CH425984A - Einrichtung zur Wasserkühlung der Polspulen eines Schenkelpolläufers einer Synchronmaschine - Google Patents

Description

      Einrichtung    zur     Wasserkühlung    der Polspulen  eines     Schenkelpolläufers    einer     Synchronmaschine       Zur Steigerung der Leistung von Turbogenerato  ren ist es seit längerem bekannt, die     Ständerwicklung     aus Hohlleitern aufzubauen, die unmittelbar von  Kühlwasser durchflossen sind. Es ist auch     bekannt,     die Läufer von Turbogeneratoren mit Wasser zu  kühlen, wobei das Kühlwasser ebenfalls durch hohle  Kupferleiter des Läufers geführt wird.  



  Eine ähnliche Entwicklung bei Synchronmaschinen  mit     Schenkelpolläufern    ist hinsichtlich der wasser  gekühlten     Ständerwicklung    in durchaus gleichartiger  Weise wie bei den Turbogeneratoren     durchführbar,     stösst aber bei den     Schenkelpolläufern    auf wesentlich  grössere konstruktive Schwierigkeiten. Wenn man  hierbei hohle Kupferleiter verwenden will, so ergibt  sich die Schwierigkeit, dass diese Kupferleiter einen  sehr flachen Querschnitt besitzen, beispielsweise etwa  3 X 80 mm, und dass es schwierig oder unmöglich  erscheint, solche Leiter hohl herzustellen. Ausserdem  würden die grossen, in den Spulen wirksamen Flieh  kräfte solche Hohlleiter zusammendrücken.

   Der Aus  weg, solche     Spulen        mehrlagig    zu bewickeln und da  mit zu Hohlleitern zu kommen, die einer quadra  tischen Form näher liegen, lässt Schwierigkeiten  hinsichtlich der durch mechanische Kräfte hoch  beanspruchten Isolation und durch die verschiedene  Wärmeausdehnung der einzelnen     Windungslagen    er  warten.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung  zur Wasserkühlung der Polspulen eines Schenkel  polläufers einer elektrischen     Synchronmaschine        gros-          ser    Leistung mittels Kühlkörper, dadurch gekenn  zeichnet, dass innerhalb und im Abstand von der    äusseren     Flankenluftkühlungsfläche    der Polspulen  eine von Kühlwasser durchströmte, der     Spulenform     angepasste, isolierte Kühleinrichtung     in    engem, direkt  wärmeleitendem Kontakt mit ihrer Umgebung ange  ordnet ist.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht  darin, dass bei wassergekühlten Polspulen an     Schen-          kelpolläufern    zwischen dem     Innenrand    der Polspule u.  dem Polschaft ein von der Polspule spannungsisolier  ter besonderer Kühlkörper angeordnet wird, der  sich entweder nur über die beiden Längsseiten des  Polschaftes oder zusätzlich auch über die Stirnseiten  erstrecken kann. Die Kühleinrichtung kann auch da  durch geschaffen werden, dass im Polkörper selbst  Bohrungen oder wasserdicht abgedeckte Nuten vor  gesehen sind, die vom Kühlwasser durchflossen sind.

    Schliesslich besteht eine der beispielsweisen, wir  kungsvollsten Anordnungen des Gegenstandes der  Erfindung darin, die Polspule zumindest an den  Pollängsseiten in eine an dem Polschaft anliegende  und eine aussen herumführende     Windungslage    auf  zuteilen und in den Zwischenraum zwischen diesen       Windungslagen    den wasserdurchflossenen hohlen  Kühlkörper einzubauen.  



  Die Figuren erläutern den Gegenstand der Er  findung beispielsweise.     Fig.    1 bis 3 stellen dabei ver  schiedene Möglichkeiten der Anwendung,     Fig.    4 stellt  den hohlen Kühlkörper in einem Ausführungs  beispiel dar.  



