DE314521C - - Google Patents
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- DE314521C DE314521C DENDAT314521D DE314521DA DE314521C DE 314521 C DE314521 C DE 314521C DE NDAT314521 D DENDAT314521 D DE NDAT314521D DE 314521D A DE314521D A DE 314521DA DE 314521 C DE314521 C DE 314521C
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
Die in neuerer Zeit immer mehr gesteigerte Leistung der elektrischen Maschinen und die
hiermit verbundene hohe spezifische Beanspruchung des Materials haben es notwendig
gemacht, auch die Kühlung der Maschinen nach Möglichkeit .zu steigern. Während
man früher mit entweder rein achsialer oder rein radialer Führung der Kühlluft auskam,
mußte man in neuerer Zeit immer mehr
ίο dazu übergehen, beide Arten der Luftführung
' zu vereinigen und außerdem die Anordnung möglichst so zu treffen, daß eine größere
Anzahl einander nicht beeinflussender Teilluftströme mit genau vorgeschriebenem Wege
durch die Maschine entstand. So zeigt beispielsweise
die Patentschrift 219465 eine Anordnung zur Kühlung elektrischer Maschinen,
bei der schon eine weitgehende Unterteilung der Kühlluft in einzelne Teilluftströme bei
genau vorgeschriebenem Weg für letztere durchgeführt ist. Die Durchführung dieser
Kühleinrichtung ist aber an eine Voraussetzung geknüpft, die in manchen Fällen un-■
erwünscht sein kann. Es müssen nämlich die radialen Lüftungsschlitze1 im wirksamen
Eisen in zwei Gruppen, getrennt werden, nämlich die Einströmschlitze, durch die die
Frischluft in die Maschine nur eintritt und in die Ausströmschlitze, durch welche die
warme Abluft die Maschine verläßt, nachdem sie die achsialen Kühlkanäle im wirksamen
Eisen durchströmt hat. Hierzu kommt, daß die Einströmschlitze an denjenigen Stellen,
an welchen sich am Umfang die Ausströmkammern befinden, durch besondere Abschlußstücke
verschlossen werden müssen, um 'ein . vorzeitiges Entweichen der Kühlluft zu verhüten.
Durch diese .Abschließungen entstehen aber innerhalb der Radialschlitze tote Räume,
so daß die Kühlwirkung der Luft sich nicht auf alle Teile des wirksamen Eisens gleichmäßig
verteilen kann. .
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Kühlung elektrischer Maschinen,
und zwar des Ständereisens von solchen, bei der die erwähnten Nachteile vermieden sind,
indem es durch geeignete Anordnung der Führungen für die Kühlluft ermöglicht wird,
jeden der Radialschlitze sowohl für das Einströmen als auch für das Ausströmen der
Kühlluft nutzbar zu machen. Dies wird durch die besondere Art des Einbaus der
zur Luftführung gleichzeitig mitbenutzten Distanzstücke, die die Blechpakete des wirk- ·
samen Eisens im vorgeschriebenen Abstand halten, bewirkt.
Im nachfolgenden soJl die Erfindung an ·
Hand der Zeichnung beschrieben werden. Fig. ι stellt den oberen Teil des Ständers :
einer elektrischen Maschine im Längsschnitt, Fig. 2 die Gesamtanordnung in zwei durch*
verschiedene Ebenen gelegten Querschnitten dar,, während Fig. 3 ein Schema der *Luftführung
durch einen Teil eines Blechpaketes des wirksamen Eisens in perspektivischer
Darstellung zeigt. Mit 1 sind die Blechpakete des wirksamen Ständereisens der Maschine
bezeichnet. Diese sind durch Distanzstücke 2 (s. Fig. 2 und 3) in bekannter Weise
so in gewissen Abständen gehalten, daß
radiale Lüftungsschlitze 3 entstehen. Dicht oberhalb der Wicklung 4 sind die Blechpäkete
von achsialen Lüftungskanälen 5 durchsetzt, die" von einem radialen Lüftungsschlitze bis
zum benachbarten durchreichen. Das wirksame Eisen ist· in dem Gehäuse 6 gelagert, in
dessen Innerem Kammern 7 angeordnet sind, deren jede nur einen bestimmten Sektor des
Umfanges des Ständereisens bedeckt, während zwischen je zwei' derartigen Kammern
je ein Sektor 8 frei bleibt, der mit dem Innenraum 9 des Gehäuses und durch diesen
schließlich /mit dem Luftaustrittsschlot 10 oder anderen Luftaustrittsöffnungen, die um
den Umfang verteilt sein können, in Verbindung steht. Die Stirnseiten des Maschinengehäuses
sind durch die Stirnverschalungen, 11 in bekannter AVeise derart
gegen die Außenluft abgeschlossen,- daß innerhalb dieser Stirnverschalungen Druckkammern
12 entstehen, von welchen aus die von den Luftbewegern der Maschine geförderte
Kühlluft auf die einzelnen, Luftwege verteilt wird. ^ ' 1
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so gedacht,
daß die Einströmkammern 7 im Gehäuse durch entsprechende Ausbildung "des
Gußkörpers selbst unter teilweiser Mitbenutzung der Versteifungsrippen entstanden
sind. Es steht natürlich nichts im Wege, die Anordnung so auszuführen, daß diese Einströmkammern
durch besonders in das Gußgehäuse eingebaute Führungen bzw. Kammern beispielsweise aus Blech oder anderem geeigneten
Material hergestellt werden.
In diese Einströmkamniern 7 tritt die von den Luftbewegern geförderte Kühlluft aus
den Druckkammern 12 an den Stirnseiten der
Maschine ein und wird von dort, wie es durch die eingezeichneten Pfeile in Fig. 1 angedeutet
ist, auf die einzelnen Radialschlitze 3 zwischen den Blechpaketen 1 verteilt. Innerhalb
der Radialschlitze ist der Luft durch die gleichzeitig als Luftführungen ausgebildeten
Distanzstücke 2 der Weg genau vorgeschrieben. Bei dem in der Zeichnung dargestellten
- Ausführungsbeispiel sind diese Distanzstücke, wie insbesondere die Fig. 2 und 3
50, zeigen, so ausgebildet, daß jedem der achsialen Lüftungskanäle die Kühlluft fast vollständig
getrennt zugeführt wird. Wo. dies zweckmäßig erscheint, kann man natürlich die Distanzstücke auch so ausbilden, daß die Zuführung
der Luft zu den einzelnen Achsialkanälen vollkommen getrennt erfolgt, wie man auch andererseits die Einrichtung so treffen
kann, daß je ein durch die Distanzstücke gebildeter Luftzuführungskanal mehreren
Achsialkanälen Luft zuführt. Wie die Fig. 2 und 3 der Zeichnung erkennen lassen, sind
die Distanzstücke 2, die entweder aus Blechstreifen oder aus besonderen mit Rippen versehenen
Guß- oder Preßstücken aus Metall oder beliebigem geeigneten Material bestehen
können, innerhalb eines Radialschlitzes so angeordnet, daß sie alle vom Radius in einem
bestimmten, überall im gleichen Sinne gerichteten Winkel abweichen, so daß sie alle
irri gleichen Sinne schräg gegen den Radius gerichtet sind, während in dem nächstfolgenden
Radialschlitz, die Distanzstücke zwar auch afle untereinander im gleichen Sinne
schräg gegen den Radius aber im entgegengesetzten Sinne gerichtet sind wie,im..vorhergehenden
Radialschlitz. Während die Fig. 3 die Ausbildung der Distanzstücke für einen
Radialschlitz an einem bestimmten Ausführungsbeispiel in körperlicher Darstellung
zeigt, ergibt sich aus der Fig. 2 für dasselbe Ausführungsbeispiel die gegenseitige Lage,
der Distanzstücke in t den aufeinanderfolgenden
. Radialschlitzen in schematischer Darstellung. Die linke Hälfte der Fig. 2* zeigt
einen Schnitt nach E-F (Fig. 1) durch den ersten Radialschlitz von der linken Stirnseite
aus, während die rechte Hälfte einen solchen Schnitt nach G-H (Fig. 1) durch den zweiten
Radialschlitz zeigt. In der unteren Hälfte der Fig. 2 sind nur die jeweilig dem geschnitenen
Radialschlitz angehörenden Distanzstücke sichtbar, wobei deutlich erkenn- '
bar ist, daß die Distanzstücke auf der rechten Seite der Fig. 2, also im zweiten Radial-1
schlitz, die entgegengesetzte Schräglage zum Radius haben, als diejenigen auf der linken
Hälfte der Fig. 2, also im ersten Radi.alschlitz. In der oberen Hälfte der Fig.· 2 sind '
auf beiden Seiten außer den im jeweilig geschnittenen Radialschlitz sichtbaren Distanzstücken
auch die Distanzstücke des jeweilig nächstfolgenden Radialschlitzes einpunktiert,
um zu zeigen, daß die Kühlluft, die beispielsweise auf der linken Seite der Fig. 2 aus der
ganz oben gelegenen Einströmkammer 7 in zwei getrennten Strömen (s. die Pfeile) im
ersten Radialschlitz in die Achsialkanäle 5 eintritt, nach 'dem Durchströmen derselben
durch die Distanzstücke des zweiten Radialschlitzes, in zwei Strömen in den Austritts-Sektor
8 des Innenraumes 9 des Gehäuses geführt wird, um von dort duixh den Schlot 10
oder durch entsprechend angeordnete Öffnungen im Gehäuse aus der Maschine auszutreten.
