DE2037829A1

DE2037829A1 - Kühleinrichtung für elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE2037829A1
Application number: DE19702037829
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. 4072 Wickrath Maser
Original assignee: Schorch GmbH
Current assignee: Schorch GmbH
Priority date: 1970-07-30
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1972-02-03

Description

Kühl einrichtung für elektrische Maschinen Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für ekejtri sche Dlaschinen in Niederspannungsausführung mit in die Wicklung eingelegten Kühlblechen. Die Verlustwärme der Ständerwicklung, insbesondere bei durchzugs belüfteten elektrischen Maschinen, wird hauptsächlich über die Wickelköpfe abgeführt. Zu diesem Zweck bildet man den Wickelkopf möglichst luftig aus. Die luftige Ausführung bedingt verhältnismäßig lange Wickelköpfe und damit großen Kupferverbrauch. Die einzelnen Wicklungsteile müssen, insbesondere an den Phasentrennstellen, gut gegeneinander isoliert sein. Die einfachste Methode ist das Einlegen von Isolier-Trennschablonen. Die Schablonen behindern jedoch den Luftdurchtritt. Deshalb werden bei Maschinen mit luftiger Wickelkopfausführung die Wicklungsteile gegeneinander abgehoben und durch Bandagieren der Spulen an den Phasentrennstellen zusätzlich isoliert. Luftige Wickelköpfe erhält man insbesondere bei Wicklungen mit Spulen gleicher Weite. Preisgünstiger ist jedoch die Ausführung mit konzentrischen Spulen. Die Isolierung der Phasentrennstellen bei dieser Ausführung ist jedoch ohne Schablonen problematisch.
Es ist eine Kühleinrichtung bekannt, bei der in die Wicklung Aluminiumkühlbleche eingelegt werden, derart, daß um jede Spule Kühlfahnen gelegt sind, die die Spule in radialer 12ichtung überragen und die an der Oberfläche gut isoliert sind. Diese Anordnung erhöht die Wärmeabkühlfläche des Wickelkopfes und gestattet eine wenig luftige Wickelkopfausführung. Der Nachteil ist, daß die Kühlfahnen pralctisch nur um den geraden Teil der Spulen im Wickelkopf gelegt werden können.
Damit sind sie verhältnismäßig kurz, oder aber man muß die Spulenausladung länger machen, als wickeltechnisch erforderlich ist, um genügend breite Eühlfahnen zu erhalten. Sie erfordern ferner einen zunützlichen Arbeitsgang, da um jede Spule zusätzlich eine Kühlfahne eingelegt werden muß.
Es ist nuch bekannt, um bei Maschinen in geschlossener Bauart mit berflächenkühlung die Wärme aus dem Wickelkopf an das Gehause mit möglichst geringem Wärmewiderstand abzuleiten, den Wickelkopfraum zwischen Wickelkopf und Gehäuse mit Isoliermaterial auszu;ieXen. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß Isolierstoffe, auch Harze, verhältnismäßig schlechte Wärmeleiter sind und daher noch einen großen Wärmewiderstand zwischen Wicklung und Gelläuse darstellen.
Auch ist das Ausgießen des Wickelkopfraumes verhältnismäßig kostspielig.
Um den Wärmewiderstand zwischen Wickelkopf und Gehäuse zu verringern, ist vorgeschlagen worden, Segmente aus gut wärmeleitendem Material, s. II. aus Ivupfer, oder aus Aluminium, in den Raum zwischen Wickelkopf und Gehäuse einzupassen, die zur Wicklung hin isoliert sind. Der Nachteil dieses Vorschlages ist, daß er ebenfalls einen zusätzlichen Arbeitsgang bewirkt. Außerdem ist die herstellung derartiger Segmente sehr kostspielig. Die zuletzt genannten Ausführungen sind dalier für Maschinen mit Durchzugsbelüftung teuer.
Zweck der Erfindung ist, eine preisgünstige Wicklung ausfülirung mit geringem Kupferverbrauch bei gleichzeitig guter Wickelkopfbelüftung zu schaffen. Dieses wird dadurch ereicht, daß die Kühlbleche als Phasen-Trennschablonen zwischen den einzelnen Wicklungslagen im Wickelkopf eingelegt sind, aus gut wärmeleitendem Material mit elektrisch guter Oberflächenisolierung bestehen, aus dem Wickelkopf hinausragen und so ausgebildet sind, daß der aus dem Wickelkopf ausragende Schablonenteil in mehrere Abschnitte aufgeteilt ist, die in eine für die Kühlmittelströmung günstige Richtung abgebogen sind.
Fig.l zeigt die erfinbdungsgemäße Ausfülirung der Wickelkopfschablone und Fig.2 die Einbaulage in einer Maschine.
Gemäß Fig.la und lb wird aus einem Aluminiumblech 1 mit der Dicke von etwa 1 m durch Zusammenfalten eine Schablone 2 hergestellt. Die Schablone ist etwa 2 - 5 cm breiter, als für die Trennschablone erforderlich wäre. Der Schablonenteil, der im Wicicelkopf verbleibt, wird mit Hostaphan-Folie beklebt bzw. mit Lack isoliert oder erhält durch chemische Behandlung der Oberfläche eine verstärkte Isolierschicht. Entsprechend Fig. lc wird der aus der Wicklung herausstehende Teil der Schablone in 2 - 5 cm breite Streifen geschnitten. Die Streifen werden, jedes Blech einzeln für sich, um etwa 900 entsprechend Fig. led umgebogen. Die so umgebogenen Teile ergeben die Kühlfahnen. In der Zeichnung sind 5 Streifen und 10 Kühlfahnen zu sehen.
Fig. 2 zeigt den Einbauzustand in einer durchzugsbelüfteten Maschine. In die Ständerwicklung 1 sind die Schablonen mit den Kühlfahnen 2 eingelegt.
Die Wicklung wird aus konzentrischen Spulen mit möglichst kurzen Wickelköpfen hergestellt. Die Schablonen werden beim Wickeln eingeschoben, durch Bandagen in der Wicklung gehalten und mit der Wicklung zusammen getränkt. Der Ventilator 3 befördert die Luft durch die Maschine. In diesem Kühlmittelstrom liegen die Kühlfahnen. Die Verlustwärme wird vom Wickelkopf in die Schablone geleitet. Sie durchströmt die Schablone und wird von den Kühl fahnen 2 an den Icühlluftstrom abgegeben.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann natürlich auch bei einer anderen Belüftungsart verwendet werden.
So kann man z.B. beim Wegfall des Ventilators die Ständerwicklung durch die Kühl fahnen 4 des Läuferkurzschlußringes belüften.
3 P a t e n t a n s p r ü c h e 1 Zeichnungsblatt

