DE1909123C - Arrangement for liquid cooling of the salient poles of a salient pole rotor - Google Patents

Arrangement for liquid cooling of the salient poles of a salient pole rotor

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DE1909123C
DE1909123C DE19691909123 DE1909123A DE1909123C DE 1909123 C DE1909123 C DE 1909123C DE 19691909123 DE19691909123 DE 19691909123 DE 1909123 A DE1909123 A DE 1909123A DE 1909123 C DE1909123 C DE 1909123C
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Eugen Prof.Dr. Baden Wiedemann (Schweiz)
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Description

im Eisen der Polschuhe eine Verlustwärme, die erheb- lang der Polschuhfläche kann wesentlich vermindert liehe Temperaturunterschiede zwischen Polschuh und 45 werden.a heat loss in the iron of the pole pieces, which can considerably reduce the pole piece surface Lent temperature differences between pole piece and 45 are.

Feldwicklung und dementsprechend auch unter- Durch den als Kurzschlußwindung zwischen PoI-Field winding and accordingly also under- By acting as a short-circuit winding between the pole

schiedliche Wärmedehnungen von Pol und Spule zur schuh und Polspulen wirkenden Metallrahmen wird Folge hat, wodurch die Zwischenisolation sehr stark ein Teil der Anlaufenergie im Rahmen selbst erzeugt beansprucht wird. Ferner können durch unterschied- und damit der Polschuh entlastet, liehe Dehnungen von Polschuh und Polkern starke 50 Aufeinanderfolgende asynchrone Anläufe der Ma-Verkrümmungen der Pole auftreten, die zu vermehr- schine in kürzeren Abständen als bisher sind ohne ten Beanspruchungen der Polklauen führen und weiteres möglich.Different thermal expansions of pole and coil to form a metal frame that acts as a shoe and pole coils As a result, the intermediate insulation generates a very large part of the starting energy in the frame itself is claimed. Furthermore, different- and thus relieved the pole piece, Borrowed expansions of pole shoe and pole core strong 50 successive asynchronous starts of the Ma-curvatures of the poles occur, which are to multiply at shorter intervals than before without th stresses on the pole claws and others are possible.

schließlich eine Lockerung der Polbefestigung bewir- Die Leistungsfähigkeit der Maschine wird gestei-Finally, the pole fastening is loosened. The performance of the machine is increased.

ken könnten. Alle diese Erscheinungen sind eine gert und eine große Betriebssicherheit erreicht, was Folge der zu langsamen Abfuhr der Polschuhwärme. 55 insbesondere bei hoch ausgenützten Maschinen gro-Aufgabe der Erfindung ist, eine Anordnung zur ßer Eisenlänge, beispielsweise bei Motor-Generatoren Flüssigkeitskühlung der ausgeprägten Pole eines für Pumpspeicherwerke, von wesentlicher Bedeutung Schenkelpolläufers zu schaffen, die auf einfacher ist.could know. All of these phenomena are a device and achieve a high level of operational reliability Consequence of the too slow dissipation of the pole shoe heat. 55 is a major task, especially in the case of highly utilized machines of the invention is an arrangement for ßer iron length, for example in motor-generators Liquid cooling of the salient poles of one for pumped storage plants, essential To create thigh pole walker that is easier on.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 _ , Weise eine sehr schnelle und wirksame Abfuhr der_, Way a very quick and effective discharge of the Patentanspruch: Polschuhwärme zur Folge hatClaim: Pole shoe heat results Anordnung zur Flüssigkeitskühlung der ausge- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurchAccording to the invention, this object is achieved prägten Pole eines Schenkelpolläufers, da- gelöst, daß zwischen dem Polschuh und den Polspulen durch gekennzeichnet, daß zwischen 5 der Feldwicklung ein mit kühlflüssigkeitsdurchflossedem Polschuh (4) und den Pulspulen (2) der Feld- nen Kanälen versehener, den Polkern umgebender wicklung ein/mit kühlflüssigkeitsdurchflossenen Metallrahmen als Kurzschlußwindung angeordnet ist, Kanälen (6) versehener, den Polkern umgebender der einerseits in unmittelbarer metallischer Berührung Metallrahmen (5) als Kurzschlußwindung an- mit dem Polschuh steht und andererseits gegenüber geordnet ist, der einerseits in unmittelbarer metal- io den Polspulen durch eine Isolationsschicht getrennt lischer Berührung mit dem Polschuh (4) steht und iststamped poles of a salient pole rotor, resolved that between the pole shoe and the pole coils characterized in that between 5 of the field winding with a coolant flow through Pole shoe (4) and the pulse coils (2) of the fields provided with channels surrounding the pole core winding is arranged as a short-circuit winding with a metal frame through which coolant flows, Channels (6) provided, the pole core surrounding the one hand in direct metallic contact Metal frame (5) stands as a short-circuit winding on the pole piece and on the other hand opposite is ordered, on the one hand in the immediate metal io the pole coils separated by an insulation layer lic contact with the pole piece (4) is and is andererseits gegenüber den Polspulen (2) durch An Hand der Zeichnung sei eine Ausführungsformon the other hand with respect to the pole coils (2) by using the drawing is an embodiment j^ine Isolationsschicht (3) getrennt ist der Erfindung ,näher erläutert, und zwar zeigt die Fij ^ ine insulation layer (3) is separated from the invention, explained in more detail, namely the Fi shows gur einen Pol einer Schenkelpolmaschine im Längs-gur one pole of a salient pole machine in the longitudinal is schnittis cut Auf dem Kern des· Pols 1 sind die Spulen 2 derOn the core of pole 1 are the coils 2 of Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Feldwicklung angebracht und durch die Isolationszur Flüssigkeitskühlung der ausgeprägten Pole eines schichten 3 gegenüber dem Poleisen elektrisch iso-Schenkelpolläufers. liert. Die Spulen 2 bestehen beispielsweise aus Hohl-The invention relates to an assembly of field winding attached to and through the insulation Liquid cooling of the salient poles of a 3-layer electrically iso salient pole rotor compared to the pole iron. lates. The coils 2 consist, for example, of hollow In Zusammenhang mit Schenkelpolmaschinen ist ao leitern, die mittels einer Kühlflüssigkeit direkt gekühlt es aus der Zeitschrift »Deutsche Elektrotechnik«, werden. Zwischen den Polspulen 2 und dem mit 4 beHeft 4, 1958, Seite 131 bekannt, für die Kühlung der zeichneten Pclschuh ist noch ein Metallrahmen 5, bei-Polwicklung Kühlrohre vorzusehen, die als Kühlele- spielsweise aus Bronze, eingesetzt, der im unmittelbament zusammengefaßt zwischen den Isolationsschich- ren Kontakt mit dem Polschuh 4 steht. Dieser Meiallten der Spulenlagen angeordnet sind und durch Keile as rahmen S ist mit Kanälen 6 versehen, die von einer von den Polschuhen distanziert werden. Kühlflüssigkeit durchströmt werden, die die im Pol-In connection with salient pole machines, ao is conductors that are cooled directly by means of a cooling liquid it will be from the magazine "Deutsche Elektrotechnik". Between the pole coils 2 and the one with 4 attached 4, 1958, page 131 known, for the cooling of the drawn Pclschuh is still a metal frame 5, with-pole winding Provide cooling tubes that are used as cooling elements, for example made of bronze, in the immediate area combined between the insulation layers, there is contact with the pole shoe 4. This Meiallten the coil layers are arranged and by wedges as frame S is provided with channels 6, which of a be distanced from the pole pieces. Coolant flows through, which in the pole Gemäß der deutschen Offenlegungsschrift schuh entstehende Wärme rasch abführt. Der Metall-1 463 852, insbesondere F i g. 3 und 5, ist es bei rahmen 5 und die Polspulen 2 werden vorzugsweise an Schenkelpolmaschinen bekannt, Kühlelemente zwi- das gleiche Kühlflüssigkeitssystem angeschlossen. Der sehen den Polspulen des Läufers und dem Polkern 30 Metallrahmen 5 ist als ein den Polkern 2 umgebendes, anzuordnen, die aus schleifenförmigen Kühlrohren geschlossenes Element ausgebildet, welches gleichzeibestehen und unmittelbar am Polkern anliegen. Diese tig als Kurschlußwindung wirkt, von einer Kühlflüssigkeit durchflossenen Kühlrohre Durch die mit der beschriebenen Anordnung ersind in einer gut wärmeleitenden Masse eingebettet, reichte rasche und sehr wirksame Abfuhr der Verluste um die Hohlräume auszufüllen und somit die Wärme- 35 im Polschuh ergeben sich folgende wesentliche Vorübertragung zwischen den Polschuhen und den Kühl- teile:According to the German Offenlegungsschrift shoe dissipates heat quickly. The metal 1 463 852, in particular FIG. 3 and 5, it is at frame 5 and the pole coils 2 are preferably on Known salient pole machines, cooling elements connected between the same cooling liquid system. the see the pole coils of the rotor and the pole core 30 metal frame 5 is as a surrounding pole core 2, to arrange the closed element formed from loop-shaped cooling tubes, which at the same time exist and are in direct contact with the pole core. This tig acts as a short-circuit turn, Cooling tubes through which a cooling liquid flows. Through the arrangement described above Embedded in a mass that conducts heat well, rapid and very effective dissipation of the losses was sufficient In order to fill the cavities and thus the heat in the pole piece, the following essential preliminary transfer results between the pole pieces and the cooling parts: rohren zu verbessern. Die Temperaturdifferenzen auf beiden Seiten derto improve pipes. The temperature differences on both sides of the Mit diesen bekannten Kühlanordnungen, die nur zwischen den Spulen und dem Poleisen vorgesehenen auf eine Verbesserung der Kühlung der Feldwicklung Isolation bleiben möglichst klein, so daß die mechanigerichtet sind, ist eine Kühlung des Poleisens, insbe- 40 sehen Beanspruchungen der Isolation infolge ungleisondere der Pclschuhe nicht ohne weiteres möglich, eher Wärmedehnungen vernachlässigbar klein werda zwischen den Polspulen und dem Poleisen eine den.With these known cooling arrangements, which are only provided between the coils and the pole iron to improve the cooling of the field winding insulation remain as small as possible, so that the mechanical direction is a cooling of the pole iron, in particular 40 see stresses on the insulation as a result of untracked The Pclschuhe not easily possible, rather thermal expansion becomes negligibly small between the pole coils and the pole iron a den. elektrische Isolation vorhanden ist. Es entsteht daher Der sonst erforderliche starke Kühlluftstrom ent-electrical insulation is present. The otherwise necessary strong cooling air flow is created
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