DE546364C - Cooling device for the runners of electrical machines, in which fluid-flowed cooling pipes are housed in recesses - Google Patents

Cooling device for the runners of electrical machines, in which fluid-flowed cooling pipes are housed in recesses

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DE546364C
DE546364C DEK113874D DEK0113874D DE546364C DE 546364 C DE546364 C DE 546364C DE K113874 D DEK113874 D DE K113874D DE K0113874 D DEK0113874 D DE K0113874D DE 546364 C DE546364 C DE 546364C
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Läufer elektrischer Maschinen mittels einer Flüssigkeit zu kühlen, die durch in den Läuferkörper eingesetzte Kühlrohre geführt wird. Gemäß den diesbezüglichen bekannten Vorschlägen sollten die Kühlrohre in allseitig geschlossenen Kanälen oder Nuten des Läufereisens derart untergebracht sein, daß die einfachen Rohrstränge an den beiden Stirnseiten des Läufers münden. Bei dieser Anordnung würde aber das Eirisetzen der Rohre, das Abdichten der Rohrenden und die gleichzeitige Herstellung einer guten Berührung mit dem Körper des Läufers zwecks Wärmeableitung 1S Schwierigkeiten bieten.It has already been proposed to cool the rotors of electrical machines by means of a liquid which is passed through cooling tubes inserted into the rotor body. According to the known proposals in this regard, the cooling tubes should be accommodated in channels or grooves of the rotor that are closed on all sides in such a way that the simple pipe strings open out at the two end faces of the rotor. In this arrangement, but the Eirisetzen of the tubes, the sealing of the tube ends and simultaneously producing a good contact with the body of the rotor for the purpose of heat dissipation would provide 1 S difficulties.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Anordnung zu schaffen, bei der das Einsetzen und das Auswechseln der Rohre leicht und möglichst ohne Störung der übrigen Teile des Läufers ausgeführt werden kann und gleichzeitig eine gute Wärmeableitung gewährleistet ist.The invention now aims to provide an arrangement in which the insertion and the replacement of the pipes easily and as possible without disturbing the other parts of the Runner can be run and at the same time ensures good heat dissipation is.

Zu diesem Zwecke sind gemäß der Erfindung in besonderen, zwischen den Wicklungsnuten vorgesehenen, nach dem Ständer zu offenen Nuten des Läufers ganze, je ein geschlossenes Kühlelement bildende Rohrschleifen untergebracht, so daß die Ein- und Austrittsstellen für die Flüssigkeit sich auf der gleichen Stirnseite der Maschine befinden.For this purpose, according to the invention in special, between the winding slots provided, after the stand to open slots of the rotor, each one closed Cooling element-forming pipe loops housed, so that the entry and exit points for the liquid are on the same face of the machine.

Die Kühlrorrschleifen können dabei einen abgeflachten Querschnitt erhalten, dessen in der Längsrichtung der Kühlrohrschlitze liegender Durchmesser größer als der in der Querrichtung liegende Durchmesser ist. Der durch die Fliehkraft hervorgerufene Druck der Kühlflüssigkeit trachtet nun, den abgeflachten Querschnitt der Kühlrohre in die Kreisform zu bringen, und preßt dadurch die Rohrwandungen fest an die Seitenwand der Kühlrohrschlitze. Infolgedessen können die Kühlrohrschleifen um ein geringes schmäler sein als die Kühlrohrschlitze, um die Rohrschleifen leicht einsetzen und auswechseln zu können. Während des Betriebes werden durch den in den Kühlrohren entstehenden Druck die im Ruhezustand des Läufers lockeren Kühlrohre in den Schlitzen festgeklemmt, indem bei steigender Fliehkraft auch die durch den Flüssigkeitsdruck bewirkte Anpressung 5» entsprechend zunimmt. Die Fliehkraft sichert also im Maße ihres Ansteigens den festen Sitz der Kühlrohrschleifen und dabei auch die gute Wärmeleitung.The cooling loop can do one obtained flattened cross-section, its lying in the longitudinal direction of the cooling tube slots Diameter is larger than the diameter lying in the transverse direction. The pressure caused by centrifugal force the coolant now seeks the flattened cross-section of the cooling tubes into the To bring circular shape, and thereby presses the pipe walls firmly against the side wall of the Cooling tube slots. As a result, the cooling pipe loops can be slightly narrower than the cooling pipe slots to easily insert and replace the pipe loops can. During operation, the pressure generated in the cooling pipes the cooling tubes, which are loose when the rotor is at rest, are clamped in the slots by with increasing centrifugal force also the contact pressure caused by the fluid pressure 5 » increases accordingly. The centrifugal force ensures the tight fit as it increases the cooling pipe loops and also the good heat conduction.

