DE3390448C2

DE3390448C2 - Gas Cooled Electric Machine

Info

Publication number: DE3390448C2
Application number: DE19833390448
Authority: DE
Inventors: Konstantin Vasilievic Belyanin; Valentina Vladimirovn Belyaeva
Original assignee: LE PROIZU ELMASH STR OB ELEKTR
Current assignee: LE PROIZU ELMASH STR OB ELEKTR
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1987-12-17
Also published as: IN157575B; JPS60500888A; WO1984003006A1; ATA907683A; SE8404367D0; DE3390448T1; FI843369A0; SE8404367L; FI843369A

Description

Die Erfindung betrifft eine gasgekühlte elektrische Maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, aus der SU-PS 8 17 876 bekannten Art.The invention relates to a gas-cooled electrical machine the mentioned in the preamble of claim 1, from the SU-PS 8 17 876 known art.

Bei diesen Maschinen werden die sich erhitzenden Maschinen teile indirekt durch einen Gas- bzw. Luftstrom gekühlt, dessen Wärme an einen Gaskühler abgegeben wird.With these machines, the heating machines parts cooled indirectly by a gas or air flow, whose heat is given off to a gas cooler.

Die bekannte Einrichtung enthält gerippte Gaskühlrohre, die untereinander in Folge durch U-förmige Elemente verbunden sind und am Ständergehäuse der elektrischen Maschine durch Klemmen befestigt sind.The known device contains finned gas cooling tubes that connected to each other in a row by U-shaped elements and on the stator housing of the electrical machine Clamps are attached.

Das hat den Nachteil, daß die Durchführung von Wartungs- und Reparaturarbeiten, insbesondere die in regelmäßigen Abstän den auszuführenden Dichtigkeitsprüfungen und Reinigung der gerippten Außenflächen der Gaskühlrohre schwierig ist. Die Reinigung der Gaskühlrohre erfordert ein vollständiges Auseinandernehmen des Kühlers, während die Dichtigkeits prüfungen nur an der zusammengebauten elektrischen Maschine erfolgen können, denn die Kühlerteile werden erst unmittel bar im Maschinengehäuse zusammengesetzt. Undichte Verbin dungen im Gaskühler können damit aber zum Eindringen von Feuchtigkeit in die elektrischen Teile der Maschine führen. This has the disadvantage that the implementation of maintenance and Repairs, especially those at regular intervals the leak tests and cleaning of the ribbed outer surfaces of the gas cooling tubes is difficult. The Cleaning the gas cooling tubes requires a complete one Disassembling the radiator while the tightness Tests only on the assembled electrical machine can take place, because the cooler parts are only immediately bar assembled in the machine housing. Leaking connection However, the gas cooler can be used to penetrate Lead moisture into the electrical parts of the machine.

Außerdem ist bei einer vom Standpunkt der Wirksamkeit der Kühlung und der Abmessungen optimalen zweireihigen Anordnung der Gaskühlrohre das Auswechseln einzelner Rohre schwierig, denn die innere Rohrreihe ist erst nach einer Abnahme der Rohre der Außenreihe möglich. In addition, in terms of effectiveness, the Cooling and dimensions optimal double-row arrangement the gas cooling tubes difficult to replace individual tubes, because the inner tube row is only after a decrease of the Outer row tubes possible.

Darüber hinaus weist der bekannte Gaskühler eine große Anzahl von Verbindungen an den Kühlrohren auf, was die Zuverlässig keit des Gaskühlers verringert.In addition, the known gas cooler has a large number of connections on the cooling tubes on what the Reliable speed of the gas cooler is reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge nannte gasgekühlte elektrische Maschine so auszugestalten, daß sowohl der Gaskühler im Ganzen als auch dessen Einzel teile mit minimalem Arbeitsaufwand gewartet und repariert werden können, wobei durch eine Verringerung der Anzahl von Verbindungen die Zuverlässigkeit erhöht werden soll.The invention has for its object the ge called gas-cooled electrical machine to design that both the gas cooler as a whole and its individual parts serviced and repaired with minimal effort can be, by reducing the number of Connections the reliability should be increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the license plate of claim 1 specified features solved.

