DE353773C

DE353773C - Cooling device for enclosed electrical machines

Info

Publication number: DE353773C
Application number: DENDAT353773D
Authority: DE
Original assignee: ENCLOSED MOTOR Co Ltd
Current assignee: ENCLOSED MOTOR Co Ltd
Publication date: 1922-05-30

Description

Kühlvorrichtung für gekapselte elektrische Maschinen. Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung ür gekapselte elektrische Maschinen, .beteliend aus einer Schar von dünnwandigen, üt geringen Zwischenräumen voneinander aneordneten, nehrförmigen oder son.stwie gestaleten Leitungen, die von der im Kreislauf trömenden Innenluft der .Maschine durchlossen und von dem Kühlmittel (Luft) unipült -«:erden. Der Erfindung gemäß werden erart-ige Rohrsysteme mit ihren Ein- und £usniündungen unmittelbar auf entisprechende Aussparungen des Lagerschildes oder Geäusedeckels der Maschine aufgesetzt, .so daß ie gleichzeitig das Gehäuse nach außen hin bschließen.Cooling device for enclosed electrical machines. The invention relates to a cooling device for encapsulated electrical machines, .beteliend from a group of thin-walled, small spaces arranged from one another, Nehr-shaped or otherwise shaped lines that flow from the circulatory system Inside air of the machine passed through and uniplushed from the coolant (air) - «: earth. According to the invention, pipe systems with their inlets and outlets are made directly to the corresponding recesses in the end shield or housing cover placed on the machine, so that you close the housing to the outside at the same time.

Die neue Vorrichtung ergibt eine außerrdentliche wirksame Kühlung, so @daß eine erartige'Maschine dn den Abmessungen ni @ht iel größer ausfällt als eine offene Maschine leicher Leistung. Infolge der bedrängten 'orm der Kühlvorrichtung :und iihrer Anordung am Ende der Maschine gleicht eine so ekühlte 'Maschine auch in den Umrissen iner gewöhnlichen, nicht gekapselten Ma--hine. Insbesondere'wird die Höhe der Ma= -hine gegenüber .der offenen Bauart nicht ergrößert, so .daß die Maschine dicht unter ein Dach auf einem Träger oder in einem rostigen beschränkten Raum untergebracht ,enden kann.The new device results in extremely effective cooling, so that such a machine is not much larger than the dimensions an open machine of low performance. As a result of the crowded 'orm of the cooler : and its arrangement at the end of the machine resembles such a 'cooled' machine in the outlines of an ordinary, unencapsulated dimension. In particular 'will the height of the back does not increase compared to the open design, so that the Machine tightly under a roof on a rack or in a rusty confined space Space housed, can end.

Die Vornichtung wird dabei zweckmäßig !ngförmig-ausgebildet, derart, daß in .dem !ngförmigen Innenraum Platz für den Kalttfteünlaß und den ICaltluftv entilator ist. Eine vorteilhafte Wirkluna des Erfindun:gsgegenstandes ergibt sich. iwenn er als Bienenwabenkühler ausgebildet eist, dessen Röhren -in Verbindung mit dem Innern der Maschine stehen, wähnend die Zwischenräume zwischen den Röhren Durchlässe für das Kühlmittel bilden.The Vornichtung is expediently designed! Ng-shaped, in such a way that that in .the! ng-shaped interior space for the cold air outlet and the cold air ventilator is. An advantageous effect of the subject of the invention results. If it is designed as a honeycomb cooler, its tubes -in connection with the inside of the machine, like the gaps between the tubes passages for the coolant form.

Um die Kühlwirkung zu erhöhen, können auf die von der warmen Innenluft durchflossenen Röhzen dünne, dirlit nebeneinander angeordnete Platten aufgesetzt werden, zwischen denen das äußere Kühlmittel hindurchstreicht. Wenn diese dünnem und dicht nebeneinander angeordneten Platten mit aufeinanderpaesenden Ansätzen versehen werdien, ikönnendurch sie unnnittel'bar die von der Innenluft durchflossenen Leitungen .gebildet Urenden.To increase the cooling effect, you can take advantage of the warm indoor air Thin plates arranged next to each other in a dirlit manner are placed on the flow-through Röhzen between which the external coolant passes. If this thin and plates that are arranged close to one another are provided with mutually fitting lugs through them, the lines through which the indoor air flows can be avoided . formed Urenden.

