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Elektrische Maschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische
Maschine mit fremdangetriebenen, geschlossenen Yüilluitkreislauf und einem darin
angeordneten, vorzugsweise wasserbetriebenen Wärmeaustauschsystem zur Rückkühlung
der EühlluSte Derartige Kühlsysteme werden dann benötigt, wenn die Maschinen die
Bedingungen zumindest der Schutzart P 33 erfüllen sollen.
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Es ist bekannt, Wärmeaustauschsysteme seitlich neben der zu kühlenden
Maschine anzuordnen, um einen möglichst kurzen Kühlmitteikreislauf zu erzielen.
diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sich der Durchmesser der Maschine um
das Maß des Wärmeaustauschsystems vergrößert. Für Anwendungsgebiete bestimmter Art
aber ist es erforderlich den Maschinendurchmesser zu beschränken. Dies trifft beispielsweise
für Antriebe von Reaktorpumpen zu, welche unterhalb des Reaktorgefäßes angeordnet
sind
und für welche nur å jeweils ein bestimmter Einbauraum relativ kleinen Durchmessers
zur Verfügung steht.
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Solche Antriebe erfordern andererseits drehzahlsteuerbare Maschinen
relativ großer Leistung, welche infolge dieser geforderten Leistung, der hohen Umgebungstemperatur
und der geforderten kleinstmöglichen Abmessungen ein besonderes Kühlsystem benötigen.
Außerdem wird aus Sicherheitsgründen eine allseitig geschlossene Maschine gefordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine
zu schaffen, welche bei möglichst geringem Außendurchmesser die gestellten Bedingungen
erfüllt. Die Maschine soll außerdem ohne besondere Schwierigkeiten montierbar und
demontierbar sein, so daß ihre einzelnen Abschnitte, wie Hauptmaschine und Erregermaschine,
Rückkühlsystem und Lüfter, leicht zugänglich und ggf. leicht und einzeln ausbaubar
sind, ohne-daß die anderen Abschnitte gleichzeitig demontiert werden müssen.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer elektrischen Maschine der eingangs
beschriebenen Art vorgeschlagen, daß die Maschine als ggf. teilbare langgestreckte
Einheit ausgebildet ist, daß sich das Wärmeaustauschsystem in Maschinenachsrichtung
vor der einen Stirnseite der Maschine befindet und daß die gekühlte Luft durch ein
mit dem Maschinengehäuse verbundenen Luftführungssystem zur anderen Stirnseite der
Maschine zurückgeführt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt
der elektrischen Maschine und Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die elektrische
Maschine.
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In der Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer elektrischen Maschine,
die beispielsweise für den Antrieb einer internen Axialpumpe in Reaktorgefäßen bestimmt
ist, dargestellt. Die (nicht dargestellte) Pumpe wird mittels einer Hauptinaschine
1, die beispielsweise als Stromrichtermotor, als Synchronmaschine oder als bürstenlose
Gleichstroinmaschine ausgebildet ist, angetrieben. Auf der Welle 2 der Hauptmaschine
ist außerdem noch eine Erregermaschine angeordnet. Die Welle 2 ist in den Lagerschilden
bzw. Lagerträgern 4 und 5 gelagert. Koaxial zur Welle 2 ist vor dem Lagerträger
5 ein Wärmeaustauschsystem 6 angeordnet. Dieses Wärmeaustauschsystem hat die Aufgabe,
die beim Passieren des Maschineninneren erwärmte Kühlluft wieder abzukühlen. Dies
geschieht beispielsweise mittels fremdbezogenen Kühlwassers, welches das Wärmeaustauschsystem
durchströmt. Ebenfalls koaxial zur Welle 2 ist - von der Maschine aus betrachtet
- hinter dem Wärmeaustauschsystem 6 ein Lüfter 7 angeordnet. Der Lüfter ist vorzugsweise
als fremdangetriebener Radiallüfter ausgebildet, welcher allein oder in Verbindung
mit einem weiteren, durch die Maschine direkt angetriebenen Lüfter für eine möglichst
intensive Umwälzbewegung der Kühlluft sorgen soll, um eine optimale Kühlwirkung
zu erreichen. Die Rückführung der Kühlluft erfolgt über Kanäle 8, welche vorzugsweise
als Teile des Maschinengehäuses ausgebildet sind und den Umfang der Maschine nur
wenig vergrößern. Dabei besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Kanäle
entweder als kreisringförmige Hohlwand um das Maschinengehäuse herum anzuordnen
oder aber als einzelne Röhren größeren Querschnittes auszubilden und diese an einer
beliebigen Stelle des Maschinengehäuseumfangs anzuordnen. Die letztgenannte Möglichkeit
ist dann von Vorteil, wenn mehrere Maschinen so dicht nebeneinander angeordnet werden
müssen, daß zwischen ihnen weder Platz für die Luftführungskanäle noch
Platz
für ein hohlwandig ausgeführtes Maschinengehäuse bleibt.
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Um einfache Transport- und Reparaturmöglichkeiten zu gewährleisten,
ist-der Aufbau der Maschine so getroffen, daß das Wärmeaustauschsystem für die Kühlluft
sowie der fremdangetriebene, maschinenunabhängige Lüfter außerhalb der Lagerschilde
der Maschine angeordnet ist. So besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit,
diese Teile sowie die Luftführungskanäle einzeln am eigentlichen Maschinengahäuse
zu befestigen. In vorteilhafter Weise kann zusätzlich auf der Maschinenwelle noch
ein weiterer Lüfter 9 zur Unterstützung des Kühlluftkreislaufs angeordnet werden.
Dieser Lüfter 9 befindet sich vorzugsweise an den dem Lüfter 7 gewandten Ende der
Maschine.
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In der Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Maschinengehäuse 10 dargestellt.
Die Luftführungskanäle 8 sind beispielsweise seitlich neben dem Maschinengehäuse
angeordnet und ragen im Vergleich zu einer Anordnung mit seitlich angebauten Kühlern
in geringem Maße über dessen Durchmesser hinaus.
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Wie gestrichelt angedeutet, besteht auch die Möglichkeit, Luftführungskanäle
11 vorzusehen, welche seitlich nicht über den Durchmesser des Maschinengehäuses
10 hinausragen und an einer Stelle angeordnet sind, an welcher sie einen ohnehin
vorhandenen freien Raum ausfüllen.
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Der Lüfter 7 kann auch, wenn es aus Platzgründen erforderlich ist,
auf der dem Wärmeaustauschsystem 6 gegenüberliegenden Seite der Maschine 1 angeordnet
werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Lüfterantriebsmotor als Hohlwellenmotor
auszubilden, durch dessen Hohlwelle die Abtriebswelle der Maschine 1 läuft.
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- Patentansprüche -