DE1195402B

DE1195402B - Belueftungsvorrichtung fuer Generatoren mit einem Rotor grosser Abmessungen

Info

Publication number: DE1195402B
Application number: DEM53487A
Authority: DE
Original assignee: Le Materiel Electrique SW SA
Current assignee: Le Materiel Electrique SW SA
Priority date: 1961-07-13
Filing date: 1962-07-09
Publication date: 1965-06-24

Description

Belüftungsvorrichtung für Generatoren mit einem Rotor großer Abmessungen Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für Generatoren mit einem Rotor großer Abmessungen, bei dem der mittlere Rotorteil und der äußere Rotorkranz über Arme miteinander verbunden sind und bei dem ferner im äußeren Bereich des Rotors zwei die Luft in radialer Richtung nach außen blasende Ventilatoren zu beiden Seiten des Rotors vorgesehen sind.
Um gleichzeitig den Rotor und den Stator von Generatoren zu belüften, ist es bekannt, zwei in radialer Richtung nach außen blasende Ventilatoren vorzusehen, die durch auf dem Rotor befestigte Flügelräder gebildet werden. Bei diesen bekannten Ausführungen sind die Ventilatoren auf beiden Seiten des Rotors in seinem Umfangsbereich vorgesehen. Seder der Ventilatoren saugt Luft vom inneren Bereich des Generators oder von einer Kammer an, die durch eine mehr oder weniger dichte Trennwand vom mittleren Teil des Generators abgegrenzt wird. Die angesaugte Luft wird durch Zwischenräume zwischen den Polen des Rotors und durch im Stator vorgesehene Kanäle in Kühlvorrichtungen gedrückt, die an der Außenseite des Stators angebracht sind; von hier strömt die gekühlte Luft in einen äußeren Sammelraum, der - je nach den Verhältnissen - mit dem Innenraum des Generators oder mit der durch die Trennwand begrenzten Kammer in Verbindung steht, so daß die gekühlte Luft zu beiden Seiten des Rotors wieder in radialer Richtung nach innen geführt wird.
Diese bekannten Belüftungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß das durch die Ventilatoren in Umlauf gehaltene Luftvolumen relativ begrenzt ist und bei stärkerer Belastung des Generators nicht mehr zu hinreichender Kühlung ausreicht. Dementsprechend ist bei anderen bekannten Belüftungsvorrichtungen versucht worden, das umgewälzte Kühlluftvolumen dadurch zu vergrößern bzw. den Kühlluftdurchsatz dadurch zu erhöhen, daß man die Tragarme des Rotors als zusätzliche Lüfter wirken ließ.
Im Verfolg dieses Gedankens wird der Kühlluftstrom bei einem bekannten Generator in zwei Teile zerlegt, von denen der eine Teil über die Tragarme des Rotors und der andere Teil durch jeweils einen der beiden äußeren Ventilatoren von innen nach außen gefördert wird. Tragarme und Ventilatoren arbeiten also in diesem Falle hinsichtlich des Kühllufttransports parallel.
Nachteilige Folge dieses parallelen Lufttransports ist jedoch eine Wirbelbildung an den Berührungsflächen der Luftströme, die weit in deren Inneres hinein wirksam bleibt und die Ansaugverhältnisse für die Ventilatoren derart verschlechtert, daß die angestrebte Vermehrung des Kühlluftdurchsatzes ausbleibt, das durch die zusätzliche Lüfterwirkung der Tragarme des Rotors angestrebte Ziel also nicht erreicht wird.
Ebenso stellt sich die Wirbelbildung bei einer Generatoranordnung hemmend in den Weg, bei der die Kühlluft unter Verwendung von ringfönnigen Luftleitschirmen einem der Ventilatoren unmittelbar und dem zweiten, unterseitigen über den Rotor des Generators zugeführt wird. Für den oberen, unmittelbar gespeisten Ventilator verschlechtern sich die Ansaugverhältnisse nämlich wieder unmittelbar, und auch für den unteren können die Rotoranne keinen seinen Luftdurchsatz steigernden Überdruck auf der Ansaugseite erzeugen, so daß insgesamt keine Vermehrung des umgewälzten Kühlluftvolumens erreicht wird.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die Strömungs- und Druckverhältnisse auf der Ansaugseite der Ventilatoren zu verbessern und deren Durchsatz und damit die wirksame Belüftung des Generators zu steigern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den zu beiden Seiten des Rotors liegenden Kammern je ein an sich bekannter ringförmiger Luftleitschirin derart angeordnet ist, daß die gesamte in radialer Richtung nach innen geführte Luft zunächst in den von den Tragannen des als Primärlüfter wirkenden Rotors bestrichenen Raum eintritt, ehe sie zur Ansaugseite der als Sekundärlüfter wirkenden Ventilatoren gelangt.

trägt. Der Stator 8 ist auf einem Gehäuse 9 befestigt, das von den Halterungen 10 getragen wird.
Auf beiden Seiten des Rotors 7 sind Ventilatoren 11 bzw. 12 vorgesehen, die in bekannter Weise Luft durch die Zwischenräume zwischen den Polen 6 des Rotors 7 und durch die im Stator 8 vorgesehenen Kühlkanäle in die Kühlorgane 13 drücken, aus denen die Luft in einen Sammelraum 14 ausströmt.
Der S2mmelraum 14 steht über Kanäle 15 und 16, die erfindungsgemäß jeweils durch Schirme 17 und 18 bzw. 19 und 20 begrenzt werden, mit einem Raum in Verbindung, der in der Nähe der Ansatzstelle der Tragarme 4 des Rotors 7 an der Nabe 3 liegt.
Die Schirme 17 und 19 reichen bis zu dem massiven Teil der Nabe 3 und lassen an dieser Stelle nur sehr schmale Zwischenräume 21 frei.
Die Schirme 18 und 20 reichen bis zu einem Durchmesser, der den Zwischenräumen zwischen den Armen4 entspricht. Das Profil der Schirme18 und 20 ist erfindungsgemäß so gewählt, daß die von den Ventilatoren 11, 12 angesaugte Luft gezwungen wird, den Bereich 22 zu durchströmen, der von den Armen 4 des Rotors überstrichen wird. Die Anne 4 wirken dabei als Flügel eines Primärventilators, durch den an der Ansaugseite der Ventilatoren 11, 12 ein mehr oder weniger großer überdruck hervorgerufen wird. Die Luftströmung zu den Ventilatoren 11, 12 wird weiterhin durch V-förmige Ablenkvorrichtungen 23 begünstigt, die an der Innenseite des Außenkranzes 5 in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Armen 4 des Rotors vorgesehen sind.
Der Eintritt parasitärer Luftströmungen wird durch die schmalen Zwischenräume 21 stark begrenzt so daß hierdurch keine Störung der Luftströmung auf der Ansaugseite der Ventilatoren 11, 12 hervorgerufen werden kann.
Es sei hervorgehoben, daß die Schirme 17, 19 nur eine untergeordnete Rolle spielen und bei einigen Typen von Generatoren auch weggelassen werden können; bei Generatoren der geschlossenen Bauart können sie ferner durch die klassische Abdeckung gebildet werden.
Versuche zeigten, daß durch die erfindungsgemäße Ausführung die Ventilation wesentlich gegenüber bekannten Lösungen verbessert wird, ohne daß hierfür das Profil der Rotorarine geändert werden muß. Es kann jedoch trotzdem in gewissen Fällen, beispielsweise bei einem Rotor mit mittleren Abmessungen, vorteilhaft sein, den Rotorarmen ein Profil zu geben, das der Funktion als Flügelrad eines Primärventilators besonders angepaßt ist.
Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel; es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen im einzelnen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
So kann beispielsweise die Verbindung zwischen dem äußeren Sammelraum der Luft und dem mittleren Teil des Generators mit Hilfe von festen Schirmen nur auf einer der beiden Seiten des Rotors vorgesehen werden, da die an der Innenseite des Außenkranzes des Rotors befestigten Ablenkvorrichtungen eine Verteilung der durchströmenden Luft auf die beiden äußeren Ventilatoren gewährleisten.

Claims

Patentansprüche: 1. Belüftungsvorrichtung für Generatoren mit einem Rotor großer Abmessungen, dessen mittlerer Rotorteil mit dem äußeren Rotorkranz über Arme verbunden ist, wobei ferner zu beiden Seiten des Rotors, dessen Tragarme ebenfalls als zusätzliche Lüfter wirken, im äußeren Bereich zwei Ventilatoren vorgesehen sind, die die Luft in radialer Richtung nach außen durch den Stator hindurch in einen äußeren Sammelraum blasen, aus dem sie zu beiden Seiten des Rotors wieder in radialer Richtung nach innen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den zu beiden Seiten des Rotors (7) liegenden Kammem je ein an sich bekannter ringförmiger Luftleitschirm (18 bzw. 20) derart angeordnet ist, daß die gesamte in radialer Richtung nach innen geführte Luft zunächst in den von den Tragarmen (4) des als Primärlüfter wirkenden Rotors bestrichenen Raum eintritt, ehe sie zur Ansaugseite der als Sekundärlüfter wirkenden Ventilatoren (11, 12) gelangt.
2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des äußeren Rotorkranzes (5) zwischen den Tragarmen (4) des Rotors (7) V-förmige Ablenkvorrichtungen (23) vorgesehen sind, die die Luft aus dem von den Tragarmen des Rotors bestrichenen Raum der Ansaugseite der Ventilatoren (11, 12) zuführen. 3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Luftzuführung zu dem von den Tragarmen (4) des Rotors (7) bestrichenen Raum zwei innere ringförinige Schirme (17, 19) vorgesehen sind.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 729 504; französische Patentschrift Nr. 1111996; USA.-Patentschriften Nr. 1458 120, 1543 537; 2 502 669; »Elin Zeitschrift«, 1957, S. 182.