DE1463926C

DE1463926C - Cooling arrangement for the stator core of an electrical machine, in particular a turbo generator

Info

Publication number: DE1463926C
Authority: DE
Inventors: Dietrich; Bölderl Paul Dipl.-Ing.; Weghaupt Erich; 4330 Mülheim Lambrecht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-07-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine· Kühlanordnung für das Ständerblechpaket einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, die in Radialschlitze des Ständerblechpaketes eingelegte, an beiden Wänden derselben anliegende, kühlflüssigkeitsdurchflossene Kühltaschen aufweist, deren beide Außenwänge mit in radialer Richtung verlaufenden, Kühlluftkanäle bildenden Sicken versehen sind.The invention relates to a cooling arrangement for the stator core of an electrical Machine, in particular a turbo generator, which is inserted into radial slots in the stator core, on both walls of the same adjoining, coolant flowed through Has cooling pockets, the two outer walls of which with extending in the radial direction, Cooling air ducts forming beads are provided.

Eine solche Anordnung ist in der österreichischen Patentschrift 109 932 beschrieben.Such an arrangement is described in Austrian patent specification 109,932.

Dabei sind die Sicken jeweils abwechselnd an der einen und an der anderen Außenwand der Kühltaschen angebracht. Diese Sicken dienen aber nicht zur Ausbildung des Strömungsweges der Kühlflüssigkeit innerhalb der Radialschlitze. Zu dem Zweck sind dort die Kühltaschen flachringförmig mit sich diametral am Außenumfang des Ständerblechpaketes gegenüberliegenden oder an einer Seite des Ständerblechpaketes hebeneinanderliegenden Kühlflüssigkeitsanschlüssen ausgebildet und weisen in radialer Richtung aufeinanderfolgende in Umfangsrichtung verlaufende Trennwände auf. Dieser Aufbau der Kühltaschen ist recht kompliziert, und zudem wird dadurch nur eine recht ungleichmäßige Kühlung des Ständerblechpaketes ermöglicht.The beads are alternately on one and the other outer wall of the cooler bags appropriate. However, these beads are not used to form the flow path of the cooling liquid within the radial slots. For this purpose, the cooling bags are flat ring-shaped with them diametrically opposite on the outer circumference of the stator core or on one side of the stator core Coolant connections lying one above the other are formed and point in a radial direction Direction of successive partitions extending in the circumferential direction. This structure of the Cooling bags is quite complicated, and besides that, only a very uneven cooling of the Stator core allows.

Es ist eine weitere, ähnliche Kühlanordnung bekanntgeworden, bei der sektorförmige Kühltaschen radiale Leitwände zur Erzeugung einer im wesentlichen mäanderförmigen Strömung der Kühlflüssigkeit in ihrem Inneren und äußere, radiale Rippen zur Führung eines äußeren Kühlluftstromes aufweisen (britische Patentschrift 497 492). Diese Kühltaschen sind auch zum Luftspalt der Maschine hin mit zahnartigen Ausläufern verlängert, die in die Radialschlitze zwischen den Zähnen des Ständerblechpaketes hineinragen.Another, similar cooling arrangement has become known, in which sector-shaped cooling bags radial baffles for generating an essentially meandering flow of the cooling liquid have in their interior and outer, radial ribs for guiding an external flow of cooling air (British Patent 497,492). These cool bags are also towards the air gap of the machine with tooth-like extensions extending into the radial slots between the teeth of the stator core protrude.

Auch der Aufbau dieser Kühltaschen ist durch die vielen, durch umständliche Fügearbeiten zu befestigenden Rippen und Leitwände recht kompliziert.The structure of these cooler bags is also due to the many that have to be attached by laborious joining work Ribs and baffles quite complicated.

Es ist aber mit diesen sektorförmigen Kühltaschen, die jeweils für sich oder gruppenweise mit frischem Kühlmittel versorgt werden können, eine relativ gleichmäßige Kühlung des Ständerblechpaketes möglich.But it is with these sector-shaped cool bags, each for themselves or in groups with fresh Coolant can be supplied, a relatively uniform cooling of the stator core is possible.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Kühlanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Kühltaschen durch ein einfaches billiges Fertigungsverfahren herstellbar sind und welche eine gleichmäßige Kühlung des Ständerblechpakets ermöglicht. The object of the invention is now to create a cooling arrangement of the type mentioned at the beginning, in which the cooler bags can be produced by a simple, inexpensive manufacturing process and which one enables uniform cooling of the stator core.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die in den Außenwänden befindlichen Sicken einander gegenüberliegen und aneinanderstoßen und gleichzeitig zusammen mit jeweils einer zwischen zwei Sicken angeordneten, eingeschweißten Rippe einen im wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden, mäanderförmigen Kühlflüssigkeitskanal ini Inneren der Kühltasche begrenzen.This object is achieved in that the beads located in the outer walls one another opposite and abut and at the same time together with one between two Corrugations arranged, welded rib a substantially extending in the radial direction, Limit the meandering coolant channel in the interior of the cooler pocket.

Die Erfindung wird weiter zweckmäßig so ausgebildet, daß die Kühltaschen über den äußeren Durchmesser des Ständerblechpaketes hinaus in den Raum zwischen dem Ständerblechpaket und dem Geliäuscmantel hineinragen.The invention is further expediently designed so that the cooling bags over the outer Diameter of the stator core into the space between the stator core and the Gelieäuscmantel protrude into it.

