DE163836C

DE163836C -

Info

Publication number: DE163836C
Application number: DENDAT163836D
Authority: DE

Description

	ί"	ν. '^s	„„,ι.
©α
	%'? ,ί.

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei den bisherigen Anordnungen zur künstlichen Kühlung elektrischer Maschinen mit vorwiegend im Ständer erzeugter Verlustwärme findet keine wirksame und der Verlustwärme entsprechende Bestreichung aller Teile durch die Kühlluft statt. Bei zentrifugaler, durch die Luftschlitze des Läufers selbst stattfindender Blasung hindert der im allgemeinen enge Luftspalt und die Wicklung

ίο des Läufers und des Ständers eine wirksame Durchstreichung der Luftschlitze des letzteren bei zentripetaler Zuführung der Kühlluft vom Mantel des Ständers her, verhindert der Luftspalt und vor allem die Wicklung des Ständers eine wirksame Bespülung seines dem Luftspalt zunächst gelegenen Teiles, nämlich der Nutenzone und der Wicklung.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Maschine von der eingangs angegebenen Gattung, bei welcher der Kühlluft gleichzeitig mehrere voneinander bestimmt abgegrenzte Wege durch die zu kühlende Maschine hindurch gegeben werden, derart, daß jeder dieser Wege einen bestimmten Raum des Maschinenkörpers durchzieht, und daß durch weitere geeignete Mittel jedem dieser Räume die seiner Verlustwärme entsprechende Menge von Kühlluft zugeteilt werden kann.

Fig. ι stellt den Erfindungsgedanken schematisch dar in einem Schnitt durch die Maschine senkrecht zur Drehachse.

Fig. 2 und 3 stellen schematisch dasselbe dar im Längsschnitt durch die Maschine.

In Fig. 2 wird die zur Kühlung dienende Druckluft durch auf den Läufer aufgesetzte Windflügel beschafft, in Fig. 3 durch ein außerhalb der zu kühlenden Maschine gelegenes Gebläse.

Wir unterscheiden an einer gemäß vorliegender Erfindung zu kühlenden Maschine folgende sieben Räume:
den zentralen Raum,
den linken und den rechten Kernraum,
den linken und den rechten Mantelraum, den hinteren und den vorderen Stirnraum. In Fig. ι bezeichnen die Linienzüge 9 und 10 die Abgrenzungen zwischen den Zentral-, Kern- und Mantelräumen. Der zentrale Raum umfaßt den Läufer, den Luftspalt, zwei einander gegenüberliegende Teile des Ständerkerneisens und die Ständerwicklung. Der Kernraum umfaßt die übrigen Teile des Ständerkerneisens 6. Der Mantelraum umfaßt den Raum 7 zwischen Ständerkerneisen und äußerer Gehäusewandung 8. Die Bewegungsrichtung der Kühlluft ist durch Pfeile angegeben. Das Kerneisen des Ständers ist in bekannter Weise von Luftschlitzen durchsetzt; aticli das Kerneisen des Läufers wird zweckmäßig mit Luftschlitzen versehen, auch wenn dieser selbst nicht als Gebläse wirken soll. Um der Kühlluft in den Lüftschlitzen des Ständereisens einen möglichst kleinen Widerstand entgegenzusetzen, werden nicht radial gestellte Distanzhalter, sondern zylindrische Distanzhalter 22 oder nach der Streichrichtung der Kühlluft gestellte schmale Distanzhalter 24 angewendet. Die Trennung 9 kann gebildet werden durch aneinandergereihte Distanzhalter oder durch geeignet gekrümmte, nach Art der Distanzhalter befestigte

Stäbe, ζ. B. aus isolierendem Material. Die Trennung" io kann auf dieselbe Weise wie dje Trennung 9 gebildet werden. Sie kann, weil sie in magnetisch indifferentem Gebiete liegt, auch aus unzerteiltem Eisen gebildet werden. ' Bei einer Anzahl von Ständerluftschlitzen, wird die Trennung 10 durch Teile des Gehäuses selbst gebildet.

Die Kühlluft für den zentralen Raum und für die beiden Kern- und Mantelräume wird in einem Sammler 11 zweckmäßig unten am Gehäuse gesammelt und strömt von da durch die getrennten Einströmungen 12 bis 16 in die zu kühlenden Räume ein und durch die Austrittsöffnungen auf der entgegengesetzten Seite der Maschine 17 bis 21 ins Freie oder in einen Kamin aus. Die Kühlluft verteilt sich nach Maßgabe der Widerstände, die sie auf den verschiedenen, gegeneinander abgegrenzten Wegen findet. Die Größe dieser Widerstände liegt in der Hand des Konstrukteurs, indem sie nämlich wesentlich durch die Bemessung der Eintrittsöffnungen 12 bis 16 und der Austrittsöffnungen 17 bis 21 beeinflußt werden.

Im zentralen Raum bewegt sich die Luft aus dem Sammler 11 durch die Luftschlitze des Ständerkerneisens zwischen den Trennungen 9. Ein Teil dieser Luft streicht durch den Luftspalt zwischen Läufer und Ständer, ein anderer Teil streicht hinter der Ständerwicklung längs der Trennung 9, ein dritter Teil endlich tritt mehr oder weniger tief in die Luftschlitze des Läufers ein, um durch die Zentrifugalwirkung' nachher an einer Stelle kleinerer Luftpressung wieder ausgeworfen zu werden. Später vereinigen sich die drei Zweigluftströme des zentralen Raumes und entweichen gemeinsam durch die zwischen den Trennungen 9 gelegenen Teile der Stand erluftschlitze und durch die Öffnungen 17.

