DE413014C - Kuehleinrichtung fuer den feststehenden Teil geschlossener, elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• Innerhalb der stirnseitig liegenden Teile des aktiven Eisens erfolgt dann kein Zusammenstoßen der Kühlluft mit der Warmluft des besonders belüfteten Mittelteiles.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Unter Umständen wäre es auch vorteilhaft, den Läufer statt oder außer der Luftkühlung mit Flüssigkeitskühlung auszurüsten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kühleinrichtung für den feststehenden Teil geschlossener, elektrischer Maschinen mit Seitenbelüftung und besonderer Belüftung des Ständermittelteils, dadurch gekennzeichnet, daß die nach den Stirnseiten der Maschine zu gelegenen Teile des wirksamen Eisens mit beiderseitiger achsialer Beaufschlagung bis zu einer dem zulässigen Höchstwert der Temperatur entsprechenden Tiefe im wesentlichen achsial belüftet sind, während in bekannter Weise die tiefer liegenden Teile -des wirksamen Eisens außenbeaufschlagte Radialbelüftung erhalten und dieserhalb mit Radialschlitzen versehen sind, wobei innerhalb der stirnseitig liegenden Teile des aktiven Eisens kein Zusammenstößen der Kühlluft mit der Warmluft des besonders belüfteten Mittelteiles erfolgt.
2. 2. Kühleinrichtung nach Anspruch i, wobei der Läufer rein achsial gekühlt wird und nur in der Mittue einen Radialschlitz besitzt, aus dem die Kühlluft durch einen gegenüberliegenden entsprechend breiten Ständerschlitz möglichst unmittelbar ins Freie gelangen kann. ;. Kühleinrichtung nach Anspruch i, wobei der Läufer, ähnlich wie der Stän-@der, bis zu einer gewissen Tiefe achsial belüftet wird, während die tiefer liegenden Teile mit einer größeren. Zahl von Radialschlitzen versehen sind.