DE1225288B - Anordnung zur Fuehrung des Kuehlmediums in den Polluecken von Schenkelpollaeufern elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Führung des Kühlmediums in den Pollücken von Schenkelpolläufern elektrischer Maschinen In der Hauptpatentanmeldung L 39697 VIIIb/ 21 d 1 (deutsche Auslegeschrift 1191475) wird eine Anordnung zur Führung des Kühlmediums an Schenkelpolläufern elektrischer Maschinen beschrieben, bei denen die achsparallelen Längsseiten der Pole radial nach innen konvergieren, bei denen außerdem das in axialer Richtung in die Pollücken eintretende Kühlmedium anschließend unter Umlenkung seiner Ströinungsrichtung radial nach außen in den Ständer übertritt, wobei die mit Abstand zueinander in' den Pollücken angeordneten Erregerwicklungen gegen Fliehkraftbeanspruchung durch Wicklungsstützen gesichert sind und wobei in @ den Pollücken -zwischen den beiden jeweils in ihnen angeordneten Teilen der E,iregerwicklung und er Läuferwelle je ein axial durchgehender Kühlkanal angeordnet ist, welcher mit einem, zur Läufermitte hin stetig geringer werdenden Querschnitt ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden nach innen gerichteten und einander zugekehrten Teilen der Erregerwicklungen den durchgehenden Kühlkanal abdeckende KühlmittelfUhrungssogmente mit Schlitzen angeordnet sind: @. Es hat sich nun herausgestellt, daß die in der Hauptpatentanmeldung beschriebene Erfindung noch verbessert werden kann, wenn man gemäß der vorliegenden Erfindung radial außerhalb der Kühlmittelführungssegmente und auf diesen nach Art eines Wallbleches geformte Führungsstützen anordnet, wohei, jeweils eine Halbwölbung einen Schlitz umschließt und die Führungsstützen gleichzeitig auch dies Wicklungsstützen sein können.
• Derartige Wellbleche anzuordnen ist an sich bekannt. Dabei hat man diese jedoch an jeder Erregerwicklung für sich allein angeordnet und außerdem in ihrem radial innenliegenden Bereich der Pollücke durch Kühhnittelführungssegmente in ihrer Hauptaufgabe, nämlich die Führung des Kühlmittels; unterstützt. Durch diese doppelte Anordnung von Wellblechen ist die Oberfläche desselben naturgemäß pro Einheit kleiner als bei einer Anordnung nach der vorstehenden Erfindung, so daß erst durch letztere eine einwandfreie und genügende Abführung der Wärme auch bei großen Maschinen ermöglicht wird.
• Die genannten Führungsstützen übernehmen also in bevorzugter Ausbildung gleichzeitig die Aufgabe der Versteifung, der Wicklungsstützen und der Luftführung.
• Die gleiche Wirkung kann aber auch dadurch erreicht werden, daß bei einer Anordnung nach der Hauptpatentanmeldung bei welcher außerdem die Kühlmittelführungssegmente ein- oder mehrmals aufgewölbt und zwischen diesen Verwölbungen und den Erregerwicklungen Versteifungsrippen angeordnet sind; in einer anderen Ausbildung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung zwischen je zwei Schlitzen je eine Versteifungsrippe angeordnet ist. Die Versteifungsrippen können auch nach Art einer Lüfterschaufel verwölbt ausgebildet sein, wobei sie gleichzeitig auch als Wicklungsstützen dienen können.
• Beide erfindungsgemäßen Ausbildungen bewirken hinsichtlich der Luftführung, .daß der Schenkelpolläufer in wünschenswerter und wirtschaftlicher Weise als Trommellüfter wirkt, wodurch seine thermische Belastbarkeit wesentlich erhöht wird.
• Hierzu wird nun auf die Zeichnung verwiesen, in welcher in F i g.1 und 2 in Ansicht und Draufsicht die Anordnung mit den nach Art eines Wellbleches geformten Führungsstützen, in F i g. 3 bis -7 die Alternativausbildung der ErfIndung beispielsweise beschrieben werden.
• In den F i g.1 und 2 sind zwischen den beiden Erregerwicklungen 3, welche um die Polschenkel 25 eines nicht näher dargestellten Schenkelpolläufer angeordnet sind, die wellblechartigen Führungsstützen 26 dargestellt; sie sind auf dem Kühlmittelführungssegment 14 befestigt. Die radiale Länge der Führungsstützen 26 reicht in diesem Falle bis etwa in die Höhe der Polschuhe 27 des Schenkelpolläufers und ist gleich groß; sie kann aber auch verschieden sein. Die Außenseiten der Halbwölbungen der Führungsstütze 26 liegen über Abstützelemente 28 an den Erregerwicklungen 3 an-`=ünd wirken somit als Wicklungsstützen. Die innenliegenden Seiten der Halbwölbungen umschließen jeweils einen im Kühlmittelführungssegment 14 angeordneten Schlitz 15, der hier kreisförmig ausgebildet lind jeweils zur Hälfte durch den radial immenliegenden Teil der Erregerwicklung 3 abgedeckt ist.. Selbstverständlich kann die Führungsstütze 26 auch ohne das Abstützelement 28 direkt an der Erregerwicklung 26 anliegen.
• Man erkennt, daß durch die innenliegenden Teile der Halbwölbungen der Führungsstützen 26 und der Erregerwicklungen 3 ein geschlossener Kanal gebildet wird, der sich in radialer Richtung von den Schlitzen 15 bis etwa zum Luftspalt des Schenkelpolläufers erstreckt. Der Querschnitt des Kanals muß sich dabei zwangläuf@ nach außen hin vergrößern, wodurch die Gefah-der Labyrinthwirkung insbesondere bei verrippten Spulen (Erregerwicklungen 3) für das strömende Kühlmedium praktisch vollständig ausgeschaltet wird. Gleichzeitig wird ein derartiger -kurzer Kanät` auch eine Verbesserung - des Wärmeübergangs bewirken. Durch die wellblechartigen Führungsstützen 26 wird außerdem die Ventilationswirkung gegenüber der Anordnung nach der Hauptpatentanmeldung erhöht, insbesondere bei langen Maschinen, und somit ein gleichmäßigeres Bestreichen der einzelnen Abschnitte mit dem Kühlmedium bewirkt.
• Die gleiche Wirkurig wird durch die Weiterbildung bzw: andere Ausbildung der Erfindung, wie sie in den F i g. 3 bis 5 beispielsweise dargestellt ist, erzielt. Jn F i g. 3 ist rechts von der Erregerwicklung 3, welche am Polschenkel 25 einer nur teilweise dargestellten Schenkelpohnaschine 29 angeordnet ist (der ganze als Trommellüfter wirkende Schenkelpolläufer ist links daneben dargestellt), -ein nach außen aufgewölbtes Kühhnittelführungssegment 14 mit Schlitzen 15 dargestellt. Zwischen zwei Schlitzen 15 ist jeweils eine Versteifungsrippe 17 angeordnet und (s. insbesondere F i g: 4 und 5) nach Art einer Lüfterschaufel verwölbt ausgebildet. Diese Versteifungsrippen 17 bewirken eine einwandfreie Umkehrung des zunächst axial eintretenden Kühlmittelstromes in radiale Richtung entsprechend den eingezeichneten Pfeilen. Da sie in Weiterbildung--des Gegenstandes der Erfindung gleichzeitig auch als Wicklungsstützen dienen können, bilden sie zusammen mit der Erregerwicklung 3 ebenfalls eine Reihe von -sich nach außen verbreiternden . Luftführungskanälen, ähnlich den in den F i g. l und 2 beschriebenenen, und bewirken in gleicher Art und Weise einerseits eine Verbesserung des Wärmeübergangs, andererseits erhöhte Selbstförderung in den Pollücken und damit sogar- unter Umständen die Einsparung eines sonst an -sich notwendigen zusätzlichen Eigenlüfters. Die Versteifungsrippen 17 können dabei in gleicher Weise auch in. weiteren Abständen zwischen einer Gruppe von Schlitzen 15 angeordnet sein.
• F i g. 6 und 7 zeigen in zwei Ansichten eine Anordnung mit symmetrischer Belüftung der Maschine. Dabei sind die an den nach außen aufgewölbten und mit Schlitzen 15 versehenen Kühlmittelführungssegmenten 14 ebenfalls Versteifungsrippen 17 angeordnet (in zwei Varianten- dargestellt). Deren radiale Länge ist hier jedoch zur Mitte hin größer als an den Stirnseiten, wodurch in der Polmitte eine bessere Führung des Kühlmediums und damit- Kühlung der Maschine bewirkt Wird. Bei asymmetrischer Kühlung (einseitig von nur einer Stirnseite her) wird man auf der Zuführungsseite des Kühlmediums die kürzeren und auf der anderen Seite die längeren Versteifungsrippen 17 anordnen.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Führung des Kühlmediums an Schenkelpolläufern -.elektrischer Maschinen, bei denen die achsparallelen Längsseiten der Pole radial nach innen konvergieren, bei denen außerdem das in axialer Richtung in die Pollücken eintretende Kühlmedium anschließend unter Umlenkung seiner Strömungsrichtung radial nach außen in den Ständer übertritt, wobei die mit Abstand zueinander in, den Pollücken angeordneten Erregerwicklungen gegen Fliehkraftbeanspruchung durch. Wicklungsstützen gesichert sind und wobei in den Pollücken zwischen den beiden jeweils in ihnen. angeordneten Teilen der Erregerwicklung und der Läuferwelle je ein axial durchgehender Kühlkanal angeordnet ist, welcher mit einem zur Läufermitte hin stetig geringer werdenden Querschnitt ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden radial nach innen gerichteten und einander zugekehrten Teilen der Erregerwicklungen den durchgehenden Kühlkanal abdeckende- Kühlmittelführungssegtnente mit Schlitzen angeordnet sind, nach Patentanmeldung L 39697 VIII b / 21d 1, (deutsche Auslegeschrift 1191475);' dadurch gekennzeichnet, daß radial -außerhalb der Kühlmittelführungssegmente und auf diesen "nach Art eines Wellbleches geformte Führungsstützen angeordnet sind, wobei jeweils eine Halbwölbung einen Schlitz umschließt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstützen gleichzeitig auch die Wicklungsstützen sind.
3. 3. Anordnung zur Führung des Kühlmediums an Schenkelpolläufern elektrischer Maschinen, bei denen die achsparallelen. Längsseiten der Welle radial nach innen konvergieren, bei denen außerdem das in axialer Richtung in die Pollücken eintretende Kühlmedium. anschließend unter Umlenkung seiner Strömungsrichtung radial nach außen in den Ständer übertritt, wobei die mit Abstand zueinander in den Pollücken angeordneten Erregerwicklungen - gegen Fliehkraftbeanspruchung durch Wicklungsstützen gesichert sind und 'wobei in den Pollücken zwischen den beiden jeweils in ihnen angeordneten Teilen der Erregerwicklung und der Läuferwelle je ein axial durchgehender Kühlkanal angeordnet ist; welcher mit einem zur Läufermitte-hin stetig geringer werdenden Querschnitt ausgebildet ist, wobei zwischen den - beiden radial nach innen gerichteten und einander zugekehrten- Teilen der Erregerwicklungen den durchgehenden Kühlkanal abdeckende - Kühlmittelführungssegmente mit Schlitzen angeordnet sind zwischen die Aufwölbungen und den genannten Teilen der. Erregerwicklungen Versteifungsrippen «angeordnet sind, nach Patentanmeldung - L 39697 VIII b / 21d 1, (deutsche Auslegeschrift 1191475), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei -Schlitzen- je eine Versteifungsrippe angeordnet ist.'
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3; dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen nach Art einer Lüfterschaufel verwölbt ausgebildet sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen gleichzeitig auch die Wicklungsstützen sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Länge der Führungsstützen bzw. Versteifungsrippen verschieden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr.105 544.