CH564873A5 - - Google Patents

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CH564873A5
CH564873A5 CH1697073A CH1697073A CH564873A5 CH 564873 A5 CH564873 A5 CH 564873A5 CH 1697073 A CH1697073 A CH 1697073A CH 1697073 A CH1697073 A CH 1697073A CH 564873 A5 CH564873 A5 CH 564873A5
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CH
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electrical machine
cooler
gas
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cooled
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CH1697073A
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Ryazanov Vyacheslav Georgievic
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • H02K9/16Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the cooling medium circulates through ducts or tubes within the casing

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

Description


  
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler, der aus parallel zur Längsachse der elektrischen Maschine angeordneten Rohren besteht. in denen ein Kühlmittel umläuft und die von aussen von einem zu kühlenden Gas beblasen werden.



   Elektrische Grossmaschinen haben in der Regel geschlossenen Aufbau. wobei die Kühler. die zur Kühlung des in der Maschine umlaufenden Gases dienen, in das Gehäuse der elektrischen Maschinen eingebaut werden. Ein sehr gedrängter Aufbau der Maschine wird öfters dadurch erreicht, dass die Kühlersektionen längs der Maschinenachse um den Ständerkern herum angeordnet werden. Ein typisches Beispiel dieser Bauart stellt die elektrische Maschine mit Beblasung und mit einem luftbespülten Rohrkühler dar. Dieser Kühler ist praktisch in der Ringzone um den Ständerkern verteilt und besteht aus meist unberippten Rohren. die parallel zur Maschinenachse auf mehreren bezüglich des Kernes konzentrisch liegenden Flächen angeordnet und in die Öffnungen der Gehäusestirnwände eingewalzt sind.

  Durch die Rohre wird die kühlende Luft gepumpt. wobei den Umlauf dieser Luft ein am freiliegenden Wellenende befestigter Aussenlüfter bewirkt. Das zu kühlende Gas strömt zwischen den Kühlerrohren.



   Wenn bekanntlich das Gas, das gekühlt wird, in diesem Kühler längs der Rohre strömt, z. B. in die Kühlerzone an einer Gehäusestirnwand eintritt und aus der Kühlerzone an der anderen Gehäusestirnwand austritt, so wird die bei der Durchströmung des Innenlüfters und beim Eintritt in die Kühlerzone entstehende Verwirbelung des zu kühlenden Gases sehr bald gedämpft. und weiterhin bewegt sich dieses Gas zwischen den Rohren wie in geradlinigen langen Kanälen mit technisch glatten Wänden. wobei die Intensivität der vom Gas an die Oberfläche von Rohren erfolgenden Wärmeabgabe verhältnismässig niedrig ist.

  Eine zusätzliche Schwierigkeit ruft der Umstand hervor, dass eine höhere Geschwindigkeit des zu kühlenden Gases bei dieser Bauart schwer zu erreichen ist. da eine gedrängte Anordnung der Rohre durch Bedingungen beim Einwalzen von Rohrenden in die Gehäusestirnwände eingeschränkt wird, und zwischen den Rohren des öfteren überflüssige Raumquerschnitte zum Durchlassen des Gases bleiben. Es kommt auch vor, dass die gewählte Zahl von Rohren für eine effektive Gaskühlung nicht ausreicht und eine weitere Vergrösserung der Zahl von Rohren zur Erweiterung des Raumquerschnitts für das zu kühlende Gas führt sowie Herabsetzung der Gasgeschwindigkeit und der Intensität der Wärmeübertragung vom Gas zu den Rohroberflächen hervorruft.



   Im allgemeinen besteht das Ziel der Erfindung in der Entwicklung einer Bauart von elektrischen Maschinen, die einen intensiveren Wärmeaustausch zwischen dem zu kühlenden Gas und der Oberfläche von Kühlerrohren ermöglicht.



