DE280879C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JYI 280879 ■-KLASSE 21 d. GRUPPE

Anordnung zur Kühlung elektrischer Wicklungen in Nuten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Juni 1911 ab.

Zu den wichtigsten Erfordernissen beim Bau elektrischer Maschinen gehört die gute Kühlung der in den Nuten des Eisenkörpers liegenden Wicklungen des feststehenden und umlaufenden Teiles. Die Kühlung ist um so günstiger, je dünner die den Leiter umhüllende Isolationsschicht ist, am wirksamsten jedoch, wenn die Kühlluft unmittelbar den blanken Leiter bestreicht.' Im letzteren Fall

ίο steht der blanke Leiter der ebenfalls blanken Nutenwand gegenüber, was unstatthaft ist. wenn man auf dauernd zuverlässigen Betrieb der Maschine rechnen will. Es ist beispielsweise bei kräftiger Ventilation der Maschine unvermeidlich, daß sich im Laufe der Zeit trotz Anwendung" von Luftfiltern Staub- und . Metairteilchen auf den Wandungen der Ventilationskanäle und der blanken Wicklung ablagern, welche eine elektrisch leitende Brücke bilden, die zu Körperschluß zwischen Wicklung und wirksamem Eisen führt.

Dieser Übelstand wird nach vorliegender Erfindung dadurch gänzlich vermieden, daß die Isolation, abweichend von den bisher üblichen Ausführungen,- in solchem Abstand von der Wicklung gehalten wird, daß die Kühlluft den blanken oder nur schwach isolierten Leiter unmittelbar bestreicht, d. h. zwischen Leiter und Isolation fließen kann.

Man erreicht durch eine derartige Ver·. legung der Isolation nicht nur eine ungleich bessere Kühlung, sondern gewinnt zugleich in der Nut Platz für die Kühlluft; denn die bessere Abkühlung der Leiter gestattet, den Querschnitt derselben kleiner zu halten, als dies bei der bisherigen Isolationsmethode möglich war. Infolgedessen braucht man die den Leiter aufnehmende Nut. in Rücksicht auf den Durchtrittsquerschnitt für die Luft nicht wesentlich größer als bisher erforderlich auszuführen und verliert auf diese Weise nichts an magnetischem Material.

In den häufigsten Fällen kann man dem Erfindungsgedanken dadurch Rechnung tragen, daß man die Isolation an der Nutenwand anbringt und den Leiter die Nut nicht voll ausfüllen läßt. Vorteilhafterweise wird die am wirksamen Eisen angeordnete Isolation auch an den Stellen, welche nicht unmittelbar zur Nutenwandung gehören, noch ein Stück fortgesetzt, um dadurch den Kriechweg zu verlängern.

Die Zeichnung zeigt in den Fig: 1 bis 10 beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Es bedeutet in sämtlichen Figuren:

α den Eisenkörper der Maschine, welcher mit Nuten versehen und massiv oder aus Blechen geschichtet sein kann,

b die Wicklung, aus mehreren parallel oder hintereinander geschalteten Flachkupfer- oder Bandkupferwindungen oder aus einem einzigen oder mehreren massiven Leitern oder Litze bestellend,

c die Isolation," d Füllstücke aus Isolationsmaterial,

e Raum für die Kühlluft.

Die Pfeile deuten die Richtung des Kühlluftstromes an.

Fig. ι zeigt im Schaubild einen Teil eines

Ständers mit geschlossenen Nuten, von denen _{ zur Klarlegung des Erfindungsgedankens bei zwei Blechpaketen der nach der Bohrung zu gelegene Teil der Nutenwandung weggeschnitten gezeichnet ist. Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch die Nut des in Fig. 1 gezeichneten Ständers dar, während Fig. 3 die Anordnung im Längsschnitt erläutert.

Die bisher den Leiter unmittelbar umschlicßende Isolationshülle ist hier an den beiden Breitseiten vom Leiter weg nach der Nutenwand abgerückt, so daß zwischen Leiter und Isolation die Kanäle e für die Kühlluft entstehen. Durch Anwendung von Distanz-

.15 stücken, wie in den Fig. 1 bis 3, oder durch geeignete Profilierung des Leiters selbst wird dieser in seiner Lage in der Nut festgehalten. Die von der Wicklung b weg nach dem benachbarten Eisen verlegte Isolation ist, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, an den Stellen, welche nicht unmittelbar zur Nutenwandung gehören, d. h. an den Wandungen der radialen Luftschlitze flanschartig fortgesetzt, um damit den Kriechweg zu verlängern.

Die Fig. 4 bis 10 zeigen verschiedene Modifikationen des Erfindungsgedankens. So sind in den Fig. 4 und 5 Querschnitte durch Wicklungsnuten mit unterhalb der Wicklung entlang führenden Kühlkanälen dargestellt. Die Isolation ist hier ebenfalls nicht dicht rings um den Leiter angeordnet, sondern in den Kühlkanal hineingelegt, so daß auch hier die Kühlluft in dem Kanal zwischen Leiter und Isolation fließen kann. In Fig. 5 ist die Wickhing in zwei Teilspulen unterteilt, die voneinander abstellen. Wo das zur Distanzierung und Fixierung dienende Isolationsstück d weggelassen wird, entsteht ein Kühlkanal oder ein Luftschlitz, in welchem, sich die Leiter mit ihren blanken Breitseiten gegenüberstehen. Der Verschlußkeil wird an einigen Stellen unterbrochen, so daß die Luft entweichen kann.

Es ist nicht notwendig, daß die Nut mit einer geschlossenen Isolation ausgekleidet wird, sondern die Isolation kann an allen den Stellen fortgelassen werden, von denen der Leiter einen für die betreffende Betriebsspannung ausreichenden Abstand hat, so daß der Gefahr der Bildung von Körperschluß zwischen dem nicht isolierten Teil der Wicklung und dem Eisenkörper vorgebeugt ist. So ist beispielsweise in den Fig. 6 und 7 nur ein Teil der dem Leiter unmittelbar benachbarten -Wandungen der Kühlkanäle durch Isolation bedeckt.

Die Fig. 8 und 9 geben eine \veitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung an. Hier besitzen die Leiter ein- oder mehrseitig offene Querschnittsform, so daß an allen gegen das wirksame Eisen nicht abgestützten Stellen Kühlluft von den offenen Seiten her in die Hohlräume des Leiters ein- und austreten kann. Der Leiter nach Fig. 8 besitzt I-förmigen, derjenige nach Fig. 9 (J- förmigen Querschnitt, doch können auch Leiter, die andere zweckentsprechende Querschnittsformen besitzen, verwendet werden. Die Führung der Kühlluft kann bei derart profilierten Leitern beispielsweise nach der in Fig. 10 angedeuteten Weise erfolgen. Wie in den einzelnen vorstehend herausgegriffenen Fällen die Kühlluft an die blanken Leiter heran- und an ihnen vorbeigeführt wird, ist. für den Geltungsbereich der Erfindung unwesentlich. Auch: kann man den Leiter, statt ihn an den nicht durch Isolation gestützten Stellen blank zu lassen, schwach isolieren, z. B. durch Lackanstrich, Glasur, dünne Papierbeklebung o.dgl. Das Wesentliche ist, daß nicht der Leiter selbst in derjenigen Stärke isoliert zu werden braucht, wie es die Betriebsspannung verlangen würde, sondern, daß der Hauptbetrag der Isolationsdicke an oder gegen die Nutenwandung hin verlegt wird. Die nötige Isolation kann gegebenenfalls durch Luft gebildet sein.

Claims (5)

1. Pate nt-Ansprüche:

   r. Anordnung zur Kühlung elektrischer Wicklungen in Nuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen dem Leiter und dem wirksamen Eisen in solchem Abstand vom Leiter angeordnet ist, daß die Kühlluft den blanken oder nur schwach isolierten Leiter unmittelbar bestreicht, d. h. zwischenLeiter und Isolation fließen kann.
2. 2. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Leiter die Nut nicht voll ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation an der Nutenwand angebracht ist, so daß zwischen Leiter und Isolation Raum für Kühlluft ent-

   ' steht.
3. 3. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen Leiter und wirksamem Eisen außer an jenen Stellen, an denen die Wicklung am wirksamen Eisen oder an anderen Metallteilen zwecks Stützung anliegt, von der Wicklung weg nach dem benachbarten wirksamen Eisen oder den übrigen Metallteilen verlegt und dort zwecks Verlängerung des Kriechweges auch an den Stellen, welche nichl unmittelbar zur Nutenwandung gehören, noch ein Stück fortgesetzt ist.
4. 4. Ausführungsform der Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein- oder mehrseitig offene Querschnittsform besitzt, so daß an allen gegen das wirksame _:.

   Eisen nicht abgestützten Stellen Kühlluft von den offenen Seiten her in die Hohlräume des Leiters ein- und austreten kann (Fig. 8 bis io).
5. 5. Ausführungsform der Anordnung nach Anspruch 1, bei der die in einer Nut untergebrachte Wicklung in zwei oder mehr Teilspulen oder Leiter geteilt ist, welche voneinander abstehen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die blanken Innenselten von
   (Fig. 5)·

   Kühlluft bestrichen werden

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.