Das leichte Einsetzen und Ausheben der Kühlrohrschleifen wird noch dadurch unterstützt, daß die außerhalb des Eisenkörpers des Läufers liegenden Enden der Kühlkanalschleifen geradlinig oder bogenförmig mit einem vom Läufer abgewandten Krümmungshalbmesser gegen die Läuferwelle abgebogen sind.The easy insertion and removal of the cooling pipe loops is supported by the fact that the outside of the iron body of the rotor lying ends of the cooling duct loops in a straight line or in an arc bent against the rotor shaft with a radius of curvature facing away from the rotor are.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Kühlrohranordnung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι einen teilweisen Querschnitt des mitIn the drawing, an embodiment of the cooling pipe arrangement is illustrated, namely shows Fig. ι a partial cross-section of with

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Claims (3)

der neuen Kühlrohranordnung ausgerüsteten Läufers, während Abb. 2 einen Längsschnitt durch ' einen Kühlschlitz mit Kühlrohrschleife in kleinerem Maßstab darstellt. Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2 in größerem Maßstabe. ι ist der Läuferkörper, 2 sind dessen zur Aufnahme der Läuferwicklung bestimmte Nuten. Zwischen je zwei Nuten 2 sind in Strahlenrichtung die gegen den Lauf erumfang offenen Einschnitte 3 vorgesehen, die die zur Aufnahme der Kühlrohre dienenden Kühlrohrschlitze bilden. Die Kühlrohre 4 bestehen aus Rohrschleifen. Die für die Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit dienenden Verbindungsschenkel 5 und 6 liegen an der gleichen Stirnseite des Läuferkörpers 1. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kühlrohrschleife 4 mehrfach gewunden, so daß in einem Kühlschlitz vier Rohrstränge übereinander zu liegen kommen. Die Verbindungsschenkel 5, 6 der Kühlrohrschleife 4 sind kreisbogenförmig gestal- *5 tet. Sie kehren ihre konvexe Seite dem Läuferkörper ι zu, so daß die Kühlrohrschleifen 4 durch die Spulen 7 der Läuferwicklung hindurch in die Kühlrohrsohlitze 3 eingelegt oder aus diesen herausgehoben werden können, indem man die Rohrschleifen um den Krümmungsmittelpunkt χ dreht, der außerhalb der Spulenköpfe der Läuferwicklung liegt, weil die Krümmung der Enden der Rohrschleifen derart gestaltet ist, daß der Krümmungshalb-.messer von dem Läuferkörper abgewendet ist. Nach dem Einsetzen der Rohrschleifen werden die .Verbindungsschenkel 5, 6 mittels aufgeschobener und abgelöteter Hülsen 10 mit den Anschlußköpfen 8, 9 verbunden. Die Anschlußköpfe 8, 9 können mittels Schrauben 11,11 an die kegeligen Dichtungssitze 12, 12 angepreßt werden, wodurch der Verbindungs- ■ schenkel 5 der Rohrschleife mit dem axialen Kühlmittelkanal 13 des Läuferkörpers und der Verbindungsschenkel 6 der Rohrschleife mit dem den Zufuhrungskanal 13 mantelförmig umgebenden Kühlmittelabführungskanal 14 dicht verbunden wird. Da die Kühlrohre nach Einlegen in die-Kühlrohrschlitze mit großem Druck ausprobiert werden, so kann nachträglich im Betrieb ein Undichtwerden nur an den Enden bei den Muffen 10 oder bei den Anschlußstücken vorkommen. Da jedoch die Anordnung derart getroffen ist, daß sämtliche Verbindungsstellen der Kühlrohre außerhalb des Bereiches der Wicklung liegen, so kann die an den undichten Stellen heraussickernde Flüssigkeit aufgefangen und in den ölbehälter zurückgeführt werden, ohne daß das öl mit der Wicklung in Berührung kommen könnte. Die Kühlrohre erhalten den aus Abb. 3 ersichtlichen abgeflachten Querschnitt,. dessen in der Längsrichtung der Kühlrohrschlitze 3 fallende Höhe α größer ist als die in der Querrichtung liegende Breite b. Die Breite b der Kühlrohre ist etwas geringer als die Weite der Kühlrohrschlitze 3, so daß die Kühlrohrschleifen leicht in die Schlitze eingesetzt oder aus diesen entfernt werden können. Der durch die Fliehkraft in den Kühlrohren erzeugte Druck preßt die flachen Seitenwände der Kühlrohre fest an die Seitenwandungen der Kühl rohr sch litze 3 und sichert dadurch ein festes Anliegen der Kühlrohrwände an den zu kühlenden Eisenkörper und somit eine gute Wärmeableitung. Die einzelnen Stränge der Kühlrohrschleifen 4 sind mittels zwischengelöteter Abstandstücke 16 zu einer starren Einheit verbunden. T1ATENT α ν Sprüche:of the new cooling tube arrangement equipped rotor, while Fig. 2 shows a longitudinal section through 'a cooling slot with cooling tube loop on a smaller scale. Fig. 3 is a cross-section on line 3-3 of Fig. 2 on a larger scale. ι is the rotor body, 2 are its slots intended to accommodate the rotor winding. Between every two grooves 2, the incisions 3 which are open against the barrel are provided in the direction of the beam and which form the cooling tube slots serving to accommodate the cooling tubes. The cooling pipes 4 consist of pipe loops. The connecting legs 5 and 6 serving for the supply and discharge of the cooling liquid are located on the same end face of the rotor body 1. In the illustrated embodiment, the cooling pipe loop 4 is wound several times so that four pipe strings come to lie one on top of the other in a cooling slot. The connecting legs 5, 6 of the cooling pipe loop 4 are designed in the shape of an arc of a circle. They turn their convex side towards the rotor body ι so that the cooling tube loops 4 can be inserted through the coils 7 of the rotor winding into the cooling tube sole seats 3 or can be lifted out of them by rotating the tube loops around the center of curvature χ, which is outside the coil ends of the rotor winding lies because the curvature of the ends of the pipe loops is designed in such a way that the curvature radius... is turned away from the rotor body. After the pipe loops have been inserted, the connecting legs 5, 6 are connected to the connection heads 8, 9 by means of pushed-on and unsoldered sleeves 10. The connection heads 8, 9 can be pressed against the conical sealing seats 12, 12 by means of screws 11, 11, whereby the connecting leg 5 of the pipe loop with the axial coolant channel 13 of the rotor body and the connecting leg 6 of the pipe loop with the one surrounding the supply channel 13 in a jacket-like manner Coolant discharge channel 14 is tightly connected. Since the cooling pipes are tried out with great pressure after being inserted into the cooling pipe slots, a leak can subsequently only occur at the ends of the sleeves 10 or the connection pieces during operation. However, since the arrangement is such that all connection points of the cooling tubes are outside the area of the winding, the liquid seeping out at the leaking points can be collected and returned to the oil container without the oil coming into contact with the winding. The cooling tubes have the flattened cross-section shown in Fig. 3. whose height α falling in the longitudinal direction of the cooling tube slots 3 is greater than the width b lying in the transverse direction. The width b of the cooling tubes is slightly smaller than the width of the cooling tube slots 3, so that the cooling tube loops can easily be inserted into the slots or removed from them. The pressure generated by the centrifugal force in the cooling tubes presses the flat side walls of the cooling tubes tightly against the side walls of the cooling tube slot 3 and thereby ensures a firm fit of the cooling tube walls to the iron body to be cooled and thus good heat dissipation. The individual strands of the cooling pipe loops 4 are connected to form a rigid unit by means of spacers 16 soldered between them. T1ATENT α ν Proverbs: 1. Kühleinrichtung für die Läufer elekirischer Maschinen, bei der flüssigkeitsdurchströmte Kühlrohre in Aussparungen untergebracht sind und bei der die Ein- und Austrittsstellen für die Flüssigkeit sich auf der gleichen Stirnseite der Maschine befinden, dadurch gekennzeichnet, daß ganze, je ein geschlossenes Kühlelement bildende Rohrschleifen (16) in besonderen, zwischen den Wicklungsnuten vorgesehenen, nach dem Ständer zu offenen Einschnitten des Läufers untergebracht sind, derart, daß lediglich die Anschlußstücke oder Enden (5,6) aus den Einschnitten herausgeführt sind.1. Cooling device for the runners electrical Machines in which cooling pipes through which liquid flows are housed in recesses and in which the and exit points for the liquid are on the same face of the machine are located, characterized in that whole, each one closed cooling element forming pipe loops (16) in special, between the winding grooves provided, housed after the stand to open incisions of the rotor are, such that only the connectors or ends (5,6) from the Incisions are brought out. 2. Kühleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Eisenkörpers des Läufers liegenden Enden der Kühlkanalschleifen geradlinig oder in einem mit seinem Scheitel nach der Läuferachse zu gerichteten Bogen gegen die Läuferwelle abgebogen sind.2. Cooling device according to claim i, characterized in that the outside the iron body of the rotor lying ends of the cooling channel loops straight or in one with its apex after the rotor axis to directed arc are bent against the rotor shaft. 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Kühlrohre an die Kühlmittelzu- und -abführungskanäle der Lau-•ferwelle in der Achsenrichtung des Läufers in an sich bekannter Weise außerhalb der Spulenköpfe der Läuferwicklung hegen.3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the Connections of the cooling pipes to the coolant supply and discharge channels of the rotor shaft in the axial direction of the rotor in a manner known per se outside the coil ends of the rotor winding cherish Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DEK113874D 1929-03-17 1929-03-17 Cooling device for the runners of electrical machines, in which fluid-flowed cooling pipes are housed in recesses Expired DE546364C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE928056C (en) * 1950-07-15 1955-05-23 Siemens Ag Closed-type electrical machine with cooling device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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