   Bekanntlich kann die Effektivität des Wärmeaustausches erhöht werden, wenn man das zur Kühlung bestimmte Gas in einer gegenüber den Rohren quer gerichteten Strömung hindurchbläst. Bekannt sind auch Ausführungen von elektrischen Maschinen, in denen eine zu den längs angeordneten Kühlern quer gerichtete Gasströmung erzeugt wird. Beispiels weise wird im Kühler eine radiale Bewegung des zu kühlenden Gases vom Maschinenzentrum zur Peripherie und zurück erzeugt. indem im Kühler mehrere querliegende ringförmige Rippen mit Öffnungen zum Durchlassen von Rohren eingebaut werden. Dabei entstehen aber grosse Schwierigkeiten beim Einbau dieser ringförmigen Querrippen, da die für die Aufnahme von Rohren bestimmten Öffnungen aller ringförmigen Rippen gleichachsig liegen müssen.

  Ausserdem müs sen zwischen dem Kühler und dem Aussengehäuse der elektrischen Maschine sowie zwischen dem Kühler und dem Statorkern Hohlräume zum Wenden des zu kühlenden Gases vorgesehen werden.



   Es ist auch eine Ausführung von elektrischen Maschinen bekannt, bei der im längs angeordneten und in Sektionen eingeteilten Kühler quer zu den Rohren eine Gasströmung erzeugt wird, wobei in der Kühlerringzone. und zwar in den Hohlräumen zwischen den Kühlersektionen Längskammern zur Gasverteilung oder Gasaufnahme gebildet werden, die mit dem Innenraum der elektrischen Maschine kommunizieren. Diese Lösung ist aber auch nicht frei von Mängeln. Erstens kann das Volumen der Längskammern nicht effektiv genug benutzt werden, da sich die Geschwindigkeit des zu kühlenden Gases längs der Kammern vom Maximalwert bis zum Nullwert ändert, der Querschnitt der Längskammern aber entsprechend der zulässigen Maximalgeschwindigkeit des zu kühlenden Gases gewählt wird.

  Verständlicherweise lässt die Bildung der Längskammern unmittelbar in der Kühlerringzone nicht zu, einen gleichmässig verteilten (sektionslosen) Kühler aufzubauen.



   Die Erfindung bezweckt die Entwicklung einer Bauart von elektrischen Maschinen, bei der die Beblasung der Rohre mit einer zu kühlenden und quer zu den Rohren gerichteten tangentialen Gasströmung möglich ist und die für die Variante der elektrischen Maschine mit gleichmässig verteiltem Kühler benutzt werden kann.



   Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Konstruktion der Verteilungs- und Aufnahmekammern mit minimalem Volumen, was augenscheinlich in dem Falle möglich wird, wenn in diesen Kammern eine konstante Geschwindigkeit des zu kühlenden Gases bei ständig veränderlichem Gasdurchsatz längs der elektrischen Maschine erreicht wird und die erwähnten Kammern zu diesem Zweck mit veränderlichem Querschnitt ausgeführt werden.



   Weiterhin bezweckt die Erfindung die Erarbeitung einer Bauart. die eine den Belüftungs- und Kühlungsbedingungen der elektrischen Maschine am besten angepasste Geschwindigkeit des zu kühlenden Gases im Kühler ergibt. Dieses Ziel kann bekanntlich durch Aufteilung des Kühlers in Sektionen und der Gesamtströmung des zu kühlenden Gases in eine Anzahl von Parallelstrahlen entsprechend der Zahl der Kühlersektionen erreicht werden. In der neuen elektrischen Maschine wird aber dieses Ziel für die Maschinenvariante mit gleichmässig verteiltem Kühler realisiert.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine Bauart der elektrischen Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler zu entwickeln, bei der die Beblasung der Kühlerrohre mit einer zu kühlenden und zu den Rohren quergerichteten tangentialen Gasströmung möglich wird und die für die Variante der elektrischen Maschine mit gleichmässig verteiltem Kühler benutzt werden kann.