Gaskühler, die als Ganzes von der elektrischen Maschine ge trennt werden können, sind an sich aus der DE-OS 29 52 390 und der CH-PS 81 522 bekannt. Diese Gaskühler sind jedoch anders an der elektrischen Maschine angeordnet als der er findungsgemäße Gaskühler und auch anders aufgebaut als dieser. Beim Gaskühler nach der DE-OS 29 52 390 ist jedoch von Interesse, daß durch seine Teilbarkeit bereits Vorteile hinsichtlich Wartung und Reparatur erzielt werden.Gas cooler, which as a whole ge from the electrical machine can be separated are per se from DE-OS 29 52 390 and CH-PS 81 522 known. However, these gas coolers are arranged differently on the electrical machine than he gas cooler according to the invention and also constructed differently than this. In the gas cooler according to DE-OS 29 52 390, however, it is of interest that Thanks to its divisibility, maintenance and repair benefits have already been achieved will.

Die Ausführung des Gaskühlers als eigene, von der elektri schen Maschine insgesamt zu trennende Einheit gestattet es, alle Wartungs- und Reparaturarbeiten außerhalb des Maschi nengehäuses bei einer optimalen Zugänglichkeit zu den einzelnen Bauelementen auszuführen. Auch wird die Zugäng lichkeit zu der elektrischen Maschine selbst, wenn etwa Arbeiten am Ständer auszuführen sind, durch eine erhebliche Verringerung der dazu erforderlichen Demontagearbeiten erleichtert.The design of the gas cooler as its own, by the electri The machine to be separated as a whole allows all maintenance and repair work outside the machine housing with optimal accessibility to the to execute individual components. Also the access to the electrical machine itself, if about Work on the stand is performed by a significant amount Reduction of the dismantling work required for this facilitated.

Die erfindungsgemäße unmittelbare Verbindung der Gaskühl rohre mit den Sammelrohren mittels der elastischen Elemente und der gemeinsamen Klemme ermöglicht es, jedes beliebige Rohr auszubauen, ohne daß dazu eine Abnahme anderer Rohre erforderlich ist. Auch kann durch eine Änderung der Anzahl der eingesetzten Gaskühlrohre die Kühlung den äußeren Verhältnissen einfach angepaßt werden.The direct connection of gas cooling according to the invention pipes with the collecting pipes by means of the elastic elements and the common clamp allows any Dismantle pipe without having to remove other pipes is required. Also, by changing the number of the gas cooling pipes used cooling the outer Conditions can be easily adjusted.

Darüber hinaus sind die Bauteile des Gaskühlers einfach und ohne großen herstellungstechnischen Aufwand erhältlich.In addition, the components of the gas cooler are simple and Available without great manufacturing effort.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist im Anspruch 2 beschrieben.An advantageous embodiment of the invention electrical machine is described in claim 2.

Die entsprechende Anordnung der Gaskühlrohre erlaubt die Verwendung einer minimalen Anzahl von Rohren und ergibt folglich eine minimale Anzahl von Verbindungen, wodurch die Zuverlässigkeit des Gaskühlers weiter erhöht wird.The corresponding arrangement of the gas cooling tubes allows the Use a minimum number of tubes and results consequently, a minimal number of connections, making the Reliability of the gas cooler is further increased.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the electrical according to the invention Machine is explained in more detail with the aid of the drawing. It shows

Fig. 1 eine gasgekühlte elektrische Maschine in einer Seitenansicht, Fig. 1 is a gas-cooled electrical machine in a side view;

Fig. 2 einen Schnitt längs II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs III-III in Fig. 2, Fig. 3 shows a section along III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht eines Gaskühlers, Fig. 4 is a view of a gas cooler,

Fig. 5 ein Bauteil zur Verbindung eines Gaskühlrohrs mit einem Sammelrohr in einer vergrößerten Darstellung, und Fig. 5 is a component for connecting a gas cooling pipe to a collecting pipe in an enlarged representation, and

Fig. 6 einen Teilschnitt längs VI-VI in Fig. 4. Fig. 6 is a partial sectional view taken along VI-VI in Fig. 4.

