DE1613323A1

DE1613323A1 - Kuehlsystem fuer elektrische Maschinen geschlossener Bauart

Info

Publication number: DE1613323A1
Application number: DE19671613323
Authority: DE
Inventors: Leon Dipl-Ing Stavrache; Misu Dipl-Ing Ungureanu
Original assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Current assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Priority date: 1966-12-14
Filing date: 1967-11-30
Publication date: 1971-02-25
Also published as: CH472134A; GB1215699A; FR1558405A; US3502916A

Description

Rülilsystem für elektrische Maschinen geschlossener Bauart

Hie Erfindung betrifft ein Kühlsystem für elektrische* Maschinen geschlossener Bauart· Solche Maschinen sind oft an ihren Stirnseiten mit mechanischen Sohutzschj&dejTi versehen, die das Eindringen von Premdkorpern sowie von, !Eropfwasser oder Spritzwasser verhindern.

Es ist da|>ei bereits bekannt> als _;¥ärmeaustauscher die Auösenoberflache des Gehäuses zu verwenden, wobei diese zur Vergrösserung der Oberfläche mit Rippen und/oder Buten versehen ist. Die :.n den Ständerwicklungen :und Ständereisenpaketen entstehenie Verlustwärme wird dabei auf das Gehäuse übertragen und durch die Umgebungsluft abgeführt. Die von den Kupfer- und Eisen-Verlusten des Läufers herrührende Wärme j wird dabei von der Luft innerhalb der Maschine aufgenommen,

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die von einem Innenlüfter durch die Gehäuserippen. oder Knuten getrieben wird. Die in einem äusseren Lüftungskreislauf von einem äusseren Ventilator angetriebene Suft Übernimmt die Wärme von der Aus senf lache, einschliesslich von den Rippen oder den Kanalwänden des Gehäuses.

Ebenfalls bekannt ist ein Kühlsystem für Maschinen geschlossener Bauart» worin die von den Eisen- und Kupferverlusten im läufer herrührende Warme der Oberfläche des Läufereisenpaketes zugeführt wird, wo sie von der Kühlluft übernommen wirdt die von einem äusseren Ventilator durch Achsialkanälen im Läuferblechpaket getrieben wird. Ein zweiter äusserer Ventilator fördert die Kühlluft auf die aus sere Oberfläche des Gehäuses, die mit Hippen versehen ist, um die von den Ständerverlusten herrührende Wärme zu übernehmen.

Ein Kühlsystem für elektrische Maschinen geschlossener Bauart ist ebenfalls bekannt, in dem ein äusserer Ventilator die j Kühlluft über ein Rohrbündel in die Achsialkanäle des Ständer-! paketes fördert, von wo sie über ein anderes Rohrbündel in das umgebende Medium ausströmt. Gleichzeitig fördert ein Innenventilatpr Luft aus dem Maschineninnera, um sich in geschlossenem Kreislauf zwischen der Aussenfläche des Ständerblechpakrtes und dem Gehäuse abzukühlen.

Diese Systeme weisen die Kachteile eines geringen Wirkungsgrades der Kühlung,verwickelter Konstruktion, grossen Raum-* bedarfs und hohen Aufwandes auf.

OFiIGINALIMSPECTED

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Erfindung beseitigt dadurch diese Nachteile, dass als Wärmeaustauscher für sämtliche Ständerverluste Aöhsialkanäle im Ständerblechpaket und als Wärmeaustauscher für sämtliche "Lauferverluste Aehsialkanäle im Läuferblechpaket vorgesehen sind. In diesem Palle wird die gesamte, in der Ständerwieklung erzeugte Wärme dem Ständerblechpaket übertragen, von wo aus sie von der Kühlluft über die Oberfläche der Achsial-Lüftungskanäle übernommen wird, zusammen mit der im Ständereisenpaket selbst erzeugte Wärme. In derselben Weise wird auch die im lauf er erzeugte Wärme abgeführt.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Maschine;

Fig.2a eine Ansicht des Läuferbleches; Pig.2b eine Ansicht des Ständerbleches; Pig.3a den Pressring des Ständers;

Pig.3b einen Schnitt durch den Pressring des Ständers; Pig. 4. einen Längsschnitt durch eine der zweiten Variante ent s pr e chende Mas chine ·

In der Ausführung gemäss der ersten Variante (Pig. 1) besteht

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der magnetische Kreis der Maschine aus Standerblechen 1 und lauferblechen 2, die ausser den normalen Nuten für die · Spulen a Achsialnuten rechteckigen Querschnitts für die lüftung b aufweisen, die radial auf einem mit der Maschinenachse konzentrischen Kreis angebracht, sind. Die Lüftungsnuten b

haben eine Breite von 10 ... 20 mm, eine Höhe von 30 50 mm

und einen gegenseitigen Abstand von 3-4 mm, um eine Möglichst grosse Kühlfläche und einen möglichst geringen aerodynamischen Widerstand zu bieten. Die beiden Pressringe A an den Stirnseiten¹ des Ständerblechpaketes bestehen aus zwei konzentrischen Ringen 3 und 4» die im ringförmigen Zwischenraum c die auf den Achsial-Lüftungskanälen im Ständer begrenzte Oberfläche umfassen, und die mittels radial angebrachten Rippen 5 verbunden sind, so dass der Ein- oder Austritt der. Kühlluft aus den Achsialkanälen nicht behindert wird.

