DE1814431C3 - Anordnung zum Kühlen einer dynamoelektrischen Maschine sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Kühlen einer dynamoelektrischen Maschine, bei der das Kühlgas durch radiale Schlitze des Statorblechpaketes von zwischen dem äußeren Umfang des Statorblechpaketes und dem Gehäuse gebildeten, in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Einlaß- und Auslaßabschnitten zu- und abführbar ist, die in axialer Richtung von Segmentblechen begrenzt sind, die sich von dem Gehäuse derart radial nach innen erstrecken, daß die Einlaß- utid Auslaßabschnitte weitgehend gegeneinander abgedichtet sind. Eine solche Anordnung zum Kühlen einer dynamoelektrischen Maschine ist aus der FR-PS 14 93 177 bekannt.

Bei der bekannten dynamoelektrischen Maschine, wie z. B. einem Generator, wird die Kühlung der Rotorwicklung und des Statorblechpaketcs durch Gas bewirkt, das mittels auf dem Rotor befestigter Lüfter durch die Maschine zirkuliert. Das Kühlgas wird in den Rotor eingeführt, durch dessen Innenkanäle gelenkt und dann von dort in radialer Richtung und durch Kanäle des Statorblechpaketes hindurch verteilt. Die auf der Länge des Statorblechpaketes angeordneten radialen Kühlluftkanäle sind für eine bessere Regulierung der Ströme des

s gekühlten und des erwärmten Gases in Einlaßzonen und Auslaßzonen unterteilt.

Außerhalb des Statorblechpakets sind diese Einlaß- und AuslaGzonen durch die Gehäusewaodung des Generators und durch radiale Segmentbleche begrenzt,

to die von der Gehäusewandung bis nahe an das Statorblechpaket verlaufen. Wird nun aber der Abstand zum Statorblechpaket unter dem Gesichtspunkt einer optimalen Kühlung sehr klein gemacht, dann entstehen Schwierigkeiten bei der Montage der Maschinen. Im

u.-ngekehrten Fall, wenn der Abstand für eine einfache Montage groß gewählt wird, entsteht ein großer Spalt, so daß sich die heißen und kalten Gasströmungen mischen können und die Kühlwirkung verschlechtert wird.

Die CH-PS 3 85 579 beschreibt eine Dichtung für gegeneinander sich bewegende Teile, bei der an einem Träger ein an diesem seitlich vorstehendes, lamellenartiges Dichtungselement angeordnet ist, welches am Dichtungsrand Einschnitte aufweist, welche federnde, zueinander unabhängige Dichtungszungen bilden, welche eine Anpassung des Dichtungsrandes an die Unebenheiten der Bichtungsfläche ermöglichen. Eine derartige Dichtung würde bei einem Einbau in eine dynamoelektrische Maschine die Schwierigkeiten bei

der Montage nicht beseitigen. Ähnliches gilt auch für die in der DE-PS 9 01 539 beschriebene, auf einem völlig unterschiedlichen Prinzip beruhende Dichtung, bei der ein dünnwandiges Rohr in aufeinanderpassende Nuten von Maschinenteilen eingebracht und danach durch Ausübung eines hohen Innendruckes plastisch verformt wird, bis das Dichtrohr an den Nutwänden dichtend anliegt Eine derartige Dichtung ist weder bei der Abdichtung an Blechkanten praktikabel noch vermag sie größere Abstände elastisch zu überbrücken.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Dichtung zwischen den Segmentblechen und dem Statorblechpaket zu schaffen, die sowohl eine einfache und schnelle Montage als auch eine gute Abdichtung im montierten Zustand gewährleistet. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung der Kühlanordnung geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung zum Kühlen einer dynamoelektrischen Maschine der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß

so die Abdichtung durch zwischen den Segmentblechen und dem Statorblechpaket angeordnete, mit den Segmentblechen verbundene Zwischenwandungen erfolgt, die jeweils aus einer einen Teil des Segmentbleches bildenden Halteplatte und einem einen elastischen Dichtflansch und zwei die Stirnflächen der Halteplatte zum Teil umgreifende Befestigungsflansche enthaltende elastische Streifen bestehen, wobei die Dichtflansche zur Ermöglichung eines leichten Einbaues des Ständerblechpaketes mittels eines bei Wärme freigebenden Materials in einer zurückgezogenen Stellung festlegbar sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der elastische Streifen aus einer elastomeren Substanz aufgebaut.