' . ' In ähnlicher Weise treten aber aus der- ,
selben Einströmkammer 7 in den zweiten Radialschlitz zwei Luftströme (s. die punktierten Pfeile) ein, gelangen von dort in die
beiden rechts benachbarten Achsialkanäle und 12Q
treten nach Durchströmen derselben durch . den dritten Radialschlitz in den von der
Schnittlinie C-D geschnittenen Ausströmsektor 8 und gelangen ,von dort durch das
Gehäuseinnere 9 und den Schlot io ins Freie.
Verfolgt man in ähnlicher Weise die aus der obersten Einströmkammer 7 auf der rechten
Hälfte der Fig. 2 kommende Kühlluft, so wird man feststellen, daß diese, wie die punktierten
Pfeile andeuten, in .ganz ähnlicher Weise in zwei getrennten Strömen in die
dem dritten Radialschlitz zugehörigen zwei Achsialkanäle eintritt und von dort im
zweiten Radialschlitz in den links benachbarten Ausströmsektor .8 austritt. Ebenso
treten aber aus der Einströmkammer 7 durch den Radialschlitz 3 zwei Luftströme durch
Achsialkanäle 5 in den Radialschlitz 2 und von da in den von der Schnittlinie C-D geschnitt$nen
Ausströmsektor 8.
Noch deutlicher ergibt sich die Luftführung aus dem in Fig. 3 perspektivisch
dargestellten Schema für einen Teil eines einzelnen Blechpaketes. Eine nähere Erläuterung
der Luftführung an Hand dieses Schemas erübrigt sich in Rücksicht auf das bereits
über Fig. 2 Gesagte. Die Einströmkammern 7 sind der Deutlichkeit wegen weggelassen und
nur die Stellen, an denen die Wandungen derselben auf dem Rücken des Blechpaketes aufliegen,
durch punktierte Doppellinien gekenn-
zeichnet. . ,
Obwohl die Pfeile in Fig. 1 die Luftführung so ■ darstellen, als ob in einem Achsialkanal
in sämtlichen Blechpaketen die Luftströmung durchweg die gleiche Richtung hätte, veranlaßt durch den von der Stirnseite
her wirkenden Überdruck, muß dies nicht notwendigerweise der Fall sein. Es kann sich
vielmehr die Luft auch je nach den Druckverhältnissen und den Widerständen so verteilen,
daß ihr Eintritt in einen Einströmsektor des einen Radialschlitzes erfolgt und daß der Luftstrom sich dann auf die zugehörigen
Achsialkanäle der beiden den Radialschlitz-begrenzenden
Blechpakete verteilt und nach Durchströmen dieser Achsialkanäle durch je einen Ausströmsektor der beiden
benachbarten Radialschlitze austritt. In Fig. 3 ist diese Luftverteilung für die vordersten,
geschnitten dargestellten Achsialkanäle durch die Pfeile angedeutet.
In der Zeichnung ist die Anordnung ferner so dargestellt, daß der Eintritt der Kühlluft
in die Einströmkammern 7 von den an den Stirnseiten der Maschine gelegenen- Druckräumen
12 her, der Austritt der warmen Ab-. ■ luft dagegen im mittleren Teil der Maschine
durch den Schlot 10 erfolgt. Wo es zweckmäßig erscheint, kann man jedoch die Lüftführung
auch umgekehrt ausführen, indem
Co man die Luft durch einen in der Mitte der Maschine gelegenen ringförmigen Kanal oder
mehrere solche in achsialer Richtung über die-Maschine
verteilte Kanäle den Einströmkammern 7 zuführt und den Austritt wie bei dem in ' der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
in die zwischen den Einströmkammern 7 gelegenen Sektoren oder nach den Stirnseiten der Maschine hin erfolgen läßt'.
■ Wie die Figuren der Zeichnung erkennen lassen, sind dig" als Luftführungen dienenden
Distanzstücke 2 so ausgebildet, daß sie die vom Läufer abgeschleuderte Luft von der aus
den Einströmkammern 7 in die Rädialschlitze eintretenden Luft vollkommen abschließen, so <
daß eine Störung der letzteren durch die vom Läufer kommende Luft nicht eintreten kann.
Dagegen findet die letztere zwischen je zwei mit den Einströmkammern 7 in Verbindung
stehenden Luftführungen' einen ungehinderten
Ausweg in die Ausströmsektoren und von da ins Freie·, wie dies die an der inneren
Bohrung eingezeichneten Pfeile andeuten.