Die Schilder B haben Bohrungen d, durch die Luft zur Kühlung des Ständers dringt, die weiter zwischen den Schilden und den Kühlkanälen des Ständerblechpaket es-, über den ringförmigen Raum zwischen Gehäuse 6 und den zylindrischen Düsen 7 geleitet wird.

Die beiden Läufer-Pressringe Ö, die beiderseitig das Läuferblechpaket zusammenhalten, weisen eine den Stator-Pressringen ähnliche Konstruktion auf, wobei sie zusätzlich mit ;}ezwei zylindrischen Düsen 8 versehen sind, die zusammen mit den

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an den beiden Schildern B angebrachten kegelförmigen Düsen, den Übergang der Kühlluft zwischen den Öffnungen e in den Schildern und den Kühlkanälen des Lauferblechpatetes bilden.

Ein stirnseitig angebrachter Ventilator TO leitet die Kühlluft ins freie, nachdem sie den Ständer- und den Läufer-Lüftungskreislauf durchzogen hat.

In" der Ausführung gemäss der zweiten Variante. (Mg. 4) werden die Wälzlager 12 - um das Problem der Abdichtung zwischen den Düsen 8 des Läuf^er-s in Drehbewegung und den Düsen 9 der ortsfesten Schilder, zu vermeiden - nicht mehr unmittelbar auf der Maschinenwelle 13 angebracht, sondern auf zwei Buchsen 1.4, die zur leitung der Laufer-Kühlluft dienen, indem sie mit den Pressringen C des Läuferblechpaketes zusammengebaut sind. In diesem lalle durchquert die Laufer-Kühlluft die Schilder D nicht mehr über Öffnungen ausserhalb .der Wälzlager 12, wie in der ersten Variante der Erfindung, sondern geht über die ringförmigen Öffnungen zwischen der Maschinenwelle und den Wälzlagern.

Dabei können für den Umlauf der Kühlluft zwei Ventilatoren angewendet werden, die ausserhalb der beiden Schilder angebracht sind. Ein Ventilator 10 saugt wie bei Beispiel 1 Kühlluft aus der Maschine, während ein zweiter Ventilator 15 an der anderen Stirnseite die Kühlluft in die Maschime bläst.

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Die Ventilatoren 10 und 15 wirken demzufolge kaskadenartig, um die Umlaufgeschwindigkeit der Luft zu erhöhen und in dierser Weise den Kühlvorgang zu verstärken.

Das erfindungsgemässe Kühlsystem weist folgende Vorteile auf:

- es erzielt eine ausgezeichnete Trennung zwischen der Aussenkühlluft und den Spulen der Maschine;

- es erhöht die Wirksamkeit der Maschinenkühlung, was zur Verringerung der Gesamtabmessungen und des Preises führt.

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Claims

Pat ent ans prüche

\1y Kühlsystem für'elektrische Maschinen geschlossener Bauart, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wärmeaustausch für sämtliche .Ständerverluste, Achsialkanäle im Ständerblechpaket und zum Wärmeaustausch für sämtliche Läufer-Verluste Achsialkanäle im Lauferblechpaket vorgesehen

- sind« V

2. Kühlsystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die achsialen Lüftungskanäle rechteckigen Querschnitts von 10 - 20 mm Breite, 30 ».." 50 mm radialer Höhe und \3 - 4 mm gegenseitigen Abstand haben, um eine möglichst grosse Kühlflächebei möglichst geringem aerodynamischem Widerstand zu erzielen*

3. Kühlsystem gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Pressringe (A und C) vorgesehen sind, .dleaus je zwei konzentrischen Ringen (3 und A) bestehen, zwischen denen die Kühlkanäle ausmünden und die durch Rippen (5) verbunden sind, so dass sie der Kühlluft einen möglichst geringen aerodynamischen Widerstand beim Ein- oder Austritt in die Achsialkanäle entgegensetzen.

A. Kühlsystem gemäss den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die LagerSchilder (6) mit zwei Reihen

Öffnungen (d und e) auf zwei verschiedenen Durehmessern für den Übergang der Kühlluft aus dem Ständerkühlkreislauf, "bzw. aus dem Läuferkühlkreislauf versehen sind, und zwei Düsenreihen (7 und 9) aufweisen, wobei die zylindrischen Düsen (7) zum leiten der Kühlluft aus den Kühlkanälen des Ständerblechpaketes dienen, und die kegelförmigen Düsen (9) zusammen mit an den lauferpressringen (c) befestigten zylindrischen Düsen (8) zum Leiten der Kühlluft für das Läuferblechpaket dienen.

5. Kühlsystem gemäss den Ansprüchen Ί bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass zum Saugen oder Blasen der Kühlluft durch .die Achsialkanäle des Ständerpaketes und des Läuferpaketes ein Ventilator (10) stirnseitig auf der Läuferwelle angebracht ist.

6. Kühlsystem gemäss den Ansprüchen 1-3» dadurch gekenn-, zeichnet, dass die Kühlluft in die Achsialkanäle des Ständerpaketes und in die Achsialkanäle des Läuferpatetes von einem Ventilator (15) an der einen Stirnseite gedrückt wird, und von einem Ventilator (11), an der entgegengesetzten Stirnseite der Maschine angesaugt wird, der sie in die Umgebung drückt.

7. Kühlsystem gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerschilder (1) mit Öffnungen (d) und Düsen (7) zum Leiten der Kühlluft im Ständer-Lüftungskreislauf

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versehen, sind, und dass Buchsen (H) zum Leiten der Kühlluft im Lauf er-Iiüf tungskr ei slauf dienen, auf denen die Lager (12) der Maschine sitzen. .

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