Einrichtung zur Kühlung der Blechkörper rotierender elektrischer Maschinen Das Bestreben nach einer erhöhten Kühlung elek trischer Maschinen ist allgemein bekannt. Das Ergeb nis der erhöhten Kühlung ist die Beseitigung der schäd lichen Erwärmung elektrischer Maschinen, eine bessere spezifische Ausnützung, ein höherer Wirkungsgrad und damit die Erhöhung der Leistung einer elektrischen Maschine, bezogen auf eine bestimmte Maschinen- grösse..
Für die Kühlung des Blechkörpers elektrischer Maschinen sind zahlreiche Lösungen bekannt. Am wei testen verbreitet sind die radialen und axialen Kühlun gen.
Bei der radialen Kühlung wird der Blechkörper in Blechpakete aufgeteilt und zwischen den Blechpaketen werden Lüftungsschlitze angeordnet. Die Kühlung strömt dann zwischen der Welle und- der inneren Boh rung des Läuferblechkörpers in den- Läufer und ent weicht. in radialer Richtung durch die Lüftungsschlitze, falls, auch, eine Kühlung. des. Läufers. erwünscht ist. Die entweichende Luft strömt weiter durch die Luftschlitze des Ständers gegen die Ummantelung zu, falls auch der Ständerblechkörper mit Lüftungsschlitzen versehen ist.
In diesem. System wird die Luftströmung durch die Ventilationseinlagen des Läufers, welche als Ventila- torflügel ausgebildet sind, gewährleistet.
Bei der axialen Lüftung wird der Blechkörper nicht in Pakete unterteilt. Zur Erreichung einer Luftströ mung werden in einer oder mehreren Reihen, der be nötigten Kühlfläche entsprechend, Löcher in die Ble che eingestanzt.
Aus den auf diese Weise gefertigten Blechen wer den. Blechkörper zusammengestellt, welche axiale Lüf tungskanäle aufweisen, durch die die Kühlluft strömt.
Die axiale Kühlung kann in vielen Fällen vorteil hafter sein, z. B. zum Zwecke der Verminderung der Länge des Blechkörpers der Maschine, da bei der axia len Kühlung die Länge der Maschine um den Platzbe darf der radialen Lüftungsschlitze kleiner wird. Dadurch gestaltet sich: die kritische Drehzahl der Maschine günstiger, die Länge des Wicklungskupfers wird kürzer, wodurch die Kupferverluste des Ständers und des Läufers sowie der Platzbedarf der Maschine in Längsrichtung kleiner werden.
Die Anwendung der axialen Lüftungskanäle und deren Kühlwirkung werden aber durch mehrere Fakto ren ungünstig beeinflusst. In einer Reihe können nur Kanäle mit gegebenen Abmessungen und begrenzter Anzahl untergebracht werden. Falls das für die benö tigte Kühlfläche nicht ausreichend ist, müssen die Kanäle in mehreren Reihen angeordnet werden, doch wird deren Wirksamkeit durch den erheblichen Wär meabfall zwischen den Kanalreihen bedeutend ernied rigt. Die in mehreren Reihen angeordneten Kanäle er höhen ausserdem die Kranzhöhe des Blechkörpers und dadurch den Durchmesser und das Gewicht der Maschine.
Bei gegebener Kranzhöhe bzw. gegebenen Abmessungen wird die Anzahl der Kanäle, die in einer Reihe angeordnet werden können, und die Anzahl der Reihen auch durch den magnetischen Kraftfluss be schränkt, nachdem der gegebene Kraftfluss zwischen den Kanalwänden beinhaltet werden muss.
Bekannt ist bei der axialen Kühlung eine Lösung, bei der in dem Kranz des Blechkörpers axial durchge hende und axial: gerippte Kühlrohre angebracht wer den. Zwischen den Blechen und dem gerippten Kühl rohr wird ein Zwischenraum freigelassen, durch wel chen. das Kühlmittel durchströmt. Im Inneren des Roh res strömt ebenfalls das Kühlmittel. Auch diese Aus führung erhöht die Kranzhöhe beträchtlich, falls eine ausreichende Kühlung erreicht werden soll.
Bekanntlich ist auch eine Lösung, bei der sich am Umfang des Kranzes des Blechkörpers aus dem Blech körper selbst durch Pressen ausgebildete Rippen befin den. Bei dieser Ausführung entsteht jedoch im im Kranz der Maschine von den in Nuten eingelegten Wicklun gen bis zu den am Umfang angeordneten Rippen eben falls ein erheblicher Wärmeabfall.
Ein bedeutender Wärmeabfall entsteht auch in den aus den legierten Blechen ausgebildeten Rippen sowie an den Oberflä chen der Rippen. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseiti gung der vorstehend geschilderten Nachteile der be kannten axialen Kühlmethoden sowie die Erhöhung der Wirksamkeit der Kühlung.
Es wird deshalb nach der Erfindung eine Einrich tung zur Kühlung der Blechkörper rotierender elektri scher Maschinen mit zwischen die Bleche eingelegten Kühlplatten vorgeschlagen. Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in Kühlplatten ausser- halb und/oder innerhalb des Blechkörpers des Ständers Rippen ausgestanzt und um ihre Mittellinie geschwenkt sind, so dass deren Flächen mindestens annähernd senkrecht zur Kühlplattenebene stehen und dass in dem über den äusseren Umfang des Blechkörpers des Ständers herausragenden Teil der Kühlplatten in ach senparalleler Richtung Kühlrohre angeordnet sind.
