DE209964C

DE209964C - DEVICE FOR COOLING ROTATING FIELD MAGNETS

Info

Publication number: DE209964C
Application number: DE1908209964D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1908-07-11
Filing date: 1908-07-11
Publication date: 1909-05-10

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV* 209964 -KLASSE 21 <?. GRUPPE - JV * 209964 - CLASS 21 <?. GROUP

Einrichtung zum Kühlen rotierender Feldmagnete.Device for cooling rotating field magnets.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Juli 1908 ab.Patented in the German Empire on July 11, 1908.

Die nachfolgend beschriebenen neuen Einrichtungen zum Kühlen beziehen sich auf rotierende Feldmagnete mit vorspringenden Polen, im besonderen auf Feldmagnete für Turbo-Generatoren.The new cooling devices described below refer to rotating field magnets with protruding poles, in particular on field magnets for Turbo generators.

Bei Feldmagneten mit vorspringenden Polen, die für hohe Geschwindigkeit bestimmt sind, müssen besondere Einrichtungen getroffen werden, um die nötige mechanische Festigkeit zu For field magnets with protruding poles intended for high speed, special facilities must be taken to achieve the necessary mechanical strength

ίο sichern und gleichzeitig eine genügende Kühlung der Wicklungen herbeizuführen.ίο secure and at the same time sufficient cooling of the windings.

Die vorliegende Erfindung besteht in der eigenartigen Ausgestaltung solcher besonderen Feldmagnete, bei denen die Wicklung unterteilt ist und gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft durch seitlich vorspringende Ansätze geschützt wird. Es ist bereits vorgeschlagen, Feldmagnete in der Art aus einzelnen Blechen verschiedener Begrenzung aufzubauen, daß die Hälfte der Bleche tunnelartige Hohlräume bildet, während die andere Hälfte am Umfange schmaler ist und ohne seitliche Löcher. Die Wicklung wird durch die tunnelartigen Höhlungen gezogen, ist so sicher befestigt und kommt trotzdem teilweise unmittelbar mit der Kühlluft in Berührung. Statt der tunnelartigen Höhlungen hat man auch nach außen offene Nuten bei im übrigen ähnlichem Aufbau des Feldmagneten angewendet. In allen Fällen besteht aber noch der Nachteil, daß die Leiter nicht genügend gekühlt werden, da sie innerhalb und außerhalb der Nuten bündelartig dicht vereinigt liegen.The present invention resides in the peculiar design of such particular ones Field magnets in which the winding is divided and against the effect of centrifugal force is protected by laterally protruding lugs. It is already suggested Build field magnets in the way of individual sheets of different limitation that the Half of the sheets form tunnel-like cavities, while the other half around the circumference is narrower and has no side holes. The winding is through the tunnel-like Holes are drawn, so it is securely attached and still sometimes comes along directly the cooling air in contact. Instead of the tunnel-like cavities one also has to the outside Open grooves used in the rest of the similar structure of the field magnet. In all Cases, however, there is still the disadvantage that the conductors are not cooled enough because they are tightly united in bundles within and outside of the grooves.

Bei der unten näher zu beschreibenden Einrichtung werden nun innerhalb der Nuten Distanzstücke zwischen die Leiter gelegt und entsprechende Luftzwischenräume zwischen den Leitern da gelassen, wo* sie nicht in den Nuten liegen. Dabei wird die Luft infolge der ventilatorartigen Wirkung des Rotors durch geeignete Kanäle angesaugt und durch die Rinnen getrieben, die durch die genuteten und die nicht genuteten Blechlagen gebildet werden, welche Luft durch die erwähnten Zwischenräume zwischen den frei liegenden Abschnitten der Leiter streicht.In the device to be described in more detail below, the grooves Spacers placed between the conductors and corresponding air gaps between the Ladders left where * they do not lie in the grooves. Thereby the air becomes fan-like as a result of the Effect of the rotor sucked in through suitable channels and through the gutters driven, which are formed by the grooved and the non-grooved sheet metal layers, which Air through the mentioned spaces between the exposed sections of the Head deletes.

An den Stirnseiten des Rotors würde die Wicklung bei einer derartigen Unterteilung keine genügende Festigkeit haben. Deshalb sind gleichzeitig besondere genutete Platten zum Halten der Wicklung an diesen Stellen bei trotzdem genügender Kühlung vorgesehen. Die Wicklung an den Stirnseiten kann außerdem noch mit einem Abdeckblech versehen werden, um die Kühlwirkung zu steigern.With such a subdivision, the winding would be at the end faces of the rotor do not have sufficient strength. That is why they are also special grooved plates intended to hold the winding at these points while still having sufficient cooling. The winding on the front sides can also be provided with a cover plate to increase the cooling effect.

Die Fig. 1 zeigt in dem Quadranten α eine Ansicht der beiden verwendeten Formen von Magnetblechen, in dem Quadranten δ einen Schnitt durch den Rotor mit eingelegter Wicklung. In dem Quadranten c ist an einem Pole eine Ansicht der Stirnplatte ohne die von ihr gehaltene Wicklung dargestellt, an dem anderen Pole das Abdeckblech 18. Dieselben Teile sind in dem Quadranten d zu sehen, nur ist hier die Wicklung mit eingezeichnet. 1 shows a view of the two forms of magnetic sheets used in quadrant α , and a section through the rotor with an inserted winding in quadrant δ. In quadrant c, a view of the end plate is shown on one pole without the winding held by it, and the cover plate 18 on the other pole. The same parts can be seen in quadrant d , except that the winding is also shown here.

In Fig. 2 ist bei e ein Schnitt durch eine Stirnplatte mit eingelegter Wicklung dargestellt, bei / die entsprechende Stirnplatte auf der anderen Seite, aber ohne Wicklung. Bei g ist das Abdeckblech 18 angegeben, bei h die Stirnplatte mit Wicklung in der Ansicht.In FIG. 2, at e, a section through a faceplate with an inserted winding is shown, at / the corresponding faceplate on the other side, but without a winding. At g the cover plate 18 is indicated, at h the end plate with winding in the view.

Die Schenkel des Magnetkreuzes sind an den ' Enden verbreitert und bilden so die Polhörner. Die Bleche sind unmittelbar auf die Welle 4 geschoben und werden dort durch Keile 5 in ihrer Lage gesichert, dabei in achsialer Richtung durch die Bolzen 6 und die Stirnplatten 7 aus Messing oder einem sonst geeigneten Metalle zusammengehalten.The legs of the magnetic cross are widened at the ends and thus form the pole horns. The sheets are pushed directly onto the shaft 4 and are there by wedges 5 in secured in their position, in the axial direction by the bolts 6 and the end plates 7 held together from brass or some other suitable metal.

Zum Aufbau des Rotors dienen zwei verschiedene Formen der Magnetbleche. Bei der einen sind die Flanken der Schenkel genutet (10) und die dabei entstehenden Zähne an ihren Köpfen in bekannter Weise mit Vorsprüngen 9 zur Aufnahme von Abschlußkeilen 16 versehen, bei der anderen sind die Flanken glatt, wie -bei 3 angegeben.Two different shapes of magnetic sheets are used to build the rotor. In one case, the flanks of the legs are grooved (10) and the teeth formed on their heads are provided in a known manner with projections 9 for receiving end wedges 16; in the case of the other, the flanks are smooth, as indicated at 3.

Beim Aufbau des Rotors wechseln SchichtenLayers change when the rotor is built

von Blechen der einen Art mit Schichten der arideren Art ab, so daß die Polflanken ab-from sheet metal of one kind with layers of the other kind, so that the pole flanks

wechselnd genutet und glatt erscheinen, wie Fig. 2 unten zeigt.appear alternately grooved and smooth, as shown in Fig. 2 below.

Die Stirnplatten 7 haben den doppelten Zweck, die Magnetbleche zwischen sich zu fassen und die Windungen an den Stirnseiten aufsunehmen., Sie haben deshalb seitliche Nuten ii, entsprechend den Nuten in dem Magnetkörper, und eine Anzahl dazu annähernd senkrechter Schlitze T2.The front plates 7 have the dual purpose of gripping the magnetic sheets between them and take up the turns on the front sides., You therefore have lateral grooves ii, accordingly the grooves in the magnet body, and a number of slots T2 which are approximately perpendicular to them.

Die Feldwicklung 13 besteht aus Flachkupferstreifen 14 von einer Breite entsprechend der Nutenbreite. Die Wicklung ist in solcher Weise ausgeführt, daß zwischen Lagen von je einem oder mehreren Leitern in den genuteten Strecken der Polflanken ein Distanzstück 15 aus Holz oder Fiber liegt. Diesen Distanzstücken in den Nuten entsprechen Luftzwischenräume in den glatten Strecken der Polflanken bzw. in den senkrechten Schlitzen 12 der Stirnplatten, so daß die Luft die unterteilte Wicklung ausgiebig bespülen kann. Zum Festhalten, der Wicklung in den Nuten dienen die üblichen schwalbenschwanzförmigen Keile 16 aus Fiber oder gleichwertigem Stoffe. Bei der beschriebenen Feldmagnetform ist ersichtlich die Kühlfläche der Wicklung beträchtlich vergrößert infolge der vielfachen Luftzwischenräume zwischen den einzelnen Lagen. Die Kühlluft fließt von den Stirnseiten des Rotors zu, wobei ihre achsiale Bewegung begünstigt werden kann durch weite Kanäle 17, die infolge entsprechender Form der Bleche beim Aufbau des Feldmagneten entstehen. Die so achsial zugeführte Luft wird durch die Zentrifugalkraft an den zu kühlenden Flächen vorbeigeführt und entweicht entweder durch eine genügend große Zahl von Öffnungen in dem umschließenden Statorkörper oder fließt an der Innenfläche des Stators nach beiden Stirnseiten ab.The field winding 13 consists of flat copper strips 14 of a width corresponding to the groove width. The winding is in such Way carried out that between layers of one or more conductors in the grooved Stretching the pole flanks is a spacer 15 made of wood or fiber. This one Spacers in the grooves correspond to air gaps in the smooth stretches the pole flanks or in the vertical slots 12 of the end plates, so that the air the can flush the subdivided winding extensively. To hold on to the winding in the grooves the usual dovetail-shaped wedges 16 made of fiber or equivalent materials are used. In the case of the field magnet shape described, the cooling surface of the winding can be seen to be considerable enlarged due to the multiple air gaps between the individual Locations. The cooling air flows in from the front sides of the rotor, with its axial movement can be favored by wide channels 17, which as a result of the corresponding shape of the metal sheets are created when the field magnet is built up. The axially supplied air is carried by the centrifugal force past the surfaces to be cooled and escapes either through a sufficiently large number of openings in the enclosing Stator body or flows off on the inner surface of the stator to both end faces.

Die Wicklungsteile an den Stirnseiten werden gekühlt durch die senkrechten Schlitze 12 in den Stirnplatten. Um hier die Kühlwirkung zu verstärken, ist die Wicklung von einem Abdeckblech 18 aus Messing oder gleichwerti- ■ gern Metall umhüllt, das an den Stirnplatten durch die Bolzen 19 befestigt ist.The winding parts on the end faces are cooled by the vertical slots 12 in the face plates. In order to increase the cooling effect here, the winding is of one Cover plate 18 made of brass or equivalent- ■ like encased metal that is attached to the end plates by bolts 19.

Claims

Patent Claims:

1. Device for cooling rotating field magnets with protruding poles, which are constructed from metal sheets of such a shape and position that the pole flanks are alternately grooved and smooth, characterized by such a type of winding, that between the individual winding layers on the smooth parts of the pole flanks Air gaps for the cooling air are created.

2. Device according to claim 1, characterized by end plates (7) with Grooves to hold the winding and approximately perpendicular slots for the cooling air.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by cover plates (18) over the forehead windings to increase the cooling effect.

1 sheet of drawings.