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Einrichtung zum Belüften des Statoreisens elektrischer Maschinen,
das aus mit Kühlansätzen versehenen Blechen besteht, welche in mehreren gegeneinander
versetzten Stellungen mit den Kühlansätzen abwechselnd aufeinandergelegt werden.
Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, um die Kühlung der lamellierten! Eisenmassen
elektrischer Maschinen unter' günstigen Bedingungen durchzuführen.
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So wurde bereits vorgeschlagen, die lamellierten Massen solcher Maschinen
in Gruppen zu unterteilen und diese Gruppen durch Keile voneinander zu trennen.
Auf diese Weise erhält man zwischen den einzelnen; Gruppen zur Maschinenachse senkrecht
verlaufende Spalte, in welchen der zur Kühlung dienende Luftstrom zirkulieren kann.
Bei
diesen Anordnungen ist es, um eine große Kühlfläche zu erhalten, jedoch notwendig,
die Anzahl !der Spalte und Keile außerordentlich hoch zu wählen, was aber eine bedeutende
Vergrößerung der Achsiallä.nge der lamellierten Eisenmasse und -demnach des von
ihr beanspruchten Raumes zur Folge hat.
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Es sind ferner bereits Kühlvorrichtungen für elektrische Maschinen
bekannt geworden, bei welchen an den Blechen vorgesehene Ansätze durch Wasser gekühlt
werden. Diese Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht für Luft als Kühlmittel, wenn
nicht eine grundlegende Änderung vorgenommen wird.
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Es sind ferner auch elektrische Maschinen mit Luftkühlung nicht mehr
neu, bei welchen die lamellierte Eisenmasse aus in mehreren gegeneinander versetzten
Stellungen abwechselnd aufeinandergelegten, mit KühlansÄtzen versehenen Blechen
besteht., Hier bei ist jedoch nicht Sorge dafür getragen" daß die achsialen Luftströme
in eine Vielzahl von in verschiedenen zur Rotorachse senkrecht stehenden Ebenen
verlaufenden Nebenluftströmen unterteilt werden, welche die Kühlansätze gleichmäßig
bestreichen und eine wirksame Kühlung herbeiführen.
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Der Erfindung liegt eine derartige Einrichtung zugrunde. Dieselbe
ist jedoch so ausgebildet, daß die genannten Nachteile vermieden sind und: daß eine
große Kühloberfläche ohne Beeinträchtigung der achsialen Ausdehnung des Stators
gewonnen ist.
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Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die in bekannter Weise
je zwischen aufeinanderfolgenden Paketen von Kühlansätzen liegenden, achsialen Luftei
ntrittskanäle als Sammelkanäle ausgebildet und zu den in dem Maschinengehäuse nach
außen führenden Austrittsöffnungen derart angeordnet sind, daß die achsialen Hauptluftströme
der Sammelkanäle in eine Vielzahl von in der Umfangs richtung zwischen den Kühlansätzen
durch die Kanäle hindurchstreichenden Nebenluftströmen unterteilt werden. Hierbei
ist der Statorkern durch mit dem Gehäuse fest verbundene Rippen getragen, welche
die durch aufeinanderfolgende Bündel von Kühlansätzen gebildeten Kanäle durchsetzen
und auf der äußeren Oberfläche des Statorkernes aufstützen.
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Auf den anliegenden Zeichnungen sind in beispielsweisen Ausführungsformen
verschiedene Anordnungen gemäß der Erfindung dargestellt.
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Abb. i veranschaulicht eine ringförmige Lamelle mit Kühlansätzen;
Abb. 2 zeigt derartige Lamellen in einer Maschine angeordnet; Abb.3 ist ein senkrechter
Schnitt nach der Linie 3-3 von Abb. 2; i Abb. q. ist eine der Abb. 2 ähnliche Darstellung.
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In Abb. i der ,Zeichnung ist eine Blechlam,ellea dargestellt. Säe
besitzt kreisrunde Außenform und ist mit vier Kühlansätzen i versehen, welche sich
an den Enden zweier senkrecht zueinander stehenden Durchmesser an den Umfang des
Kreisringes anschließen.
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Um - mit -Hilfe der Bleche a lamellierte Eisenkerne- für elektrische
Maschinen gemäß der Erfindung zu bilden, braucht man diese Bleche nur abwechselnd
in zwei verschiedenen Lagen, z. B. y und z, übereinander zu lagern, wie dies aus
Abb. i der Zeichnungen ersichtlich ist. Man erhält auf diese Weise einen lamellierten
Eisenkern, welcher Bündel von Kühlansätzen aufweist, die in einem Winkelabstande
2a voneinander liegen.
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Anstatt jedes Blech dem vorhergehenden gegenüber zu versetzen, kann
man selbstverständlich anfangs z. B. drei Bleche in die gleiche Lage y bringen und
dann auf diese Weise eine andere Gruppe von drei Blechen in derLagez aufsetzen usw.
In diesem Falle entstehen Bündel/ von Kühlansätzen 1, wie aus Abb. 3 zu entnehmen.
jedes der Bündel/ setzt sich hiernach aus durch je drei Kühl ansitze l gebildeten
Gruppen g zusammen, welche durch Zwischenräume v voneinander getrennt sind, deren
Weite der Stäxke dreier Bleche a entspricht, und welche, wie nachfolgend auseinandergesetzt
ist, Einzelluftzixkulationskanäle bilden.
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Der Kühlluftstrom der Maschine strömt, wie in Abb.3 angegeben, von
unten in dass Maschinengehäuse ein. Der an einer Stelle c eintretende Luftstrom
teilt sich in zwei Hauptströme, welche durch die Öffnungen b des Gehäuses entweichen
können, nachdem sie .die Seitenflächen sämtlicher Kühlansätzel des Eisenkernes auf
beiden Seiten und an der Eintrittsstelle c vollständig bestrichen haben.
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Die achsialen Sammelkanäle A (Abb. 2), welche der Zuführung der Kühlluft
dienen, sind je zwischen zwei aufeinanderfolgenden Paketen von Kühlansätzen 1 vorgesehen.
Ein Teil der Kühlansätze jedes. Paketes ragt in die achsialen Kanäle A und legt
.sich gegen die mit dem Maschinengehäuse aus einem Guß bestehenden Trägerrippen
h. Die eigentliche Verbindung des Statorpaketes mit den Rippen k erfolgt jedoch
durch Keile m außerhalb der Kühlansätze.
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Die Kühlansätze l dienen somit nur der Kühlung und sind keinen mecharüschen
Beanspruchungen ausgesetzt. Sie können daher ausschließlich für die Zwecke der Kühlung
dimensioniert werden, so daß der Stator eine außerordentlich große Oberfläche erhält.
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Selbstverständlich. kann man bei der Gruppierung der Bleche a die
Zahl der Bleche,
welche in der gleichen Lage unmittelbar übereinandergelegt
werden, beliebig variieren, z. B. kann man, statt, wie in Abb.3 angegeben, Gruppen
von je drei Blechen zu bilden, auch Gruppen aus vier oder nur zwei Blechen zusammensetzen.
Es ist ohne weiteres verständlich, daß durch Verringerung der Zahl der Bleche, welche
eine Gruppe bilden, die Anzahl der Einzelluftzirkulationskanäle in den Bündeln /,der
Kühlansätze Z und demnach auch die Kühlfläche der lamellierten Eisenmasse vergrößert
wird.
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Auch kann man die Weite der Einzelluftzirkulationskanäle v dadurch
verändern, daß man zwischen die aufeinanderfolgenden Gruppen g von kreisförmigen,
mit Ansätzen versehenen Blechen Gruppen kreisförmiger Bleche mit weniger oder gar
keinen Ansätzen einschaltet.
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Die Eintritts- und Austrittsöffnungen bzw. b sowie die Zu- und Ableitungskanäle
für die Luft können in den elektrischen Maschinen in beliebiger Weise angeordnet
und verteilt werden. Bei dem in Abb.2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
im Maschinengehäuse vier Eintrittsöffnungen c und vier Austrittsöffnungen b vorgesehen.
Bei Maschinen von geringer Leistung können, wie Abb. ¢ zeigt, .auch nur zwei Eintrittsöffnungen
c und zwei Austrittsöffnungen b vorgesehen werden. In letzterem Falle verteilt sich
der bei c eintretende Kühlungsluftstrom in zwei Hauptströme, von welchen jeder hintereinander
zwei Gruppen von Kühlansätzen bestreicht.
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Bei dem beschriebenen Beispiel war vorausgesetzt, daß das Blech a
mit vier Kühlansätzen versehen ist und daß das dem Außenumfang des Bleches umschriebene
Vieleck ein Quadrat ist, oder in anderen Worten, es wurde vorausgesetzt, daß das
dem Außenumfang des Bleches umschriebene Vieleck eine Seitenzahl besitzt, die gleich
der Anzahl der Kühlansätze Z ist.
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Selbstverständlich kann man die Kühlansätze auch nur übereinstimmend
mit einer bestimmten Anzahl von Ecken des Polygons anordnen, das .dem Außenumfang
des Bleches: umschrieben ist.
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Die Form des dem . Außenumfang jedes Bleches umschriebenen Vielecks
hängt von der Anordnung der verschiedenen Bleche, welche aus dem zur Herstellung
dienenden Blech herausgeschnitten werden, sowie von der Anzahl der bei jedem Blech
notwendigen Kühlansätze ab.
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Selbstverständlich können die Rollen der Lufteintritts- und der Luftaustrittsöffnungen
gegenseitig vertauscht werden, so daß ,die Luftströme die entgegengesetzte Richtung
besitzen als bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen.