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PATENTANSPRÜCHE
1. Rotierende elektrische Maschine mit einem Stator (1) mit radial angeordneten Kühlkanälen (10, 10'; 13, 13', 13", 13"'), welche durch im wesentlichen radial verlaufende Distanzierungsstege (15, 15', 15") im Blechpaket (1') des Stators (1) gebildet sind, wobei die Zufuhr des Kühlgases im wesentlichen vom Maschinenluftspalt aus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Maschinenluftspalt (2') zugewandten Ende der Distanzierungsstege (15, 15', 15") Leiteinrichtungen (19, 25, 25', 25", 28,31,36,38, 41,44, 46, 48, 51, 54, 56, 58, 60, 62, 65, 67, 70) zur Umlenkung und Führung des aus dem Maschinenluftspalt (2') austretenden Kühlgases vorgesehen sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Distanzierungssteg (15) eine Leiteinrichtung (25) anschliesst, deren Leitfläche (26) mit dem Distanzierungssteg (15) einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel (a) einschliesst und senkrecht auf der End platte (1") eines Blechpaketes steht (Fig. 4).
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Distanzierungsstege (15, 15') vorgesehen sind, an die sich eine Leiteinrichtung (19) anschliesst, deren Leitfläche (20) den zwischen den Leitflächen (22, 22') der Distanzierungsstege (15, 15') befindlichen Kanal (73) luftspaltseitig abdeckt, wobei die Leitfläche (20) der Leiteinrichtung (19) mit den Distanzierungsstegen (15, 15') einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel (ss) einschliesst (Fig. 3, 5).
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Distanzierungsstege (15, 15') vorgesehen sind, dass die Leiteinrichtungen als Leitkörper (28, 31, 34, 36, 38, 41, 44, 46, 48, 51, 54, 56, 58, 60, 65, 67, 70) ausgebildet sind und der Leitkörper die zwischen den Leitflächen (22, 22') der Distanzierungsstege (15, 15') gebildeten Kanäle (73, 73') luftspaltseitig abdeckt.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkörper (28,31,34,36,38, 41, 44, 46, 48, 51) dachoder prismenförmig ausgebildet sind oder eine abgerundete Gestalt aufweisen (Fig. 6, 7, 10, 11, 14, 15).
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Distanzierungsstege (15, 15') vorgesehen sind, dass der Leitkörper (34, 36, 44, 46, 54, 56) und mindestens ein Distanzierungssteg (15, 15', 15") einstückig ausgebildet sind und aus verformtem Material, vorzugsweise mit T-, L- oder Doppel-T-Profil bestehen, wobei die Leitflächen (35,35'; 37,37'; 45, 45'; 47, 47'; 55; 57) des Leitkörpers (34, 36, 44, 46, 54, 56) eine dach- oder prismenförmige oder eine abgerundete Gestalt aufweisen, und die Distanzierungsstege (15, 15') mitsamt der Leitkörper (34, 36, 44, 46, 54, 56) auf der Endplatte (1') eines Blechpaketes befestigt sind (Fig. 8, 9, 12, 13, 16, 17).
7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (28, 31) aus verformtem Profilmaterial, vorzugsweise mit T-, L. oder Doppel-T-Profil besteht, dessen Leitfläche (29, 29'; 32, 32') eine dachförmige Gestalt aufweisen, und der Leitkörper (28, 31) mit seinen Befestigungsflächen (30, 30'; 33, 33') auf der Endplatte (1') eines Blechpaketes befestigt ist.
8. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen die Rotidrehrichtung weisende erste-Fläche (39, 42) des Leitkörpers (38, 41) den Leitflächen (22, 22') der Distanzierungsstege (15, 15') fluchtet und als Leitfläche (39, 42) für einen ersten Kühlkanal (13) dient und die zweite (39', 42') als Leitfläche (39', 42') für einen zweiten Kühlkanal (13') dient (Fig. 10, 11).
9. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkörper (48, 51) eine abgerundete Leitfläche (49, 52) aufweist (Fig.14,15).
10. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitkörper (58, 60) einen entgegen der Kühlgasströmung weisenden nasenförmigen Vorsprung mit den Leitflächen (59, 59'; 61, 61') aufweist, und dessen Basisfläche (59", 61") die Kanäle (73, 73') zwischen den Distanzierungsstegen (15, 15') abdeckt (Fig. 18, 19).
11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzierungssteg (15) aus einem Profilmaterial, vorzugsweise mit L-, T- oder Doppel-T-Profil besteht und am luftspaltseitigen Ende gegen die Kühlgasströmungsrichtung abgebogen ist und die Leiteinrichtung (62) selbst bildet (Fig. 20).
12. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzierungssteg (15) rechteckigen Querschnitt aufweist, dessen luftspaltseitiges Ende spitz ausläuft und gegen die Kühlgasströmung hin abgebogen ist und den Leitkörper bildet (Fig. 21).
13. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Distanzierungsstege (15, 15', 15") ausgehend vom Maschinenluftspalt radial nach aussen divergieren und den Leitkörper (67) selbst bilden (Fig. 22, 23).
14. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorblechpaket (1') zusätzliche Ausnehmungen mit Nutkeilprofil aufweist, und der Leitkörper (70) als Nutkeil ausgebildet ist (Fig. 24).
15. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei mehreren Distanzierungsstegen (15, 15', 15") an jeden Distanzierungssteg eine Leiteinrichtung (25, 25', 25") anschliesst, deren Leitflächen (26, 26', 26") mit den Distanzierungsstegen (15, 15', 15") einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel (a) einschliessen und senkrecht auf der Endplatte (1") eines Blechpaketes stehen (Fig. 25, 26).
Die Erfindung bezieht sich auf eine rotierende elektrische Maschine mit einem Stator mit radial angeordneten Kühlkanälen, welche durch im wesentlichen radial verlaufende Distanzstege im Blechpaket des Stators gebildet sind, wobei die Zufuhr des Kühlgases im wesentlichen vom Maschinenluftspalt aus erfolgt.
Die Abführung der während des Betriebes einer rotierenden elektrischen Maschine im Statorblechpaket und der Statorwicklung entstehenden elektrischen Verluste erfolgt mehrheitlich durch ein gasförmiges Kühlmedium, welches durch radial angeordnete Kühlkanäle im Blechpaket geleitet wird.
Diese erstrecken sich von der Statorbohrung bis zum Blechrücken und unterteilen das Statorblechpaket über seine gesamte axiale Länge in einzelne Pakete.
Diese Stege bestehen bei kleinen rotierenden elektrischen Maschinen ganz aus Eisen und bei grösseren Maschinen im Bereich der niedrigen magnetischen Induktion im Blechrükken aus Eisen und im Bereich der Zähne mit der höheren magnetischen Induktion aus Messing oder aus nichtmetallischem Werkstoff, und sind auf einem Endblech der Pakete durch Aufnieten oder Punktschweissen befestigt. Diese Stege dienen neben der Distanzierung der jeweils die Kühlkanäle begrenzenden Endbleche gleichzeitig zur Kühlmittelführung.
Die Rotation des Rotors verursacht eine Anströmung des Kühlmediums an die Kühlkanäle im Bereich der Dachflächen der Statorzähne unter stets gleichem Winkel, welcher annäherungsweise die Tangentialebenen des Rotors und des Stators einschliesst.
Bei den heute üblichen Anordnungen von Distanzierungsstegen, wie sie beispielsweise von Wiedemann/Kellenberger in Konstruktion elektrischer Maschinen , Springer Verlag 1967, Seite 264, beschrieben werden, treten beim Übergang
des Kühlmediums vom Maschinenluftspalt in die Statorkühlkanäle Ablösungen des Kühlgasstromes von den begrenzenden Flächen der Statorwicklungsleiter der Nutkeile und der Distanzierungsstege auf, wodurch ein Teil des freien Querschnittes der Kühlkanäle dem Kühlgasstrom versperrt wird.
Aus diesen Querschnittskontraktionen resultieren Strömungsverluste und eine verminderte Kühlleistung. Ausserdem wird der Geräuschpegel der Maschine verstärkt. Um die Kontraktion des Strömungsquerschnittes zu vermindern, hat man bereits die Nutkeile mit Fasen (Ausnehmungen) versehen.
Dadurch erhält man aber, besonders wenn mehrere Distanzierungsstege zwischen den Zahnflanken des Stators angeordnet sind, mehrere parallelgeschaltete Strömungswege, die ungleichmässig vom durchströmenden Kühlmedium beaufschlagt werden, da die Kontraktion im abgefassten Nutenkeil kleiner ist als an den scharfkantigen Enden der Distanzierungsstege. Ausserdem trägt bei den derzeitigen Anordnungen der Distanzierungsstege die Kühlkanalausbildung zwischen den Distanzierungsstegen nicht zur Kühlung der in den Nuten befindlichen Leiter bei.
In der DE C 412 513, insbesondere Fig. 3, werden Nutkeile mit Fasen aufgezeigt sowie Distanzierungsstege, die an dem dem Maschinenluftspalt zugewandten Ende durch entsprechende Krümmung zur Umlenkung der Kühlluft beitragen.
Die DE A 1 613 197 beschreibt eine Kühlanordnung einer elektrischen Maschine, bei der die Distanzierungsstege als Kühlrohre derart angeordnet sind, dass der Gasstrom durch radiale Kühlschlitze zwischen den Teilblechpaketen vom Maschineninneren her nach aussen strömt.
Die FR A 782 561 hat ebenfalls Leiteinrichtungen zur Führung und Umlenkung des Kühlgases an dem dem Maschinenluftspalt zugewandten Ende zum Gegenstand.
Gemäss diesem Lösungsweg wird das Kühlgas vom Statorrücken aus durch radiale Kühlschlitze dem Maschinenluftspalt zugeführt, wobei eine erste Leiteinrichtung für eine Umlenkung in die tangentiale Richtung und eine zweite Leiteinrichtung für eine Umlenkung in die radiale, auswärts gerichtete Kühlgasströmung sorgen.
In der DE C 317999 werden die mannigfaltigsten geometrischen Formen zur Kühlgasführung sowohl im Rotor- als auch für Statorblechpaket im Wicklungsbereich aufgeführt, wobei die Kühlgasströmung stets zum Luftspalt zielt.
Ausgehend vom vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine rotierende elektrische Maschine mit von im wesentlichen radial verlaufenden Distanzierungsstegen im Statorblechpaket zu schaffen, deren Anordnung in optimaler Weise der Kühlmittelströmung angepasst werden kann, mit denen eine höhere Kühlwirkung erzielt und dadurch die Leistung der Maschine erhöht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass an dem dem Maschinenluftspalt zugewandten Ende der Distanzierungsstege Leiteinrichtungen zur Umlenkung und Führung des aus dem Maschinenluftspalt austretenden Kühlgases vorgesehen sind.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: - Der Strömungswiderstand für das Kühlgas wird in den Kühlkanälen im Bereich der Statorzähne durch Verminderung von Verwirbelungen verkleinert. Dadurch kann an diesen kritischen Stellen der Querschnitt der Kühlkanäle vollständig für die Kühlgasströmung genutzt werden.
- Strömungswege zwischen zwei oder mehreren Distanzierungsstegen, die nicht wesentlich zu einer Kühlung der Statorwicklung beitragen, werden eliminiert.
- Durch die verbesserte Kühlwirkung kann bei gleicher axialer Breite der Kühlkanäle der Stator der elektrischen Maschine höher ausgelastet werden.
Gemäss Anspruch 2 schliesst sich an den Distanzierungssteg eine Leiteinrichtung an, deren Leitfläche mit dem Distanzierungssteg einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel a einschliesst und senkrecht auf der Endplatte eines Blechpaketes steht.
Entsprechend Anspruch 3 sind mindestens zwei Distanzierungsstege vorgesehen, an die sich eine Leiteinrichtung anschliesst, deren Leitfläche den zwischen den Leitflächen der Distanzierungsstege befindlichen Kanal luftspaltseitig abdeckt, wobei die Leitfläche der Leiteinrichtung mit den Distanzierungsstegen einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel ss einschliesst.
Der Vorteil gemäss den Weiterausbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 2 und 3 ist insbesondere darin zu sehen, dass sowohl die Distanzierungsstege als auch die Leiteinrichtungen auf einfache Weise aus den gleichen Bauelementen gefertigt werden können und dass der zwischen den Distanzierungsstegen befindliche Kanal, durch welchen Kühlgas strömt, das nicht wesentlich zur Kühlung der elektrischen Maschine nutzbar gemacht werden kann, verschlossen wird.
Nach Anspruch 4 sind mindestens zwei Distanzierungsstege vorgesehen und die Leiteinrichtungen sind als Leitkörper ausgebildet, und der Leitkörper deckt den zwischen den Leitflächen der Distanzierungsstege gebildeten Kanal luftspaltseitig ab.
Hierdurch wird das Kühlgas bei der Umlenkung vom Maschinenluftspalt in die radialen Kühlkanäle in optimaler Weise geführt.
Gemäss Anspruch 5 sind die Leitkörper dach- oder prismenförmig ausgebildet oder weisen eine abgerundete Gestalt auf. Auf diese Weise kann den unterschiedlichen Erfordernissen bei gasgekühlten elektrischen Maschinen nachgekommen und die Kühlgasumlenkung im kritischen Bereich beim Übertritt vom Maschinenluftspalt in die radialen Statorkühlkanäle in optimaler Weise den jeweiligen Maschinentypen angepasst werden.
Nach Anspruch 6 sind mindestens zwei Distanzierungsstege vorgesehen, und der Leitkörper und mindestens ein Distanzierungssteg sind einstückig ausgebildet und bestehen aus verformtem Profilmaterial, vorzugsweise mit T- oder Doppel-T-Profil, wobei die Leitflächen des Leitkörpers eine dach- oder prismenförmige oder eine abgerundete Gestalt aufweisen, und die Distanzierungsstege mitsamt dem Leitkörper sind auf der Endplatte eines Blechpaketes befestigt.
Der Vorteil des Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäss Anspruch 6 besteht insbesondere darin, dass die einstückige Ausführungsform von Distanzierungsstegen und Leitkörpern eine einfache Einbauweise ermöglicht und dass dadurch eine kompakte Kühlgasumlenkungs- und -führungs Einrichtung geschaffen werden kann.
Entsprechend Anspruch 7 besteht der Leitkörper aus verformtem Profilmaterial, vorzugsweise mit L- oder Doppel-T Profil, dessen Leitflächen eine dachförmige Gestalt aufweisen, und der Leitkörper mit seinen Befestigungsflächen auf der Endplatte eines Blechpaketes befestigt ist. Hierdurch können sowohl Distanzierungssteg als auch Leitkörper auf einfache Weise aus den gleichen Bauelementen hergestellt werden.
Nach Anspruch 8 fluchtet die gegen die Rotordrehrichtung weisende erste Fläche des Leitkörpers mit den Leitflächen der Distanzierungsstege und dient als Leitfläche für einen ersten Kühlkanal und die zweite Fläche dient als Leitfläche für einen zweiten Kühlkanal.
Gemäss Anspruch 9 weist der Leitkörper eine abgerundete Leitfläche auf.
Nach Anspruch 10 weist der Leitkörper einen entgegen der Kühlgasströmung weisenden nasenförmigen Vorsprung mit den Leitflächen auf, und dessen Basisfläche deckt den Kanal zwischen den Distanzierungsstegen ab. Mit Hilfe der unterschiedlichen geometrischen Ausbildungsformen der Leitkörper entsprechend Anspruch 8, 9 und 10 kann den spezifischen Anforderungen hinsichtlich einer optimalen Kühlgasumlenkung und -führung Rechnung getragen werden.
Entsprechend Anspruch 11 besteht der Distanzierungssteg aus einem Profilmaterial, vorzugsweise mit L-, T- oder Doppel-T-Profil, und ist am luftspaltseitigen Ende gegen die Kühlgaströmungsrichtung abgebogen und bildet die Leiteinrichtung selbst.
Nach Anspruch 12 weist der Distanzierungssteg rechteckigen Querschnitt auf, dessen luftspaltseitiges Ende läuft spitz aus und ist gegen die Kühlgasströmung hin abgebogen und bildet den Leitkörper selbst.
Mit der Anordnung der Leitkörper gemäss den Ansprüchen 11 und 12 ist bei einfachem Aufbau eine optimale Kühlgasumlenkung und -führung erzielbar.
Entsprechend Anspruch 13 divergieren zwei oder mehrere Distanzierungsstege ausgehend vom Maschinenluftspalt radial nach aussen und bilden den Leitkörper selbst. Hierbei können ebenfalls die Distanzierungsstege auf einfache Weise mit dem Leitkörper kombiniert werden.
Nach Anspruch 14 weist das Statorblechpaket zusätzliche Ausnehmungen mit Nutkeilprofil auf und der Leitkörper ist als Nutkeil ausgebildet. Hierdurch wird eine sehr stabile Ausbildungsform der Leitkörper geschaffen, welche vorzugsweise für grössere Maschinentypen geeignet ist.
Gemäss Anspruch 15 schliesst sich bei mehreren Distanzierungsstegen an jeden Distanzierungssteg eine Leiteinrichtung an, deren Leitflächen mit den Distanzierungsstegen eine gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel einschliessen und senkrecht auf der Endplatte eines Blechpaketes stehen.