Das Verfahren zur Herstellung der Anordnung der vorstehend genannten An ist crfiiulungsgcmäß dadurch gekennzeichnet, claQ die Dichtflansche der an den Stirnflächen der llalteplatte befestigten elastischen

Streifen aus ihrer in radialer Richtung weisenden Verbindung. Dies ist beispielsweise durch die zylmdri-Siellung durch die bei Wärme freigebenden Mittel unter sehen Röhren 24 dargestellt, die Auslaßabschnitte 18 Vorspannung zurückgezogen gehalten werden, daß miteinander verbinden. In Fig.2 ist ein Teil des. ferner die Bleche des Statorblechpaketes in das Statorblechpaketes 4 gezeigt, das aus einzelnen Blechen Gehäuse bei zurückgezogenen Dichtflanschen einge- s40 aufgebaut ist Wenn die Bleche 40 aufgeschichtet schichtet werden und daß danach das Gehäuse mit dem sind, werden sie durch Keilstäbe 26 miteinander verkeilt, eingeschichteten Ständerblechpaket derart erhitzt wird, die in axialer Richtung über die Länge des Stators daß der Dichtflansch durch das Mittel freigegeben wird. verlaufen und an einem Flanschring 28 befestigt sind.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen der wiederum an Segmentblechen 22 montiert ist. Es ist insbesondere darin, daß bei der Montage der dynamo- io ersichtlicii, daß sich zwischen den Statorblechen 40 und elektrischen Maschine im wesentlichen der gesamte dem Flanschring 28 zahlreiche Zwischenräume 30 Freiraum zwischen den Segmentblechen und dem befinden, die bis zu einem gewissen Grade eine Statorblechpaket zur Verfügung steht, so daß selbst Verbindung zwischen den Einlaß- und Auslaßabschnitgrößere Fertigungstoleraiizen der Maschinenteile und ten 20 und 18 erlauben.

ungenaue Montagebewegungen ohne Gefahr von i₅ In F ig. 3 sind Halteplatten 32 für die Trennwände an Beschädigungen auftreten können. Nach Freigabe des dem Flanschring 28 befestigt. Diese Platten verlaufen Dichtflansches gemäß der Erfindung wird eine hervor- bis zu einem Abstand von etwa 2,5 cm radial nach innen ragende Dichtung gebildet, so daß in der fertig in Richtung auf die Bleche des Statorpaketes. Diese montierten Maschine keine Vermischungen von kalten Halteplatten 32 für die Zwischenwandung liegen in und heißen Gasströmen auftreten können. 20 einer Richtung mit den Segmentblechen 22, so daß sie

Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet den tatsächlich innere Verlängerungen üitser Segmentble-Vorteil, daß die Bleche des StatorblechpakeMs einfach ehe bilden. An jeder Halteplatte 32 ist ein federndes eingeschichtet werden können, während der Dicht- Trennstreifenstück 34 befestigt, das eine extrudierte flansch durch das bei Wärme freigebende Mittel in Form besitzt und federnd gegen das Statorblechpaket 4 seiner zurückgezogenen Position gehalten wird. Beson- 25 gedrückt ist Somit bildet die Kombination aus dem ders vorteilhaft ist dabei, daß die Dichtflansche ohne Trennui.gsstreifen und der Halteplatte für den Trenmechanischen Eingriff von außen in ihre Dichtstellung nungsstreifen eine stabile Unterteilung zwischen den gebracht werden können. benachbarten Einlaß-und Auslaßabschnitten.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Bezüglich der Einzelheiten des Trennstreifens 34 sei Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbei- 30 nun auf die F i g. 4,5,6 und 7 verwiesen,
spiels näher erläutert Fig. 4 zeigt eine mögliche Querschnittsform eines

F i g. 1 ist eine Seitenansicht von einem oberhalb der elastischen Gummimaterials für eine Verwendung als Mittelachse gelegenen Teil eines gasgekühlten Genera- Trennstreifen gemäß dem beschriebenen Ausführungstors, beispiel der Erfindung. Es ist offensichtlich, daß viele

Fig.2 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linien 35 Formen verwendet werden können, um die Funktion H-Il in Fig. 1 und zeigt das Ständerblechpaket eines dieses Teiles zu erfüllen. Die wesentlichen Merkmale typischen bekannten Generators. des Trennstreifens sind ein Befestigungsflansch 38 zur

Fig.3 ist eine Fig.2 ähnliche Ansicht mit den Befestigung des Streifens auf den Haltcplatten 32 und Zwischenwandungen gemäß der Erfindung. ein elastischer Dichtflansch 36, der zurückgezogen oder

F i g. 4,5,6 und 7 sind Schnittbilder der Zwischenwan- ^₀ in die verlängerte Richtung vorgespannt sein kann. Ein dung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel. typisches Material, das für dieses Trennstreifenstück 34

In Fig. 1 ist ein Teil eines Generators im Schnitt verwendbar ist, ist ein handelsübliches Mischpolydargestellt. Dieser Generator enthält ein Gehäuse 2, das merisat des Butadiens mit Acrylnitril,
ein Statorblechpaket 4 und Lager 6 haltert, die Fig. 5 zeigt den gleichen Trennstreifen 34 mit seinen

wiederum einen Rotor 8 drehbar lagern. 45 Befestigungsflanschen 38 und mit seinem Befestigungs-

Das Staiorblechpaket 4 ist aus «ffinnen Blechen aus flansch 36 in einer zurückgezogenen Stellung. In dieser magnetischem Material hergestellt Diese Bleche 40 Lage ist der Flansch 36 mit einem bei Wärme begrenzen radial verlaufende Kanäle für das Kühlgas, freigebenden Material 42 festgeklebt oder gebunden die in als Auslaßzonen 10 und Einlaßzonen 12 oder auf andere Weise festgehalten. Ein derartiges bezeichnete Zonen unterteilt sind. Diese Auslaß- und 50 Material ist ein Garn aus einfadigem Polyäthylen, das Einlaßzonen 10 und 12 entsprechen in axialer Richtung auf den Flansch um> den Körper geheftet ist. In einer Auslaß- upd Einlaßzonen 14 bzw. 16, die entlang dem anderen Form könnte das Material ein geeigneter Rotor angeordnet sind. Somit wird während des Kleber sein.

Betriebes in bekannter Weise Gas, das aus den In f· i g. 6 ist das Trennstreifenstück 34 gezeigt, wie es

Rotorauslaßzonen 14 ausströmt, durch die Statorauslaß-ss auf dem radialen Innenrand einer Halteplatte 32 zonen 10 bewegt und Gas, das in radialer Richtung nach befestigt ist.

innen durch die Statoreinlaßzonen 12 strömt, wird an Auch in Fi g. 3 sind die Trennstreifen 34 gezeigt, wie

seinen Einlaßzonen 16 in den Rotor eingeführt. sie auf dem radialen Innenrand der Halteplatte 32

Radial außerhalb des Statorblechpaketes 4 strömt das befestigt sind. In dieser Stellung und wenn die Streifen Kühlgas von den Auslaßzonen 10 in Auslaßabschnitte 60 auf den Segmentblechen in einer zurückgezogenen 18. und von Einlaßabschnitlen 20 tritt Gas in die Stellung befestigt sind, wie es Fig. 6 zeigt, dann besteht Einlaßzone 12 ein. Diese Auslaß- und Einlaßabschnitte ein radialer Freiraum zwischen den Trennstreifen 34 18 bzw. 20 sind durch das Gehäuse 2, das Blechpaket 4 und den Blechen 40, so daß diese ohne Beeinträchtigung und durch dazwischen verlaufende Segmentbleche 22 durch die Trennstreifen eingebaut werden können,
begrenzt. Die verschiedenen Einlaß- und Auslaßab-65 Es sei nun auf F^:j. 7 Bezug genommen. Wenn die schnitte sind nicht voneinander getrennt, sondern sie Bleche 40 vollständig aufgeschichtet sind, wird die stehen mit gleichen Abschnitten an verschiedenen gesamte Anordnung bei einer geeigneten Temperatur, Stellen auf dem Umfang des Generators miteinander in wie z.B. 150⁰C, gebrannt. Während dieses Prozesses

löst sich das bei Wärme freigebende Material 42, das den Dichtflansch 36 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten hatte, und dadurch kann sich der Flansch 36 selbst mit den Statorblechen 40 federnd in Berührung bringen und mit diesen eine Abdichtung bilden.

Es sind selbstverständlich noch andere Ausführungsbeispiele möglich. Beispielsweise kann die Querschnitts form der Trennslreifcnslücke 34 gegenüber der oben angegebenen Torrn stark variieren. Ferner können die Materialien, aus denen der Streifen hergestellt ist, und das bei Wärme freigebende Mattenmatcrial, das zum Zurückziehen des Dichtflansches 36 verwendet wird, irgendein geeignetes Material sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Anordnung zum Kühlen einer dynamoelektrischen Maschine, bei der das Kühlgas durch radiale Schütze des Statorblechpaketes von zwischen dem äußeren Umfang des Statorblechpaketes und dem Gehäuse gebildeten, in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Einlaß- und Auslaßabschnitten zu- und abführbar ist, die in axialer Richtung von Segmentblechen begrenzt sind, die sich von dem Gehäuse derart radial nach innen erstrecken, daß die Einlaß- und Auslaßabschnitte weitgehend gegeneinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung durch zwischen den Segmentblechen (22) und dem Statorblechpaket (4) angeordnete, mit den Segmentblechen (22) verbundene Zwischenwandungen erfolgt, die jeweils aus einer einen Teil des Segmentbleches (22) bildenden Halteplatte (32) und einem einen elastischen Dichtflansch (36) und zwei die Stirnflächen der Halteplatte zum Teil umgreifende Befestigungsflansche (38) enthaltende elastische Streifen (34) bestehen, wobei die Dichtflansche (36) zur Ermöglichung eines leichten Einbaues des Ständerblechpaketes mittels eines bei Wärme freigebenden Materials (42) in einer zurückgezogenen Stellung festlegbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Streifen (34) aus einer elastomeren Substanz aufgebaut sind.

3. Verfahren zur Herstellung der Anordnung zum Kühlen einer elektrischen Maschine nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflansche der an den Stirnflächen der Halteplatte befestigten elastischen Streifen aus ihrer in radialer Richtung weisenden Stellung durch die bei Wärme freigebenden Mittel unter Vorspannung zurückgezogen gehalten werden, daß ferner die Bleche des Statorblechpaketes in das Gehäuse bei zurückgezogenen Dichtflanschen eingeschichtet werden und daß danach das Gehäuse mit dem. eingeschichteten Ständerblechpaket derart erhitzt wird, daß der Dichtflansch durch das Material freigegeben wird.