DE1746614U

DE1746614U - ELECTRIC MACHINE ENCLOSED DESIGN.

Info

Publication number: DE1746614U
Application number: DE1956A0008214
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1956-02-16
Filing date: 1956-02-27
Publication date: 1957-06-13

Description

Elektrische Maschine gekapselter Bauart.Encapsulated electrical machine.

Bei gekapselten elektrischen Maschinen erfolgt die Abfuhr der Verlustwärme einerseits direkt durch Wärmeleitung über das Statorbleoht dessen Mantelfläche mittels eines Aussen- ventilators belüftet wird, und andererseits indirekt du Umwälzung der eingeschlossenen Innenluft, welche dem aktiven Teil Wärme entzieht und diese an die belüfteten Kapselwände wiederabgibt. Um die direkte Wärmeübertragung durch das Statorbleoh- zu verbessern, ist es bekannt, von er Aussenluft bestrichene Kühlrippen vorzusehen, die entweder am Statorgehäuee angebracht oder im Statorblech selbst ausgestanzt sind, wodurch eine Oberflächenvergrösserung erzielt wird Es ist ferner auch bekannt, die indirekte Wärmeableitung noch dadurch zu erbesaem, dass die Innenluft durch nach aussen abgeschlossene, die beiden Wickelräume miteinander verbindende Kanäle geführt wird, die am Statorumfang zwischen den Rippenpartien angeordnet sind und gleichzeitig von dem durch. den Aussenventilator erzeugten Luftstrom bespült werden.In the case of encapsulated electrical machines, the dissipated heat is dissipated on the one hand directly through heat conduction via the stator sheet, the jacket surface of which is carried out by means of an external ventilator is ventilated, and on the other hand indirectly you Circulation of the enclosed indoor air, which is the active Part of the heat is extracted and this is transferred to the ventilated capsule walls returns. In order to ensure the direct heat transfer through the stator to improve, it is known to be swept by the outside air To provide cooling fins, which are either attached to the stator housing or punched out in the stator sheet itself, whereby an increase in surface area is achieved.It is also known to erbesaem the indirect heat dissipation by the fact that the inside air is passed through channels that are closed to the outside and connect the two winding spaces , which are arranged on the stator circumference between the rib parts and at the same time from the through. the air flow generated by the outside fan.

Während bei kleineren Leistungen die nötige Oberfläche zur Ableitung der Verlustwärme noch mit den erwähnten Massnahmen erreicht werden kann, ist dies bei grösseren Leistungen technisch und wirtschaftlich nicht mehr möglich. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Leistung und damit die Große der abzuführenden Verluste mit der dritten Potenz der linearen Vergrößerung zunimmt, während die Oberflächen nur in der zweiten Potenz zunehmen. While with smaller powers the necessary surface for the derivation the heat loss can still be achieved with the measures mentioned, this is technically and economically no longer possible for larger services. This gives arise from the fact that the power and thus the size of the losses to be paid with the cube of the linear magnification increases while the surfaces increase only in the second power.

Zweck der Erfindung ist nunmehr eine elektrische Maschine gekapselter Bauart mit Oberflächenkühlung mittels nach aussen abgeschlossener achsialer Kanäle, die innen von der umgewälzten Innenluft durchströmt und aussen von der durch einen Aussenventilator entlang der Statoroberfläche beförderte Luft beblasen werden, zu schaffen, bei welcher auch die für größere Leistungen erforderliche Abfuhr der Verlustwärme auf einfache Weise erreicht werden kann. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erzielt, dass die Külluftkanäle aus gebogenen Blechen hergestellt werden, die unmittelbar auf der Oberfläche der Statorblechpakete aufgeschweißt werden, sodass die Kanäle gleichzeitig auch als Kühlrippen für die unmittelbare Wärmeableitung aus dem Statoreisen dienen. K- Anhand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert und zwar ist in der Fig. l und 2 als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine gekapselte Maschine im Längsschnitt bzw.The purpose of the invention is now to create an electrical machine of encapsulated design with surface cooling by means of axially closed ducts that are closed off from the outside and through which the circulated internal air flows on the inside and are blown on the outside by the air conveyed along the stator surface by an external fan, in which the air for larger ones Performances required removal of the heat loss can be achieved in a simple manner. According to the invention, this is achieved in that the cooling air ducts are made from bent metal sheets, which are welded directly onto the surface of the stator lamination stacks, so that the ducts also act as cooling fins for direct heat dissipation from the stator iron to serve. K- The invention is explained in more detail with the aid of the drawing namely in Figs. 1 and 2 as an embodiment of the Invention of an encapsulated machine in longitudinal section or