   Die Lösung dieser Aufgabe und die erwähnten Ziele werden dadurch erreicht, dass in der elektrischen Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler. der aus parallel zur Längsachse der elektrischen Maschine angeordneten Rohren besteht, in denen ein Kühlmittel umläuft und die von aussen von einem zu kühlenden Gas beblasen werden. zwischen dem Kühler und dem Ständerkern eine von einer Gehäusestirnwand bis zur anderen Gehäusestirnwand reichende zylindrische Hülse eingebaut ist, und im ringförmigen Hohlraum, der durch die zylindrische Hülse einerseits und den Ständerkern sowie die an seine Stirnseiten anstossenden zylindrischen Trennwände andererseits gebildet wird, wenigstens zwei Radialtrennwände eingebaut sind. die zur Längsachse der elektrischen Maschine geneigt stehen und den erwähnten ringförmigen Hohlraum in Verteilungs- und Aufnahmekammern teilen. 

   die mit der Kühlerzone über in der zylind rischen Hülse längs ihrer Erzeugenden ausgeschnittene Schlitze kommunizieren, durch die das zu kühlende Gas in die Kühlerzone eingeführt wird und aus dieser Zone austritt.  



  wobei die zum Ein- und Abführen des zu kühlenden Gases be stimmten Schlitze in der Tangentialrichtung abwechselnd angeordnet sind. In der Kühlerzone zirkuliert das zu kühlende Gas in der Tangentialrichtung. Die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit des zu kühlenden Gases zwischen den Rohren kann durch die Wahl der Anzahl seiner im Kühler parallel fliessenden Ströme, d. h. der Anzahl der Verteilungs- und Aufnahmekammern und somit der Anzahl der schlitzförmigen Ausschnitte erreicht werden.



   Für die Bildung der Tangentialströmung des zu kühlenden Gases in der Kühlerzone und zur Verhinderung der Gasströmung längs der Kühlerrohre ist es vorteilhaft, jede zwei benachbarten Radialtrennwände im allgemeinen Fall V-för mig aufzustellen und die schlitzförmigen Ausschnitte in der zylindrischen Hülse in den längsgerichteten Symmetrieebenen der Verteilungs- und Aufnahmekammern anzuordnen.



   Wesentlich ist es auch, die Anordnung von längsliegenden Gehäuse-Versteifungsrippen in bestimmter Weise mit dem System der Radialtrennwände und der schlitzförmigen Ausschnitte in Zusammenhang zu bringen und zu diesem Zweck die Längs-Versteifungsrippen z. B. in den Symmetrieebenen der Verteilungs- und Aufnahmekammern anzuordnen, wobei die Enden der Radialtrennwände an die benachbarten Längs-Versteifungsrippen und die schlitzförmigen Ausschnitte in der zylindrischen Hülse ebenfalls an die Längs Versteifungsrippen anstossen sollen.



   Bei einem symmetrischen Kühlungssystem der elektrischen Maschine ist es zweckmässig, dass der Gesamtkomplex von ausgeführten Radialtrennwänden, schlitzförmigen Ausschnitten und Versteifungsrippen symmetrisch zur mittleren Querebene der elektrischen Maschine liegt, um das Überströmen des zu kühlenden Gases von einer Hälfte der elektrischen Maschine zur anderen zu verhindern, welches andernfalls entweder als längs der Rohre gerichtete Strömung oder ausserhalb der Kühlerzone erfolgen kann.



   Das Wesen der Erfindung wird in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung von Beispielen ihrer bevorzugten Ausführung mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. eine elektrische Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler im Längsschnitt;
Fig. 2 eine elektrische Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler, Schnitt nach der Linie   ll-ll    von Fig. 1;
Fig. 3 Ansicht des Systems von Radialtrennwänden, Längs-Versteifungsrippen und schlitzförmigen Ausschnitten in Richtung des Pfeiles  A  in Fig. 2, gesehen mit abgenommenem Ständerkern und entfernter zylindrischer Trennwand;
Fig. 4 dasselbe wie in Fig. 3 in axonometrischer Projek   tion;   
Fig. 5 eine Ausführungsvariante der elektrischen Maschine im Querschnitt ohne Anwendung der Längs-Versteifungsrippen;

  ;
Fig. 6 Ansicht in Richtung des Pfeiles  B  von Fig. 5 in abgewickelter Darstellung, Ständerkern und zylindrische Trennwand sind abgenommen;
Fig. 7 eine Ausführungsvariante der elektrischen Maschine   rnj    symmetrischem Kühlungssystem im Längsschnitt;
Fig. 8 Ansicht des in der elektrischen Maschine nach Fig.



  7 ausgeführten Systems von Radialtrennwänden, Längs-Versteifungsrippen und schlitzförmigen Ausschnitten;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsvariante der elektrischen Maschine mit einem ins Gehäuse eingebauten und aus einzelnen Sektionen ausgeführten Kühler;
Fig. 10 Querschnitt nach der Linie X-X von Fig. 9;
Fig. 11 Ausschnitt einer Radialtrennwand;
Fig. 12 (a, b, c) Ausführungsvarianten von Segmenten der zylindrischen Hülse.



   Die elektrische Maschine mit einem ins Gehäuse eingebauten Kühler enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), einen im Gehäuse 1 befestigten Ständerkern 2 mit einer Wicklung 3, einem System von Kühlkanälen 4 und Press-Platten 5; eine Welle 6 mit Läuferkern 7, einer Wicklung 8, einem System von Kühlkanälen 9, einem Innenlüfter 10 und einem Aussenlüfter 11; Lagerschilde 12 mit Lagern 13; ein Gehäuse 14 des Aussenlüfters 11. Die Bestimmung der erwähnten Elemente der elektrischen Maschine braucht nicht besonders erklärt zu werden.



   Der zwischen dem Aussengehäuse 15, den Stirnwänden 16 und dem Ständerkern 2 liegende Innenhohlraum des Gehäuses 1 wird von der zylindrischen Hülse 17 in zwei Zonen eingeteilt, wobei die zylindrische Hülse 17 von einer Stirnwand 16 bis zur anderen Stirnwand 16 reicht und sowohl ganzteilig, als auch aus mehreren Segmenten ausgeführt werden kann.



   In der von dem Aussengehäuse 15, den Stirnwänden 16 und der zylindrischen Hülse 17 eingeschlossenen Zone 18 (Fig. 2) sind parallel zur Längsachse der elektrischen Maschine Kühlerrohre 19 eingebaut, deren Enden in die Öffnungen der Stirnwände 16 eingewalzt sind. Die Rohre 19 nehmen die ganze Zone 18 ein, d. h. sie bilden einen vollständig verteilten Kühler.



   Im Gehäuse 1 sind Längs-Versteifungsrippen 20 angeordnet, welche die Zone 18 in Sektionen 21 teilen. Für die Beblasung der Sektionen 21 mit dem zu kühlenden Gas weist die zylindrische Hülse 17 in Längsrichtung neben den Versteifungsrippen 20 ausgeführte schlitzförmige Ausschnitte 22' und 22" auf, wobei die Ausschnitte 22' zum Einführen des zu kühlenden Gases in die Sektionen 21 und die Ausschnitte 22" zum Abführen des zu kühlenden Gases aus den Sektionen 21 dienen.



   In der zwischen der zylindrischen Hülse 17 und dem Ständerkern 2 liegenden Ringzone 23 sind Verteilungskammern 24 (Fig. 1, 2, 3, 4) und Aufnahmekammern 25 ausgeführt, die durch Radialtrennwände 26 getrennt werden, welche geneigt zur Längsachse der elektrischen Maschine stehen und zwischen den benachbarten Längs-Versteifungsrippen 20 angeordnet sind. Die Radialtrennwände 26 sind so ein gebaut, dass die Verteilungskammern 24 mit den Sektionen 21 nur über die schlitzförmigen Ausschnitte 22' und zwar über die ganze Länge dieser Ausschnitte kommunizieren, die Aufnahmekammern 25 aber mit den Sektionen 21 nur über die schlitzförmigen Ausschnitte 22", nämlich über ihre ganze Länge kommunizieren.

