DE525722C

DE525722C - Belueftungsanordnung fuer die Stirnverbindungen von Laeufern elektrischer Maschinen mit Wicklungskappen an den Stirnseiten, insbesondere fuer Maschinen hoher Drehzahl

Info

Publication number: DE525722C
Application number: DES70204D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-04-14
Filing date: 1925-05-29
Publication date: 1931-05-28

Description

Bei elektrischen Maschinen mit Wicklungskappen an den Läuferstirnseiten ist es bisher nicht gelungen, eine befriedigende Durchlüftung des Raumes unter den Wicklungskappen zu erreichen. Lüftungsöffnungen am Kappenumfang sind gerade an den am meisten lüftungsbedürftigen Stellen, in der Nähe des Kappensitzes, aus mechanischen Gründen nicht zulässig.

Im folgenden wird eine neue Anordnung vorgeschlagen, durch die- eine wesentlich bessere Kühlung der unter den Kappen eingeschlossenen Stirnverbindungen ohne mechanische Schwächung der Kjappe möglich wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Anordnung, bei der in an sich bekannter Weise die Kühlluft durch das Kappeninnere hindurchgeleitet und durch Kanäle nach der Läuferoberfläche abgeführt wird, die Kühlluftkanäle aus dem Kappeninnern, vom Lager aus gesehen, unmittelbar hinter dem Kappensitz im wesentlichen außerhalb des vom Ständer überdeckten Bereiches an die Läuferoberfläche geführt werden.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungs-

beispiel der Erfindung dargestellt. Fig." 1 zeigt einen Teil des Läufers im Längsschnitt durch eine Zahnmitte. Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung davon, Fig. 3 eine Stirnansicht. In den Fig. 2 und 3 sind sowohl die Wicklungskappe als auch die Läuferwicklung weggelassen. Es bedeutet 1 den Läuferkörper, 2 die Kappensitzfläche, 3 eine in der Umfangsrichtung durchlaufende Ringnut, in die die vom Kappeninnern ausgehenden Verbindungskanäle 8 münden. 41st die Wicklungskappe, die sich mit einer Eindrehung an ihrer Innenseite auf den Kappensitz stützt und den dahinterliegenden Raum über der durchlaufenden Nut 3 vollständig freiläßt. Um die Windungen 7 auch dort zu schützen, sind sie von den verlängerten Nutenverschlußkeilen 5 überdeckt. Vorteilhaft reichen die Keile hierbei mit ihren abgesetzten Enden 6 in entsprechende Aussparungen des Kappensitzes hinein und werden mit diesen gemeinsam von den Wicklungskappen überdeckt. Die in üblicher Weise gedachte Lagerung der Wicklungskappen an der dem Maschinenlager zugekehrten Seite ist nicht eingezeichnet. Der Ständer der Maschine ist in Fig 1 mit 10 angedeutet.

Der besondere Vorteil der neuen Anordnung liegt darin, daß der Abströmweg der Kühlluft gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich verkürzt und erweitert ist. Die Luft kann aber auch zum Teil unmittelbar aus der Nut 3 durch die von den Keilen freigelassenen Zwischenräume ins Freie treten, zum Teil den Weg über Längskanäle 9 im Läufer nehmen, die in Fig. 1 gestrichelt angedeutet sind. Ferner ergibt sich

durch den Austritt der Kühlluft knapp hinter dem Kappensitz eine wirksame Belüftung der Ständerstirnseiten.

Eine weitere Verbesserung der Luftabfuhr kann noch dadurch erzielt werden, daß man dem die Nut 3 überbrückenden Teil der Nutenverschlußkeile eine besondere Querschnittsform gibt. Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen entsprechende Keilquerschnitte; die Schnittebene geht hierbei senkrecht zur Maschinenachse durch die Nut 3. Die Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 zeigen ein verschmälertes Keilprofil in diesem Raum; Fig. 6 zeigt einen Keil mit ventilatorschaufelartigem Profil.

Anstatt die hinter dem Kappensitz angeordnete Nut 3 mit den verlängerten Keilen zu überbrücken, kann man auch zum Schutz der Wicklung die Wicklungskappe über den Kappensitz vorragen lassen und dort entsprechende Durchtrittsöffnungen anordnen, durch die die Luft aus der Nut 3 an die Läuferoberfläche entweichen kann. Die Durchtrittsöffnungen können als Bohrungen, Einschnitte am Kappenrande u. dgl. ausgeführt sein. Die damit verbundene Schwächung der Kappe ist hier ohne Bedeutung, da die Ausnehmungen in einem minder beanspruchten Teil derselben liegen. Statt der durchlaufenden Nut 3 können auch entsprechende radiale Bohrungen 0. dgl. hinter dem Kappensitz angeordnet sein, die mit den axialen Bohrungen 8 in Verbindung stehen.

Durch die besondere Anordnung nach der Erfindung wird mitunter die Baulänge der Maschine in axialer Richtung vergrößert. Um dies zu vermeiden, werden erfindungsgemäß die Nutmündungen der Wicklungsnuten, insbesondere für die innersten Spulenelemente, gegen das Kappeninnere zu erweitert. Fig. 7 zeigt schematisch ein solches Äusführungsbeispiel ohne die Wicklungskappe. Mit 1 ist der Läufer, mit 2 der Kappensitz und mit 3 die hinter diesem angeordnete Ringnut angedeutet. 7' stellt die innerste, 7 die darauffolgende Windung dar. 11 sind die Erweiterungen der Nutmündung der Wicklungsnut für die innerste Windung (s. auch Fig. 3). Durch diese Erweiterungen werden die Kriechwege zwischen Läuferleiter und Läufereisen verlängert. Die Isolation der Windung 7' kann daher kürzer gehalten werden und infolgedessen auch die Krümmung dieser Windung unmittelbar am Kappensitz beginnen. Die Stirnverbindungen laden also nicht weiter aus als bei den sonst üblichen Läuferausführungen. Auch fällt das Distanzstück 12 zwischen Läuferkörper und innerster Windung kurz und damit leicht aus, da es infolge seiner Kürze mechanisch wenig beansprucht ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Belüftungsanordnung für die Stirnverbindungen von Läufern elektrischer Maschinen mit Wicklungskappen an den Stirnseiten, insbesondere für Maschinen hoher Drehzahl, bei denen die Kühlluft durch das Kappeninnere hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlluftkanäle aus dem Kappeninnern, vom Lager aus gesehen, unmittelbar hinter der Kappensitzfläche, ohne diese durch Unterbrechungen zwischen den Wicklungsnuten zu schwächen, im wesentlichen außerhalb des vom Ständer überdeckten Bereiches an die Läuferoberfläche führen.

2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft der Stirnverbindungen durch eine unmittelbar hinter dem Kappensitz (2) in der Umfangsrichtung verlaufende Nut (3) oder einzelne in dieser Richtung aufeinanderfolgende radiale Bohrungen oder Ausnehmungen im Läuferkörper hindurchgeleitet wird, in die vom Kappeninnern ausgehende Verbindungskanäle (8) münden.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungskappe in axialer Richtung nach dem Maschi- neninnern zu über den Kappensitz vorragt und dort zu der in der Umfangsrichtung verlaufenden Nut (3) oder den Bohrungen führende Durchtrittsöffnungen besitzt.

4. Ausführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Nut (3) hinter dem Kappensitz hindurchtretenden Wicklungsteile (7) zu ihrem Schutz von den verlängerten Nutenverschlußkeilen (5) des Läufers überdeckt sind.

-- 5. Ausführungsform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile an ihren Enden mit Absätzen (6) versehen sind, mit denen sie in entsprechende Aussparungen des Kappensitzes eingreifen.

6. Ausführungsform nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lüftungsnut (3) hinter dem Kappensitz überbrückende Teil der Keile (5) einen verschmälerten Querschnitt (Fig. 4, 5) oder einen die Luftführung begünstigenden, z. B. ventilatorschaufelartigen Querschnitt (Fig. 6) besitzt.

7. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutmündungen der Wicklungsnuten, insbesondere für die innersten Spulenelemente, gegen das Kappeninnere zu erweitert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen