DE431844C

DE431844C - Electrical machine of the cooling jacket type, in which the channels for the back-cooling of the inner coolant are located in the stator core, the outer surface of which is coated by the jacket coolant

Info

Publication number: DE431844C
Application number: DEA41167D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Publication date: 1926-07-22

Description

Elektrische Maschine der Kühlmanteltype, bei der die Kanäle für die Rückkühlung des Inneri'kühlmiftels im @5tändefbledhpükeitliegen, dessen Außenfläche von dem lüahtelkühlmittelbestrichen wird. -Um die Erwärmung geschlossener -elektrischer Maschinen auf zulässige Werte zu begrenzen, hat man eine Doppelventilation der Maschine vorgesehen, bei der das Innere der Maschine von einem in -geschlossenem 'Kreis umlaufenden Luftstrom durchströmt wird, der, mittels eines von zwei Ventilatoren erzeugt, seine 'Wärme zum "Teil an die Außenteile des Ständereisens abgibt, während dieser selbst auf seinem Umfang von einem zweiten Luftstrom gekühlt wird, der von einem zweiten Ventilator durch einen die Maschine mehr oder weniger vollständig umgebenden Mantel getrieben wird.Electrical machine of the cooling jacket type in which the channels for the Recooling of the inner coolant lie in the @ 5tändefbledhpükeit, its outer surface from which the lüahtelkühlmittel is coated. -To heating closed -electric To limit machines to permissible values, one has a double ventilation of the machine provided, in which the inside of the machine of a -closed 'revolving circuit Air flow is flowed through, which is generated by means of one of two fans, its 'Part of the heat is given off to the outer parts of the stator iron, while the latter itself is cooled on its periphery by a second air stream, that of a second Fan by a jacket that more or less completely surrounds the machine is driven.

Ferner ist es bekannt, die Wirksamkeit der Ventilation von natürlich gekühlten Maschinen durch Vergrößerung der Kühlfläche des Ständers zu erhöhen.It is also known the effectiveness of natural ventilation to increase cooled machines by increasing the cooling surface of the stand.

Erfindungsgemäß werden diese beiden Prinzipien vereinigt, und zwar wird das Ständerblechpaket als ein Prisma mit dem Querschnitt einer Sternfigur, im Gegensatz zu einem einfachen Vieleck oder Polygon, ausgebildet, deren hervortretende Zacken mit achsial gerichteten Kühlkanälen versehen sind und deren Außenfläche dem Mantelkühlmittel ausgesetzt ist.According to the invention, these two principles are combined, namely the stator core is designed as a prism with the cross-section of a star figure, as opposed to a simple polygon or polygon, whose protruding shape is formed Prongs are provided with axially directed cooling channels and their outer surface dem Jacket coolant is exposed.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung ein Induktionsmotor der Kühlmanteltype dargestellt. Abb. i zeigt eine Vorderansicht des Ständerblechpakets unter Weglassung der Wicklungsnuten, Abb. 3 die obere Hälfte des Ständers im Längsschnitt und Abb. z :einen Teil des Ständerurnfangs im Querschnitt nach A-B. Alles für die Erfindung Unwesentliche ist in den Abbildungen unterdrückt. .In the drawing is an exemplary embodiment of the invention Induction motor of the cooling jacket type shown. Fig. I shows a front view of the stator core, omitting the winding grooves, Fig. 3 the upper half of the stand in longitudinal section and Fig. z: part of the stand circumference in cross section to A-B. Everything that is insignificant for the invention is suppressed in the figures. .

Wie aus Abb. i zu .erkennen, sind die Bleche i, z am Außenumfang quadratisch geformt und, mit ihrem runden Innenausschnitt 3 sich deckend, so aufeinandergeschichtet, daß ein regelmäßiger achteckiger Stern entsteht. Statt der quadratischen könnte das Blech auch die Grundform eines gleichseitigen Dreiecks, Sechsecks oder Achtecks haben. In den Ecken jedes Bleches sind runde Löcher 4 eingestanzt, die beim Zusammenschichten-der Bleche acht Kanäle am Umfang ergeben uncl miteinander ,jeweils einen Winkel von einschließen, wobei n die Zahl der Ecken eines Blechpolygons bedeutet;. bei dem Beispiel der Abb. i ist n = 4 -und -däher -u = 4:5°.As can be seen from Fig. I, the metal sheets i, z are square-shaped on the outer circumference and, with their round inner cutout 3 congruent, are stacked so that a regular octagonal star is created. Instead of the square one, the sheet metal could also have the basic shape of an equilateral triangle, hexagon or octagon. Round holes 4 are punched into the corners of each sheet metal which, when the sheets are layered together, result in eight channels on the circumference and with one another, each at an angle of include, where n is the number of corners of a sheet metal polygon ;. in the example of Fig. i, n = 4 -and -d therefore -u = 4: 5 °.