Die elektrische Maschine enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1) in dem ein Ständer 2 (Fig. 3) mit einer Wicklung 3 und ein Läufer 4 untergebracht sind. In den Seitenwänden des Gehäuses 1 sind Ausnehmungen 5 ausgeführt, in denen jeweils ein eine getrennte Einheit bildender Gaskühler 6 eingelassen ist. Jeder Gaskühler 6 weist ein Zuleitungs- und ein Ableitungs-Sammelrohr 7 bzw. 8 auf, an denen jeweils zwei Reihen von Anschlußmuffen 9 ( Fig. 5) angeschweißt sind. Die Sammelrohre 7 und 8 sind mit Flanschstutzen 10 bzw. 11 (Fig. 3) zum Anschluß an ein Wasser-Hauptlei tungsrohr (nicht gezeigt) versehen. Die Sammel rohre 7 und 8 sind durch gerippte Gaskühl rohre 12 (Fig. 2) verbunden, die in zwei Reihen in Axialrichtung der Maschine verlaufen, wobei die Gaskühlrohre 12 versetzt angeordnet sind. Es ist jedoch auch eine vertikale Anordnung der Gaskühlrohre möglich.The electrical machine contains a housing 1 ( FIG. 1) in which a stator 2 ( FIG. 3) with a winding 3 and a rotor 4 are accommodated. In the side walls of the housing 1 there are recesses 5 , in each of which a gas cooler 6 forming a separate unit is let in. Each gas cooler 6 has an inlet and an outlet manifold 7 or 8 , to each of which two rows of connecting sleeves 9 ( FIG. 5) are welded. The manifolds 7 and 8 are provided with flange 10 and 11 ( Fig. 3) for connection to a water main pipe (not shown). The collecting tubes 7 and 8 are connected by ribbed gas cooling tubes 12 ( Fig. 2), which run in two rows in the axial direction of the machine, the gas cooling tubes 12 being arranged offset. However, a vertical arrangement of the gas cooling tubes is also possible.

Jedes Gaskühlrohr 12 ist mit den Sammel rohren 7 und 8 verbunden und ist an diese über die Anschlußmuf fen 9 mittels elastischer Elemente - gerader Gummi schläuche 13 (Fig. 5) - angeschlossen. An den Verbindungs stellen der Rohre 12 mit den Muffen 9 ist bei jedem der Sammelrohre 7 und 8 eine gemeinsame Klemme 14 (Fig. 6) angeordnet, die die Rohre 12 miteinander verbindet und die Verbindungen der Rohre 12 mit den zugeordneten Muffen 9 über die Gummischläuche 13 abdichtet. Die Klemmen 14 sind in der Form von miteinander mit Schrauben 15 verbundenen Leisten 16 mit Aus schnitten für die Rohre 12 ausgeführt. Die Klemmen 14 mit den Rohren 12 und den Sammelrohren 7 und 8 sind durch Leisten 17 umschlossen und bilden insgesamt eine Einheit des Gaskühlers 6.Each gas cooling tube 12 is connected to the collecting tubes 7 and 8 and is connected to them via the connecting sleeve 9 by means of elastic elements - straight rubber tubes 13 ( FIG. 5) - connected. At the connection points of the tubes 12 with the sleeves 9 , a common clamp 14 ( FIG. 6) is arranged in each of the collecting tubes 7 and 8 , which connects the tubes 12 to one another and the connections of the tubes 12 to the associated sleeves 9 via the rubber hoses 13 seals. The terminals 14 are in the form of interconnected with screws 15 strips 16 with cuts from the tubes 12 executed. The clamps 14 with the tubes 12 and the collecting tubes 7 and 8 are enclosed by strips 17 and form a unit of the gas cooler 6 .

An jedes der Sammelrohre 7 und 8 ist eine Leiste 18 (Fig. 5) mit Schraubenlöchern 19 angeschweißt. An die Innenwand des Gehäuses 1 ist eine Leiste 20 (nicht ein gezeichnet) mit Schraubenlöchern angeschweißt, an die der Gaskühler 6 durch die Leiste 18 hindurch angeschraubt ist. Auf der Welle 21 (Fig. 3) des Läufers 4 sind Lüf ter 22 angeordnet. Zwischen den Stirnverbindungen der Wicklung 3 und dem Gaskühler 6 sind Luftführungsbleche 23 montiert. Im Ständer 2 und dem Gehäuse 1 sind Luftkanäle 24 bzw. 25 für das Kühlgas ausge führt. Lüfter 22, Luftführungsbleche 23, Luftkanäle 24 und 25 und Luftkanäle im Läufer 4 (nicht gezeigt) bilden einen Gaskühlkreislauf zur Ab kühlung der sich erhitzenden Maschinenteile. Die Bewe wegungsrichtung des Kühlgases im Gaskühlkreislauf ist durch Pfeile (Fig. 3) angedeutet.A bar 18 ( FIG. 5) with screw holes 19 is welded to each of the manifolds 7 and 8 . On the inner wall of the housing 1 , a bar 20 (not shown) is welded with screw holes to which the gas cooler 6 is screwed through the bar 18 . On the shaft 21 ( Fig. 3) of the rotor 4 fans 22 are arranged. Air guide plates 23 are mounted between the end connections of the winding 3 and the gas cooler 6 . In the stand 2 and the housing 1 , air channels 24 and 25 are out for the cooling gas leads. Fan 22 , air guide plates 23 , air channels 24 and 25 and air channels in the rotor 4 (not shown) form a gas cooling circuit for cooling the heating machine parts. The movement direction of the cooling gas in the gas cooling circuit is indicated by arrows ( Fig. 3).