Mit Hilfe dieser Anordnung kann bei rotierenden, elektrischen Maschinen, die einen sehr grossen Kühlstrom benötigen und eine hohe elekrische Belastung im Statorblechpaket aufweisen, der gesamte Querschnitt der Kühlkanäle, auch derjenige zwischen den Distanzierungsstegen, für die Kühlgasführung genutzt werden. Daraus ergibt sich eine verbesserte Kühlung des Statorzahnes sowie eine verminderte Durchströmgeschwindigkeit im Statorzahnbereich und ein geringer Druckabfall.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe elektrische Maschine in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine teilweise Ansicht auf einen Endabschnitt des Statorblechpakets von der Statorbohrung aus gesehen;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt (III-III in Fig. 2) durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer ersten Variante einer Leiteinrichtung gemäss Fig. 2, mit zwei Distanzierungsstegen sowie einer Leiteinrichtung;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer zweiten Variante einer Leiteinrichtung mit einem Distanzierungssteg sowie einer Leiteinrichtung:
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Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich gemäss der ersten Variante der Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einer Leiteinrichtung;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer dritten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und einem dachförmig ausgebildeten Leitkörper;
Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer vierten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einem dachförmig ausgebildeten Leitkörper;
Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer fünften Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und dachförmig ausgebildetem Leitkörper;
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Fig. 9 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer sechsten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und dachförmig ausgebildetem Leitkörper;
Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer siebten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und einem prismenförmig ausgebildeten Leitkörper;
Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer achten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einem prismenförmig ausgebildeten Leitkörper;
Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer neunten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und einem prismenförmig ausgebildeten Leitkörper;
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Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer zehnten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einem prismenförmig ausgebildeten Leitkörper;
Fig. 14 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer elften Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und einem Leitkörper mit gebogener Leitfläche;
Fig. 15 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer zwölften Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einem Leitkörper mit gebogener Leitfläche;
Fig. 16 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer dreizehnten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und gebogenem Leitkörper;
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Fig. 17 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer vierzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und gebogenem Leitkörper;
Fig. 18 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer fünfzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und einem nasenförmig gebogenen Leitkörper;
Fig. 19 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer sechzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und einem nasenförmig gebogenen Leitkörper;
Fig. 20 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer siebzehnten Variante einer Leiteinrichtung, wobei ein Distanzierungssteg abgebogen ist und die Leiteinrichtung selbst bildet;
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Fig. 21 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer achtzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit rechteckigem Querschnitt und nasenförmigem Vorsprung;
Fig. 22 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer neunzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und V-förmigem Profil;
Fig. 23 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer neunzehnten Variante einer Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und V-förmigem Profil;
Fig. 24 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich mit einer zwanzigsten Variante einer Leiteinrichtung nutkeilförmig ausgebildet;
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Fig. 25 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich gemäss der zweiten Variante der Leiteinrichtung mit zwei Distanzierungsstegen und zwei Leiteinrichtungen;
Fig. 26 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket im Statorzahnbereich gemäss der zweiten Variante der Leiteinrichtung mit drei Distanzierungsstegen und drei Leiteinrichtungen.
In Fig. list ein Stator 1 und ein Rotor 2 in einem Gehäuse 3 angeordnet. Der Rotor 2 ist in Schildlagern 4 gelagert, und auf der Rotorwelle 5 innerhalb der Schildlager 4 ist beidseits jeweils ein Axiallüfter 6 angebracht.
In Fig. list der Kühlkreislauf schematisch ersichtlich, wobei die Kühlgasführung mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist. Die Axiallüfter 6 fördern das Kühlgas zuerst zu einem Teil durch die radialen Kühlkanäle 10' des Rotors 2 und zum anderen Teil direkt in den Maschinenspalt 2', von welchem es in die radialen Kühlkanäle 10 des Stators 1 übertritt. Zwischen dem Blechrücken des Stators 2 und dem Gehäuse 3 befindet sich eine Kühlluftkanaltrennwand 9, dadurch wird ein Innenluftkühlkanal 8 und ein Aussenluftkühlkanal 7 gebildet.
Nach dem Verlassen der radialen Kühlkanäle 10 des Stators 1 strömt das Kühlgas zuerst durch den Innenluftkühlkanal 8 und wird schliesslich durch den Aussenluftkühlkanal 7 wiederum dem Axiallüfter 6 zugeführt.
Fig. 2 zeigt eine teilweise Ansicht auf das Statorblechpaket 1' von der Statorbohrung 17 aus gesehen und Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das Statorblechpaket 1' im Bereich der Statorzahnkühlkanäle 13, 13', senkrecht zur Maschinenachse mit Blick auf die Endplatte 1" der Kühlkanäle 13, 13'. Die in Fig. 1 dargestellten radialen Kühlkanäle 10 des Stators 1 sind in Fig. 2 und 3 in dem dem Maschinenluftspalt zugewandten Teil im Statorzahnbereich mit den Bezugsziffern 13, 13', 13" und 13"' bezeichnet. Das Statorblechpaket 1' wird, wie in Fig.
2 ersichtlich, mittels Druckfinger 12, von denen in Fig. 2 nur ein einziger dargestellt ist, und einer Pressplatte 12' zusammengehalten. Die Wicklungsleiter 18 und 18' sind durch Nutkeile 14 befestigt. Im Zentrum des Statorzahnes zwischen den beiden elektrischen Leitern 18 und 18' sind in Fig. 3 die beiden L-profilförmigen Distanzierungsstege 15 und 15' angeordnet, und sie sind mit ihren Befestigungsflächen 23, 23' auf dem Endblech 1" des Statorblechkörpers 1' durch Punktschweissen oder durch Nieten befestigt. Die Befestigungsstellen sind mit der Bezugsziffer 24 bezeichnet. In Fig. 2 sind die Distanzierungsstege 15 und 15' durch die Leiteinrichtung 19 verdeckt.
Die Leiteinrichtung 19 befindet sich an den dem Maschinenluftspalt zugewandten Ende der Distanzierungsstege 15, 15' in geneigter Position gegenüber der radialen Ausrichtung der Distanzierungsstege 15, 15', welche mit dem Winkel B bezeichnet ist. Die Leiteinrichtung 19 ist in geringer Distanz von der Statorbohrung 17 entfernt in den Statorzahn hinein versetzt.
In Fig. 2 sind zwei obere, dem Statorende zugewandte benachbarte Kühlkanäle 13, 13' und zwei untere benachbarte Kühlkanäle 13", 13" dargestellt, wobei alle Kühlkanäle 13, 13', 13", 13"' senkrecht zur Maschinenachse verlaufen. Die Breite der Kühlkanäle 13, 13'; 13", 13"' wird durch die Dimensionierung der distanzierenden Leitflächen 22, 22' der Leiteinrichtungen 19, 19' bestimmt.
In Fig. 3 ist gut zu erkennen, dass die Kühlkanäle 13, 13' durch die Flanken 16, 16' der Wicklungsleiter 18, 18' und durch die distanzierenden Leitflächen 22, 22' der Distanzierungsstege 15, 15' begrenzt sind. Die Nutkeile 14 sind mit Ausnehmungen (Fasen) 14' versehen, um den Eintrittquerschnitt der Kühlkanäle 13, 13'; 13", 13" zu vergrössern. Das Kühlgas wird, wie in Fig. 3 ersichtlich ist, gemäss der Pfeilrichtung 11' aus dem Maschinenluftspalt 2' aufgrund der Rotation des Läufers den Kühlkanälen 13, 13' zugeführt und strömt dort entlang den Flanken 16, 16' der Wicklungsleiter 18,18' und kühlt diese.
Aus Gründen besserer Übersichtlichkeit ist nur ein Kühlgasführungspfeil 11' im Maschinenluftspalt 2' dargestellt. Es ist selbstverständlich, dass die Anströmung der radialen Kühlkanäle 13, 13' mit Kühlgas auch bei allen anderen über die Statorbohrung 17 verteilten, nicht dargestellten Kühlkanäle unter gleichen Bedingungen geschieht. Das Kühlgas wird durch die im Winkel Q gegenüber der Radialen geneigte Leiteinrichtung 19 umgelenkt und geführt. Diese Anordnung bei der Leiteinrichtung stellt infolge der strömungsgünstigen Kühlgasumlenkung und -führung in diesem kritischen Bereich von Übergang des Maschinenluftspaltes 2' in die Kühlkanäle 13, 13' sicher, dass das Kühlgas in diesen Zonen in weitaus geringerem Masse verwirbelt wird als bei herkömmlichen Anordnungen. Die Kühlgasführung in den Kühlkanälen 13, 13' ist schematisch niit dem Pfeil 11 dargestellt.
Zusätzlich zu dieser günstigen Kühlgasumlenkung und -führung wird eine annähernd symmetrische Kühlstrombeaufschlagung der Kühlkanäle 13, 13' erzielt. Daraus resultiert eine bessere Kühlung, da infolge eines kleineren Widerstand beiwertes eine grössere Kühlgasmenge pro Zeiteinheit durch die Kühlkanäle 13, 13' fliessen kann. Darüber hinaus tritt an den Flanken 16, 16' der elektrischen Leiter 18, 18' eine annä- hernd gleich grosse Kühlmittelgeschwindigkeit auf, wodurch eine Homogenität der Kühlung über den gesamten Stator 1 erzielt werden kann. Durch die Leitfläche 20 der Leiteinrichtung 19 werden die Enden der Distanzierungsstege 15, 15' vollständig abgedeckt und gegen den Kühlgasstrom verschlossen.