Statt dessen können .diese Leitungen auch durch schmale in geringen Abständen voneinander anäeo:ridnete Meialliblechkästen gebildet werden, die auf der einen Stirnseite geschlossen sind' und auf der anderen durch getrennte Ein- und Auslaßöffnamgen mit dean Maschineninnern in Verbindung stehen.Instead, these lines can also be routed through narrow to small Distances from each other anäeo: ridnete Meialliblech cases are formed, which on are closed on one end and on the other by separate and outlet openings are in communication with the interior of the machine.

Eine .besonders wirksame I@ühlutig bei einfacher Bauart -wird erzielt, wenn -das Gehäuse derMaschine in an sich .bekannter Weise mit zwei Gruppen von Kanälen versehen ist, deren eine -in Reihe -mit den Warmluftleituna n der Kühlvorrichtung von der Innenluft der llaschine durchflossen wird, während durch die andere in Reibe mit der -Kühlvorrichtung :das Kühlmittel strömt. Dabei ist gleichzeitig dafür Sorge getragen, daß das Iiühlrnittel die von der Innenluft durchflossenen Gehäusekanäle und das -wirksame -Eisen (Ständerbleche bzw. -ILagnetlcörper) bestreicht.A particularly effective I @ ühlmut with a simple design is achieved, if -the housing of the machine in a manner known per se with two groups of channels is provided, one of which -in series -with the Warmluftleituna n of the cooling device is traversed by the inside air of the machine, while through the other in grater with the cooling device: the coolant flows. At the same time, care must be taken worn that the Iiühlrittelel the housing channels through which the internal air flows and the -effective -iron (stator plate or magnetic body) is coated.

Auf :dien Zeichnungen sind mehrere .Au.sführungsformen der Erfindung dargestellt. Gleiche Zeichen bedeuten entsprechende Teile.The drawings show several embodiments of the invention shown. Identical characters mean corresponding parts.

Die Abb. r und -2 .zeigen einen teilweisen Längsschnitt baw. eine. teilweise Stirnansicht einer elektrischen -Maschine .mit einer Ausfiihrungdorm der Kühlvorrichtung; der Dekkel des Kühlers ist dabei zum Teil beseitigt, um die Kühlröhren freizulegen, in einem anderen Teil ist der .Kühler beseitigt, um das Ende des Maschinengehäuses freizulegen.Figs. R and -2. Show a partial longitudinal section baw. one. partial end view of an electrical machine .with an embodiment of the Cooling device; the lid of the cooler has been partially removed to accommodate the cooling tubes to expose in another part the .cooler is eliminated to the end of the machine housing to expose.

1n Abh:3 ist im 1Längsschnlitt ein Teil einer elektrischen Maschine mit einer anderen Ausfiibmangsforln des Kühlers dargestellt.1n Dep .: 3 is a part of an electrical machine in the 1 longitudinal section shown with a different design of the cooler.

,Die Abb. 4. und 5 zeigen einen Längsschnitt bzw. eine Stirnansicht mit abgenommenem Deckel einer dritten. Kühlerform., Figs. 4 and 5 show a longitudinal section and an end view, respectively with the lid of a third one removed. Cooler shape.

Abb.6 ist ein Längsschnitt einer weiteren Kühlerform-.Fig.6 is a longitudinal section of another radiator shape.

Die Abb. 7 und 8 sind teilweise Stirnansichten :von zwei verschiedenen Ausführungsformen .der letzt,-enannten Art.Figs. 7 and 8 are partial end views: of two different ones Embodiments of the last named type.

