Gehäuse für elektrische Maschinen mit Doppelkühlmantel Es ist bekannt,
das Gehäuse einer elektrischen Maschine aus gleichen Profilringen zusammenzusetzen,
die aus gewalztem Material bestehen. Eine Kühlung ist dabei nicht vorgesehen. Häufig
besteht das Gehäuse auch aus einem einzigen Gußkörper, an dessen zylindrisch gedrehte
Innenfläche sich das Ständerblechpaket anlegt. Damit tritt die Verlustwärme aus
dem Ständerblechpaket leicht in das Gehäuse über, von dem sie ein Kühlmittel abführt.
Als Kühlmittel verwendet man entweder einen am Gehäuse entlanggeführten Gasstrom
oder einen Flüssigkeitsmantel in dem dann doppelwandig auszuführenden Gehäuse.Housing for electrical machines with double cooling jacket It is known
assemble the housing of an electrical machine from the same profile rings,
which are made of rolled material. There is no provision for cooling. Frequently
the housing also consists of a single cast body, whose cylindrically turned
The stator core rests on the inner surface. This means that the heat loss escapes
the stator core into the housing, from which it discharges a coolant.
Either a gas stream guided along the housing is used as the coolant
or a liquid jacket in the then double-walled housing.
Bekannt sind Gehäuseformen, bei denen Führungswände zwischen zwei
Wandungen einen schraubenförmigen Flüssigkeitsumlauf erzwingen. Oftmals durchsetzen
Röhren diese Führungswände in axialer Richtung, in denen sich das von Lüftern in
geschlossenem Kreislauf umgewälzte, im Innern der Maschine erwärmte Gas abkühlt.Housing shapes are known in which guide walls between two
Walls force a helical fluid circulation. Often enforce
Tubing these guide walls in the axial direction, in which the fans in
The gas that is circulated in a closed circuit and heated inside the machine cools down.
Weiterhin wurde schon vorgeschlagen, das einteilige Gußgehäuse einer
elektrischen Maschine mit drei Wandungen und mehreren radialen Stegen zwischen den
drei Wandungen zu versehen, so daß axial verlaufende Kühlkanäle entstehen, durch
die ein Lüfter oder eine Pumpe am Maschinenende einen Luftstrom oder eine Flüssigkeit
fördert.Furthermore, it has already been proposed that the one-piece cast housing a
electrical machine with three walls and several radial webs between the
to provide three walls, so that axially extending cooling channels arise through
a fan or a pump at the end of the machine sends an air stream or a liquid
promotes.
Der Guß solcher und ähnlicher komplizierter und aufwendiger Gehäuse
bereitet Schwierigkeiten, die wiederum die Kosten erheblich erhöhen.The casting of such and similar complicated and expensive housings
creates difficulties, which in turn increase costs considerably.
Die Erfindung bezieht sich auf das Gehäuse einer elektrischen Maschine,
das aus mehreren axial aneinandergereihten Ringen gleichen Durchmessers und vorzugsweise
gleicher Länge besteht. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring mindestens
einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kanal für eine Kühlflüssigkeit und in axialer
Richtung verlaufende Kanäle für ein Kühlgas enthält. Die Ringe sind für alle Maschinentypen
einer Baureihe verwendbar, so daß sich aus einem Lagerbestand an gleichen Ringen
sämtliche Gehäuselängen zusammensetzen lassen. Bei großen Stückzahlen kann es vorteilhaft
sein, Ringe mit verschiedenen axialen Längen zur besseren Anpassung an die verschiedenen
Sollängen der Maschinentypen einer Baureihe vorzusehen. Paßbolzen, die sich in axialer
Richtung erstrecken, halten die einzelnen , Ringe oder auch die Ringe und die Lagerschilde
zusammen. Die Ringe können an den einem Kühlmittel ausgesetzten Wandungen Ansätze
etwa in Form von Rippen oder stiftähnlichen Gebilden tragen, die die wirksame Kühlfläche
vergrößern. Den dadurch vergrößerten Strömungswiderstand wiegt die intensivere Kühlung
wieder auf. Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Gehäuse eines
aus Motor und Generator bestehenden Umformersatzes mit vertikaler Welle; Fig. 2
stellt einen Querschnitt AB der Fig. 1 dar. Die Ständerblechpakete 10 und
11 des Umformersatzes liegen an der Innenwand des aus den Ringen 12 gebildeten Gehäuses
an. Jeder Ring 12 enthält einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kanal 13 für eine
Kühlflüssigkeit. Es können auch mehrere solcher Kanäle in einem Ring 12 umlaufen.
Bei jedem Ring 12 trennt eine Zwischenwand 15 eine der gießtechnisch bedingten Öffnungen
14 des Kühlflüssigkeitskanals 13 in eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung, die mit
den entsprechenden Öffnungen benachbarter Ringe verbunden sind. Pfeile deuten in
Fig. 2 die Flüssigkeitsströmung an, die bei 16 ein-und bei 17 austritt, um bei diesem
Ausführungsbeispiel durch die entsprechende Öffnung 17 in den benachbarten Ring
wieder einzutreten und in entgegengesetzter Richtung durch dessen Kanal
13 zu fließen. Die Öffnungen 14 können auch an den Stirnseiten der Ringe
auf dem gleichen Radius wie die Kühlflüssigkeitskanäle 13 selbst liegen. Die Außenfläche
des Gehäuses bliebe dann glatt, und eine dieser Öffnungen könnte, mit einer Trennwand
im Kühlflüssigkeitskanal versehen, etwa über konische Dichtungsstücke als Einlaß-
und Auslaßöffnung Verwendung finden.The invention relates to the housing of an electrical machine, which consists of several rings axially lined up with the same diameter and preferably the same length. It is characterized in that each ring contains at least one circumferentially extending channel for a cooling liquid and axially extending channels for a cooling gas. The rings can be used for all machine types of a series, so that all housing lengths can be put together from a stock of identical rings. In the case of large quantities, it can be advantageous to provide rings with different axial lengths for better adaptation to the different nominal lengths of the machine types of a series. Fitting bolts, which extend in the axial direction, hold the individual rings or the rings and the end shields together. On the walls exposed to a coolant, the rings can carry lugs, for example in the form of ribs or pin-like structures, which enlarge the effective cooling surface. The resulting increased flow resistance is offset by the more intensive cooling. Fig. 1 shows, as an embodiment of the invention, the housing of a converter set consisting of a motor and generator with a vertical shaft; FIG. 2 shows a cross section AB of FIG. Each ring 12 contains a circumferential channel 13 for a cooling liquid. A number of such channels can also circulate in a ring 12. In the case of each ring 12, an intermediate wall 15 separates one of the openings 14 of the cooling liquid channel 13 caused by casting technology into an inlet and an outlet opening, which are connected to the corresponding openings of adjacent rings. Arrows in FIG. 2 indicate the flow of liquid which enters at 16 and exits at 17 in order, in this exemplary embodiment, to re-enter the adjacent ring through the corresponding opening 17 and to flow in the opposite direction through its channel 13. The openings 14 can also lie on the end faces of the rings on the same radius as the cooling liquid channels 13 themselves. The outer surface of the housing would then remain smooth, and one of these openings, provided with a partition wall in the coolant channel, could be used as an inlet and outlet opening, for example via conical sealing pieces.
In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel weisen die einzelnen Ringe
zwei konzentrisch ineinanderliegende Hohlräume auf. Der innere Hohlraum enthält
eine Kühlflüssigkeit, und durch den äußeren strömt ein Kühlgas. Stege, die sich
in radialer und
axialer Richtung erstrecken, unterteilen diesen
äußeren Hohlraum in axiale Kühlmittelkanäle 22.In the illustrated embodiment, the individual rings
two concentrically nested cavities. The inner cavity contains
a cooling liquid, and a cooling gas flows through the outer one. Webs that are
in radial and
extend in the axial direction, subdivide this
outer cavity in axial coolant channels 22.
Die Außenwandung 18 jedes Kühlflüssigkeitskanals
13 trägt Rippen 19, die in von den Stegen 20 und der Außenwandung
des Gehäuses 21 gebildete axiale Kanäle 22 hineinragen. Wie die Pfeile andeuten,
strömt das abgeschlossene Gasvolumen des Umformersatzes, von einem Lüfter 23 umgewälzt,
durch die axialen Kanäle 22 und gibt an deren Wandungen die im Maschineninneren
aufgenommene Wärme ab.The outer wall 18 of each cooling liquid channel 13 carries ribs 19 which protrude into axial channels 22 formed by the webs 20 and the outer wall of the housing 21. As the arrows indicate, the closed gas volume of the converter set, circulated by a fan 23, flows through the axial channels 22 and emits the heat absorbed inside the machine on their walls.
Vorzugsweise werden die Ringe . aus Gußeisen oder aus Leichtmetall
gefertigt.Preferably the rings. made of cast iron or light metal
manufactured.