Damit wird vermieden, dass das Kühlgas in den Kanal 73 zwischen den Distanzierungsstegen 15, 15' hindurchgelangen kann und somit für die Kühlung der Leiter 18, 18' verlorengeht. Die Leiteinrichtung 19 ist in Fig. 3 als L-Profilstück ausgebildet. Der eine Schenkel 21 dient zur Befestigung auf dem Endblech 1". Der andere Schenkel bildet die Leitfläche 20. Alternativ hierzu kann die Leiteinrichtung 19 als mit den beiden Leitflächen 22, 22' der Distaniierungsstege 15, 15' verbundenen Blechstreifen ausgebildet sein.
In Fig. 4 schliesst sich an den Distanzierungssteg 15 eine L-profilförmig ausgebildete Leiteinrichtung 25 an. Die Leiteinrichtung 25 weist dasselbe Profil wie der Distanzierungssteg 15 auf und schliesst mit der radialen Richtung des Distanzierungssteges 15 einen spitzen Winkel CL ein, wobei sich die distanzierenden und das Kühlgas umlenkenden und führenden Leitflächen 22, 26 des Distanzierungssteges 15 und der Leiteinrichtung 25 in einer Ebene parallel zur Maschinenachse befinden und die Leitflächen 26 der Leiteinrichtung 25 dem Maschinenluftspalt 2' zugewandt sind und sich die Befestigungsflächen 23, 27 des Distanzierungssteges 15 und der Leiteinrichtung 25 in einer Ebene befinden, welche parallel zur Senkrechten der Maschinenachse verläuft.
Distanzierungssteg 15 und Leiteinrichtung 25 können vorteilhaft einstückig ausgebildet sein, wobei das abgebogene Ende des Distanzierungssteges die Leiteinrichtung bildet.
Fig. 5 zeigt im Prinzip die gleiche Anordnung der Leiteinrichtung 19, wie in Fig. 2 bereits dargestellt und beschrieben wurde. Die Leiteinrichtung 19 ist in Fig. 5 länger dimensioniert und somit für grössere Zahnbreiten im Stator geeignet.
Dies erfordert zur mechanischen Versteifung allerdings einen weiteren Distanzierungssteg 15". Auch hier kann die Leiteinrichtung 19, die die Kanäle 73, 73' abdeckt, aus einem L-Profil gebildet sein.
Die nachfolgenden Figuren 6 bis 26 zeigen Vertikalschnitte durch das Statorblechpaket 1' im Statorzahnbereich analog zu den Fig. 2, 3, 4 und 5 mit jeweils Weiterbildungen der Leiteinrichtungen bzw. Leitkörper. In den nachfolgenden Figuren 6 bis 26 sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 6 besteht der Leitkörper 28 aus einem verformten L-Profil, wobei die Befestigungsflächen (30, 30') des Leitkörpers 20 als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet sind, welche paarweise symmetrisch vor den Distanzierungsstegen 15, 15' angeordnet sind, und die Leitflächen 29, 29' des Leitkörpers 28 weisen eine dachförmige Gestalt auf. Die dachförmige Gestalt des Leitkörpers 28 ist symmetrisch in bezug auf die radiale Richtung der Distanzierungsstege 15, 15' ausgerichtet und die Leitflächen 29, 29' schliessen mit der Radialen der Distanzierungsstege 15, 15' einen spitzen Winkel ein. Der dachförmige Leitkörper 28 erstreckt sich in Höhe und Breite über die Distanzierungsstege 15, 15' und schliesst den Kanal 73 ab.
Fig. 7 zeigt die gleiche Leitkörperausbildung wie Fig. 6, jedoch ist diese Ausbildungsform gemäss Fig. 7 für grössere Maschinen besser geeignet.
In Fig. 7 besteht der Leitkörper 31 aus einem verformten L-Profil, wobei die die Befestigungsflächen 33, 33' des Leitkörpers 31 einmal als rechtwinkliges Dreieck und zum anderen trapezförmig ausgebildet sind. Die Leitflächen 32, 32' des Leitkörpers 31 weisen eine dachförmige Gestalt auf, welche symmetrisch in bezug auf die radiale Richtung der Distanzierungsstege 15, 15' ausgerichtet ist. Die dachförmige Gestalt des Leitkörpers schliesst einen stumpfen Winkel ein. Zur mechanischen Verstärkung des Leitkörpers 31 ist ein weiterer Distanzierungssteg 15" vorgesehen.
Fig. 8 stellt eine Weiterbildung des Leitkörpers gegenüber Fig. 6 dar. Dabei ist der Leitkörper 34 und mindestens zwei Distanzierungsstege 15, 15' einstückig ausgebildet und bestehen aus einem verformten L-Profil, wobei die Leitflächen 35, 35' des Leitkörpers 34 eine dachförmige Gestalt aufweisen, welche symmetrisch in bezug auf die radiale Richtung der Distanzierungsstege 15, 15' ausgerichtet ist und mit der Radialen der Distanzierungsstege 15, 15' einen spitzen Winkel einschliessen, und die Distanzierungsstege 15, 15' sind nur mit den Befestigungsflächen 23, 23' der Distanzierungsstege 15, 15' befestigt.
In Fig. 9 weisen die Leitflächen 37, 37' des dachförmigen Leitkörpers 36 einen stumpfen Winkel auf, und es sind drei Distanzierungsstege 15, 15', 15" vorgesehen. Diese Anordnung eignet sich besonders für grösser dimensionierte Maschinentypen.
Wie in Fig. 8 und 9 ersichtlich, werden die Kanäle 73, 73' durch die Leitkörper 34 und 36 abgedeckt und verschlossen.
Die nachfolgenden Figuren 10, 11, 12, 13 zeigen eine prismatische Ausbildungsform der Leitkörper.
In Fig. 10 umfasst die eine Kathete 40 des Leitkörpers 38 die Höhe und Breite der Distanzierungsstege 15, 15' und schliesst diese ab. Die andere Kathete 39 des Leitkörpers 38 fluchtet mit der Leitfläche 22 des Distanzierungssteges 15.
Diese dient als Leitfläche für einen ersten Kühlkanal, und die Hypotenuse 39 des Leitkörpers 38 dient als Leitfläch.e 39 für einen zweiten Kühlkanal 13'.
Die Ausbildungsform des Leitkörpers 41 gemäss Fig. 11 mit seinen Leitflächen 42, 42' und seiner die Distanzierungsstege 15, 15', 15" abschliessenden Basisfläche 43 ist die gleiche wie in Fig. 10, lediglichegrösser dimensioniert.
In Fig. 12 ist eine Weiterbildung des Leitkörpers 38 dargestellt. Hierbei sind der Leitkörper und mindestens zwei Distanzierungsstege 15, 15' einstückig ausgebildet. Die Leitflächen 45, 45' sind prismaförmig ausgebildet und eine erste Leitfläche 47 bildet eine geradlinige Verlängerung der Leitfläche 22 des ersten Distanzierungssteges 15. Eine zweite Leitfläche 45' verbindet die Leitfläche 22 des ersten Distanzierungssteges 15 und die Leitfläche 22' des zweiten Distanzierungssteges 15'. Die Leitflächen 45, 45' des Leitkörpers 44 und diejenigen der Distanzierungsstege 15, 15' sind nur mit den Befestigungsflächen 23, 23' der Distanzierungsstege 15, 15' befestigt.
Fig. 13 zeigt den Leitkörper 46 mit seinen Leitflächen 47, 47' in derselben Weise wie in Fig. 12 dargestellt, jedoch wiederum nur grösser dimensioniert.
Wie in Fig. 10, 11, 12, 13 dargestellt, werden die Kanäle 73, 73' durch die Leitkörper 38,41,44,46 abgedeckt und verschlossen.
Gemäss Fig. 14 sind mindestens zwei Distanzierungsstege 15, 15' angeordnet, und der Leitkörper 48 ist aus einem Profilstück mit einer ebenen Basisfläche 50 und einer abgerundeten Leitfläche 49 gebildet, wobei die ebene Basisfläche 50 des Profilstückes die Höhe und Breite der Distanzierungsstege 15, 15' umfasst und den Kanal 73 abschliesst.
In Fig. 15 sind drei Distanzierungsstege 15, 15', 15" angeordnet, und der Leitkörper 51 ist ebenfalls aus einem Profilstück mit einer ebenen Basisfläche 53 und einer abgerundeten Leitfläche 52 gebildet, wobei die ebene Basisfläche 53 des Profilstückes die Höhe und Breite der Distanzierungsstege 15, 15', 15" umfasst und die Kanäle 73, 73' abschliesst. Die Ausbildungsform und Anordnung des Leitkörpers 51 ist wiederum für grössere Maschinen mit grossen Zahnbreiten im Stator geeignet.
Wie in Fig. 6 ersichtlich ist, sind der Leitkörper 54 und zwei Distanzierungsstege 15, 15' einstückig ausgebildet und bestehen aus einem verformten L-Profil. Die Leitfläche 55 des Leitkörpers 54 ist halbkreisförmig abgerundet und in bezug auf die radiale Richtung der Distanzierungsstege 15, 15' symmetrisch ausgerichtet. Der Leitkörper 54 und die Distanzierungsstege 15, 15' sind nur mit den Befestigungsflächen 23, 23' der Distanzierungsstege 15, 15' befestigt.
Entsprechend Fig. 17 sind der Leitkörper 56 und zwei Distanzierungsstege 15', 15" einstückig ausgebildet und bestehen aus einem verformten L-Profil. Die Leitfläche 57 des Leitkörpers 56 ist ebenfalls abgerundet ausgebildet und ist in bezug auf die radiale Richtung der Distanzierungsstege 15, 15', 15" symmetnschausgerichtet. Der Leitkörper 56 und die Distanzierungsstege 15, 15',15" sind nur mit den Befestigungsflächen 23,23' der Distanzierungsstege 15, 15', 15" befestigt. Ebenfalls ist diese Ausbildungsform und Anordnung des Leitkörpers 56 für grössere Maschinentypen vorteilhaft.
Die Ausführungsform der Leitkörper 54, 56 gemäss Fig.
16 und 17 schliessen gleichfalls die Kanäle 73, 73' ab.
Aus Fig. 18 ist ersichtlich, dass der Leitkörper 58 mit seiner ebenen Basisfläche 59" die Höhe und Breite der Distanzierungsstege 15, 15' umfasst und den Kanal 73 abschliesst.
Die beiden Leitflächen 59, 59' des Leitkörpers 58 sind nasenförmig in Kühlgasströmungsrichtung abgebogen.
Fig. 19 zeigt den Leitkörper 60, mit den ebenfalls nasenförmig abgebogenen Leitflächen 61, 61' und der Basisfläche 61".
In Fig. 20 weist der Distanzierungssteg 15 ein L-förmiges Profil auf und bildet die Leiteinrichtung 62 selbst. Distanzierungssteg 15 verläuft in radialer Richtung, und die Leitfläche 63 der Leiteinrichtung 62 ist an seinem, dem Maschinenspalt zugewandten Ende gegen die Kühlgasströmungsrichtung abgebogen.
Fig. 21 zeigt eine Ausführungsform eines Leitkörpers 65 bei der der Distanzierungssteg ein rechteckiges Profil aufweist und den Leitkörper 65 selbst bildet. Der Leitkörper 65 verläuft in radialer Richtung und verläuft an seinem, dem Maschinenluftspalt 2' zugewandten Ende spitz und ist gegen die Kühlgasströmungsrichtung nasenförmig abgebogen.
In Fig. 22 und 23 bilden die L-profilförmig ausgebildeten Distanzierungsstege den Leitkörper 67 selbst, indem sie gegenüber der radialen Richtung symmetrisch zusammenlaufen und sich die Leitflächen 68, 68' des Leitkörpers 67 zu dem dem Maschinenluftspalt 2' zugewandten Ende hin verjüngen.
Fig. 23 zeigt die kompaktere Ausbildungsform für grös sere Maschinen mit drei Distanzierungsstegen mit den Befestigungsflächen 69, 69', 69".
In Fig. 22 und 23 werden ebenfalls den Kanälen 73, 73', welche nur einen kleinen Beitrag zur Maschinenkühlung liefern, abgedeckt und verschlossen.
In Fig. 24 sind drei Distanzierungsstege 15, 15', 15" angeordnet, und der Leitkörper 70 weist die Form eines Nutkeiles auf, wobei dessen Basisfläche 72 die Höhe und Breite der Distanzierungsstege 15, 15', 15" umfasst und diese abschliesst. Die Leitflächen 71, 71' sind symmetrisch in radia ler Richtung angeordnet.
In Fig. 25 und 26 schliesst sich an jeder Distanzierung 15, 15', 15" eine Leiteinrichtung 25, 25', 25" an, wobei deren Leitflächen 26, 26', 26" mit den Distanzierungsstegen 15, 15', 15" einen gegen die Rotordrehrichtung weisenden spitzen Winkel a einschliesst und senkrecht auf der Endplatte 1" eines Blechpaketes stehen. Mit dieser Anordnung wird das Kühlgas nicht nur durch die Kühlkanäle 13, 13', 13", 13" geführt, sondern gleichzeitig auch durch die zwischen den Distanzierungsstegen 15, 15', 15" befindlichen Kühlkanäle 73, 73'. Dies ist erforderlich bei rotierenden, elektrischen Maschinen, die einen sehr grossen Kühlstrom benötigen und eine hohe elektrische Belastung im Statorblechpaket 1' aufweisen.
Distanzierungssteg 15 und Leiteinrichtung 25, Distanzierungssteg 15' und Leiteinrichtung 25' sowie Distanzierungssteg 15" und Leiteinrichtung 25" können vorteilhaft jeweils einstückig ausgebildet sein, wobei das abgebogene Ende der Distanzierungsstege 15, 15', 15" jeweils die Leiteinrichtung 25, 25', 25" bildet.
In den Ausführungsbeispielen werden sowohl für die Distanzierungsstege 15, 15', 15" als auch für die Leiteinrichtungen 19, 25, 25', 25", 38, 32, 34, 36, 44, 46, 54, 56, 62 und 67 L-förmige Profile verwendet. Es ist selbstverständlich, dass vorzugsweise auch T- und Doppel-T, sowie U-Profile zur Anwendung kommen können und dass der Erfindungsgegenstand nicht allein auf L-Profile beschränkt bleibt.
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PATENT CLAIMS
1. Rotating electrical machine with a stator (1) with radially arranged cooling channels (10, 10 '; 13, 13', 13 ", 13" '), which by means of essentially radially extending spacing webs (15, 15', 15 ") in the laminated core (1 ') of the stator (1) are formed, the supply of the cooling gas essentially taking place from the machine air gap, characterized in that at the end of the spacing webs (15, 15', 15 ") facing the machine air gap (2 '), guide devices (19, 25, 25 ', 25 ", 28,31,36,38, 41,44, 46, 48, 51, 54, 56, 58, 60, 62, 65, 67, 70) for redirecting and guiding the Cooling gas emerging from the machine air gap (2 ') are provided.
2nd Machine according to Claim 1, characterized in that a guide device (25) adjoins the spacer web (15), the guide surface (26) of which, with the spacer web (15), forms an acute angle (a) pointing against the direction of rotation of the rotor and perpendicular to the end plate (1 ") of a laminated core stands (Fig. 4).
3rd Machine according to claim 1, characterized in that at least two spacer webs (15, 15 ') are provided, to which a guide device (19) adjoins, the guide surface (20) of which between the guide surfaces (22, 22') of the spacer webs (15 , 15 ') located channel (73) on the air gap side, the guide surface (20) of the guide device (19) with the spacing webs (15, 15') including an acute angle (ss) pointing against the direction of rotation of the rotor (Fig. 3, 5).
4th Machine according to claim 1, characterized in that at least two spacing webs (15, 15 ') are provided, that the guide devices as guide bodies (28, 31, 34, 36, 38, 41, 44, 46, 48, 51, 54, 56 , 58, 60, 65, 67, 70) and the guide body covers the channels (73, 73 ') formed between the guide surfaces (22, 22') of the spacing webs (15, 15 ') on the air gap side.
5. Machine according to claim 4, characterized in that the guide bodies (28,31,34,36,38, 41, 44, 46, 48, 51) are roof-shaped or prismatic or have a rounded shape (Fig. 6, 7, 10, 11, 14, 15).
6. Machine according to claim 5, characterized in that at least two spacer webs (15, 15 ') are provided, that the guide body (34, 36, 44, 46, 54, 56) and at least one spacer web (15, 15', 15 ") are formed in one piece and consist of deformed material, preferably with a T, L or double T profile, the guide surfaces (35, 35 '; 37, 37'; 45, 45 '; 47, 47'; 55; 57 ) of the guide body (34, 36, 44, 46, 54, 56) have a roof-shaped or prism-shaped or a rounded shape, and the spacing webs (15, 15 ') together with the guide body (34, 36, 44, 46, 54, 56) are attached to the end plate (1 ') of a laminated core (Fig. 8, 9, 12, 13, 16, 17).
7. Machine according to claim 5, characterized in that the guide body (28, 31) made of deformed profile material, preferably with T-, L. or double-T profile, the guide surface (29, 29 '; 32, 32') have a roof-shaped shape, and the guide body (28, 31) with its fastening surfaces (30, 30 '; 33, 33') on the End plate (1 ') of a laminated core is attached.
8th. Machine according to claim 5, characterized in that the first surface (39, 42) of the guide body (38, 41) pointing against the rotational direction of rotation is aligned with the guide surfaces (22, 22 ') of the spacing webs (15, 15') and as a guide surface ( 39, 42) for a first cooling channel (13) and the second (39 ', 42') serves as a guide surface (39 ', 42') for a second cooling channel (13 ') (Fig. 10, 11).
9. Machine according to claim 5, characterized in that the guide body (48, 51) has a rounded guide surface (49, 52) (Fig. 14.15).
10th Machine according to claim 5, characterized in that the guide body (58, 60) has a nose-shaped projection pointing against the cooling gas flow with the guide surfaces (59, 59 '; 61, 61'), and its base surface (59 ", 61") Channels (73, 73 ') between the spacing webs (15, 15') covers (Fig. 18, 19).
11. Machine according to claim 1, characterized in that the spacing web (15) consists of a profile material, preferably with an L, T or double T profile, and is bent at the air gap end against the cooling gas flow direction and forms the guide device (62) itself ( Fig. 20).
12. Machine according to claim 1, characterized in that the spacing web (15) has a rectangular cross-section, the air gap-side end tapers out and is bent against the cooling gas flow and forms the guide body (Fig. 21).
13. Machine according to Claim 1, characterized in that two or more spacing webs (15, 15 ', 15 ") diverge radially outwards from the machine air gap and form the guide body (67) itself (Fig. 22, 23).
14. Machine according to claim 5, characterized in that the stator laminated core (1 ') has additional recesses with a slot wedge profile, and the guide body (70) is designed as a slot wedge (Fig. 24).
15. Machine according to claim 5, characterized in that in the case of a plurality of spacer webs (15, 15 ', 15 "), a guide device (25, 25', 25") connects to each spacer web, the guide surfaces (26, 26 ', 26 ") of which enclose the spacing webs (15, 15 ', 15 ") at an acute angle (a) pointing against the direction of rotation of the rotor and stand vertically on the end plate (1") of a laminated core (Fig. 25, 26).
The invention relates to a rotating electrical machine with a stator with radially arranged cooling channels, which are formed by essentially radially extending spacer webs in the laminated core of the stator, the supply of the cooling gas taking place essentially from the machine air gap.
Most of the electrical losses occurring during the operation of a rotating electrical machine in the stator laminated core and the stator winding are carried out by a gaseous cooling medium which is conducted through radially arranged cooling channels in the laminated core.
These extend from the stator bore to the sheet metal back and divide the stator sheet stack over its entire axial length into individual packets.
These bars are made entirely of iron for small rotating electrical machines and for larger machines in the area of low magnetic induction in the back of sheet metal made of iron and in the area of teeth with higher magnetic induction made of brass or non-metallic material, and are on an end plate of the packages Riveted or spot welded attached. In addition to the spacing of the end plates delimiting the cooling channels, these webs also serve to guide the coolant.
The rotation of the rotor causes the cooling medium to flow to the cooling channels in the area of the roof surfaces of the stator teeth at an angle which always includes the tangential planes of the rotor and the stator.
With today's arrangements of spacer bars, such as those described by Wiedemann / Kellenberger in Construction of Electrical Machines, Springer Verlag 1967, page 264, the transition occurs
of the cooling medium from the machine air gap into the stator cooling ducts Detachment of the cooling gas flow from the delimiting surfaces of the stator winding conductors of the slot wedges and the spacing webs, as a result of which part of the free cross section of the cooling ducts is blocked to the cooling gas flow.
These cross-sectional contractions result in flow losses and a reduced cooling capacity. The noise level of the machine is also increased. In order to reduce the contraction of the flow cross-section, the groove wedges have already been provided with chamfers (recesses).
However, this results in, especially if several spacing webs are arranged between the tooth flanks of the stator, several flow paths connected in parallel which are unevenly acted upon by the cooling medium flowing through, since the contraction in the tapered wedge is smaller than at the sharp-edged ends of the spacing webs. In addition, in the current arrangements of the spacer webs, the cooling channel formation between the spacer webs does not contribute to cooling the conductors located in the grooves.
In DE C 412 513, in particular Fig. 3, groove wedges with chamfers are shown, as well as spacing webs which, at the end facing the machine air gap, contribute to the deflection of the cooling air by a corresponding curvature.
DE A 1 613 197 describes a cooling arrangement of an electrical machine, in which the spacer webs are arranged as cooling tubes in such a way that the gas flow flows outward through radial cooling slots between the partial laminated core from the inside of the machine.
FR A 782 561 also relates to guiding devices for guiding and deflecting the cooling gas at the end facing the machine air gap.
According to this solution, the cooling gas is fed from the back of the stator through radial cooling slots to the machine air gap, a first guide device for deflecting in the tangential direction and a second guide device for deflecting into the radial, outward-directed cooling gas flow.
DE C 317999 lists the most varied geometrical shapes for cooling gas routing both in the rotor and for the stator laminated core in the winding area, the cooling gas flow always aimed at the air gap.
Based on the prior art described above, the invention has for its object to provide a rotating electrical machine with essentially radially extending spacer webs in the stator core, the arrangement of which can be optimally adapted to the coolant flow, with which a higher cooling effect is achieved and thereby Machine performance can be increased.
To achieve this object, it is provided according to the invention that guide devices for deflecting and guiding the cooling gas emerging from the machine air gap are provided on the end of the spacing webs facing the machine air gap.
The invention has the following advantages: The flow resistance for the cooling gas is reduced in the cooling channels in the area of the stator teeth by reducing turbulence. As a result, the cross-section of the cooling channels can be fully used for the cooling gas flow at these critical points.
- Flow paths between two or more spacer bars that do not significantly contribute to cooling the stator winding are eliminated.
- Due to the improved cooling effect, the stator of the electrical machine can be utilized to a greater extent with the same axial width of the cooling channels.
According to claim 2, a guide device adjoins the spacer web, the guide surface of which, with the spacer web, encloses an acute angle a pointing against the direction of rotation of the rotor and is perpendicular to the end plate of a laminated core.
According to claim 3, at least two spacer webs are provided, to which a guide device is connected, the guide surface of which covers the channel located between the guide surfaces of the spacer webs on the air-gap side, the guide surface of the guide device including the spacer webs including an acute angle ss pointing against the direction of rotation of the rotor.
The advantage according to the further developments of the invention according to claims 2 and 3 can be seen in particular in the fact that both the spacer webs and the guide devices can be produced in a simple manner from the same components and that the channel located between the spacer webs through which cooling gas flows , which cannot be used to cool the electrical machine, is closed.
According to claim 4, at least two spacer webs are provided and the guide devices are designed as guide bodies, and the guide body covers the channel formed between the guide surfaces of the spacer webs on the air gap side.
As a result, the cooling gas is guided in an optimal manner during the deflection from the machine air gap into the radial cooling channels.
According to claim 5, the guide bodies are roof-shaped or prism-shaped or have a rounded shape. In this way, the different requirements for gas-cooled electrical machines can be met and the cooling gas deflection in the critical area when passing from the machine air gap into the radial stator cooling channels can be optimally adapted to the respective machine types.
According to claim 6, at least two spacer webs are provided, and the guide body and at least one spacer web are integrally formed and consist of deformed profile material, preferably with a T or double-T profile, the guide surfaces of the guide body having a roof-shaped or prismatic or a rounded shape have, and the spacer bars together with the guide body are attached to the end plate of a laminated core.
The advantage of the embodiment of the invention according to claim 6 is, in particular, that the one-piece embodiment of spacer webs and guide bodies enables simple installation and that a compact cooling gas deflection and guidance device can thereby be created.
According to claim 7, the guide body consists of deformed profile material, preferably with an L- or double-T profile, the guide surfaces of which have a roof-like shape, and the guide body is fastened with its fastening surfaces to the end plate of a laminated core. As a result, both the spacer web and the guide body can be produced in a simple manner from the same components.
According to claim 8, the first surface of the guide body pointing against the direction of rotation of the rotor is aligned with the guide surfaces of the spacing webs and serves as a guide surface for a first cooling channel and the second surface serves as a guide surface for a second cooling channel.
According to claim 9, the guide body has a rounded guide surface.
According to claim 10, the guide body has a nose-shaped projection facing the cooling gas flow with the guide surfaces, and its base surface covers the channel between the spacing webs. With the help of the different geometric forms of the guide body according to claim 8, 9 and 10, the specific requirements with regard to an optimal cooling gas deflection and guidance can be taken into account.
According to claim 11, the spacer web consists of a profile material, preferably with an L, T or double T profile, and is bent at the air gap end against the direction of the cooling gas flow and forms the guide device itself.
According to claim 12, the spacer web has a rectangular cross section, the air gap-side end tapers out and is bent towards the cooling gas flow and forms the guide body itself.
With the arrangement of the guide bodies according to claims 11 and 12, optimal cooling gas deflection and guidance can be achieved with a simple structure.
Starting from the machine air gap, two or more spacer webs diverge radially outward and form the guide body itself. Here, too, the spacer webs can be combined with the guide body in a simple manner.
According to claim 14, the stator laminated core has additional recesses with a slot wedge profile and the guide body is designed as a slot wedge. This creates a very stable design of the guide body, which is preferably suitable for larger machine types.
