DE591945C - Schutzvorrichtung fuer Wechselstrommaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für Wechselstrommaschinen mit geschlossenem, über einen mit Flüssigkeit betriebenen Oberflächenrückkühler führendem Kreislauf 'der als Maschinenkühlmittel dienenden Luft. Wenn bei einer derartigen Anlage aus irgendeinem Grunde der Kühlflüssigkeitsstrom des Oberflächenrückkühlers ausbleibt, so erhitzt sich die im Kreislauf geführte Luft so stark, daß die Wechselstrommaschine und insbesondere ihre Isolation schwer beschädigt werden können.

Es sind bereits Vorkehrungen getroffen worden, um einer solchen Beschädigungsgefahr vorzubeugen. So hat man Anzeigevorrichtungen vorgesehen, die von der Temperatur des umlaufenden Kühlmittels, also z. B. der Luft, abhängig sind. Ferner hat man an der Ausflußstelle der Rückkühlflüssigkeit ein Ventil o. dgl. angeordnet, das von der Flüssigkeitsgeschwindigkeit an dieser Stelle abhängig ist und bei zu geringer Geschwindigkeit auf elektrischem Wege Klappen derart steuert, daß der geschlossene Kühlluftumlauf in einen offenen Luftweg verwandelt wird.

Alle diese bekannten Vorkehrungen haben jedoch den Nachteil, daß sie entweder einer ständigen Wartung und Aufsicht oder aber einer Hilfskraftquelle, z. B. einer elektrischen Stromquelle, bedürfen, deren Versagen selbst wiederum zu befürchten ist, zumal die Schutzvorrichtungen in der Praxis sehr lange unbenutzt bleiben.

Diesen Übelständen wird nun gemäß der Erfindung abgeholfen, indem die Schutzvorrichtung im Gefahrfalle selbsttätig und ohne Benutzung einer Hilfskraftquelle die Umschaltung des Kühlluftstromes vornimmt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Veränderung des Verhältnisses der Drücke des Rückkühlmittels vor und hinter dem Rückkühler im Falle des Ausbleibens oder einer Stockung des Rückkühlmittels zur Steuerung eines eine Druckverminderung in dem Luftkreislauf bewirkenden Ventils benutzt wird, wodurch Klappen derart verstellt werden, daß der geschlossene Kühlluftkreis unterbrochen wird und Öffnungen für den Einlaß kalter Luft und für den Auslaß der warmen Luft freigegeben werden.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung.

A ist die Kraftmaschine, z. B. ein Wechselstrommotor, der schematisch dargestellt ist. Der Eintritt der als Kühlmittel dienenden Luft ist durch die Pfeile e angedeutet, und der Austritt der erhitzten Kühlluft erfolgt durch die Führung S. Der Kühlluftstrom wird durch den Ventilator der Maschine A bewegt, der z. B. auch auf der Antriebsachse der Maschine sitzen kann oder in irgendeiner anderen Weise angetrieben wird,

Die durch die Leitung 5 zurückströmende erhitzte Luft gelangt in den Kühler R, wo sie ihre Wärme an das Kühlwasser des Kühlers abgibt, das durch das Rohr / zufließt und erwärmt durch das Rohr g abfließt. Die rückgekühlte Luft wird dann wieder abgesaugt. Während des. normalen Betriebes sind die Zufuhrleitungen für die kalte Luft und die Abführleitungen für die erhitzte Luft praktisch dicht abgeschlossen. Trotzdem ist zwischen den beiden Leitungen, die durch den Kühler R voneinander getrennt sind, ein statischer Druckunterschied vorhanden, der dem Druckverlust des Kühlmittels bei seinem Wege durch den Kühler R entspricht. Dieser Druckverlust beträgt im allgemeinen ungefähr 20 bis 25 mm Wassersäule.

Nachdem dies vorausgeschickt, sei nunmehr auf die einzelnen Teile der Anordnung näher eingegangen:

1. Durch eine Öffnung 0 von kleinem Durchmesser ist eine Verbindung zwischen der Luftzuführungsleitung und der umgebenden Atmosphäre hergestellt, und zwar derart, daß durch die Öffnung 0 zwar keine nennenswerte Luftzirkulation eintritt, aber ein Druckausgleich zwischen der Luft in der Zuführungsleitung für die Kühlluft und. der freien Atmo-■ Sphäre stattfindet; infolgedessen entspricht der Druck in der Abführleitung S dem Atmosphärendruck plus 25 mm.

2. Weiterhin ist. in der Zuführungsleitung eine Klappe P vorgesehen, die sich um die Achse χ drehen kann und derart unter der Einwirkung von Gegengewichten p steht, daß sich die Klappe in ihrer normalen Stellung leicht auf ihren Sitz / auflegt. In dieser Lage und durch die Einwirkung der Gegengewichte p genügt ein kleiner Stoß von außen nach innen, um eine Drehung der Klappe P herbeizuführen und in die Stellung α fallen zu lassen (durch gestrichelte Linien angedeutet) ; in dieser Stellung« ist die Zuführungsleitung abgeschlossen.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß, solange der Kühlvorgang in geschlossenem Kühlstrom erfolgt, die Klappe P keine Veranlassung hat, herunterzufallen, sondern sich gegen ihren Sitz / anlegen wird, da kein Druckunterschied zwischen der Zuführungsleitung und dem Außenraum vorhanden ist.

3. In der Abführungsleitung >S ist eine Öffr nung B vorgesehen, deren Größe ungefähr zwanzigmal so groß ist wie diejenige der öffnung ο in der Zuführungsleitung. Diese Öffnung B kann durch eine Klappe d verschlossen werden, die an dem Ende der Kolbenstange eines Kolbens D befestigt ist. Dieser Kolben gleitet in einem Zylinder und steht unter der Einwirkung einer Rückholfeder r. Der Zylinder ist an der einen Seite 1' des Kolbens D über eine Leitung 1 mit dem das kalte Wasser dem Kühler R zuführenden Rohr f verbunden und an der anderen Seite 2' durch eine Leitung 2 mit dem Rohr g, das das erwärmte. Kühlwasser abführt. Der Kolben D steht also unter dem Druck, der vor und hinter dem Kühler herrscht.

Sobald das Kühlwasser den Kühler R normal durchläuft, überwiegt der Druck in der Abteilung ι' den Druck in der Abteilung 2', so daß trotz der Einwirkung der Feder r der Kolben D nach links verschoben wird und die Klappe d infolgedessen die öffnung B verschlossen hält. Diese Stellung ist in den ausgezogen gezeichneten Linien der Abbildung dargestellt.

Wenn die Kühhvasserzufuhr zu dem Kühler R aussetzt, werden die Drücke in den Abteilungen 1' und 2' gleich; infolgedessen gleitet unter dem Einfluß der Feder r der Kolben D nach rechts, so daß die Klappe d nicht mehr die öffnung B verschließt. Diese Stellung ist durch gestrichelt gezeichnete Linien in der Abbildung angedeutet.

4. Weiterhin liegen in der Leitung zwischen dem Kühler R und der Klappe P eine Reihe von Ventilklappen C, deren Abmessungen und Federn derart gewählt sind, daß sie die Luft aus der Maschine A herauslassen können, sobald diese in dem offenen Küh!- mittelstrom gekühlt wird.

Nachstehend sei die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargelegt.

Beim Arbeiten in geschlossenem Kühlmittelstrom ist der Druck in der Zuführungsleitung gleich dem Atmosphärendruck. Die Klappe P hält sich infolgedessen auf ihrem Sitz i. Weiterhin ist die öffnung B verschlossen, so daß keine Luft aus der Abführleitung ausströmt. Der Kühlvorgang spielt sich infolgedessen normal ab. Sobald aus irgendeinem Grunde die Kühhvasserzufuhr zu dem Kühler R zu stocken beginnt, verschiebt sich der Kolben D nach rechts und nimmt hierbei die Klappe d mit, so daß die Öffnung B geöffnet wird.

Es kommt nunmehr ein Kühlmittelstrom zustande, bei dem die Luft aus der Atmosphäre durch die öffnung 0 eintritt und durch die Öffnung B wieder ausströmt. Dieser Kühlmittelstrom kommt infolge der Druckunterschiede zwischen der Zuführungsleitung / und der Abführungsleitung g zustande. Die öffnung B hat, wie bereits erwähnt, einen viel größeren Durchmesser als die Öffnung 0. Der Durchtritt der Luft durch die öffnung B hat daher nur einen praktisch sehr kleinen Druckverlust zur Folge. Der Druckverlust in der ganzen Kühlmittelleitung ist daher nahezu vollständig auf denjenigen an der Eintrittsöffnung 0 beschränkt. Infolgedessen weist die

Zuführungsleitung zwangsläufig einen Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck auf, dessen Größe ungefähr dem Druckverlust in dem Kühler R entspricht, also etwa 25 mm Wassersäule beträgt.

Die ungefähr im Gleichgewicht befindliche Klappe P erhält infolgedessen einen Druck gegen ihre Außenseite, so daß sie umkippt und die Stellung α einnimmt. Die Klappe P schließt also den geschlossenen Kühlmittelstrom ab, so daß die abströmende Luft nach • ihrem Durchgang durch die Maschine A durch die Ventilklappen C ausströmen muß, die sich genügend öffnen, um einen Austritt der ganzen verbrauchten Kühlluft in den freien Raum zu ermöglichen.

Es sei noch zum Schluß darauf hingewiesen, daß, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, selbstverständlich erhebliche Änderungen der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel angegebenen Teile vorgenommen werden können. Z. B. kann man den sich in den Zylinder verschiebenden Kolben D zum Schließen der Öffnung B ohne weiteres durch eine" andere geeignete Vorrichtung ersetzen, z. B. durch eine Kautschukmembran usw.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schutzvorrichtung für Wechselstrommaschinen mit geschlossenem, über einen mit Flüssigkeit betriebenen Oberflächenrückkühler führendem Kreislauf der als Maschinenkühlmittel dienenden Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Verhältnisses der Drücke des Rückkühlmittels vor und hinter dem Rückkühler im Falle des Ausbleibens oder einer Stockung des Rückkühltnittels zur Steuerung eines eine Druckverminderung in dem Luftkreislauf bewirkenden Ventils benutzt wird, wodurch Klappen derart ■ verstellt werden, daß der geschlossene Kühlluftkreis unterbrochen wird und öffnungen für den Einlaß kalter Luft und finden Auslaß der warmen Luft freigegeben werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen