DE1003343B

DE1003343B - Elektrische Maschine geschlossener Bauart mit Fluessigkeitskuehlung

Info

Publication number: DE1003343B
Application number: DES36720A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Haas; Siegfried Voll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-12-11
Filing date: 1953-12-11
Publication date: 1957-02-28

Description

Elektrische Maschine geschlossener Bauart mit Flüssigkeitskühlung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine geschlossener Bauart mit einem wenigstens zum Teil doppelwandigen, von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Ständergehäuse, an dem das Ständerblechpaket unmittelbar anliegt und das in Längsrichtung, vorzugsweise auf seinem ganzen Umfang, von zwei Rohrreihen durchsetzt ist, die von einem schleifenförmig geführten Innenluftstrom in entgegengesetzten Richtungen durchströmt ist. Bei einer bekannten derartigen Maschine, bei der die Luftkanäle für die beiden entgegengerichteten Luftströme auf dem gleichen Teilkreis liegen, liegen auch die Mündungen der Kühlkanäle in dem Maschinenraum auf dem gleichen Teilkreis. Es müssen daher für die beiden Luftrichtungen zwischen jedem Kühlkanal bzw. jeder Kühlkanalgruppe radiale Trennwände angeordnet werden, wodurch der Aufbau der Kühleinrichtung sehr kompliziert wird.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Kühleinrichtung zu vereinfachen. Erfindungsgemäß liegen die Mündungen der Rohre in dem Maschinenraum für die eine Luftrichtung auf jeder Maschinenseite auf einem anderen Teilkreis als die Mündungen der Rohre für dieandere Luftrichtung.
Die Erfindung soll an Hand der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte elektrische Maschine hat ein Ständergehäuse 1, dass im Bereich des Ständerblechpaketes 2 doppelwandig ausgeführt ist. Das Ständerblechpaket liegt unmittelbar an dem Gehäusemantel an. Innerhalb des von Kühlflüssigkeit durchströmten doppelwandigen Teiles des Ständergehäuses sind in axialer Richtung zwei Rohrreihen 3 und 4 konzentrisch angeordnet. Auf der Welle 5 sitzen die Lüfter 6 und 7, und zwar liegt der Lüfter 6 innerhalb des von den Ständerwickelköpfen 8 umschlossenen Raumes auf der einen Stirnseite, während der Lüfter 7 außerhalb des Bereiches der Ständerwickelköpfe 9 angeordnet ist. Von zwei Leitwänden 10 und 11 werden zusammen mit den Lagerschilden 12 und 13 Kanäle 14 und 15 gebildet, die von der äußeren Rohrreihe 3 zu dem Lüfter 6 bzw. 7 führen. Das Läuferblechpaket 16 ist von axialen Luftkanälen 17 durchsetzt.
Die von dem Lüfter 6 bewegte Innenluft fließt zum Teil über die Ständerwickelköpfe 8 durch die innere Rohrreihe 4 über die Ständerwickelköpfe 9 auf der anderen Stirnseite zu dem Lüfter 7, zum anderen Teil über die Kanäle 17 im Läuferblechpaket ebenfalls zum Lüfter 7. Der vereinigte, vom Lüfter 7 bewegte Innenluftstrom wird dann über den Kanal 15 durch die äußere Rohrreihe 3 in entgegengesetzter Richtung gegenüber dem Luftstrom in Rohrreihe 4 durch den Kanal 14 wieder zum Lüfter 6 geführt. Infolge der Gegenströmung der Innenkühlluft in dem Rückkühler verteilt sich die Wärmeübertragung gleichmäßig auf die Kühlflüssigkeit, so daß die Kühlwirkung erheblich verbessert wird.
Damit die Ständerwickelköpfe auf beiden Stirnseiten unmittelbar von den Lüftern bespült werden, kann eine Luftführung entsprechend Fig. 2 vorgesehen werden. Bei dieser Maschine sind die Rohrei 19 der einen Reihe mit geringer Neigung zur Maschinenachse zwischen den in entgegengesetzter Richtung geneigten Rohren 20 der anderen Reihe angeordnet.