Querschnitt dargestellt, wobei der Einfachheit halber nur die obere Hälfte der Maschine gezeigt ist. Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform-der Kühlkanäle.Cross-section shown, with only the upper one for the sake of simplicity Half of the machine is shown. Fig. 3 shows a further embodiment-the Cooling channels.

In den Figuren 1 und 2 ist für die direkte Oberflächen- ., ^ . kühlung der gekapselten Maschine ausserhalb der Kapsel auf dem einen Ende der Welle 1 ein Aussenventilator 2 befestigt, welcher Frischluft entlang der Mantelfläche des Stators 3 treibt, und zwar zwischen den nach aussen abgeschlossenen Kühlkanälen 4, die auf dem Statoreisen aufgeschweißt sind und nachstehend noch näher beschrieben werden. Die indirekte Kühlung durch Umwälzung der innenluft erfolgt mittels des innerhalb der Kapsel angeordneten, ebenfalls auf der Welle 1 befestigten Innenventilators 5.In Figures 1 and 2 is for the direct surface ., ^ . cooling of the encapsulated machine outside the capsule on one end of the shaft 1 an external fan 2 is attached, which drives fresh air along the outer surface of the stator 3, namely between the cooling channels 4 which are closed to the outside and which are welded onto the stator iron and are described in more detail below will. The indirect cooling by circulating the internal air takes place by means of the internal fan 5 which is arranged inside the capsule and is also fastened on the shaft 1.

Diese Innenluft wird durch die im Rotor 6 vorgesehenen Bohrungen 7 und durch die Kühlkanäle 4 am Stator im geschlossenen Kreislauf umgewälzt.This internal air is drawn through the bores 7 provided in the rotor 6 and circulated through the cooling channels 4 on the stator in a closed circuit.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Kühlkanäle 4 beispielsweise durch Wellbleche gebildet, die unmittelbar auf das Statorbleohpaket aufgeschweisst werden, wobei gleichzeitig mehrere Kanäle aus einem Stück Wellblech hergestellt werden. Auf der Mantelfläche des Stators sind gleichmässig über den Umfang verteilte Nuten 8 vorgesehen und die Schweisstellen für die Wellblechkanäle befinden sich auf den Zähnen 9 zwischen den Nuten 8. Infolge dieser Nuten wird der Kraftschluss im Statorblech von den Schweisatellen weggehalten. Der Querschnitt der aufgeschweissten Blechkanäle 4 wird hier um den Querschnitt der Statornuten 8 vergrößert. As can be seen from FIG. 2, the cooling channels 4 are for example formed by corrugated sheets, which are welded directly onto the stator sheet metal are made, with several channels made from a piece of corrugated iron at the same time will. On the outer surface of the stator are evenly distributed over the circumference Grooves 8 are provided and the welding points for the corrugated iron ducts are located on the teeth 9 between the grooves 8. As a result of these grooves, the frictional connection is in the stator lamination kept away from the welding stations. The cross section the welded-on sheet metal ducts 4 is here around the cross-section of the stator slots 8 enlarged.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der am Statorumfang vorgesehenen Kanäle gezeigt. In diesem Falle bestehen die Kanäle aus Röhren 10, die aus gebogenem Blech hergestellt sind und einzeln auf den zwischen den Statornuten 8 vorhandenen Zähnen 9 beidseitig aufgeschweisst werden. Die Schweisstellen sind mit 11 bezeichnet. Diese Konstruktion besitzt den Vorteil, dass das Statorblechpaket 3 teilweise über die Nuten 8 unmittelbar im äußeren Luftstrom liegt, wodurch die Kühlung der Maschine begünstigt wird. In Fig. 3 a further embodiment is provided on the stator circumference Channels shown. In this case, the channels consist of tubes 10, which are bent from Sheet metal are made and individually on the existing between the stator 8 Teeth 9 are welded on both sides. The welding points are denoted by 11. This construction has the advantage that the stator core 3 partially over the grooves 8 lies directly in the outer air flow, whereby the cooling of the machine is favored.

Die durch Rohre oder Wellbleche gebildeten Kühlkanäle 10' bzw. 4, können durch Längsrippen 12 unterbrochen werden, die dasStatorblechpaket zusammenhalten und beidseitig Ringe 14 für den Anschluss der Lagerschilde 15 tragen. Zwecks besserer Luftführung und als mechanischer Schutz können die Kühlkanäle durch einen Bleohmantel 16 verdeckt sein. The cooling channels 10 'or 4, formed by tubes or corrugated sheets, can be interrupted by longitudinal ribs 12 that hold the stator core together and wear rings 14 on both sides for connecting the end shields 15. For the sake of better Air ducts and mechanical protection can be used for the cooling channels through a bleo jacket 16 must be covered.

Durch die beschriebenen Kühlkanäle, die längs des Statoreisens mit den Dynamoblechen durch Schweissen metallisch verbunden sind, ergibt sich eine sehr günstige Kühlung der Maschine. Nicht nur die indirekte Kühlung, d. h. der Wärmeaustausch zwischen der innerhalb der Kanäle zirkulierenden warmen Innenluft und der kalten Außenluft, sondern auch die direkte Wärmeableitung der Statorverluste an die Aussenluft, wird gegenüber der Kühlwirkung bei den bisherigen Konstruktionen wesentlich besser. Through the cooling channels described along the stator iron with the dynamo sheets are metallically connected by welding, the result is a very favorable cooling of the machine. Not just indirect cooling, i. H. the heat exchange between the warm indoor air circulating within the ducts and the cold Outside air, but also direct heat dissipation the stator losses to the outside air, is compared to the cooling effect in the previous designs much better; significantly better.

Dies ist eine Folge der sehr grossen-zur indirekten Ableitung der Wärme zur Verfügung stehenden durch die Kanäle gebildeten-Flächen und der Tatsache, dass die Kanäle gleichzeitig als Kühlrippen für die direkte Wärmeableitung dienen. Es ist nunmehr ohne weiteres möglich, auf diese Weise die Leistung von geschlossenen Maschinen wesentlich zu steigern, oder bei gleichbleibender Leistung die Maschine kleiner zu bauen, und zwar ohne erheblichen Mehraufwand.This is a consequence of the very large - to the indirect derivation of the Heat available through the channels-formed surfaces and the fact that the channels also serve as cooling fins for direct heat dissipation. It is now easily possible in this way the performance of closed To significantly increase machines, or the machine with the same performance to build smaller, without significant additional effort.

Claims

world 1 <; Electric machine of encapsulated design with surface channeling by means of axial channels closed off by the inside by the rolled inside air and outside by the by an outside fan along the stator surface which does, blown, is marked by that the cool kgnue aue curved Olochen berge-represents aindg the immutable aut are welded onto the surface of the laminated stator core, so that the sheets also act as cooling fins for the immediate ' Heat dissipation from the Stato: travel serves. 2. Machine according to claim 1 characterized gekenazeiohnett that the surface of the Stetorbleehpaketeä equally over the circumference has distributed achaial bees that are open to the outside nd the force flow is held by the stator sheet metal from the welding points 3 * machine according to spoke 2, thereby marked, of the Cooling channels formed by corrugated iron penetrate the teeth are welded between the outer grooves, the Qer- cut of the canals through the cross-section of the naten enlarged ezdä 4. Machine according to claim 2, characterized in that the daee KMhlkanSle consist of tubes formed by curved metal sheets. which are located individually on the teeth between the outer grooves achweiost and, with the stator sheet partly directly in external airflow *