Auf beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungs beispiele dargestellt, und zwar zeigen: Fig.l einen Längsschnitt durch eine rotierende Maschine, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus dem Sta- tor der Maschine von Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 2, Fig.4 einen Ausschnitt aus dem Rotor der Maschine von Fig. 1, Fig. 5 eine Seitenansicht zu Fig. 4,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem Stator einer weite ren Ausführungsform, Fig. 7 eine Seitenansicht zu Fig. 6.
Zwischen die Bleche 1 des aus einzelnen Blechen bestehenden Eisenkörpers sind in beliebiger Entfer nung voneinander Kühlplatten 2 aus gut wärmeleiten dem Material eingelegt. Die Aufgabe dieser Kühlplat ten 2 ist, dass sie die Ableitung der Wärme, die in den in den Nuten eingebetteten Wicklungen, in den Zähnen und im Kranz der Maschine entsteht, in Richtung der am Umfang des Kranzes der Maschine angebrachten Rippen 3 bzw. am Umfang des Kranzes befindlichen Kühlrohre 4, bedeutend erhöhen. An einem Teil der Oberfläche der Kühlplatten sind zur Gewährleistung der axialen Strömung des Kühlmittels und der Wärme ableitung aus den Platten senkrecht zur Plattenoberflä che Rippen 3 ausgestanzt, die kurze unterbrochene Flächen bilden. Diese Anordnung erhöht die Wärme übergabe zwischen dem Kühlmittel und den Rippen 3.
Die gerippten Kühlplatten 2 sind zwischen den Eisen blechen 1 derart angeordnet, dass sie beim Kranz über denselben hinausragen, während sie im Rotor so ange ordnet werden, dass sie sich innerhalb des Blechpake tes befinden.
Bei einer geschlossenen Maschinen wie in Fig. 1 dargestellt, sind über den Kranz herausragende Kühl platten so angeordnet, dass zwischen dem gerippten Teil und dem Kranz eine axiale Kühlrohrreihe ange bracht wird, welche die Kühlplatten durchsetzt und sich an die Stirnfläche der Maschine anschliesst, wobei sich die Kühlplatten mit ihren ausgebördelten Teilen metallisch gut wärmeleitend anschliessen. Hierdurch kann von dem Eisenkörper gegen die Kühlrohre zu, in denen ein Kühlmittel strömt, eine gute Wärmeleitung erreicht werden.
Wie aus Fig.7 ersichtlich, sind in die Kühlrohre zwecks Erhöhung der Kühlfläche und der Wärmeüber tragung an das äussere Kühlmittel mehrzackige ge wellte oder gerippte Kühleinlagen 6 eingebaut. Dies ist dann am Platze, wenn das Kühlmittel gasförmig ist. Ist das Kühlmittel eine Flüssigkeit, so können in die Kühl rohre 4 Einlagen mit metallisch gutem Wärmeleitver- mögen eingepasst werden, durch die das Kühlmittel strömt.
An die Enden der Rohre 4 schliessen sich Ver- bindungs- und Verteilungsrohre sowie Rohrarmaturen an (nicht dargestellt), die der Leitung des Kühlmittels dienen. Gemäss Fig. 1 wird das die Wickelkörper und den Läufer in geschlossenem Kreislauf kühlende Kühl mittel an den gerippten Flächen 3 der Kühlplatten 2 rückgekühlt. Gemäss Fig. 6 und 7 können die über den Kranz herausragenden Kühlplatten 2 auch so aus gebildet werden,
dass in ihren gerippten Teil 3 zwei Reihen von Kühlrohren ausserhalb des Kranzes ange ordnet sind.
Wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, sind die im Rotor angebrachten Kühlplattem 2 so ausgebildet, dass ihr ge rippter Teil im Inneren des Eisenkörpers liegt. Bei die ser Ausführung sind in die Eisenbleche 1 an den Stel len Löcher eingestanzt, wo sich die gerippten Teile 3 der Kühlplatten 2 befinden. Das Kühlmittel kühlt den Eisenkörper zwischen den Rippen der in den Löchern befindlichen Kühlplatten durchströmend.
Diese Anord nung ist insofern zweckmässig und von Vorteil bei der Kühlung des Läufers, da die Wärme nicht die volle Höhe des Kranzes durchströmen muss und dadurch der Wärmeabfall in den Ebenen der Bleche erheblich erniedrigt werden kann. Selbstverständlich kann die Ausführung mit den über den Kranz der Eisenbleche herausragenden Kühlplatten, wie auch diese mit den in den Löchern des Kranzes befindlichen Kühlplatten sowohl bei Maschinen offener als auch geschlossener Bauart verwendet werden. Bei Maschinen offener Bau art strömt das Kühlmittel aus der äusseren Umgebung in die Maschine und entweicht, die Maschine und das gerippte Kühlsystem durchströmend und damit die Maschine kühlend, in die äussere Umgebung.
Bei Verwendung des Kühlsystems bei Maschinen geschlossener Bauart wird die Maschine durch das im Inneren der Maschine befindliche Kühlmittel das Kühl system durchströmend gekühlt. Das Kühlmittel kann dabei in einem in die Maschine eingebauten Wärmeaus- tauscher (nicht dargestellt) rückgekühlt werden und strömt nachher erneut in, das Kühlsystem,
wodurch ein geschlossener Kreislauf innerhalb der Maschine entsteht.
Die Kühlwirkung des Kühlsystems kann dadurch gesteigert werden, dass die zwischen die Eisenbleche 1 eingelegten Kühlplatten 2 auch zwischen die Zähne der Eisenbleche hineinragen. Um die Kühlung noch zu ver bessern, können die Kühlplatten aus gut wärmeleiten dem Metall, vorteilhaft aus Kupfer oder Aluminium oder Legierungen derselben hergestellt sein.