       In    der     Fig.    1 ist 1 der Polkörper, der     z.B.    mit  Hilfe eines     schwalbenschwanzförmigen    Ansatzes am  Polrad 2 befestigt ist. 3 sind die Fdachkupferwindun-      gen der Polspule und 4 der zwischen der Polspule und  dem Polkörper eingebaute wasserdurchflossene hohle       Kühlkörper.        Mit    5 sind die Isolierteile     bezeichnet,     durch die die Polspule vom Polkörper 1 bzw. dem  wassergekühlten hohlen     Kühlkörper    4 isoliert sind.  



       In    der     Fig.    2 ist angedeutet, wie der hohle Kühl  körper 4 der     Fig.    1 beispielsweise durch Bohrungen  6 im Polkörper 1 ersetzt werden kann.  



  Die     Fig.    3 stellt eine an den Längsseiten des Pol  schaftes oder an den     Längs-    und Stirnseiten des Pol=  Schaftes in zwei     Windungslagen    aufgeteilte Polspule  7 dar. In, dem Zwischenraum zwischen den     Win-          dungslagen    befindet sich der wasserdurchflossene  hohle Kühlkörper B. Die Windungen der Polspule  sind durch     Isolierteile    9 gegen den Polkörper und  den Kühlkörper 8 spannungsisoliert.  



  Die Pfeile geben in allen Figuren den Kühlwasser  fluss an.  



  Der vom Kühlwasser durchflossene hohle Kühl  körper 4 bzw. 8, der in     Fig.    4 näher erläutert ist, be  sitzt in seinem Inneren in einer     Weiterbildung    der  Erfindung druckfeste Stege 12, die einerseits als  Stützrippen dienen und andererseits einen verlänger  ten Weg des Kühlwassers bei höherer     Durchfluss-          geschwindigkeit    bewirken. 10 und 11 sind hier die       Kühlwasserzu-    und     -abführungen.     



  Es ist eine Weiterbildung des Gegenstandes der  Erfindung, dass alle     Windungen    der Polspule . zu  sammen mit den     kühlwasserführenden    hohlen Kühl  körpern unter Verwendung eines durch eine ent  sprechende     Zumischung    in bekannter Weise gut  wärmeleitend gemachten Kunstharzes zu einem kom  pakten Stück verbunden sein können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Wasserkühlung der Polspulen eines Schenkelpolläufers einer elektrischen Synchron- maschine grosser Leistung mittels Kühlkörper, da- durch gekennzeichnet, dass innerhalb und im Ab stand von der äusseren Flankenluftkühlungsfläche der Polspulen eine von Kühlwasser durchströmte, der Spulenform angepasste, isolierte Kühleinrichtung in engem, direkt wärmeleitendem Kontakt mit ihrer Umgebung ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein oder mehrere hohle(r) Kühl körper, vorzugsweise flacher Ausführung, an den Längsseiten der Polspulen zwischen Polspule und Polschaft angeordnet ist/sind. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein oder mehrere hohle(r) Kühl körper, vorzugsweise flacher Ausführung, in dem Zwischenraum zwischen zwei Windungslagen der Polspule angeordnet ist/sind. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass im Polschaft selbst Bohrungen, abgedeckte Nuten oder andere, kühlwasserführende Hohlräume angeordnet sind. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1 bis 2, dadurch- gekennzeichnet, dass alle Windungen der Polspule zusammen mit dem/den kühlwasserführenden Hohlkörper(n) mit Giessharz (Kunstharz) zu einem geschlossenen Bauteil vergos sen ist/sind, wobei dem Giessharz eine wärmeleitende Zumischung zugegeben ist.

   5. Kühlwasserdurchströmter hohler Kühlkörper nach Patentanspruch und Unteranspruch 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass innerhalb desselben als Stützrippen dienende Zwischenstege so angeordnet sind, dass das Kühlwasser einen verlängerten Weg mit höherer Durchflussgeschwindigkeit nimmt.