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Einrichtung zur Kühlung elektrischer Apparate u. dgl. inittels einer
die rohrartig ausgebildeten elektrischeh Leiter durchströmenden Kühlflüssigkeit
E--s ist bereits vorgeschlagen worden, die T Leiter gewisser elektrischer Apparate,
insbe-"ondere diejenigen von zur Erzielung starker magnetischer Felder dienenden
Elektromagneten, dadurch zu kühlen, daß man durch die röhrenförmig ausgebildeten
Leiter _Wasser strömen läßt. Der Umlauf" einer Kühlflüssigkeit, die *ie Wassef'kein
vollstäiidii;#r,-Isolator ist, weist aber den Übelstand -ah, J-# daß infolge
des Spannungsunterschiedes nvieichen
der Stelle des Leiters, wo
die Flüssigkeit austritt, und derjenigen, wo sie eintritt, viii elektrischer Strom
von gewisser Stärke in der Flüssigkeit entsteht. Eine weitere Schwierigkeit besteht
in der Herstellung dichter und gleichzeitig isolierender Anschlüsse zur Verbindung
der Eintritts- und Austrittsstellen der Flüssigkeit mit den Zuleitungen.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die praktische Ausgestaltung dieses
Kühlverfahrens unter Beseitigung der angef ührten Schwierigkeiten. Sie besteht im
wesentlichen ,darin, daß man durch die Leiter elektrischer Apparate das Kühlwasser
in der Weise strömen läßt -, daß das Potential am Eintritt und Austritt dasselbe
ist. 17s wird die"; dadurch erreicht, daß man a) bei offener Wicklung den Leiter
verdoppelt, der dann aus zwei nebeneinanderliegenden elektrisch parallelgeschaltetQn
Rohren besteht, deren Hohlräume an dein einen Ende miteinander in Verbindung stehen,
ain anderen Ende dagegen zwecks Zu- und Ab-
führung der Flüssigkeit voneinander
getrennt sind, wobei der Leiter auf dein Hin- und Rückwege verschiedene Wicklungen
bilden kann '. vorausgesetzt, daß seine Enden dauernd dasselbe Potential
besitzen; b.) bei geschlossener Wicklung diese an einer Stelle öffnet und die so
erhaltenen beifien Enden unter elektrischer Wiederverbindung zur Einführung bzw.
zum Ablassen der Kühlflüssigkeit benutzt.
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Besitzt der betreffende Apparat einen neutralen oder Nullpunkt, so
wählt man zwecki-näßigerweise diesen für die Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit,
um die Verwenclung einer an Erde liegenden Flüssigkeitsleitung zu ermöglichen.
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Ein weiteres N.Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man die in
den Leitern des betreffenden Apparates umlaufende Kühlflüssigkeit gleichzeitig zum
Kühlen anderer Apparate, beispielsweise der Anoden eines clavon gespeisten Gleichrichters,
verwendet, indem man den Verbindungsleiter zwischen dem elektrischen Apparat und
dem Gleichrichter verdoppelt, so daß für die Kühlflüssigkeit eine hin--und Rückleitung
entsteht.
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Die Hauptvorteile dieser Kühleinrichtung bestehen darin, daß sich
die Leistung eines gegebenen Apparates erheblich steigern oder ein Apparat von gegebener
Leistung sich mit wesentlich geringerem Kupferaufwand ausführen läßt, sowie daß
in allen Fällen die Kühiung eines von dm Hauptapparat gespeisten Nebenapparates
ermöglicht wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Die Abb. i Und 2 stellen besonders greeignete'Einrichtungen
dar, die die Kühlung der offenen Sekundärwicklungen vqil Einphasentransformatoren
sowie die Kühlung der Anoden von durch solche Transformatoren gespeisten Gleichrichtern
ermöglichen.
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Abb. 3 veranschaulicht eine besondere Einrichtung für die Kühlung
der geschlossenen Sekundärwicklungen von im Dreieck geschalteten Drehstronitransforniatoren.
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Abb. 4 zeigt eine Einrichtung zur Kühlung der sekundären Wicklun:gen
von Transformatoren, die mit übereinandergelagerten und miteinander verbundenen
Stern- und Polygonwicklungen versehen sind, wie sie zur Speisung der Anoden eines
Gleichrichter, dienen. Die betreffende Einrichtung wird gleichzeitig zur Kühlung
der gespeisten Anoden benutzt.