Claims

Patent ansprüche 1. Kühleinrichtung für elektrische Elaschinen in Niederspannungsausführung mit in die Wicklung eingelegten Kühlblechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche als Phasen-Treunschablonen wischen den einzelnen Wicklungslagen im Wickelkopf eingelegt sind, aus gut wärmeleitendem Material mit elektrisch guter Oberfldchenisolierung bestehen, aus den Wickelkopf hinausragen und so ausgebildet sind, daß der aus dem Wickelkopf ausragende Sciiablonenteil in mehrere Abschnitte aufgeteilt ist, die in eine für die liühlmittelströmung günstige Richtung abgebogen sind; 2. Kühleinrichtung für elektrische Maschinen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Standerwicklung eine Zweischichtwicklung mit konzentrischen Spulen ist.

3. Kühl einrichtung für elektrische Maschinen nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche aus etwa 1 mm dicken Aluminiumblechen, die durch Zusammenfalten gedoppelt sind, bestehen, mit IIostaphan-Folie bzw. Lack isoliert sind oder durch chemische Behandlung der Oberflächen eine verstärkte Isolierschicht erhalten, der aus dem Wickelkopf herausragende Teil etwa 2 - 5 cm lang ist, der in etwa 2 - 4 cm breiten Streifen aufgeschnitten ist und die einzelnen Streifen um etwa 900 abgebogen sind, so daß Kühlfahnen in doppelter Anzahl der Streifen in Richtung dos Kühlmittel stromes entstehen.

L e e r s e i t e