Es ist für die Erfindung gleichgültig, ob die 'Bleche einzeln oder zu Gruppen von mehreren gegeneinander versetzt sind. Auch können die Löcher 4 so groß sein, daß sie über den Rand der innenliegenden geradlinigen Blechkanten hinausragen, nur sollen sie nahe am Außenrand liegen, damit der Wärmeaustausch begünstigt wird.It is immaterial for the invention whether the 'sheets individually or are offset against each other in groups of several. The holes 4 can also be like this be large so that they protrude over the edge of the straight inner sheet metal edges, only they should be close to the outer edge so that the heat exchange is favored.

Das Blechpaket wird in gewöhnlicher Weise mittels zweier Preßringe 6, 7 (Abb. z) zusammengehalten, deren Querschnittsfläche nach A-B die .strichpunktiert gezeichnete Form hat. Der durch eine Doppellinie bezeichnete Außenrand ist so gebogen, daß er noch innerhalb der sternförmigen Umfangslinie des Ständers liegt. Der Preßring 6 stößt, wie aus Abb. 3 zu sehen, unmittelbar an den Lagerschild 8, der doppelwandig ist und dessen Innenwand eine geschlossene Kammer bildet, während seine Außenwand 9 die Ansaugeöffnungen io für die Mantelkühlluft enthält. Der Preßring 7 verengert :sich nach rechts allmählich und schließt sich an eine bis zur Motorwelle reichende Querwand 14 an. Der Läufer dreht sich somit in an sich bekannter Weise in einer geschlossenen Kammer, in deren Innern ein Ventilator i i einen geschlossenen Luftkreislauf in Richtung der Pfeile i z und 13 hervorruft; die Kühlluft kommt warm zum Ventilator i i, nachdem sie den Luftspalt 3 sowie die (nicht dargestellten) Ventilationskanäle des Läufers durchströmt hat, und wird durch die Ständerkanäle 4 an das andere Motorende geblasen, wobei sie sich auf dem Wege durch die dünnen, außen gekühlten Wände der Kanäle 4 hindurch abkühlt.The laminated core is in the usual way by means of two press rings 6, 7 (Fig. Z) held together, whose cross-sectional area according to A-B is the dash-dotted line has drawn shape. The outer edge, marked by a double line, is curved in such a way that that it is still within the star-shaped circumference of the stand. The press ring 6 abuts, as can be seen from Fig. 3, directly on the end shield 8, which is double-walled is and whose inner wall forms a closed chamber, while its outer wall 9 contains the suction openings io for the jacket cooling air. The press ring 7 is narrowed : gradually turns to the right and joins one that extends to the motor shaft Transverse wall 14 on. The rotor thus rotates in a manner known per se in a closed chamber, inside which a fan i i a closed air circuit in the direction of arrows i z and 13; the cooling air is warm to the fan i i after they have the air gap 3 and the ventilation ducts (not shown) of the rotor has flowed through, and is through the stator channels 4 to the other end of the motor blown, making their way through the thin, externally cooled walls of the Channels 4 cools through.

Da ja die Kanäle 4 nicht von allen, sondern nur von der Hälfte der StänderbIeche gebildet werden, so steht die Innenluft mit der Außenluft durch schmale Schlitze in Verbindung, die aber wegen des geringen Druckunterschiedes praktisch meist belanglos ist. In Fällen, wo diese Verbindung stört oder nicht gewünscht wird, kann man entweder die Schlitze mit einem geeigneten Material ausfüllen, oder man kann die Innenfläche der Kanäle 4 mit einem dünnen Rohr auskleiden oder schließlich die Außenfläche des Ständerblechsternes mit einem geeigneten Stoff überziehen.Since the channels 4 are not from all, but only from half of the stand area are formed, the inside air is in contact with the outside air through narrow slots in connection, but because of the low pressure difference is practically mostly irrelevant. In cases where this connection interferes or not desired you can either fill the slots with a suitable material, or you can line the inner surface of the channels 4 with a thin pipe or finally Cover the outer surface of the sheet metal stator with a suitable material.