  Da der Ständerkern 2 in der Axialrichtung kürzer als die erforderliche Länge der Verteilungskammern 24 und der Aufnahmekammern 25 ist, sind an den Stirnseiten des Ständerkerns zylindrische Trennwände 27 eingebaut, die zusammen mit der Aussenfläche des Ständerkernes 2 die Ringzone 23 begrenzen. Die zylindrischen Trennwände 27 haben ausserdem die Aufgabe, die Wickelkopfzone der Ständerwicklung 3 aerodynamisch günstig zu umgrenzen. Zu demselben Zweck sind mit den zylindrischen Trennwänden 27 auch ringförmige Trennwände 28 und 29 verbunden. Die ringförmigen Trennwände 28 und 29 sind in der Axialrichtung in einem Abstand von den Stirnwänden 16 angeordnet, und dadurch wird die aerodynamische Kommunikation der Verteilungskammern 24 und der Aufnahmekammern 25 mit dem Innenhohlraum 30 der elektrischen Maschine sichergestellt.

 

   An gegenseitigen Stossstellen sind die beschriebenen Gehäusebauelemente vorwiegend durch Schweissung starr verbunden, als Ausnahme können das Einwalzen der Rohre 19 in die Öffnungen der Stirnwände 16 sowie das unter Spannung erfolgende Einsetzen der zylindrischen Trennwände 27 in die Ausdrehung des Gehäuses 1 angewandt werden. Das letzte Verfahren gestattet es nötigenfalls, den Ständerkern 2 aus dem Gehäuse 1 auszubauen.  



   Die beschriebene Bauart der elektrischen Maschine mit einem ins Gehäuse eingebauten Kühler ermöglicht den Umlauf des zu kühlenden Gases und des Kühlmittels nach dem im folgenden beschriebenen Schema.



   Das Kühlmittel (die Umgebungsluft) wird vom Aussenlüfter 11 an einer Stirnwand des Gehäuses 1 in die Rohre 19 eingeblasen, bewegt sich in den Rohren bis zur anderen Stirn wand des Gehäuses 1 und tritt in den Aussenraum hinaus.



  Die Bewegung der Luft ist in Fig. 1 mit Pfeilen 31 angegeben.



   Das zu kühlende Gas gelangt aus den Aufnahmekammern 25 in den Innenhohlraum 30 der elektrischen Maschine, passiert das System der Ständer-Kühlkanäle 4 und das System der Läufer-Kühlkanäle 9 und wird vom Lüfter 10 in die Verteilungskammern 24 gepresst, wobei der Gasstrom in mehrere Parallelströmungen entsprechend der Anzahl der Kammern 24 geteilt wird. In den Verteilungskammern 24 bewegt sich das zu kühlende Gas in der Richtung der schlitzförmigen Ausschnitte 22' und gelangt in gleichmässigen Strömen durch die ganze Länge der schlitzförmigen Ausschnitte 22' in die Kühlersektionen 21, fliesst in einem gegenüber den Rohren 19 gleichmässigen Strom in der Tangentialrichtung, worauf es durch die schlitzförmigen Ausschnitte 22" in die Aufnahmekammern 25 eintritt. und beim Austritt aus diesen Kammern im Innenhohlraum 30 der elektrischen Maschine wieder einen ungeteilten Strom bildet.

  Die Bewegung des zu kühlenden Gases ist mit den Pfeilen 32 sowie mit den Zeichen   t3    und   (?)    angegeben. wobei das Zeichen   O    die Bewegungsrichtung hinter die Zeichenebene und das Zeichen   O    hinter der Zeichenebene hervor bezeichnen. Da der Geschwindigkeitsvektor des zu kühlenden Gases in den Verteilungs- und Aufnahmekammern 24, 25 gleichzeitig eine axiale und eine tangentiale Komponente (Fig. 3) aufweist, werden in Fig. 2 auch die Zeichen   0- und      ¯(3    benutzt, die eine gleichzeitige Bewegung hinter die Zeichenebene und nach rechts bzw. nach links angeben.



   In Fig. 1, 2, 3 ist eine Ausführungsvariante der elektrischen Maschine mit den Längs-Versteifungsrippen 20 dargestellt, deren Radial- und Axialabmessungen maximal sind, d. h. die Längs-Versteifungsrippen 20 stossen an das Aussengehäuse 15 und den Ständerkern 2 bzw. an die beiden Stirnwände 16 an. Dabei sind die Sektionen 21 der Kühlerzone und die entsprechenden Kammern 24 (sowie 25) in der Ringzone 25 in aerodynamischer Hinsicht vollkommen voneinander isoliert. In diesem Falle kann eine beliebige ganze Zahl von Sektionen einschliesslich Eins und ungerade Zahlen ausgeführt werden.



   Es sind aber Ausführungsvarianten der Längs-Versteifungsrippen 20 mit verkürzten Abmessungen in radialer oder axialer Richtung möglich, wenn diese Massnahme technologische oder sonstige ökonomische Vorteile bringt und die Bedingungen einer genügenden Steifigkeit des Gehäuses 1 nicht verletzt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das beschriebene System zur Erzeugung der Bewegung des zu kühlenden Gases im Innenhohlraum des Gehäuses 1 im Prinzip auch ohne Längs-Versteifungsrippen ausgeführt werden kann.



   Bei der Ausführung der elektrischen Maschine ohne Versteifungsrippen oder mit verkürzten Längs-Versteifungsrippen muss die Symmetrie der benachbarten Radialtrennwände in Bezug auf die schlitzförmigen Ausschnitte gewährleistet sein, was durch V-förmige Anordnung der benachbarten Radialtrennwände erreicht wird.



   Aus den Figuren 5 und 6 ist ersichtlich, dass die V-förmige Anordnung der Radialtrennwände das Überströmen des zu kühlenden Gases in einer tangential gerichteten Strömung aus den Verteilungskammern 24 über die Zone der Kühlerrohre 19 in die Aufnahmekammern 25 bewirkt.



   Aber in den Fällen der Anwendung der Längs-Versteifungsrippen und bei der V-förmigen Anordnung der Radialtrennwände müssen die Versteifungsrippen in den Längs-Symmetrieebenen der Verteilungs- und Aufnahmekammern stehen.



   In den Fig. 7 und 8 ist eine Ausführung der elektrischen Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler und mit einem symmetrischen Kühlsystem, d. h. mit zwei Innenlüftern 10 und zwei zu kühlenden Gasströmungen dargestellt.



   In diesem Falle wird das System der schlitzförmigen Ausschnitte 22' und 22" sowie der Radialtrennwände 26 symmetrisch in bezug auf die mittlere Querebene der elektrischen Maschine ausgeführt, um das Überströmen des zu kühlenden Gases von der linken zur rechten Hälfte der elektrischen Maschine in der Ringzone 23 oder in der Zone 18 in einer längs der Rohre 19 gerichteten Strömung zu verhindern.



   Die beschriebene Gehäusebauart einer elektrischen Maschine kann nicht nur bei vollständig verteiltem (luftgekühltem) Kühler, sondern auch bei Kühlern mit irgendwie in Gruppen zusammengefassten Rohren verwendet werden.



   Bei der in Fig. 9 und 10 dargestellten elektrischen Maschine bilden die Rohre beispielsweise die Sektionen 33 eines z. B. wassergekühlten Kühlers, deren Herstellung gesondert von der elektrischen Maschine erfolgt und die ins Gehäuse 1 durch Durchbrüche in der Stirnwand 16 eingebaut werden. Die Sektionen 33 bestehen aus parallel zur Längsachse der elektrischen Maschine angeordneten und von aussen berippten Rohren 34, Flanschen 35. Deckeln 36 zur Zuführung des zu kühlenden Gases sowie aus Abdichtungswänden 37. Für den Einbau der Sektionen 33 sind im Gehäuse 1 Führungen 38 vorgesehen.



   Der Zusammenbau des Gehäuses der z. B. in Fig. 1 gezeigten elektrischen Maschine umfasst ungefähr folgende technologische Vorgänge. Zuerst werden die Längs-Versteifungsrippen 20 und die beiden Stirnwände 16 verschweisst.



  darauf werden das Aussengehäuse 15, die aus einzelnen Segmenten ausgeführte zylindrische Hülse 17, die Radialtrennwände 26 angeschweisst. Dann baut man die Rohre 19 ein, worauf in der angegebenen Reihenfolge das Ausglühen des Gehäuses und die Bearbeitung der Stirnwände 16, der Längs
Versteifungsrippen 20 und der Radialtrennwände 26 zum Einsetzen des Ständerkerns 2 und der zylindrischen Trennwände 27 erfolgt. Bei Berücksichtigung des letztgenannten
Vorganges kann man feststellen, dass an die Form der Radial trennwände 26 und an die Genauigkeit beim Ausschneiden dieser Trennwände aus einer Metallplatte keine besonderen Anforderungen gestellt werden können. Es ist auch nicht un bedingt notwendig, die Radialtrennwand 26 schraubenför mig zu verbiegen, sie kann auch ein flaches Werkstück darstellen, dessen längere Kanten durch zwei elliptische Kur ven gebildet werden.

  Die Zulässigkeit dieser Form der Trenn wand 26 ist leicht zu erklären, wenn man beachtet, dass die
Radialtrennwand 26 eigentlich einen Teil der zur Längsachse der elektrischen Maschine geneigt stehenden Ebene darstellt, die zwischen zwei zur Achse der elektrischen Ma schine parallel angeordneten zylindrischen Flächen liegt. wel che durch die zylindrische Hülse 17 (Fig. 1) und die Aussen fläche des Ständerkerns 2 gegeben sind. Durch einfache ma thematische Rechnung kann weiterhin nachgewiesen wer den, dass bei einer Anzahl von 4 bis 6 Sektionen 21 das Rohr stück für die Radialtrennwand 26 eine Form von längeren
Seiten haben kann, die nicht durch elliptische Kurven, son dern durch Kreisbögen begrenzt wird, wobei auch ein für das Anschweissen ausreichend genaues Anliegen der Radial trennwände 26 an die zylindrische Hülse 17 sichergestellt wird.

 

   In Fig. 12 (a, b, c) sind die möglichen Formen von Seg menten für die Herstellung der zylindrischen Hülse 17 ge  zeigt. Die in   Fig. 1 2b,    c, dargestellten Segmente ergeben eine bessere Befestigung an die Längs-Versteifungsrippen.



   Die beschriebenen konstruktiven Ausführungsvarianten der elektrischen Maschine zeichnen sich durch folgende wesentliche Vorteile hinsichtlich der Anordnung der Gehäusebauelemente aus. Die mit den Verteilungs- und Aufnahmekammern ausgestattete Ringzone ergibt praktisch keine Vergrösserung der Radialabmessung des Gehäuses und kann in der Regel ohne Schwierigkeiten zwischen den Kühlerrohren und dem Ständerkern angeordnet werden, insofern die Kühlerrohre sich nicht unmittelbar über dem Ständerkern befinden können und am Durchmesser liegen müssen, der grösser als der Durchmesser des Flansches vom Lagerschild ist, welcher seinerseits grösser als der Aussendurchmesser des Ständerkerns infolge der Bolzenverbindung des Lagerschildes 12 mit den Stirnwänden 16 ist.

 

   Somit ist die beschriebene Bauart der elektrischen Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler ein neues Beispiel für die Realisierung der Beblasung von Kühlerrohren mit einem quer zu den Rohren gerichteten und in der Tangentialrichtung strömenden zu kühlenden Gas, wobei diese Bauart auch im Falle eines vollständig verteilten Ringkühlers angewandt werden kann. Sie ergibt eine optimale   Gasge    schwindigkeit in der Kühlerzone, kann ohne technologische Schwierigkeiten hergestellt werden und führt zu keiner Vergrösserung von Abmessungen der elektrischen Maschine. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Elektrische Maschine mit ins Gehäuse eingebautem Kühler, der aus parallel zur Längsachse der elektrischen Maschine angeordneten Rohren besteht, in denen ein Kühlmittel umläuft und die von aussen von einem zu kühlenden Gas beblasen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühler und dem Ständerkern (2) eine von einer Gehäusestirnwand (16) bis zur anderen Gehäusestirnwand (16) reichende zylindrische Hülse (17) eingebaut ist, und im ringförmigen Hohlraum, der durch die zylindrische Hülse (17) einerseits und den Ständerkern (2) sowie durch die an seine Stirnseiten anstossenden zylindrischen Trennwände (27) andererseits gebildet wird, wenigstens zwei Radialtrennwände (26) eingebaut sind, die zur Längsachse der elektrischen Maschine geneigt stehen und den erwähnten ringförmigen Hohl- raum in Verteilungskammern (24) und Aufnahmekammern (25) teilen,
    die mit der Kühlerzone (18) über die in der zylindrischen Hülse (17) längs ihrer Erzeugenden ausgeschnittenen Schlitze (22', 22") kommunizieren, durch die das zu kühlende Gas in die Kühlerzone (18) eingeführt wird und aus dieser Zone (18) austritt, wobei die zum Ein- und Abführen des zu kühlenden Gases bestimmten schlitzförmigen Ausschnitte (22' und 22") in der Tangentialrichtung abwechselnd angeordnet sind.
    UNTERANSPRÜCH E 1. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Radialtrennwände (26) V-förmig angeordnet sind.
    2. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in der zylindrischen Hülse ausgeführten schlitzförmigen Ausschnitte (22' und 22") in den Längssymmetrieebenen der Verteilungs- und Aufnahmekammern (24 bzw. 25) liegen.
    3. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühlerzone (18) Längs-Versteifungsrippen (20) eingebaut sind, die in den Längssymmetrieebenen der Verteilungs- und Aufnahmekammern (24 bzw. 25) liegen.
    4. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum zwischen dem Aussengehäuse (15) und dem Ständerkern (2) Längs-Versteifungsrippen (20) eingebaut sind, wobei die Radialtrennwände (26) zwi schen den benachbarten Versteifungsrippen (20) stehen und somit die Verteilungs- und die Aufnahmekammern (24 bzw.
    25) durch die erwähnten Längs-Versteifungsrippen (20) und die Radialtrennwände (26) gebildet werden.
    5. Elektrische Maschine nach Patentanspruch gekennzeichnet durch die Ausführung der schlitzförmigen Ausschnitte (22' und 22") in der zylindrischen Hülse (17), bei der diese Ausschnitte (22' und 22") unmittelbar an den Längs-Versteifungsrippen (20) liegen.
    6. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass beim symmetrischen Kühlungssystem des Ständerkerns der Gesamtkomplex der in der Zone zwischen dem Aussengehäuse und dem Ständerkern ausgeführten und oben erwähnten Radialtrennwände (26), der schlitzförmigen Ausschnitte (22' und 22") sowie der Versteifungsrippen (20) symmetrisch zur mittleren Querebene der elektrischen Maschine liegt.
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