretenden Kühlluft vermischt den restlichen Kreislauf be schreibt. 2. Kühlvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein und/oder Austrittsstellen der Kühlluft in Kanäle münden, die durch den Sockel der Maschine geführt sind. Cooling device according to patent claim, characterized in that fresh air is additionally sucked in through openings arranged around the circumference, which, mixed with the cooling air exiting radially from the stator, writes the remaining circuit. 2. Cooling device according to claim, characterized in that the inlet and / or outlet points of the cooling air open into channels which are guided through the base of the machine. Kühlvorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts öffnungen für die zusätzliche Frischluft mit regelbaren Schiebern versehen sind. 4. Kühlvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf den beiden Eintrittsseiten des Rotors Flügel angebracht sind, welche die Luft, ansaugen und in axialer Richtung durch den Rotor treiben. <B>5</B>. Cooling device according to dependent claim 1, characterized in that the inlet openings for the additional fresh air are provided with adjustable slides. 4. Cooling device according to claim, characterized in that blades are attached to the two inlet sides of the rotor, which suck in the air and drive it through the rotor in the axial direction. <B> 5 </B>. Kühlvorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Rotors. je ein weiterer Ventilator angeordnet ist, welcher die über den Stator rücken und die Wickelköpfe streichende Luft ansaugt und durch die Austrittsöffnun gen hinausdrückt. 6. Kühlvorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den radial nach aussen gehenden Luftkanälen des Rotors Stege so angeordnet sind, dass sie als Zusatz ventilator wirken. 7. Cooling device according to dependent claim 4, characterized in that on both sides of the rotor. a further fan is arranged, which sucks the air moving over the stator and the winding heads and pushes it out through the Austrittsöffnun conditions. 6. Cooling device according to dependent claim 4, characterized in that webs are arranged in the radially outward air ducts of the rotor so that they act as an additional fan. 7th Kühlvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der axialen Mitte des Rotors und/oder Stators Trenn wände angebracht sind, welche bewirken, dass sich zwei an sich gleiche Kühlstrom kreise ergeben. Cooling device according to patent claim, characterized in that partition walls are attached in the axial center of the rotor and / or stator, which have the effect that two identical cooling flow circuits result.
CH216232D 1939-08-19 1940-08-07 Cooling device on electrical machines. CH216232A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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DE216232X 1939-08-19

Publications (1)

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CH216232A true CH216232A (en) 1941-08-15

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ID=5828110

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CH216232D CH216232A (en) 1939-08-19 1940-08-07 Cooling device on electrical machines.

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CH (1) CH216232A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2817780A (en) * 1954-12-30 1957-12-24 Normacem Sa Ventilation of electric motors
EP0013658A1 (en) * 1979-01-10 1980-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Self-ventilating electric machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2817780A (en) * 1954-12-30 1957-12-24 Normacem Sa Ventilation of electric motors
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