Bei einer r--,#iusfiihrungsform der Erfindung nach den Abb. i und 2 ist die-Kühlvorrichtung; die hier' aus einer Schar kleiner Röhren i besteht, ähnlich den sogenannten Bienenwabenkühlern, nvie sie zum Kühlen :des Kühlwassers ;von Verbrennungsmotoren benutzt werden, in Ringform angeordnet, .und zwar am Ende des Gehäuses 2 eines gekapselten Motors an iStalle des üblichen Gehäusedeckels. An dem dem Nlotor abgewandten Ende des Kühlers ist ein ringföraniger Tnit dem Gehäuse 2 z. B. durch Schrauben 2o fest verbundener hohler Deckel 3 angebracht. Zwischen den (Röhren :i, dern Deckel 3 und ;lern Gehäuse 2 liegen Dichtungsringe 21. Das Innere des Deckels 3 bildet eine Luftumkehrkaminer q.. Innerhalb .des Gehäuses sitzt auf der ,Rotorwelle 6 ein Ventilator 5, der mittels einer -ringförmigen Leitfläche 7 die warme Innenluft der Maschine durch die !im Bereich der .Leitflächen 7 liegenden Röhren i des @Kühlers nach außen treibt. Der Rotor könnte auch selbst so ausgebildet sein, daß er als Ventilator wirkt. Nachdean die Luft die Röhren i in einer Richtung :durchströmt hat. gelangt sie in die Urnkehrkam= iner 4., von wo sie .durch die -übrigen Röhren r in das Gehäuse 2 der 1.Iaschine zurückkehrt. Die «arme Innenluft durrliströmt somit in einer Vielzahl .kleiner :Streifen :den Kühler. -Außerhalb :des illaschinengeliätises sitit auf vier Welle 6 ein zweiter @"entilator 8, der einen kalten Luftstrom -durch die Zw@ischenrättnie .der Röhren r des Kiililers treibt. Die kalte Luft wird also gleich-falls in eine Vielzahl kleiner Ströme unterteilt. Die boiden ,Arten von Luftströmen können sich nicht initeillancler mischen, da sie durch die dünner \Ietalh@-äncle der Röhren r voneinander ge trennt sind. Sie werden dabei .über eine groß wärmeleitende 1Fl.äche ausgebreitet, so daß eil sehr guter Wärmeaustausch stattfindet. Di im -Kühler gekühlte Innenluft kehrt in da Innere der Maschine zurück und 'bestreich dabei das wirksame Eisen, die Wicklunge und andere Innenteile, entzieht ihnen Wärm -und strömt alsdann wieder nach dein Kühler um hier aufs neue gekühlt zu -werden. So wohl im .Stator als auch im Rotor könnet Luftkanäle angeordnet werden.In an embodiment of the invention according to FIGS 2 is the cooling device; which here 'consists of a group of small tubes i, similarly the so-called honeycomb coolers, used for cooling: the cooling water; of internal combustion engines are used, arranged in a ring shape,. Namely at the end of the housing 2 of an encapsulated Motor to iStalle of the usual housing cover. At the end facing away from the rotor the cooler is a ringföraniger Tnit the housing 2 z. B. fixed by screws 2o connected hollow cover 3 attached. Between the (tubes: i, the cover 3 and ; Lern housing 2 are sealing rings 21. The interior of the cover 3 forms an air reversing chimney q .. Inside .des housing sits on the rotor shaft 6, a fan 5, which means a ring-shaped guide surface 7, the warm inside air of the machine through the! im Area of the .Leitflächen 7 lying tubes i of the cooler drives to the outside. Of the The rotor itself could also be designed so that it acts as a fan. Nachdean the air has flowed through the tubes i in one direction: she arrives at the Urnkehrkam = in the 4th, from where they .through the remaining tubes r into the housing 2 of the 1st machine returns. The poor indoor air thus flows in a multitude of, smaller: stripes : the cooler. -Outside: the illaschinengeliätises sitit on four shaft 6 a second @ "ventilator 8, which creates a cold air flow -through the intermediate parts of the tubes r of the kiililer drifts. The cold air is also getting smaller in large numbers Streams divided. The boiden, types of air currents cannot be initeillancler mix, since they are separated from each other by the thinner \ Ietalh @ -ancle of the tubes r are. They are spread out over a large, heat-conducting surface so that because very good heat exchange takes place. The indoor air cooled in the cooler returns back into the inside of the machine and smear the effective iron, the winding and other inner parts, draws warmth from them - and then flows back to yours Cooler to be cooled again here. Both in the stator and in the rotor air ducts can be arranged.

Bei einer anderen in Abb. 3 dargestelltei Ausführungsform besteht der Kühler au; einer großen Zahl dünner, gelochter Platten< von Ringform, die auf eine Schar von dünn windigen Röhren io aufgesetzt sind. Geeilt riete Distanzstücke r i sorgen dafür, daß ;dir Platten einen bestimmten Abstand vonein arider behalten.In another embodiment shown in Fig. 3, the cooler consists of; a large number of thin, perforated plates < of ring shape, which are placed on a group of thin, winding tubes. Correctly advised spacers ensure that the plates keep a certain distance from one another.