In den Kernräumen bewegt sich die Luft ausschließlich durch die Luftschlitze des Ständereisens zwischen den Trennungen 9 und 10, bespült die durch das Kerneisen gebildete Wandung dieser Luftschlitze und die für die Wärmeabgabe ebenfalls geeigneten Distanzhalter und Trennungen selbst.

In den Mantelräumen bespült die Kühlluft die Außenfläche der zusammengepreßten Kerneisenbleche und die dieselben unmittelbar metallisch berührenden Teile des Gehäuses, dessen innere Versteifungsrippen so gestaltet sind, daß die Kühlluft bei gegebener Pressung im Sammler 11 ein der benötigten Mantelkühlluft entsprechender Durchflußquerschnitt offen steht.

In den Fig. 2 und 3 haben die Zahlen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1. In Fig. 2 wird die Kühlluft mittels am Läufer befestigter Gebläseschaufeln 24 in die Stirnräume 23, und ans diesen durch geeignete Öffnungen in den Sammler ΐΐ hineingetrieben, von dem aus die eben beschriebene Verteilung der Luft geschieht. Die von den Gebläseschaufeln in die Stirnräume hineingeworfene Luft nimmt die in diesen Räumen erzeugte Verlustwärme auf, gelangt also bereits etwas vorgewärmt in den Sammler 11.

In Fig. 3 wird die Kühlluft durch ein außerhalb der Maschine gelegenes Gebläse geliefert, und die Stirnräume werden gekühlt durch aus dem Sammler 11 mittels geeigneter Öffnungen abgezweigter Luftströme, welche durch Öffnungen 25 neben der durch, die anderen Räume strömenden Luft entweichen.

Es empfiehlt sich, den zentralen Raum auch gegen die Stirnräume abzugrenzen, um die einzelnen Durchflußmengen möglichst genau feststellen zu können. Eine solche Abgrenzung wird unschwierig bewerkstelligt durch einen vorstehenden Rand an jedem Ende des Luftspaltes, vorzugsweise am Läufer, welcher eine Verengerung des Luftspaltes und damit eine ausreichende Trennung gegen den Stirnraum herbeiführt.

Die Anordnungen der Fig. 2 und 3 können bei erheblicher Weite des Luftspaltes zwischen Läufer und Ständer in der durch punktierte Linien (28) in Fig. 1 angegebenen Weise abgeändert werden. Danach wird der unterhalb des Läufers befindliche Teil des Zentralraumes mit den beiden Kernräumen vereinigt, so daß der zentrale Raum nur noch den Laufspalt, die Ständerwicklung und die Läufer und den über diesen befindlichen Teil des zentralen Raumes umfaßt. Die Kühlluft für diesen derart eingeschränkten zentralen Raum wird nicht mehr aus dem Sammler 11 entnommen, sondern aus den Stirnräumen, gleichgültig, ob die Kühlluft für diese nach Fig. 2 oder nach Fig. 3 beschafft werde. Eine Abdichtung des zentralen Raumes vor den Stirnräumen durch eine Verengerung des Luftspaltes ist hierbei selbstverständlich \vegzulassen.

Um die den einzelnen Räumen zuzuführenden Kühlluftmengen sehr genau regulieren zu können, werden Schieber oder Klappen 26 beispielsweise an den Austrittsöffnungen 17 bis 21 und 25 angebracht.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Einrichtung zur Kühlung elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Gehäuse, welches die Maschine unter Freilassung von Luftwegen umgibt, und durch in die Lüftungsschlitze der Ständerbleche eingelegte Trennungsstücke, die annähernd konzentrisch zu der inneren Öffnung des Ständereisens symmetrisch zu einer durch die Maschinenachse gehenden Ebene verlaufen, Kanäle ge-

bildet werden, welche den zweckmäßig unterhalb des Gehäuses liegenden Luftsammler mit den ihm gegenüberliegenden Austrittsöffnungen des Gehäuses verbinden und die Kühlluft gleichzeitig auf getrennten Wegen, erstens am Läufer und den Maschinenwicklungen, zweitens an den wirksamen Ständerblechen und drittens an den zwischen dem äußeren Ständerumfang und dem Gehäuse liegenden Maschinenteilen, vorbeiführen, zum Zweck, verschiedenen Teilen der Dynamomaschine die ihrer Erwärmung entsprechende Luftmenge zuführen zu können.
2. Ausführung der Einrichtung nach Anspruch i, bei Verwendung eines außerhalb der elektrischen Maschine liegenden Gebläses zur Beschaffung der Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß in den sich gegen die Stirnfläche der Ständerbleche lehnenden Gehäusewandungen Öffnungen vorgesehen sind, durch welche die Kühlluft seitlich aus dem Sammler austreten und auf zwei weiteren, getrennten Wegen an den Stirnflächen der wirksamen Eisenbleche vorbei streichend schließlich durch Öffnungen des Gehäuses ins Freie entweichen kann.
3. Bei der Einrichtung nach Anspruch 1 die Anordnung von Schiebern oder Klappen über den Austrittsöffnungen, zum Zwecke, den Luftstrom in jedem einzelnen Luftwege je nach der wegzuführenden Wärmemenge regeln zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.