Die eingeschweißten' Rippen dienen dabei noch in vorteilhafter Weise zur Versteifung der Kühltaschen, so daß diese besser die axialen Verspannkräfte des Stiiiuicrhlcclipnkctus aufnehmen können.The welded-in 'ribs are used in an advantageous manner to stiffen the cooling bags, so that they can better absorb the axial bracing forces of the Stiiiuicrhlcclipnctus.

In der Zeichnung sind Ausführimgsbeispiele der !■rlindiing dargestellt. Es zeigtIn the drawing are exemplary examples of the ! ■ rlindiing shown. It shows

F i g. 1 die stirnseitige Ansicht eines Radialschlitzes im Blechpaket mit Kühltaschen gemäß der Erfindung, F i g. 1 the front view of a radial slot in the laminated core with cooling pockets according to the invention,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Ständerblechpaket, F i g. 2 a longitudinal section through the stator core,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie E-F undF i g. 3 shows a section along the line EF and

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie C-D in F i g. 1.F i g. 4 shows a section along the line CD in FIG. 1.

In den Radialschlitzen 13 eines Ständerblechpaketes 1, wodurch dieses in einzelne Pakete 12 unterteilt ist, sind Kühltaschen 2 gemäß der Erfindung angeordnet. Zwischen diesen Kühltaschen 2 sind radiale Durchtrittskanäle 3 freigelassen.In the radial slots 13 of a stator core 1, whereby it is divided into individual stacks 12 is divided, cooling bags 2 are arranged according to the invention. Between these cooling bags 2 radial passage channels 3 are left free.

Die Kühltaschen 2 sind durch Prägen so ausgebildet, daß abwechselnd radiale Kühlflüssigkeitskanäle 20 und radiale Kühlluftkanäle 21 aufeinanderfolgen. Wie die F i g. 3 zeigt, werden die Flüssigkeitskanäle 20 durch Sicken 22 der Kühltaschenwandung gebildet. Die dadurch gleichzeitig gebildeten Kühlluftkanäle,21 werden von der Kühltaschenwandung und den Teilblechpaketen 12 begrenzt. Die Rippen 10 in den radialen Kühlflüssigkeitskanälen 20 dienen nicht nur zur Aufnahme des Preßdruckes, sondern auch zur Unterteilung der Kühlflüssigkeitskanäle 20 in radialer Richtung. Die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit und der Kühlluft ist durch Pfeile in F i g. 1 kenntlich gemacht. Zusätzliche zahnartige Ausläufer 22 der Kühltaschen 2, die zwischen die Zähne 4 des Ständerblechpaketes 1 ragen, verbessern die Kühlung dieser Zähne erheblich. Zwischen den Kühltaschen und dem Nutengrund bleibt ein Zwischenraum für den Durchtritt der Kühlluft frei. Die Fig. 4 als Schnitt längs der Linie C-D in Fig. 1 läßt die Ausgestaltung der Kühlluftkanäle 21 an ihrem äußeren radialen Ende deutlicher erkennen.The cooling pockets 2 are formed by stamping in such a way that alternating radial cooling liquid channels 20 and radial cooling air channels 21 follow one another. As the F i g. 3 shows, the liquid channels 20 are formed by beads 22 of the cooling pocket wall. The cooling air channels 21, 21 formed at the same time are delimited by the wall of the cooling pocket and the laminated core 12. The ribs 10 in the radial coolant channels 20 serve not only to absorb the pressing pressure, but also to subdivide the coolant channels 20 in the radial direction. The direction of flow of the cooling liquid and the cooling air is indicated by arrows in FIG. 1 marked. Additional tooth-like extensions 22 of the cooling pockets 2, which protrude between the teeth 4 of the stator core 1, considerably improve the cooling of these teeth. Between the cooling pockets and the bottom of the groove, a gap remains free for the cooling air to pass through. FIG. 4 as a section along the line CD in FIG. 1 shows the configuration of the cooling air ducts 21 at their outer radial end more clearly.

Die Wandungen der Kühltaschen stehen mit den Wänden der Radialschlitze unmittelbar in Berührung und nehmen von dort Verlustwärme auf. Die Kühlluft strömt vom Luftspalt 5 durch die radialen Kanäle 3 und 21 und wird durch die Kühltaschen zurückgekühlt. In dem Raum zwischen Ständerblechpaket und Gehäusemantel 6 kann die Kühlluft noch weiter durch in diesen Raum hineinragende Teile der Kühltaschen, welche noch zweckmäßig mit Rippen versehen sein können, rückgekühlt werden (Fig. 2).The walls of the cooling bags are in direct contact with the walls of the radial slots and from there absorb heat loss. The cooling air flows from the air gap 5 through the radial Channels 3 and 21 and is cooled back by the cooling bags. In the space between the stator core and housing jacket 6 can pass the cooling air even further through parts protruding into this space the cooling bags, which can also be provided with ribs, are re-cooled (Fig. 2).

Claims

Patent claims:

1. Cooling arrangement for the stator core of an electrical machine, in particular one Turbo generator, which is inserted in radial slots of the stator core, on both walls the same adjoining, cooling liquid-traversed cooling bags, the two outer walls of which are provided with beads that run in the radial direction and form cooling air channels, characterized in that (lie in the outer walls located beads (22) one another opposite and abut and at the same time together with one between two beads arranged, welded-in rib (10) one essentially in the radial direction Limit running, meandering coolant channel (20) in the interior of the cooling pocket (2).

2. Cooling arrangement according to claim I, characterized in that the cooling pockets (2) are sector-shaped are trained.

ZEICHNUNGEN BLATT 1DRAWINGS SHEET 1

Number: 1463 926 Int. CL: H 02 k, 9/19 German class: 21 dl, 55/02 Display day: 2nd December 1971

F/G.7F / G.7