Die beiden Lüfter 21 und 22 sitzen in den von den Ständerwickelköpfen 23 bzw. 24 umgebenen Räumen. Die Innenluft wird über die Ständerwickelköpfe 23, die Rohrreihe 19, den Kanal 15 zu dem Lüfter 22 und von hier aus über die Ständerwickelköpfe 24, die Rohrreihe 20, Kanal 14 wieder zu dem anderen Lüfter 21 geführt.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann ein Teil der Innenluft durch Kanäle im Läuferblechpaket geführt werden, wenn die beiden Lüfter entsprechend Fig. 3 und 4 ausgeführt werden. Die Naben 25 und 26 der Lüfter 27 und 28 sind wellenförmig ausgebildet, so daß Taschen 29 entstehen, und derart gegeneinander versetzt an den beiden Stirnseiten des Läuferblechpaketes angeordnet, daß den Taschen des einen Lüfters die zwischen den Taschen liegende Räume des anderen Lüfters gegenüberstehen. Der von dem Leitkanal 15 kommende Innenkühlluftstrom wird zum Teil gegen die Ständerwickelköpfe 24 geblasen. und zum anderen Teil durch die Kanäle 30 im Läuferblechpaket 31 und durch die Taschen 29 des Lüfters 28 geführt und vereinigt sich mit dem von. dem Leitkanal 14 kommenden Innenkühlluftstrom. Der vereinigte Innenkühlluftstrom wird dann durch den Lüfter 28 gegen die Ständerwickelköpfe 23 geblasen. In gleicher Weise verzweigt sich der von dem Kanal 14 kommende Luftstrom, so daß auch im Läuferblechpaket eine Gegenströmung der Innenluft stattfindet.
Besonders wirksam ist diese zusätzliche Kühlung des Läuferblechpaketes, wenn die Welle 32 in bekannter Weise als Hohlwelle ausgeführt und von Kühlflüssigkeit durchströmt ist.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Luftführungen aus einfachen, zylindrischen Körpern bestehen können, die leicht herzustellen sind. Bei parallel zur Maschinenachse verlaufenden Rohren ist es außerdem möglich, die doppelte Anzahl von Rohren vorzusehen, wodurch die Kühlwirkung erheblich gesteigert wird. Bei Anordnung von zur Maschinenachse geneigten Rohren ergibt sich der Vorteil, daß der schleifeinförmig geführte Innenluftstrom auf den beiden Maschinenseiten völlig symmetrisch geführt wird und daher die Ständerwickelköpfe auf beiden Maschinenseiten unmittelbar von den Lüftern angeblasen werden. Dadurch wird wiederum die Kühlwirkung beachtlich erhöht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrische Maschine geschlossener Bauart mit einem wenigstens zum Teil doppelwandigen, von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Ständergehäuse, an dem das Ständerblechpaket unmittelbar anliegt und das in Längsrichtung, vorzugsweise auf seinem ganzen Umfang von zwei Rohrreihen durchsetzt ist, die von einem schleifenförmig geführten Innenluftstrom in entgegengesetzten Richtungen durchströmst sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Rohre in den Maschineninnenraum für die eine Luftrichtung auf jeder Maschinenseite auf einem anderen Teilkreis liegen als die Mündungen für die andere Luftrichtung.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohrreihen in radialer Richtung übereinander und Leitbleche sowie zwei Lüfter so angeordnet sind, daß ein Teil des Innenluftstromes durch Luftkanäle im Läuferblechpaket und der andere Teil des Innenluftstromes über die Ständerwickelköpfe auf der einen Stirnseite durch die innere Rohrreihe zu den Ständerwickelköpfen auf der anderen Stirnseite, dann der gesamte Luftstrom durch die äußere Rohrreihe wieder auf die andere Stirnseite geführt wird.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre der einen Reihe mit geringer Neigung zur Maschinenachse zwischen den in entgegengesetzter Richtung geneigten Rohre der anderen Reihe und Leitbleche sowie zwei Lüfter derart angeordnet sind, daß die Ständerwickelköpfe auf den beiden Maschinenseiten von innen her angeblasen werden.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben der beiden Lüfter wellenförmig ausgebildet und die beiden Lüfter so gegeneinander versetzt an den beiden Seiten des Läuferblechpaketes angeordnet sind, daß die von den Leitwänden gebildeten Taschen des einen Lüfters über das Läuferblechpaket durchsetzende Luftkanäle mit den zwischen den Taschen des anderen Lüfters liegenden Räumen zusammenarbeiten, so daß die beiderseits von den Rohren kommenden Teilluftströme in entgegengesetzter Richtung die Läuferblechpaketkanäle durchfließen und gegen die in bekannter Weise als Hohlwelle ausgebildete und von Kühlflüssigkeit durchströmte Welle gedrückt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutschei Patentschriften Nr. 287 148, 470 020, 616 902, 672 623; österreichische Patentschriften Nr. 37 816, 54 323; französische Patentschrift Nr. 684 240; britische Patentschrift Nr. 3-79 039; USA.-Patentschrift Nr. 2 414 532.