DE457156C

DE457156C - Einrichtung zur Kuehlung gekapselter, kuenstlich beluefteter elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren

Info

Publication number: DE457156C
Application number: DER56014D
Authority: DE
Original assignee: PAUL REINISCH DIPL ING
Current assignee: PAUL REINISCH DIPL ING
Priority date: 1922-05-31
Filing date: 1922-05-31
Publication date: 1928-03-09

Description

Einrichtung zur Kühlung gekapselter, künstlich belüfteter elektrischer klaschinen, insbesondere Turbogeneratoren. Die Ausnutzung elektrischer Maschinen ist begrenzt durch ihre Erwärmung. Moderne Maschinen werden daher energisch -gekühlt. Da die Schwierigkeit der Kühlung mit der Größe der Maschine naturgemäß zunimmt und insbesondere bei Turbomaschinen großes Geschick von dein Konstrukteur verlangt, findet man insonderheit bei Turbomaschinen, deren große Länge besondere Schwierigkeiten mit sich bringt, meist recht komplizierte Kühlungen. Man unterscheidet nach der Richtung des Kühlluftstroms: achsiale Kühlung, bei der nur Kühlkanäle in achsialer Richtung vorhanden sind, und radiale Kühlung, bei der die Maschine durch Kühlschlitze in Pakete von bestimmter Breite unterteilt ist, sowie kombinierte Kühlungen: Die rein achsiale Kühlung hat den Vorteil, daß der Wärmestrom in Blechrichtung strömen kann, in der er Theorie und Versuch entsprechend wesentlich kleineren Widerstand findet. Sie hat aber den großen Nachteil, daß die spezifische Kühlwirkung mit Zunahme der Länge der Kühlkanäle sehr rasch abnimmt. Die reine radiale Kühlung hat den Nachteil, daß der Wärmestrom quer zur Paketrichtung strömen muß, in der er erheblich größeren Widerstand findet bzw. wo ein größeres Temperaturgefälle erforderlich ist, um eine bestimmte Wärmemenge hindurchzutreiben, und daß die Maschine in Blechpakete aufgelöst werden muß. Beide haben den großen Nachteil, daß der in der Luft auch bei Luftfiltern vorhandene Staub sich in den Kanälen und Schlitzen ablagert, wo er nur schwer entfernt werden kann.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine neue, von der achsialen und von der radialen abweichende Kühlung, die die Vorteile beider Kühlungen unter Vermeidung ihrer Nachteile besitzt. Die Erfindung stützt sich auf die Erkenntnis, daß innerhalb des Eisens kein großes Temperaturgefälle notwendig ist, um die Wärme von dem Innern bis zum Stator- bzw. Rotorrücken zu bringen, und daß die Kühlwirkung bewegter Luft desto besser ist, je kürzer der Kühlweg ist. Sie besteht darin, daß der Ständer- .oder Läuferrücken durch geeignete Formgebung des Gehäuses oder der Ständerbleche bzw. des Läuferträgers oder der Läuferbleche in radialer oder peripherischer Richtung in genügend kurze Kühlstrecken eingeteilt wird und nun energisch von Kühlluft mit hoher Geschwindigkeit, aber infolge der Unterteilung des Umfanges oder der Länge auf kurzem Weg bestrichen wird. Der Läufer kann besonders bei Turbomaschinen mit kleinem Läuferdurchmesser in bekannter Weise rein achsiale Kühlung erhalten, und zwar bei kurzen Maschinen von einer Seite zur anderen, bei längeren Maschinen von beiden Seiten nach der Mitte, wo ein breiter Schlitz im Ständereisen zur Abführung der Abluft vorzusehen ist, während im übrigen das wirksame Eisen selbst weder .von. Kühlkanälen noch Kühlschlitzen für die Lüftung durchsetzt ist. Bei großem Läuferdurchmesser dagegen kann eine Kühleinrichtung der gleichen Art wie beim Ständer Verwendung finden. Eine mögliche Ausführung der Kühlung eines Ständers mit Unterteilung in peripherischer Richtung nach diesem Prinzip zeigt die Abb. z. E sind Kammern, die mit dem Teil des Gehäuses, das die Wickelköpfe enthält, in Verbindung stehen, so daß sie in bekannter Weise durch Druckventilatoren, die am Ende des Rotors angebracht sein können, unter Überdruck gegen die Atmosphäre gebracht werden können. A sind Kanäle, die mit dieser Atmosphäre in Verbindung stehen. l( sind Aussparungen im Gehäuse oder in den Blechen von entsprechender Breite, durch die infolge des Überdruckes in E die Luft mit einer diesem Überdruck in E und dem Widerstand in X entsprechenden Geschwindigkeit, die also optimal eingestellt werden kann, hindurchstreicht und daher den ganzen Statorrücken sehr energisch kühlt. Wird weiterhin das Gehäuse so ausgebildet, daß die Kammern A zugänglich sind, so läßt sich jede Verstaübung leicht beseitigen.
Die Abb. a zeigt eine Kühlung nach demselben Prinzip mit Unterteilung der Länge in achsialer Richtung. E steht unter überdruck, der von den Ventilatoren erzeugt wird. A sind ringförmige Kammem, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. K sind Aussparungen im Gehäuse oder in den Blechen, durch die infolge des Überdruckes in E die Luft mit großer Geschwindigkeit hindurchstreicht.
Die Abb.3 und q. zeigen die Anwendung dieser Kühlung bei einem Rotor mit Unterteilung in peripherischer Richtung. Die Kammern E Astehen unter Überdruck, die Kammern A mit der Atmosphäre in Verbindung. Durch die Aussparungen K im Gehäuse oder in den Blechen streicht die Luft mit großer Geschwindigkeit und führt die Rotorwärme ab.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Kühlung des Ständer-oder Läufereisens gekapselter, künstlich belüfteter elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, bei denen das wirksame Eisen selbst weder von Kühlkanälen noch von Kühlschlitzen o. dgl. für die Belüftung durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Ständer- oder Läuferrückens durch entsprechende Ausbildung des Gehäuses oder des Statorträgers oder der Bleche in Richtung der Achse oder des Umfanges viele kurze Kühlstrecken gebildet werden, deren jede von kalter Frischluft mit großer Geschwindigkeit bespült wird.