DE507817C - Kuehleinrichtung fuer elektrische Maschinen, bei der die Laeufer- oder Staenderblechsegmente mit je einem oder mehreren Ansaetzen an dem ungenuteten Bogen versehen und durch schichtweise Versetzung der Segmente Luftkanaele zwischen den Ansaetzen geschaffen sind - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 507817 KLASSE 21 d¹ GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juni 1926 ab

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für elektrische Maschinen, bei der die Läufer- oder Ständerblechsegmente mit je einem oder mehreren Ansätzen an dem ungenuteten Bogen versehen und durch schichtweise Versetzung der Segmente Luftkanäle zwischen den Ansätzen geschaffen sind. Von den bisher bekannten Ausführungen derartiger Einrichtungen, bei 'denen das beim Ausstanzen der Segmente aus rechteckigen Blechtafeln sonst an den Ecken verlorengehende Material zu äußeren Kühllappen gestaltet ist, unterscheidet sich die Kühleinrichtung nach der Erfindung dadurch, daß zur Herstellung der Ansätze der Läufer- oder Ständerbleche der zur Befestigung der Bolzen benötigte Teil der Blechsegmente benutzt wird, der beim Rotor innerhalb und beim Stator außerhalb der die Bolzen oder Stäbe verbindenden Kreislinie und bei beiden außerhalb des für den Kraftfluß benötigten Eisenquerschnittes liegt.

Durch diese Verlegung der Kühlansätze auf den bei der Berechnung des nützlichen Eisenquerschnittes nicht berücksichtigten Teil der Blechsegmente unter entsprechender Aussparung dieses Blechteiles ergibt sich ohne Vergrößerung des Maschinendurchmessers und ohne Beeinträchtigung der wirksamen Eisenfläche eine außerordentlich .wirkungsvolle Kühleinrichtung, die eine kräftige und rasche Wärmeableitung an der hierfür günstigsten Stelle bei Läufern und Ständern elektrischer Maschinen gewährleistet. Ferner ist die Herstellung der Kühlansätze einfach, ^3S da die Ansätze beim Ausstanzen der Blechsegmente mit ausgestanzt werden können, ohne daß das Stanzwerkzeug größere Abmessungen wie sonst aufzuweisen braucht oder eine besondere ungewöhnliche Form erhalten muß. Auch kann die Erfindung für jede Art des Zusammenbaues von Läuferoder Ständerblechsegmenten elektrischer Maschinen Verwendung finden.

Man hat schon vorgeschlagen, die Läufer- +5 bleche elektrischer Maschinen auf der ungenuteten Seite an dem zwischen den Verbindungsbolzen liegenden Teil mit Aussparungen zur Aufnahme der schwalbenschwanzförmigen Enden der Nabenarme des Läufers und zur Verhinderung der Bildung von schädlichen Wirbelströmen in den Verbindungsbolzen zu versehen. Durch derartige Aussparungen wird keine Kühleinrichtung in der Art der Erfindung geschaffen, sondern es müssen hierbei noch besondere radiale Luftschlitze zwischen den Blechpaketen des Läufers und passende Löcher in den Läuferschildern zur Erzielung der erforderlichen Kühlwirkung angeordnet werden. Auch die ebenfalls be-

kannte Anbringung von Durchftihrungsaugen für die Verbindungsbolzen an Läufer- oder Ständerblechen außerhalb des Magnetflußweges kann nicht der Anordnung von Kühlansätzen nach der Erfindung gleichgestellt werden.

Die Zeichnung zeigt die Kühleinrichtung für elektrische Maschinen gemäß der Erfindung beispielsweise in mehreren Ausführungsformen. Abb. i, 2 und 3 veranschaulichen in Seitenansicht, Unteransicht und Querschnitt die Anwendung der Erfindung bei einem Läufer mit Verbindung der Blechsegmente durch Bolzen und Löcher und ig Abb. 4 und 5 in Seitenansicht und Querschnitt bei einem Läufer mit Befestigung der Bleche durch schwalbenschwanzförmige Nuten und Verbindungsstäbe. Abb. 6, J und 8 lassen in Seitenansicht, Querschnitt und Unao teransicht einen in der Art der Erfindung ausgebildeten Ständer erkennen, dessen Bleche durch Verbindungsbolzen zusammengepreßt sind, während Abb. 9 und 10 die Verwendung der neuen Kühleinrichtung bei einem Ständer zeigen, bei dem die Blechsegmente mittels schwalbenschwanzförmiger Nuten und Verbindungsstäbe miteinander vereinigt sind.

Gemäß Abb. 1 bis 3 besteht der Läufer aus Blechsegmenten 8, von denen in Abb. 1 eines zwecks deutlicher Darstellung schraffiert ist. Die Blechsegmente 8 sind schichtenweise gegeneinander versetzt, wie die gestrichelt angegebene zweite Schicht der Abb. 1 erkennen läßt. Mehrere Bleche sind zu Paketen vereinigt, die durch Ventilationsringe voneinander getrennt sind, welche radiale Kühlkanäle zwischen den Paketen bilden. Der ganze Blechkern wird zwischen seitlichen Druckplatten gehalten, an denen er mittels der durch die Löcher 2 gesteckten Bolzen festgeschraubt ist. Der bei der Berechnung des nützlichen Eisenquerschnittes nicht berücksichtigte Teil der Bleche 8 liegt zwischen dem durch die Mittelpunkte der Löcher 2 ge- +5 henden Kreis 9, 10 und dem inneren Bogen der Segmente. Dieser Blechteil wird beim Ausstanzen der Segmente mit Ausnahme zweier Ansätze π für die Anbringung der Löcher 2 sowie eines weiteren Ansatzes 12 weggenommen. Der Ansatz 12 ist z. B. am einen Ende des Segmentes 8 angebracht. Beim Zusammensetzen des Läuferkernes wird der Ansatz 12 in der zweiten Schicht von Segmenten, die um den halben Segmentwinkel gegen die erste Schicht versetzt ist, an die Stelle 13 der Abb. I kommen. Wenn bei der dritten Schicht das Segment umgedreht wird, fällt der Ansatz 12 an die Stelle 15 und demzufolge bei der vierten Stelle an die Stelle 14. Bei der fünften Schicht wird dann der Ansatz 12 wieder die Ausgangslage wie bei der ersten Schicht erhalten, und im folgenden wiederholt sich die Ortsveränderung.

Auf diese Weise ergibt sich eine Schichtung der Blechsegmente, die am inneren Umfang eine Reihe von Ansätzen aufweist, die voneinander durch eine der Dicke dreier Bleche entsprechende Entfernung getrennt sind. Die Abb. 2 läßt in Abwicklung den so erhaltenen inneren Umfang des Läuferkernes erkennen. Die Luft, welche die Ventilationswirkung des sich drehenden Läufers in der Pfeilrichtung 16 der Abb. 3 ansaugt, wird die Ansätze 12 umspülen und wirksam kühlen, worauf sie die von den Zwischenräumen zwischen den Ansätzen 12 gebildeten Axialkanäle 17 der Abb. 3 durchströmt, um zuletzt durch die Ventilationskanäle 5 zwischen den Blechpaketen hindurchzugehen. Die Kühlwirkung, welche durch die Berührung der Luft mit den einzelnen Ansätzen 12 der Segmente auf den Kern ausgeübt wird, ist besonders kräftig, da die Wärmeleitfähigkeit des Kernes in der Richtung der Blechsegmente 50 bis ioomal größer als die Wärmeleitfähigkeit in der dazu senkrechten Richtung ist. Es können natürlich auch zwei oder mehr Ansätze an den einzelnen Segmenten angebracht sein, und diese Ansätze lassen sich auch bei den für kleinere Maschinen gebräuchlichen Blechscheiben vorsehen.

Der Läufer der Abb. 4 und 5 unterscheidet sich von der Anordnung nach Abb. 1 bis 3 dadurch, daß die Blechsegmente mittels schwalbenschwanzförmiger innerer Nuten 2 und eines diese Nuten durchsetzenden Verbindungsstabes miteinander vereinigt sind. Hier ist der Ansatz 12 bei jedem Segment neben dessen schwalbenschwanzförmiger Nut 2' angeordnet, und die sämtlichen Ansätze sind in den einzelnen Schichten ähnlich wie bei Abb. 1 gegeneinander versetzt. Die Bleche werden durch die Druckplatten 18 zusammengehalten, die mittels Schrauben 19 an dem Träger 20 befestigt sind. Die Wirkung der Ansätze 12 ist hier die gleiche wie bei der Anordnung nach Abb. 1 bis 3.

Bei dem in Abb. 6 bis 8 dargestellten Ständer einer elektrischen Maschine wird der Teil der Blechsegmente 28, der zwischen dem Außendurchmesser der Bleche und dem durch die Mitten der Bolzenlöcher 22 gehenden Kreis 29, 30 liegt, beim Ausstanzen des Bleches beseitigt, wobei jedoch zwei Ansätze für die Anbringung der Bolzenlöcher 22 und ein geeignet gewählter weiterer Ansatz stehenbleiben. Beim Zusammenschichten und Versetzen der Blechsegmente wird der Ansatz 32 bei der zweiten Schicht an die iao Stelle 33 kommen, während er bei der dritten Schicht nach Umkehr des Segmentes an die

Stelle 34 und bei der vierten Schicht an die Stelle 35 tritt, um dann bei der fünften Schicht wieder die ursprüngliche Lage an der Stelle 32 einzunehmen. Auf diese Weise ergibt sich am äußeren Umfang des Blechpaketes, das im Joch 39 mittels der Druckplatte 38 und der Verbindungsbolzen 40 gehalten ist, eine Reihe von Ansätzen, die voneinander durch einen der Dicke von zwei Blechen entsprechenden Abstand getrennt sind, wie die Abb. 8 erkennen läßt. Die Luft, welche durch die Fliehkraft des Läufers in der Pfeilrichtung 36 der Abb. 7 durch die radialen Kanäle 25 hindurchgetrieben wird, umfließt bei geeigneter Formgebung des Joches die Ansätze 32 der Abb. 6 und kühlt sie, worauf sie durch die zwischen den Ansätzen 32 gebildeten Axialkanäle 37 der Abb. 8 abströmt. In gleicher Weise kann gemaß Abb. 9 und 10 ein Ständer ausgebildet werden, dessen Bleche mittels schwalbenschwanzförmiger Nuten und Verbindungs

stäbe zusammengehalten sind und bei dem die Ansätze 32 neben den schwalbenschwanzförmigen Nuten der einzelnen Segmente vor- »5 gesehen sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kühleinrichtung für elektrische Maschinen, bei der die Läufer- oder Ständerblechsegmente mit je einem oder mehreren Ansätzen an dem ungenuteten Bogen versehen und durch schichtweise Versetzung der Segmente Luftkanäle zwischen den Ansätzen geschaffen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung dieser Ansätze der zur Befestigung der Bolzen oder Stäbe benötigte Teil der Blechsegmente benutzt ist, der beim Läufer innerhalb, beim Ständer außerhalb der die Bolzen oder Stäbe verbindenden Kreislinie und bei beiden außerhalb des für den Kraftfluß benötigten Eisenquerschnittes liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen