DE567129C

DE567129C - Einrichtung zur Kuehlung des Staenders elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE567129C
Application number: DE1930A0019930
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-10-09
Filing date: 1930-10-09
Publication date: 1932-12-29
Also published as: FR724413A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 29. DEZEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 567 KLASSE 2Id¹ GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Einrichtung zur Kühlung des Ständers elektrischer Maschinen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Oktober 1930 ab

Bei der Kühlung elektrischer Maschinen kann der Fall eintreten, daß man aus konstruktiven Rücksichten gezwungen ist, die Kühlluft dem zu kühlenden Teil nur von einer Stirnseite des wirksamen Eisens her zuzuleiten. Man kann somit nur an dieser einen Stirnseite der Maschine einen Ventilator anordnen. Dieser Fall tritt beispielsweise ein bei Dampfturbinensätzen, bei denen die eine Stirnseite der Dampfturbine unmittelbar oder durch Vermittlung eines Zwischenringes angeschlossen ist. Er kann aber auch infolge anderer konstruktiver Maßnahmen eintreten. Es sind nun Kühleinrichtungen bekannt geworden, bei denen eine solche Anordnung des Ventilators an nur einer Stirnseite der elektrischen Maschine zur Verwendung kommt. Diese Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß entweder die Kühlluft von der einen Stirnseite her zuerst die gesamte axiale Länge des Läufers und danach nach Umlenkung in umgekehrter Richtung die gesamte axiale Länge des Ständereisens durchlaufen muß. Die Folge davon ist, daß die in der Strömungsrichtung von der Kühlluft zuletzt getroffenen Teile sowohl des Ständers als auch des Läufers nicht ausreichend gekühlt werden, weil sie nur von bereits an anderen Teilen der Maschine erheblich vorgewärmter Kühlluft bestrichen werden.

Eine gewisse Verbesserung brachte eine andere bekannte Anordnung, nach der die Kühlluft zwar auch von einer Stirnseite der Maschine her zugeführt wird, bei der aber zur Verminderung der Temperatur an der anderen Stirnseite ein kühlerer Hilfsluftstrom mittels im wirksamen Eisen oder in dem Raum zwischen diesem und dem Gehäuserücken eingelegter axialer Umleitungskanäle zugeführt wird, der sich mit der be- reits erwärmten Luft mischt. Trotzdem haftet auch dieser Kühleinrichtung der Nachteil an, daß infolge der verhältnismäßig großen Länge der axialen Kühlkanäle die von der Luftzuführungsseite abgewandte Seite der Maschine nicht ausreichend gekühlt wird.

Es sind des weiteren Kühleinrichtungen bekannt geworden, bei denen insbesondere bei axial langen Maschinen ein Teil der Kühlluft durch besondere Axialkanäle den in der Mitte der Maschine liegenden Teilen zugeführt wird. Diese Kühleinrichtungen besitzen aber einerseits an jeder Stirnseite der Maschine einen Ventilator, andererseits wird die Kühlluft bei diesen Einrichtungen nicht über die gesamte Länge des wirksamen Eisens

*) Von den Patenisucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.

durch axiale Kanäle geleitet, sondern sie geht zum mindesten in demjenigen Teil, dem die Kühlluft durch die axialen Umleitungskanäle zugeführt wird, durch die bekannten radialen Lüftungsschlitze.

Die Erfindung beseitigt die obenerwähnten Nachteile der bekannten Einrichtungen, insbesondere für im Kreislauf gekühlte elektrische Maschine, bei denen aus irgendeinem ίο Grunde das Kühlmittel nur an einer Stirnseite der Maschine zugeleitet werden kann, indem die Unterbringung eines zweiten Ventilators an der anderen Stirnseite der Maschine aus konstruktiven Gründen nicht mög-Hch oder nicht erwünscht ist. Dieser Fall tritt beispielsweise ein bei Dampfturbinensätzen, bei denen die eine Stirnseite des Generators an die Stirnseite der Dampfturbine unmittelbar oder durch Vermittlung eines Zwischenringes angeschlossen ist.

Um ungleichmäßige Kühlung der beiden Seiten der Maschine zu vermeiden, wird erfindungsgemäß das mit axialen Kühlkanälen versehene Ständereisen in an sich bekannter Weise in axialer Richtung in zwei Teile unterteilt. Den Kühlkanälen des einen dieser Teile wird das Kühlmittel unmittelbar von der in der Nähe des Ventilators gelegenen Stirnseite der Maschine zugeführt, während ein anderer Teil des vom Ventilator geförderten Kühlmittels durch in an sich bekannter Weise im Ständereisen oder hinter dem Rücken des letzteren im Gehäuse angeordnete, zweckmäßig wärmeisolierte Umleitungskanäle oder -rohre nach der anderen Stirnseite der Maschine und von dort durch die Kühlwege des vom Ventilator entfernten Teiles des Läufer- und Ständereisens strömt.

An Hand der Zeichnung soll der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das wirksame Eisen des Läufers und des Ständers je in drei Teile 1, 1' und 1" bzw. 2, 2' und 2" unterteilt. Zwischen diesen Teilen befinden sich radiale Ausströmschlitze 3, 3' bzw. 4, 4' für das Kühlmittel. Mit 5 ist die Ständerwicklung der Maschine, mit 6 das Gehäuse und mit 7 der zur Bewegung des Kühlmittels dienende Ventilator auf der einen Stirnseite der Maschine bezeichnet. Der Ventilator saugt das Kühlmittel durch die Einströmöffnung 8 an und fördert es zunächst in die auf der Zeichnung rechts gelegene Stirnkammer 9. Von dort geht ein Teil des Kühlmittels durch die axialen Kühlkanäle 10' bzw. 11' des rechtsseitigen Teils des Läufer- bzw. des Ständereisens und entweicht durch die radialen Ausströmschlitze 3' bzw. 4' in den Sammelraum.

Ein anderer Teil des Kühlmittels geht durch im Rücken des Gehäuses angeordnete Umleitungsrohre 12, die zweckmäßig in an sich bekannter Weise gegen das warme Kühlmittel im Sammelraum des Gehäuses wärmeisoliert sind, nach der linksseitigen Stirnkammer der Maschine und verteilt sich von dort in ähnlicher Weise wie auf der rechten Seite durch die axialen Kühlkanäle 10 bzw. 11 des Läufers und des Ständers, um schließlieh durch die radialen Ausströmschlitze 3 bzw. 4 ebenfalls in den Sammelraum auszutreten. Von dort wird das Kühlmittel durch die Austrittsöffnung 13 nach einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rückkühler geleitet, um nach Durchfließen desselben den Kreislauf von neuem zu beginnen. Wie aus der durch Pfeile angedeuteten Führung des Kühlmittels ohne weiteres ersichtlich, ist die Kühlung der linken Seite der Maschine derjenigen der rechten Seite gleichwertig.

Wenn sich in gewissen Fällen aus der Umleitung des Kühlmittels nach der anderen Stirnseite der Maschine eine gewisse Vorwärmung des Kühlmittels ergibt, so daß die Kühlung der beiden Seiten der Maschine ungleich würde, so läßt sich dieser Nachteil dadurch ausgleichen, daß man die radialen Ausströmschlitze 3, 3' und 4, 4' von der Mitte weg etwas mehr nach der vom Ventilator ab- go gewandten Seite der Maschine verschiebt, so daß der diesem Teil des Kühlmittels zugewiesene Bereich kleiner wird als der dem Ventilator benachbarte.

Bei radial längeren Maschinen oder bei etwaigen konstruktiv nicht vermeidbaren Drosselungen des Kühlmittelstromes für die vom Ventilator abgewandte Maschinenseite könnte sich ein nicht mehr zu vernachlässigender Druckabfall ergeben. Dieser ließe sich in einfacher Weise durch die Anordnung eines auf der linken Seite der Maschine punktiert dargestellten kleinen Zusatzventilators 14, der in an sich bekannter Weise mit dem Hauptventilator 7 in Reihe geschaltet ist, beheben.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die zeichnerisch dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern erstreckt sich auf alle diejenigen Konstruktionen, bei denen das Ständereisen in axialer Richtung in gleiche oder ungleiche Teile unterteilt und zwischen diesen Teilen mit radialen Ausströmschlitzen für das Kühlmittel versehen ist. Es ist auch nicht erforderlich, zwischen den Hauptteilen des wirksamen Eisens einen axial kurzen Teil gewissermaßen als Trennwand anzuordnen, sondern es können etwaige Wirbelungen der aufeinanderstoßenden Kühlmittelströme auch durch andere Mittel, z. B. durch den Einbau an sich bekannter Führungsschaufeln, vermieden werden. Statt der

in der Zeichnung dargestellten Ausführung der Umleitung für das Kühlmittel als im Gehäuse angeordnete Rohre kann es auch zweckmäßig sein, Axialkanäle des Ständereisens hierzu zu benutzen, oder man kann im Gehäuse Kanäle anordnen, die mit letzteren aus einem Stück bestehen oder vorzugsweise aus wärmeisolierendem Stoff bestehend gesondert eingesetzt sein können.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Kühlung des Ständers elektrischer Maschinen, bei denen die Kühlluft infolge konstruktiver Maßnahmen nur an einer Stirnseite zugeführt werden kann, mittels eines an letzterer angebrachten Ventilators, der einen Teil des Kühlmittels der anderen Stirnseite durch am Ständerumfang angeordnete Kanäle zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß das so der anderen Stirnseite zugeführte Kühlmittel nach Bestreichen der Wickelköpfe dieser Seite durch im Ständereisen angeordnete axiale Kühlkanäle in rückläufiger Richtung gegen die Ventilatorseite zu strömt, um durch angenähert in der Mitte des Ständereisens liegende radiale Ausströmschlitze in den Abluftraum zu gelangen.
2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Ausströmschlitze aus der Mitte des Ständereisens nach dem dem Ventilator abgewandten Stirnende der elektrischen Maschine zu verschoben angeordnet sind.
3. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Ventilator abgewandten Stirnende der elektrischen Maschine ein kleiner Zusatzventilator angeordnet ist zur Erzeugung eines Zusatzdruckes und zur Umwirbelung der Luft an diesem Stirnende.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen