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Kühleinrichtung für den feststehenden Teil geschlossener, elektrischer
Maschinen. Den feststehenden Teil elektrischer Maschinen führt man mit rein achsialer
Belüftung aus, wenn .es sich um Maschinen verhältnismäßig geringer Baulänge handelt.
Man läßt den Ständerkörper in solchem Falle häufig von beiden Stirnseiten her im
Gegenstrom beaufschlagen, um eine gleichmäßigere Kühlwirkung über die Gesamtlänge
zu erhalten. Bei Maschinen großer Länge würde bei rein achsialer Belüftung auch
bei beiderseitiger Beaufschlagung die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austritt
der Kühlluft über das zulässige Maß hinausgehen. Man hat daher in solchen Fällen
entweder nur radiale oder die Kombination aus radialer und achsialer Belüftung angewendet.
Die meisten dieser Konstruktionen erhalten über die ganze Ständerlänge außenbeaufschlagte
Belüftung und verursachen infolge vieler rechtwinkliger Richtungsänderungen wesentliche
Druckverluste. Bei einzelnen Maschinentypen werden die nach den Stirnseiten zu gelegenen
Teile des Ständerkörpers beiderseitig achsial beaufschlagt, und der Mittelteil enthält:
ein oder zwei Radialschlitze zur Abführung der Kühlluft für den Stator sowie auch
des Luftstromes, der den Läufer passiert hat und dort bereits vorgewärmt wurde.
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Die Erfindung bezweckt eine über die Länge des Ständers gleichmäßige
Kühlung mit möglichst geringen Ventilationsverlusten und möglichst vollständiger
Unabhängigkeit von der Kühlung des Läufers. Bekanntlich setzen geradlinige achsiale
Luftwege dem Luftstrom den geringsten Widerstand entgegen und bedingen für die Durchführung
der Luft gegenüber Kühlwegen Zeit Richtungs-und Querschnittsänderungen den geringsten
Arbeitsaufwand. Hiervon ausgehend sollen erfindungsgemäß die nach den Stirnseiten
der Maschine zu gelegenen Teile des wirksamen Ständereisens mit achsialer beiderseitiger
Beaufschlagung bis zu einer dem zulässigen Höchstwert `der Temperatur entsprechenden
Tiefe ohne Richtungsänderung des Kühlmittels im wesentlichen achsial belüftet werden.
Im wesentlichen bedeutet dabei, daß unwesentliche Abweichungen von der achsialen
Luftführung, soweit sie keine Ventilationsverluste von praktischer Bedeutung verursachen,
dem durch die Erfindung erzielten technischen Erfolg keinen Abbruch tun: Der dann
noch verbleibende Mittelteil des Ständers soll außenbeaufschlagte Radialbelüftung
erhalten, also unmittelbar mit Frischluft gekühlt und dieserhalb mit Radialschlitzen
versehen sein.
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Innerhalb der stirnseitig liegenden Teile des aktiven Eisens erfolgt
dann kein Zusammenstoßen der Kühlluft mit der Warmluft des besonders belüfteten
Mittelteiles.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele
dargestellt, und zwar zeigt die linke Hälfte der Abb. r
einen Längsschnitt
in Richtung der Schnittlinie A-B und die rechte Hälfte einen Längsschnitt in Richtung
der Schnittlinie C-D@, während Abb. 2 zwei Querschnitte durch die Schnittlinie E-F
und. G-H veranschaulicht.
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Die Kühlluft wird durch die beiden Ventilatorenct in an sich bekannter
Weise in die beiden Stirnkammern b gedrückt, bestreicht dort die Stirnverbindungen
c und teilt sich dann der Hauptsache nach in zwei Wege. Der eine dieser Wege ist
ein vorwiegend achsialer, indem die Luft von beiden Stirnseiten her in die Achsialkanäle
d und f eintritt und sie rein achsial ohne Richtungsänderung bis zu
einer Tiefe g durchströmt. Man wird die Tiefe g so groß wählen, wie nur irgend angängig,
d. h. so, daß bei maximaler Belastung die Temperatur des Eisens und. Kupfers in
der Tiefe g den zulässigen Grenzwert erreicht. Aus den Radialschlitzen ja wird dann
die Luft, wie die rechte Seite der Abb.2 zeigt, unmittelbar ins Freie geleitet.
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Der andere Weg der aus den Kammern b kommenden Luft führt nach dem
äußeren Umfang des Ständers und zu dem Teil! des wirksamen Eisens, für dessen Kühlung
der durch die Achsialkanäle d und f geleitete Luftstrom nicht mehr ausreichen
würde. Es ist daher dieser Teil! mit Radialschlitzen versehen, in welche die Kühlluft
aus besonderen Zuführungskanälen k eintritt, die über den äußeren Umfang des Ständerkörpers
verteilt sind. Auf diese Weise wird der zentrale Teil des Ständers mit außen. beaufschlagter
Frischluft gekühlt. Damit die Kühlluft tief in die Radialschlitze, möglichst bis
zur Wicklung L strömt, sind in an sich bekannter Weise, anschließend an die Austrittsöffnungen
der Zuführungskanäle k,besondere Leitstücke m vorgesehen, bis zu deren Ende die
Luft radial vordringt, dort umkehrt und dann die Schlitze in radialer Richtung wieder
verläßt. Die Art der Luftführung innerhalb der Radialschlitze ist für das Wesen
der Erfindung belanglos. Man kann hierfür auch irgendeine andere bekannte Anordnung
wählen, z. B. auch die radialen Schlitze untereinander durch kurze Achsialkanäle
verbinden. Für die Erfindung ist auch die Lage und Anzahl der Achsialkanäle d und
f bedeutungslos. So können diese Achsialkanäle oder ein Teil derselben an der Wicklung
entlang oder zwischen den Wicklungsnuten angeordnet sein.
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Die Zuführungskanäle k sind mit in Achsenrichtung abnehmendem Querschnitt
dargestellt, um eine möglichst gleichmäßige Luftströmung zu erzielen. Es kann auch
wünschenswert sein, an sich bekannte Maßnah:-men zu treffen, um die Luft im mittleren
Teil i ungleichmäßig zu verteilen, indem man z. B. die Breite der Radialschlitze
oder bei gleichbleibender Schlitzbreite den Abstand der Schlitze verschieden bemißt.
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Das wirksame Eisen des Läufers ist bei der Anordnung nach Abb. i zeit
nur einem Radialschlitz n in der Mitte versehen, dem durch ü-i der Abbildung nicht
dargestellte Achsialkanäle von beiden Stirnseiten die Kühlluft zugeführt wird. Aus
dem Radialschlitz entweicht die Luft unmittelbar in einen besonderen radialen Austrittsschlitz
p in der Mitte des Statoreisens. Der Läufer besitzt also sogenannte reine Achsialkühlung.
Es kann jedoch auch wünschenswert sein, den mittleren Teil des Läufers mit einer
Anzahl von Radialschlitzen zu versehen. Diese Anordnung ist in Abb. 3 dargestellt.
Bei ihr kommt der in Abb. i gezeigte Mittelschlitz p des Ständereisens in Fortfall.
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Unter Umständen wäre es auch vorteilhaft, den Läufer statt oder außer
der Luftkühlung mit Flüssigkeitskühlung auszurüsten.