In der Zeichnung sind ferner die Achsialkanäle als oberhalb der Wicklungsnuten angeordnete
besondere Kanäle dargestellt. Es kann aber auch, wo dies aus Platzgründen
zulässig ist, die Anordnung, mit Vorteil so
getroffen werden, daß statt oder außer diesen besonderen Kanälen die Wicklungsnuten in
an sich bekannter Weise größer ausgeführt werden, als dies zur Aufnahme der Wicklung
allein nötig wäre, so daß innerhalb ■ der Nut selbst achsiale Kühlkanäle entstehen. Selbstverständlich
ist die Zahl, Lage und Form der 95 ' Kühlkanäle für den Gegenstand der Erfindung
belanglos. Wo es notwendig erscheint, kann man die Zahl der Achsialkanäle vermehren,
indem man statt der einen im Kreise angeordneten Reihe derselben, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, deren mehrere vorsieht.
Andererseits kann man natürlich, wo die Erwärmung es zuläßt, die Anordnung auch so
treffen, daß die Zahl der Achsialkanäle geringer ist, so daß also beispielsweise ein Achsialkanal
den Bereich von mehreren Ständerzähnen zu kühlen hat. Bei dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner erkennbar, daß die Führung der Kühlluft
in zwei benachbarten Paaren von Ach^ sialkanälen im Gegenstrom erfolgt. Dies ist
.jedoch nicht wesentliche Bedingung für den ■ Erfindungsgegenstand, sondern man könnte
durch zweckentsprechende Abänderung die Anordnung auch so treffen, daß die Luft- 115.
ströme in benachbarten Achsialkanälen' in gleicher Richtung fließen. Ebenso kann man,
statt die Achsialkanäle in Gruppen von je zwei zusammenzufassen, auch Gruppen von
drei oder mehr Achsialkanälen bilden, die von einer gemeinsamen Einströmkammer mit
Kühlluft versorgt werden, wie man auch um-
gekehrt, falls es zweckmäßig erscheinen sollte, jeder Einströmkammer 1J- nur einen Achsialkanal
zuordnen kann.
Claims (5)
- Patent-Ansprüche:i. Einrichtung ,zur Kühlung elektrischer Maschinen, bei denen die Kühlluft in die radialen Lüftungsschlitze des Ständereisens in der Richtung von außen nach innen eintritt, nach Durchfließen achsialer Lüftungskanäle '■ in den Blechpaketen durch benachbarte, in einer anderen Ebene gelegene Radialschlitze in der Richtung . von innen nach außen austritt und durch in. den Radialschlitzen angeordnete Distanzstücke derart geführt ist, daß letztere voneinander getrennte Führungskanäle für die Luft abgrenzen, von denen die Luftzuführungskanäle . mit bestimmte Sektoren des Umfanges des wirksamen Ständereisens umfassenden Einströmkammern in Verbindung stehen, während die Luftabführungskanäle in die übrigen, den Luftaustritt vermittelnden Sektoren des Gehäuseinnenraumes münden, dadurch ge-. kennzeichnet, daß die durch die Distanzstücke abgegrenzten Luftzu- und -abführ ungskanäle innerhalb eines jeden Radialschlitzes in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgend einzeln oder gruppenweise derart miteinander abwechseln, daß in jedem Radialschlitz sowohl Eintritt als auch Austritt der Kühlluft erfolgt.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einströmkammern die den Radialschlitzen des wirksamen Eisens zuzuführende Kühlluft aus an den Stirnseiten des Maschinen- , gehäuses angeordneten Druckkammern zugeführt wird.
- • 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß den Einströmkammern die Kühlluft aus zwischen den Stirnseiten des Maschinengehäuses angeordneten Druckkammern zugeführt wird.,
- 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmkammern und die zugehörigen Druckkammern durch zweckmäßige An-Ordnung von Trennwänden, gegebenenfalls unter Mitbenutzung von Versteifungsrippen, im Gehäuse selbst abgegrenzt werden.
- 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmkammern und gegebenenfalls die Druckkammern durch besonderen Einbau von Fühi'ungsstücken in das Gehäuse hergestellt werden. ,Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE314521C true DE314521C (de) |
Family
ID=567332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT314521D Active DE314521C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE314521C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2315185A1 (fr) * | 1975-06-16 | 1977-01-14 | Westinghouse Electric Corp | Dispositif de ventilation pour machines electrodynamiques |
EP0172397A1 (de) * | 1984-08-13 | 1986-02-26 | BBC Brown Boveri AG | Elektrische Maschine mit indirekt gekühlter Statorwicklung |
-
0
- DE DENDAT314521D patent/DE314521C/de active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2315185A1 (fr) * | 1975-06-16 | 1977-01-14 | Westinghouse Electric Corp | Dispositif de ventilation pour machines electrodynamiques |
EP0172397A1 (de) * | 1984-08-13 | 1986-02-26 | BBC Brown Boveri AG | Elektrische Maschine mit indirekt gekühlter Statorwicklung |
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