Da die nach außen vorspringenden Ecken des Ständerblechpakets magnetisch entlastet sind, so gibt die durch die Kanäle ¢ fließende Luft ihre Wärme an das sie umgebende Eisen ab. Dies ist nun an der Außenseite von kalter Luft bespült, die, unabhängig vom inneren Luftstrom, durch die Öffnungen io in den Mantel 17 des Motors eintritt und im Sinne der Pfeile 15 und 16 im Gegenstrom durch den Mantel fließt. An den beiden Enden des Motors wird der Mantel von den Lagerschilden 9 und 19 gebildet, in welch letzterem die Austrittsöffnungen 2o der Mantelkühlluft ausgespart sind. Die letztere wird von einem zweiten Ventilator 21 geliefert, der zwischen den Wänden 14 und i 9 auf der Motorwelle befestigt ist.Because the outwardly protruding corners of the stator core are magnetic are relieved, the air flowing through the channels ¢ gives its warmth to the iron surrounding them. This is now flushed with cold air on the outside, which, regardless of the internal air flow, through the openings io in the jacket 17 of the Motor enters and in the direction of arrows 15 and 16 in countercurrent through the jacket flows. At both ends of the motor, the jacket of the end shields 9 and 19 formed, in which the latter the outlet openings 2o of the jacket cooling air are left out are. The latter is supplied by a second fan 21 which is between the walls 14 and i 9 is attached to the motor shaft.

Die Anwendung des an sich bekannten Prinzips der verstärkten Doppelventilation im Gegenstrom beim Erfindungsgegenstand bewirkt eine sehr energische Kühlung des Motors, die es erlaubt, die Ausnutzung des Materials auf einen Höchstwert zu treiben und die Leistung einer Maschine- von gegebenen Abmessungen beträchtlich zu steigern bzw. umgekehrt die Abmessungen einer Maschine von gegebener Leistung erheblich zu vermindern.The application of the well-known principle of increased double ventilation in countercurrent in the subject matter of the invention causes a very vigorous cooling of the Motor that allows the utilization of the material to be driven to a maximum and to significantly increase the performance of a machine of given dimensions or vice versa, the dimensions of a machine of a given power increase considerably Reduce.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel war als Kühlmittel sowohl innen wie außen Luft angenommen. Man kann aber als Kühlmittel für einen der beiden Kühlströme oder für beide Kühlströme irgendein anderes Kühlmittel verwenden, und zwar in gasförmiges oder ein flüssiges. Dann muß man für den äußeren Kühlstrom die Ein- und Austrittsöffnungen io und 2o durch passende Rohranschlüsse ersetzen und Vorsichtsmaßregeln zur Vermeidung von Undichtigkeiten und Verlusten des Kühlmittels treffen. Bei Verwendung einer Flüssigkeit als Kühlmittel kann man den natürlichen Umlauf nach dem Prinzip des Thermosiphons oder einer Umlaufpumpe benutzen.In the embodiment described, the coolant was both Air accepted inside as well as outside. But you can use it as a coolant for either of the two Use cooling streams or some other coolant for both cooling streams, and in gaseous or liquid form. Then you have to for the external cooling flow Replace inlet and outlet openings io and 2o with suitable pipe connections and Precautions to avoid leaks and loss of coolant meet. When using a liquid as a coolant one can use the natural one Use circulation according to the principle of the thermosiphon or a circulation pump.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric machine of the cooling jacket type which are the channels for recooling the internal coolant in the stator core, the outer surface of which is coated by the jacket coolant, characterized in that that the channels in the prongs of the opposed to a simple polygon or polygon Star-shaped limited stator core are arranged.

2. Electric machine according to claim i, characterized in that the stator core is known per se Made of staggered sheets of three, four, or polygonal sheets Form exists.

3. Electrical machine according to claim i and 2, characterized in that that the basic shape of a sheet metal stand is an equilateral triangle, square or polygon is.

4. Electrical machine according to claim i and 3, characterized in that the stator laminations are offset from one another in such a way that the prongs of successive sheets or laminations each enclose a 60th angle with one another, 211 where n is the number of corners of the sheet metal polygon.

5. Electric machine according to claim i, characterized in that the press rings on both sides of the Laminated stator core in a manner known per se between the latter and the two End shields form an end wall between the two cooling streams.

6. Electric Machine according to claims 1 and 5, characterized in that the outer edge of the press rings the outer shape of the stator core. is adapted and on its inside the Enclosing channels for the internal coolant.

7. Electrical machine according to claim i, characterized in that at the point of heat exchange, the direction of the Coolant flows are opposed to one another in a manner known per se. B. Electric Machine according to claims 1 and 7 with air cooling and two on the same machine side Fans attached to the rotor shaft to generate the cooling currents, thereby characterized in that one is a pressure fan, the other a suction fan is.