According to claim 15, in the case of a plurality of spacer webs, a guide device is connected to each spacer web, the guide surfaces of which, with the spacer webs, form an acute angle pointing against the direction of rotation of the rotor and are perpendicular to the end plate of a laminated core.
With the help of this arrangement, the entire cross-section of the cooling channels, including that between the spacing webs, can be used for the cooling gas flow in rotating, electrical machines that require a very large cooling current and have a high electrical load in the stator laminated core. This results in improved cooling of the stator tooth as well as a reduced flow rate in the stator tooth area and a low pressure drop.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing:
The drawing shows:
Fig. 1 shows a longitudinal section through the electrical machine according to the invention in a schematic representation;
Fig. 2 is a partial view of an end portion of the stator core as seen from the stator bore;
Fig. 3 a vertical section (III-III in Fig. 2) through the stator laminated core in the stator tooth area with a first variant of a guide device according to FIG. 2, with two spacer bars and a guide device;
Fig. 4 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a second variant of a guide device with a spacing web and a guide device:
:
Fig. 5 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth area in accordance with the first variant of the guide device with three spacer webs and one guide device;
Fig. 6 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a third variant of a guide device with two spacing webs and a roof-shaped guide body;
Fig. 7 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a fourth variant of a guide device with three spacing webs and a guide body in the form of a roof;
Fig. 8 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a fifth variant of a guide device with two spacer webs and a roof-shaped guide body;
;
Fig. 9 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a sixth variant of a guide device with three spacer webs and a roof-shaped guide body;
Fig. 10 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a seventh variant of a guide device with two spacer webs and a prism-shaped guide body;
Fig. 11 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth area with an eighth variant of a guide device with three spacer webs and a prism-shaped guide body;
Fig. 12 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth area with a ninth variant of a guide device with two spacer webs and a prism-shaped guide body;
;
Fig. 13 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a tenth variant of a guide device with three spacer webs and a prism-shaped guide body;
Fig. 14 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with an eleventh variant of a guide device with two spacing webs and a guide body with a curved guide surface;
Fig. 15 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a twelfth variant of a guide device with three spacer webs and a guide body with a curved guide surface;
Fig. 16 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a thirteenth variant of a guide device with two spacing webs and a curved guide body;
;
Fig. 17 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a fourteenth variant of a guide device with three spacer webs and a curved guide body;
Fig. 18 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a fifteenth variant of a guide device with two spacer webs and a guide body bent into a nose;
Fig. 19 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a sixteenth variant of a guide device with three spacer webs and a guide body bent into a nose;
Fig. 20 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a seventeenth variant of a guide device, a spacer web being bent and forming the guide device itself;
;
Fig. 21 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with an eighteenth variant of a guide device with a rectangular cross section and nose-shaped projection;
Fig. 22 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a nineteenth variant of a guide device with two spacing webs and a V-shaped profile;
Fig. 23 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a nineteenth variant of a guide device with three spacer webs and a V-shaped profile;
Fig. 24 a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region with a twentieth variant of a guide device in the form of a wedge-shaped groove;
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Fig. 25 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth region in accordance with the second variant of the guide device with two spacer webs and two guide devices;
Fig. 26 shows a vertical section through the stator laminated core in the stator tooth area in accordance with the second variant of the guide device with three spacer webs and three guide devices.
In Fig. List a stator 1 and a rotor 2 arranged in a housing 3. The rotor 2 is mounted in shield bearings 4, and an axial fan 6 is attached to the rotor shaft 5 within the shield bearings 4 on both sides.
In Fig. The cooling circuit can be seen schematically, the cooling gas duct being designated by the reference number 11. The axial fans 6 first convey the cooling gas partly through the radial cooling channels 10 'of the rotor 2 and partly directly into the machine gap 2', from which it passes into the radial cooling channels 10 of the stator 1. A cooling air duct partition 9 is located between the sheet metal back of the stator 2 and the housing 3, thereby forming an inside air cooling duct 8 and an outside air cooling duct 7.
After leaving the radial cooling channels 10 of the stator 1, the cooling gas first flows through the inside air cooling channel 8 and is finally fed through the outside air cooling channel 7 to the axial fan 6.
Fig. FIG. 2 shows a partial view of the stator laminated core 1 ′ as seen from the stator bore 17 and FIG. 3 shows a vertical section through the stator laminated core 1 'in the area of the stator tooth cooling channels 13, 13', perpendicular to the machine axis with a view of the end plate 1 "of the cooling channels 13, 13 '. The in Fig. 1 shown radial cooling channels 10 of the stator 1 are shown in Fig. 2 and 3 in the part facing the machine air gap in the stator tooth area with the reference numerals 13, 13 ', 13 "and 13"'. The stator core 1 'is, as in Fig.
2, by means of pressure fingers 12, of which in Fig. 2 only one is shown, and held together by a press plate 12 '. The winding conductors 18 and 18 'are fastened by slot wedges 14. In the center of the stator tooth between the two electrical conductors 18 and 18 'are shown in Fig. 3, the two L-profile-shaped spacing webs 15 and 15 'are arranged, and they are fastened with their fastening surfaces 23, 23' to the end plate 1 "of the stator plate body 1 'by spot welding or by riveting. The attachment points are designated with the reference number 24. In Fig. 2, the spacing webs 15 and 15 'are covered by the guide device 19.
The guide device 19 is located at the end of the spacing webs 15, 15 ′ facing the machine air gap in an inclined position relative to the radial alignment of the spacing webs 15, 15 ′, which is designated by the angle B. The guide device 19 is displaced into the stator tooth at a short distance from the stator bore 17.
In Fig. 2 shows two upper, adjacent cooling channels 13, 13 'facing the stator end and two lower, adjacent cooling channels 13 ", 13", all cooling channels 13, 13', 13 ", 13" 'running perpendicular to the machine axis. The width of the cooling channels 13, 13 '; 13 ", 13" 'is determined by the dimensioning of the spacing guide surfaces 22, 22' of the guide devices 19, 19 '.
In Fig. 3 that the cooling channels 13, 13 'are delimited by the flanks 16, 16' of the winding conductors 18, 18 'and by the spacing guide surfaces 22, 22' of the spacing webs 15, 15 '. The groove wedges 14 are provided with recesses (chamfers) 14 'in order to reduce the inlet cross section of the cooling channels 13, 13'; 13 ", 13" to enlarge. The cooling gas is, as in Fig. 3 can be seen, according to the direction of the arrow 11 'from the machine air gap 2' to the cooling channels 13, 13 'due to the rotation of the rotor and flows there along the flanks 16, 16' of the winding conductors 18, 18 'and cools them.
For reasons of better clarity, only one cooling gas guide arrow 11 'is shown in the machine air gap 2'. It goes without saying that the flow of cooling gas to the radial cooling channels 13, 13 ′ also takes place under the same conditions in all other cooling channels (not shown) distributed over the stator bore 17. The cooling gas is deflected and guided by the guide device 19 inclined at an angle Q with respect to the radial. This arrangement in the guide device ensures, due to the aerodynamically favorable cooling gas deflection and guidance in this critical area from the transition of the machine air gap 2 'into the cooling channels 13, 13', that the cooling gas is swirled in these zones to a much lesser extent than in conventional arrangements. The cooling gas flow in the cooling channels 13, 13 'is shown schematically with the arrow 11.
In addition to this favorable cooling gas deflection and guidance, an approximately symmetrical cooling flow of cooling channels 13, 13 'is achieved. This results in better cooling since, owing to a smaller resistance coefficient, a larger quantity of cooling gas per unit time can flow through the cooling channels 13, 13 '. In addition, an approximately equal coolant velocity occurs on the flanks 16, 16 'of the electrical conductors 18, 18', as a result of which cooling can be achieved uniformly over the entire stator 1. The ends of the spacing webs 15, 15 'are completely covered by the guide surface 20 of the guide device 19 and closed against the cooling gas flow.
This prevents the cooling gas from being able to get into the channel 73 between the spacing webs 15, 15 'and thus being lost for cooling the conductors 18, 18'. The guide device 19 is shown in FIG. 3 designed as an L-profile piece. One leg 21 is used for attachment to the end plate 1 ". The other leg forms the guide surface 20. As an alternative to this, the guide device 19 can be designed as a sheet metal strip connected to the two guide surfaces 22, 22 'of the spacing webs 15, 15'.
In Fig. 4 adjoins the spacing web 15 with an L-shaped guide device 25. The guide device 25 has the same profile as the spacer web 15 and forms an acute angle CL with the radial direction of the spacer web 15, the distancing and guiding surfaces 22, 26 of the spacer web 15 and the guide device 25 deflecting and guiding the cooling gas in one plane are parallel to the machine axis and the guide surfaces 26 of the guide device 25 face the machine air gap 2 'and the fastening surfaces 23, 27 of the spacer bar 15 and the guide device 25 are located in a plane which runs parallel to the vertical of the machine axis.
Spacer bar 15 and guide device 25 can advantageously be formed in one piece, the bent end of the spacer bar forming the guide device.