Bei einer dritten, in den gib. 4 .und .bargestellten; Ausführungsform- sind .zahl. reiche dünne, ringförmige Platten 9 mit aus gestanzten Durchbrechungen versehen um, ringsum .diese :derart ausgepreßt, @daß konisch< Ansätze 12 entstehen. Diese Platten 9 sinc so zusammengesteckt und verschraubt, daf die Ansätze 12 der einen Platte in idie I.öohei der vor ihr liegenden Platte eingreifen un.c dadurch röhrenförmige Leitungen io gebildet werden, so daß sich die Anordnung beson. derer Röhren erübrigt. Wenn den Ansätzer 12 geeignete 1Foran gegeben wird, wirken sie gleichzeitig als Distanzstücke, um die Platter in ,gewÜ.nschtem .Abstand voneinander zt haltere.With a third, in the give. 4 .and. Provided; Embodiment- are .number. rich thin, annular plates 9 with perforations punched out provided around, around .these: pressed out in such a way @ that conical <lugs 12 arise. These plates 9 are plugged together and screwed together so that the lugs 12 of the A plate intervene in the I.öohei of the plate in front of it and thereby tubular lines are formed io, so that the arrangement is beson. those No need for tubes. When appropriate 1Forans are given to approachers 12, they work at the same time as spacers around the plates at the desired distance from each other nt hold.

Bei einer vierten, in ,Abb. 6, 7 und 8 dar. bestellten Ausführungsform besteht .der Küh. der aus einer ringförnn%gen Platte 13, -die am Ende des 1hlasch,inengehäuses 2 angeordnet ,und -mit zahlreichen radialen Schlitzen 14 vor rechteckiger ;Fu--=n, wie in Abb. 7 dargestellt oder von tra.pezföran.iger Form, @wie in Abb. F -dargestellt, versehen ist. ..Sc1lmal.e; dünnwandn#ge, auf der einen Stirnseite offer stehende 1letallibleclil:ästen 15 von tifhnlncher Form, .sind ,mit .ihren offenen tEnden über chic Schlitze gesteckt wind an der Platte 13 befestigt. -Jeder hasten enthält vorteilhaft ein :dünne,, wagerechtes Leitblech 16, das in seiner Stel. hing einem ringförmigen Leitblech 7 iril Innern des drisch inengeliäuses entspricht. Die warme Innenluft wird durch einen Ventilator 5 oder durch den-Rotor an .den Loitfl'ächen entlang in die -Kästen 15 gedrückt, strömt dort um die freien Enden der Leitbieche 16 lierurn ,und :wieder in das Geh, tr.se :der \laschnne zurück. Ein äußerer @Tentilator 8 treibt einen kalten Luftstrom durch die \-.ischen den einzelnen @lflet<tll@bleolihäsien irliandenen 7-wisclienriiu,nie. -Eine äußere ngförnrise Platte 18 schließt das äußere nde der Kästen 1,5 ab, verstärkt den Zu-,nnnelrbau und wirkt .zugleich als Leitfläche ir die kalte Luft. Durch einen Leitning 17 inn der kalten Luft ein schräger Weg zwihen den Kästen erteilt werden. Die zuletzt schriebene --!£usführungsforin ermöglicht »e leichte Reinigung .der äußeren Flächen leg der I<altluftwebe, die in gewissen Um= :bungen der Bestaubung oder anderen Verireiii!i@,ungen ausgesetzt sind.With a fourth, in, Fig. 6, 7 and 8. Ordered embodiment consists .der Küh. which consists of a ring-shaped plate 13, -which is arranged at the end of the inner housing 2, and -with numerous radial slots 14 in front of rectangular; Fu - = n, as shown in Fig. 7 or of a tra.pezföran.iger shape , @ as shown in Fig. F -shown is provided. ..Sc1lmal.e; Thin-walled, 1letallibleclil standing on one front side: branches 15 of a tapered shape, are, with their open ends, inserted over chic slits and attached to the plate 13. -Each rush contains advantageously a: thin, horizontal guide plate 16, which in its place. hung a ring-shaped baffle plate 7 corresponds to the interior of the drisch inengeliäuses. The warm indoor air is pressed by a fan 5 or by the rotor on the loit surfaces along into the boxes 15, there it flows around the free ends of the baffles 16, and: back into the housing \ lash back. An external fan 8 drives a cold stream of air through the individual @lflet <tll @ bleolihäsien irliandenen 7-wisclienriiu, never. -An outer ngförnrise plate 18 closes the outer end of the boxes 1.5, strengthens the extension, inner structure and acts. At the same time as a guide surface for the cold air. Through a Leitning 17 in the cold air, a sloping path between the boxes can be given. The last form of execution allows easy cleaning of the outer surfaces, as well as the old air tissues, which in certain environments are exposed to dust or other irritations.

Jede der beschriebenen Kühlerförrnen kann Verbindung mit einer elektrischen -L%Iahine benutzt werden, :deren Gehäuse in an ali bekannter 'Weise nnit zwei :Gruppen von anälen versehen ist, einer Gruppe für die inenluft und, einer solchen für die Frischft. In Abb.9 ist dies beispielsweise für e Ausführungsform nach _Abb. 3 ,gezeigt. er Web der Innenluft ist durch .die aus-:zogen .gezeichneten Pfeile angedeutet. Diese rönit voin Innenraum der Maschine her irch die Röhren io :des äußeren Kühlers und >n dort durch die hohlen Rippen oder .Kühlinä 1e i9 mit :dem -li\faschinengebäuse 2 Zu- ck in das 'Maschineninnere. Der Weg der ählluft ist .durch .gestrichelte Pfeile angelutet. Diese Lwft streicht zwischen @deü 'atten 9 .des äußeren Kühlers hindurch und )n hier durch den äußeren Gehäusemantel r 'Maschine -in Berührung ;mit der Außenite Klee Wände der hohlen Rippen i9. Die ii;lplatten des Gehäuses 2 besitzen dabei Itnungen, .die abwechselnd für den D@urchß der inneren Luft und des Kühlmittels en en.Each of the radiator molds described can be used in connection with an electrical line, whose housing is provided in a manner known per se with two groups of channels, one group for the inside air and one for the fresh air. In Fig. 9, this is, for example, for an embodiment according to _Fig. 3, shown. The web of indoor air is indicated by the solid arrows. This rönit voin interior of the machine forth irch the tubes io: the external cooler and> n there through the hollow ribs or .Kühlinä 1e i9 comprising: the -li \ faschinengebäuse 2 inlet ck in the 'interior of the machine. The path of the dialing air is indicated by dashed arrows. This air flow passes between the outer cooler and here through the outer casing of the machine, in contact with the outer side of the wall of the hollow ribs. The oil plates of the housing 2 have openings which alternate between the flow of the internal air and the coolant.

Bei allen `beschriebenen Kü hlerformen irchläuft die Innenluft im Kiihler einen ngeren Weg als :die äußere Luft. Dies be--titet einen Vorteil, @da die Zufuhr von kalter .ift unbegrenzt ist, und es wünschenswert t, sie unmittelbar, nachdem sie der Innenft Wärine entzogen -hat, abzuführen.In all of the cooler types described, the internal air runs in the Cooler a longer way than: the outside air. This has an advantage, @da the supply of cold .ift is unlimited, and it is desirable t to use it immediately, after it has withdrawn heat from the interior.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooling device for 'encapsulated electrical' machines, consisting of a group of thin-walled, tubular or otherwise shaped lines arranged with small intermeshing belts, .the inside air flowing in the circuit flows through and from; little. Coolant (air ) are flushed, characterized in that such pipe systems finite their inlet and outlet openings are placed directly on the corresponding recesses: the bearing plate or housing cover of the machine and: at the same time close the housing to the outside.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that the cooling device is ring-shaped so that it has a central Includes space for the cold air fan and the inlet for the cold air.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the device has the forums of a beehive cooler, the tubes (i) of which are in connection with the interior of the machine, while the gaps between the tubes are traversed by the cooling agent . q .. .Arrangement -according to claim i, characterized in that on the of the warm. Inside air flowing through tubes (io). Thin, tightly next to each other qugeordeete plates are placed, between which the external coolant passes through. 5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the thin and tightly arranged plates (9) are provided with lugs (i2): which aufeinand'erfit such that the lines through which the inside air flows at the front are formed . 6. The arrangement according to claim i, dagekmarks @ that the Leittimgen, by -, - are formed by narrow sheet metal boxes (15) arranged at small distances from one another, which are closed on one end face and: on the other. are in communication with the interior of the IVIa.scliiiien by separate inlet and outlet openings. 7. An arrangement according to iAnsprntch i, characterized in that the housing of the machine is provided in a known manner .mit two groups of channels, one of which is in series with the warning lines .the cooling device of. the inside air of the machine and: the others are flowed through by the coolant in series with the cooling device, whereby at the same time care is taken that the coolant is the effective iron (stator metal sheet or machine) in the housing channels through which the inside air flows. -green body). '