In den Ausnehmungen 5 der Seitenwände des Gehäu ses 1 sind Fenster vorhanden, die durch abnehmbare Hauben 26 (Fig. 2) abgedeckt werden. In den Hauben 26 sind an den Austrittsstellen der Flanschstutzen 10 und 11 des Gaskühlers 6 Löcher ausgeführt.In the recesses 5 of the side walls of the housing 1 there are windows which are covered by removable hoods 26 ( FIG. 2). 6 holes are made in the hoods 26 at the exit points of the flange connections 10 and 11 of the gas cooler.

Im Betrieb der gasgekühlten elektrischen Maschi ne wird das Wasser aus dem Wasser-Hauptleitungsrohr über den Flanschstutzen 10 (Fig. 3) dem Zuleitungs-Sammel rohr 7 zugeführt, durchströmt die gerippten Gaskühlrohre 12 und wird über das Ableitungs-Sammelrohr 8 und den Flansch stutzen 11 aus dem Gaskühler 6 abgeführt. Die wasser gekühlten Rohre 12 leiten die Wärme aus dem sich bei der Abkühlung der Maschine im Kühlgaskreislauf der elek trischen Maschine erhitzenden Kühlgasstroms ab.In operation of the gas-cooled electrical machine ne, the water from the main water pipe via the flange connection 10 ( FIG. 3) is fed to the feed pipe 7 , flows through the finned gas cooling pipes 12 and is connected to the drain pipe 8 and the flange 11th dissipated from the gas cooler 6 . The water-cooled tubes 12 conduct the heat from the cooling gas stream which heats up when the machine is cooled in the cooling gas circuit of the electric machine.

Bei einer Spülung oder Reinigung des Gaskühlers 6 oder bei dessen Dichtigkeitsprüfung wird die Haube 26 abgenommen und die Leiste 18 des Gaskühlers 6 von der Leiste 20 des Gehäuses 1 getrennt, worauf der Gaskühler 6 aus dem Gehäuse 1 herausgenommen werden kann.When flushing or cleaning the gas cooler 6 or during its leak test, the hood 26 is removed and the strip 18 of the gas cooler 6 is separated from the strip 20 of the housing 1 , whereupon the gas cooler 6 can be removed from the housing 1 .

Falls eine Reparatur oder ein Austausch einzelner Gaskühlrohre 12 auszuführen ist, wird eine der Leisten 16 (Fig. 6) der Klemme 14 auf der Seite der Reihe, in der ein auszuwechselndes Rohr liegt, nach dem Ausbau des Gaskühlers 6 aus dem Gehäu se 1 genommen. Dann läßt sich dieses Rohr von den Gummi schläuchen 13 (Fig. 5) ohne weiteres lösen.If a repair or replacement of individual gas cooling tubes 12 is to be carried out, one of the strips 16 ( FIG. 6) of the clamp 14 on the side of the row in which there is a tube to be replaced is removed from the housing 1 after the gas cooler 6 has been removed . Then this tube can be easily removed from the rubber hoses 13 ( FIG. 5).

Claims

1. Gas-cooled electrical machine, with a housing ( 1 ) with removable hoods ( 26 ), which has a stator ( 2 ) and a rotor ( 4 ), a gas cooling circuit and at least one gas cooler ( 6 ) for dissipating the heat from the gas cooling circuit , The gas cooler ( 6 ) being arranged between one of the hoods ( 26 ) of the housing ( 1 ) and the stand ( 2 ) and a feed line ( 7 ) and a discharge manifold ( 8 ) for a cooling liquid and gas cooling tubes ( 8 ) connected to the manifolds. 12 ), characterized in that the gas cooler ( 6 ) forms a separate unit arranged in the housing ( 1 ), and that each gas cooling tube ( 12 ) is directly connected to the two collecting tubes ( 7, 8 ) and can be removed therefrom, whereby the gas cooling tubes ( 12 ) are held together by means of elastic elements ( 13 ) by a common clamp ( 14 ), which has interconnected strips ( 16 ) comprising all gas cooling tubes ( 12 ).

2. Machine according to claim 1, characterized in that the gas cooling tubes ( 12 ) extend in the axial direction of the machine.