Fig. 5 shows in principle the same arrangement of the guide device 19 as in FIG. 2 has already been shown and described. The guide device 19 is shown in FIG. 5 longer and therefore suitable for larger tooth widths in the stator.
For mechanical stiffening, however, this requires a further spacing web 15 ". Here too, the guide device 19, which covers the channels 73, 73 ', can be formed from an L-profile.
The following FIGS. 6 to 26 show vertical sections through the stator laminated core 1 'in the stator tooth area analogous to FIGS. 2, 3, 4 and 5, each with further developments of the control devices or Guide body. In the following FIGS. 6 to 26, identical parts are designated with the same reference numbers.
In Fig. 6, the guide body 28 consists of a deformed L-profile, the fastening surfaces (30, 30 ') of the guide body 20 being formed as right-angled triangles, which are arranged in pairs symmetrically in front of the spacing webs 15, 15', and the guide surfaces 29, 29 ' of the guide body 28 have a roof-like shape. The roof-like shape of the guide body 28 is aligned symmetrically with respect to the radial direction of the spacer webs 15, 15 'and the guide surfaces 29, 29' form an acute angle with the radial of the spacer webs 15, 15 '. The roof-shaped guide body 28 extends in height and width over the spacing webs 15, 15 'and closes off the channel 73.
Fig. 7 shows the same guide body design as FIG. 6, but this form of training is shown in FIG. 7 more suitable for larger machines.
In Fig. 7, the guide body 31 consists of a deformed L-profile, the fastening surfaces 33, 33 'of the guide body 31 being designed as a right-angled triangle and trapezoidal on the other. The guide surfaces 32, 32 'of the guide body 31 have a roof-like shape, which is aligned symmetrically with respect to the radial direction of the spacing webs 15, 15'. The roof-like shape of the guide body encloses an obtuse angle. A further spacing web 15 ″ is provided for the mechanical reinforcement of the guide body 31.
Fig. 8 represents a development of the guide body compared to FIG. 6 represents. The guide body 34 and at least two spacer webs 15, 15 'are formed in one piece and consist of a deformed L-profile, the guide surfaces 35, 35' of the guide body 34 having a roof-like shape which is symmetrical with respect to the radial direction of the spacer webs 15 , 15 'is aligned and form an acute angle with the radial of the spacer webs 15, 15', and the spacer webs 15, 15 'are only fastened with the fastening surfaces 23, 23' of the spacer webs 15, 15 '.
In Fig. 9, the guide surfaces 37, 37 'of the roof-shaped guide body 36 have an obtuse angle, and three spacing webs 15, 15', 15 "are provided. This arrangement is particularly suitable for larger machine types.
As in Fig. 8 and 9, the channels 73, 73 'are covered and closed by the guide bodies 34 and 36.
The following Figures 10, 11, 12, 13 show a prismatic form of the guide body.
In Fig. 10, the one catheter 40 of the guide body 38 comprises the height and width of the spacing webs 15, 15 'and closes them off. The other cathete 39 of the guide body 38 is aligned with the guide surface 22 of the spacing web 15.
This serves as a guide surface for a first cooling channel, and the hypotenuse 39 of the guide body 38 serves as a guide surface. e 39 for a second cooling channel 13 '.
The design of the guide body 41 according to FIG. 11 with its guide surfaces 42, 42 'and its base surface 43 which closes off the spacing webs 15, 15', 15 "is the same as in FIG. 10, only dimensioned larger.
In Fig. 12 shows a further development of the guide body 38. Here, the guide body and at least two spacing webs 15, 15 'are formed in one piece. The guide surfaces 45, 45 ′ are prism-shaped and a first guide surface 47 forms a straight extension of the guide surface 22 of the first spacer web 15. A second guide surface 45 'connects the guide surface 22 of the first spacer web 15 and the guide surface 22' of the second spacer web 15 '. The guide surfaces 45, 45 'of the guide body 44 and those of the spacer webs 15, 15' are only fastened with the fastening surfaces 23, 23 'of the spacer webs 15, 15'.
Fig. 13 shows the guide body 46 with its guide surfaces 47, 47 'in the same way as in FIG. 12 shown, but again only dimensioned larger.
As in Fig. 10, 11, 12, 13, the channels 73, 73 'are covered and closed by the guide bodies 38, 41, 44, 46.
According to Fig. 14, at least two spacer webs 15, 15 'are arranged, and the guide body 48 is formed from a profile piece with a flat base surface 50 and a rounded guide surface 49, the flat base surface 50 of the profile part comprising the height and width of the spacer webs 15, 15' and closes the channel 73.
In Fig. 15, three spacer webs 15, 15 ', 15 "are arranged, and the guide body 51 is likewise formed from a profile piece with a flat base surface 53 and a rounded guide surface 52, the flat base surface 53 of the profile part being the height and width of the spacer webs 15, 15 ', 15 "and closes the channels 73, 73'. The design and arrangement of the guide body 51 is in turn suitable for larger machines with large tooth widths in the stator.
As in Fig. 6 can be seen, the guide body 54 and two spacing webs 15, 15 'are formed in one piece and consist of a deformed L-profile. The guide surface 55 of the guide body 54 is rounded off in a semicircle and is symmetrically aligned with respect to the radial direction of the spacing webs 15, 15 '. The guide body 54 and the spacing webs 15, 15 'are only fastened with the fastening surfaces 23, 23' of the spacing webs 15, 15 '.
According to Fig. 17, the guide body 56 and two spacer webs 15 ', 15 "are formed in one piece and consist of a deformed L-profile. The guide surface 57 of the guide body 56 is also rounded and is symmetrically aligned with respect to the radial direction of the spacing webs 15, 15 ', 15 ". The guide body 56 and the spacing webs 15, 15 ', 15 "are only fastened with the fastening surfaces 23, 23' of the spacing webs 15, 15 ', 15". This design and arrangement of the guide body 56 is also advantageous for larger machine types.
The embodiment of the guide bodies 54, 56 according to FIG.
16 and 17 also close off the channels 73, 73 '.
From Fig. 18 it can be seen that the guide body 58 with its flat base surface 59 ″ comprises the height and width of the spacing webs 15, 15 ′ and closes off the channel 73.
The two guide surfaces 59, 59 'of the guide body 58 are bent nose-shaped in the cooling gas flow direction.
Fig. 19 shows the guide body 60, with the guide surfaces 61, 61 ', which are also bent in the shape of a nose, and the base surface 61 ".
In Fig. 20, the spacing web 15 has an L-shaped profile and forms the guide device 62 itself. Spacer web 15 extends in the radial direction, and the guide surface 63 of the guide device 62 is bent at its end facing the machine gap against the direction of the cooling gas flow.
Fig. 21 shows an embodiment of a guide body 65 in which the spacing web has a rectangular profile and forms the guide body 65 itself. The guide body 65 runs in the radial direction and is pointed at its end facing the machine air gap 2 ′ and is bent in a nose-shaped manner against the cooling gas flow direction.
In Fig. 22 and 23, the L-shaped spacing webs form the guide body 67 itself by converging symmetrically with respect to the radial direction and the guide surfaces 68, 68 'of the guide body 67 tapering toward the end facing the machine air gap 2'.
Fig. 23 shows the more compact design for larger machines with three spacer bars with the fastening surfaces 69, 69 ', 69 ".
In Fig. 22 and 23 are also covered and closed the channels 73, 73 ', which only make a small contribution to machine cooling.
In Fig. 24, three spacing webs 15, 15 ', 15 "are arranged, and the guide body 70 has the shape of a slot wedge, the base surface 72 of which comprises and closes the height and width of the spacing webs 15, 15', 15". The guide surfaces 71, 71 'are arranged symmetrically in the radial direction.
In Fig. 25 and 26 is followed by a guide device 25, 25 ', 25 "at each spacer 15, 15', 15", its guide surfaces 26, 26 ', 26 "with the spacer webs 15, 15', 15" against the direction of rotation of the rotor Includes pointed angle a and stand vertically on the end plate 1 "of a laminated core. With this arrangement, the cooling gas is not only passed through the cooling channels 13, 13 ', 13 ", 13", but at the same time also through the cooling channels 73, 73' located between the spacing webs 15, 15 ', 15 ". This is necessary in the case of rotating electrical machines which require a very large cooling current and have a high electrical load in the stator lamination stack 1 '.
Spacer bar 15 and guide device 25, spacer bar 15 'and guide device 25' as well as spacer bar 15 "and guide device 25" can each advantageously be formed in one piece, the bent end of the spacer bars 15, 15 ', 15 "each being the guide device 25, 25', 25 "forms.
In the exemplary embodiments, both for the spacing webs 15, 15 ', 15 "and for the guide devices 19, 25, 25', 25", 38, 32, 34, 36, 44, 46, 54, 56, 62 and 67 L -shaped profiles used. It goes without saying that preferably T and double T and U profiles can also be used and that the subject matter of the invention is not limited to L profiles alone.