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Nach der in Abb. i dargestellten Einrichtun- ist ein gewöhnlicher
Einphasentransforinator mit einer Sekundärwicklung ausgerüstet, die durch Holilleiter
1-2, 1-3 gebildel werden. jeder der beiden Zweige 1-2, 1-3 dieser Wicklung besteht
aus zwei Kupferrohren 2' ?-", 3' 3", von denen das eine zur Einführung, -las
andere zur Rückleitung der Kühlflüssigkeit ulient. Der neutrale Verteilungspunkt
i ist in das Potential 0. d. h. an Erde angeschlossen, während die Hochspannungsenden
2 und 3 der Sekundärwicklungen des Transformators zur Übertragung
des elektrischen Stromes dienen. Die von dein Transformator gespeisten Anoden:2"',
3"' werden dadurch -ekühlt, daß man die Dop-12 IMv. 3 bis zu ihnen verlängert.
pelleitung Finden zwei oder mehrere -leicharticse TransforinatorenA,B (--#,bb.:2)
Verwendung. bei denen die Sekundärwicklung eines jeden Transformators aus einem
einzigen rohrartigen Leiter besteht, so läßt sich die Einrichtung so treffen, daß
das Kühlwasser am Nullpunkt 4 des ersten Transformators 21 eintritt, einerseits
-lurch idie Wicklung 5 des Transformators A und dann durch die Wicklung
5' des Transformators B, anderseits durch die Wicklung 6 des Transformators
A
und darauf durch die Wicklung 6' des Transforrnators B strömt,
worauf es beim -Nullpunkt 4' des Transf orinators B, wo die Wicklungen
5' und 6' i;ich vereinigen, wieder austritt. Die bei Einphasentransformatoren
mit paralleIgeschalteten Primärwicklungen im allgemeinen bestehende Schwierigkeit
des Ausgleichs der Sekundärspannungen stört ini vorliegenden Falle nicht im Hinblick
auf die zulässigen geringen Spannungsunterschiede zwischen den den neutralen Punkten
entsprechenden Eintritts- bzw. Austrittsstellen der TransformatoretiA und B.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3
tritt das Kühlwasser
in den Schenke] 7 der
im Dreieck geschalteten Sekundärwicklung
ein, durchströmt die Seiten8,9 und io und tritt durch den. Schenkel ii wieder aus,
der elektrisch mit dem Schenke17 verbunden ist und dementsprechend dasselbe Potential
wie der Leiter7 besitzt.
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Abb. 4 veranschaulicht die Anordnung der Verbindungen des Röhrennetzes
für die Leitun,- der Kühlflüssigkeit bei einem Transformator, der eine Sekundär-#Nicklung
in Poly-C -ig mit überg laggerter und damit "onschaltul be verbundenerSternwicklungbesitzt.
DieFlüssigkeit tritt hier durch das Rohr 12 bei dem neutralen Punkt 12' ein, der
durch den #-Xittelpunkt der Sternwicklung gebildet wird, und strömt dann durch einen
oder mehrere (iiii vorliegenden Falle , zwei) Zwelge 13 der Sternwicklung
in die Ring.- oder Polygonwicklung 14. Die von hier 'aus -gleichzeitig "ekühlt,en
Anoden sind bei 15 innerl -ialb des Gleichrichtergefäßes 16 angedeutet. -Nach Aufnahme
der in dem Apparat entwickelten \Väri-ne kehrt,die Flüssigkeit in die Wicklung 14
zurück, durchströmt die Zweige 13' der Sternschaltung und tritt durch das
Rohr 17,
das in dem elektrisch mit dem Punkt: 1:2' verbundenen Nullpunkt 17'
angeschlossen ist '. wieder aus. In der Abbildung ist eine besondere Anordnung dargestellt,
bei der die verschiedenen in Reihen geschalteten Wicklungsabschnitte auf zwei (nicht
dargestellten) 11agnetkernen angebracht sind. Die Abbildung zeigt insbesondere die
Art und Weise, wie mehrere Anoden 15 eines durch den Transformator gespeisten Otiecksilberdai-npfgleichrichters
16 gekühlt wirden können.
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Ein dem beschriebenen ähnlicher geregelter #Vasserumlauf karin für
die Wicklung des Ständers einer Wechselstrommaschine, beispielsweise einer Drehstrommaschine,
vorgesehen sein, deren Nullpunkt an Er-de liegt. In diesem Falle benutzt man zweckmäßig
eine paarige Vielfachwicklung, wobei man die Kühlflüssigkeit in eine der beiden
Spulengruppen einführt und sie durch die zweite Spulengruppe abführt.
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Bei sämtlichen beschriebenen Einrichtungen kann man die Umlaufgeschwindigkeit
des Wassers mittels einer Pumpe oder eines anderen geeigneten Mittels erhöhen.