DE619747C

DE619747C - Kuehleinrichtung fuer elektrische Maschinen mit seitlich angeordneten und baulich mit ihr vereinigten Rueckkuehlern

Info

Publication number: DE619747C
Application number: DEA64489D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-12-22
Filing date: 1931-12-22
Publication date: 1935-10-12

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
12. OKTOBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Id¹ GRUPPE 55 eo

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

mit ihr vereinigten Rückkühlern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Dezember 1931 ab

Bei luftgekühlten oder allgemein gasgekühlten elektrischen Maschinen großer Leistung mit Rücklaufkühlung werden die Kühler unmittelbar neben dem Gehäuse der Maschine angeordnet. Wenn das Maschinenhaus nicht unterkellert oder unter Flur nicht ausreichend Raum vorhanden ist, ist diese Anordnung besonders zweckmäßig. Für solche Fälle war man darauf bedacht, die Stirnseiten des Gehäuses von besonderen Überleitungskanälen und ihren Anschlüssen frei zu halten und die Luft ausschließlich von der Grundplatte her in die Stutzen einzuleiten. Dadurch konnten die Kühler an den Stirnseiten der geschlossenen Maschine ohne Entfernung von Verschalungsteilen bedient und die Wickelköpfe lediglich durch Wegnahme der Stirnhaube zugänglich gemacht werden.

Um zu dieser Vereinfachung zu gelangen, war es bisher erforderlich, beiderseits die gesamte Luftmenge von oben nach unten zwischen den Randebenen der Stirnverschalungen durch einen Seitenkanal bis zur Grundplatte zu leiten. Nun hat man aber bereits erkannt, daß es besser ist, Rückkühler mit geringer Tiefe, dafür aber größerer Breite zu verwenden, weil sie einen geringeren Druckabfall besitzen. Auf diese Weise wird bei Verwendung von Eigenventilatoren, d. h. bei gegebener Druckhöhe, die erforderliche große Luftmenge gefördert oder bei Fremdventilatoren die Ventilationsarbeit nicht zu hoch. Wenn aber nach der bisherigen Ausführung der Kreislaufkühleinrichtungen mit unmittelbar an den Flanken neben dem Maschinengehäuse angebauten Rückkühlern die gesamte Luftmenge von oben nach unten geleitet wird, der Kühler aber eine geringe Tiefe und eine entsprechend erweiterte Eintrittsöffnung erhalten soll, so ergeben sich unerwünscht große seitliche Ausladungen des Generatorkomplexes. Es folgt ein gesteigerter Aufwand an Grundfläche und auch eine Beeinträchtigung in der Gefälligkeit der Formgebung für das über Flur stehende Maschinengehäuse.

Bei einer anderen vorbekannten Ausführung sind zwar in räumlicher Hinsicht günstigere Verhältnisse geschaffen, als sich dort die Kühlluft in einem parallel zur Maschinenflanke am Kühler entlang verlaufenden, axial unterteilten Seitenkanal nach beiden Stirnenden der Maschine zu spaltet und demzufolge der Kanalquerschnitt im Vergleich zur vorher betrachteten Anordnung nun nur noch für die halbe Luftmenge bemessen zu werden braucht, also die seitliche Ausladung geringer wird. Indessen hat diese Ausführung mannigfache Mängel.

Zunächst müssen solche axial verlaufenden Seitenkanäle bei der Umlenkung nach der Stirnhaube die Stirnenden der Kühler über-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

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

queren, so daß bei horizontal sich erstreckenden Rohren die Stirn der Rohrelemente versperrt ist und das Herausziehen der Rohre erst nach Lösung von Verschalungsteilen vorgenommen werden kann. Die seitliche Zugänglichkeit-zu den Schleifringen ist durch den Umleitungskanal ebenfalls behindert. Es wird dann nicht mehr möglich, sie außerhalb des Einströmungsstutzens frei anzuordnen, to Des weiteren läßt sich hier die Grundplatte und die untere Stutzenöffnung nicht für die Luftrückführung ausnutzen. Die Rückleitungskanäle müssen vielmehr besonders verschalt und ihre Übergänge an den Trennstellen gedichtet werden. Schließlich ist die axiale Zergliederung in mehrere getrennte Kühlgürtel, z. B. die besondere Belüftung des Ständermittelteiles, auf solche Weise schwierig zu bewerkstelligen:

Nach der Erfindung werden alle betrachteten Schwierigkeiten bei luftgekühlten elektrischen Maschinen beseitigt, bei denen die seitlich angeordneten Rückkühler eine bauliche Einheit mit der Maschine bilden und der Druckabfall der Kühlluft im Kühler durch eine kleinere als die Höhe der Lufteintrittsöffnung bemessene Tiefe des Kühlers gering gehalten ist. Das ist dadurch ermöglicht, daß ■die flachen Kühler mit ihren Breitseiten vor Durchtrittsöffnungen des Maschinengehäuses an dessen Flanken angeordnet sind und die Kühlluft von dort einesteils in einem nach oben zum Rücken und andererseits in einem nach unten zum Fundament verlaufenden Teilzweig der Rücklaufbahn geführt ist. Da jetzt die Zweige nach oben bis zum Rücken des Ständers und nach unten bis zur Grundplatte reichen, kann die Rückleitung des einen Zweiges zu den Stirnkammern des Ständers auf einem am Ständerrücken entlang laufenden Kanal, welcher durch diese Lage weder die Zugänglichkeit zu den Schleifringen noch zu den Stirnseiten des Kühlers stört, gebildet, die des anderen Zweiges in die Fun- +5 damentplatte der Maschine verlegt werden und unmittelbar in den Eintrittsstutzen münden. Der letztbezeichnete Verbindungsweg braucht also keine besonderen Verschalungsteile und nimmt hier auch nur eine geringe Tiefe in Anspruch, weil dieser Kanal nur die Hälfte der erforderlichen Luftmenge zu führen hat. Es ist auch ohne, weiteres eine beliebige axiale Unterteilung des Gehäuses in getrennte Kühlgürtel durchführbar, wenn in den Mittelgürteln Fremdventilatoren wirksam sind.

Der Kühler kann mit seiner Breitseite unmittelbar vor weiten Flankenöffnungen des Gehäuses angeordnet werden, wodurch seine seitliche Raumbeanspruchung gering ist. Diese Ausladung kann durch Schrägstellung der Kühler oder einzelner Kühlerelemente noch weiter vermindert werden.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar zeigen die Abb. la und ib Querschnitt und Längsschnitt einer Anordnung, bei der lediglich die Stirnventilatoren des Läufers die Belüftung der Maschine bewirken, während die Abb. 2a und 2b ein Beispiel wiedergeben, bei dem diese Stirnventilatoren nur die beiden Endabschnitte des Ständers, ein besonderer Fremdventilator aber den Mittelgürtel der Maschine belüftet.

In beiden Fällen bezeichnet übereinstimmend:

ι den Läuferkörper, 2 das wirksame Ständereisen, 3 die Ständerwicklung, 4 die Ständerwickelköpfe, 5 die Stirnventilatoren des Läufers, 6 die über den Rücken des Ständereisens verteilten Einströmungstaschen der Kühlluft, 7 die radialen Kühlschlitze des wirksamen Ständereisens, 8 die Ausströmungskammern der Kühlluft.

An beiden Flanken sind im Ständergehäuse verhältnismäßig große Öffnungen 9 angeordnet, vor welchen sich die beiden Kühlerelemente 10 und 11 mit ihren Breitseiten befinden. Zufolge dieser Lage und der Schrägstellung der Kühler zu der Horizontalebene nehmen die Kühler nur eine geringe seitliche Ausladung der Maschine für sich in Anspruch.

Nachdem die Kühlluft den Kühler verlassen hat, wird sie erfindungsgemäß nach oben und unten in zwei Zweige 12 und 13 gescheitelt. Beiderseits führt der obere Zweig 13 zu einem Kanal 15 am Rücken des Ständers, der untere Zweig 12 zu einem Kanal 14. Der Rückenkanal 15 überquert die Stirnkammer an der Überleitung 16, also an einer Stelle, wo er weder die Zugänglichkeit zu den Schleifringen noch die Bedienung der Kühlerenden behindert, und tritt oben in die seitliche Haube 17 ein, von wo die Kühlluft durch den Stirnventilator 5 den Einströmungstaschen 6 des Gehäuses erneut zugeführt wird. Der untere Rückweg 14 beansprucht keine weiteren Verschalungen für sich, sondern liegt unmittelbar in der Grundplatte und mündet von unten her in die Haube 17.

Bei dem gewählten Beispiel ist angenommen, daß für beide Zweige 12 und 13 des seitlichen Luftkanals ein gemeinsamer Rückkühler angeordnet ist. Es können aber auch beide unabhängig voneinander je einen besonderen Kühler enthalten, etwa in der Weise, daß nach Abb. ia die Zweige 12 und . an der Scheitelungsstelle durch eine Zwischenwand in der horizontalen Querachse der Maschine bis zum Kühler voneinander getrennt wären. An dem Wesen der Erfindung

wird auch nichts geändert, wenn die Kühlluft im umgekehrten Sinn als angegeben durch die Maschine strömt.

In den Abb. 2a und 2b ist angenommen, daß die Kühlung der beiden Endgürtel des Ständers nach dem Vorbild der zuerst beschriebenen Anordnung durchgeführt ist, so daß sich die Wiederholung der Beschreibung an dieser Stelle erübrigt, während . der Mittelgürtel durch den von einem Vertikalmotor 18 angetriebenen Ventilator 19 belüftet wird. Die Luft strömt von einer zentralen Ringkammer 23 links und rechts in Einströmungstaschen 20, von dort in die radialen Kühlschlitze 7 des wirksamen Ständereisens und verläßt letzteres durch Ausströmungstaschen 2r über einen Ringkanal 22. Dieser ist an beiden Maschinenflanken nach den Rückkühlern 10, Ii zu offen, so daß die Kühlluft in den allen Kühlgürteln gemeinsamen Seitenkanal übergehen kann. Der Kühler besteht beiderseits aus zwei Teilkühlern, von denen hier nur der obere Teil 11 der Raumausnutzung wegen schräg, der untere Teil 10 jedoch vertikal gestellt ist.

Bei dem dargestellten Beispiel der Abb. 2 erfolgt die Rückführung der Kühlluft von dem Mittelgürtel zu dem Fremdventilator nur durch einen Zweig des Seitenkanals, nämlich den nach oben gerichteten Zweig 13.

Es ist jedoch ohne weiteres angängig, den

. unteren Zweig des Seitenkanals ebenfalls für die Rückführung der Luft des Mittelgürtels heranzuziehen, wenn am Ausgang dieses Zweiges eine Umleitung zum Rückenventilator 19 vorgesehen wird oder in diesem Zweig ein zweiter Ventilator wirksam ist.

Es ist auch ohne weiteres verständlich, daß bei Anwendung des nach oben und unten gescheitelten Seitenkanals entsprechend der Erfindung nun keine Schwierigkeiten bestehen, weitere Unterteilungen der Ständerlänge in mehrere, zumindest innerhalb der Maschine voneinander getrennt gehaltene Kühlgürtel

4-5 vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche:

i. Kühleinrichtung für elektrische Maschinen, bei welcher die Kühlluft am äußeren Umfang verzweigt über unmittelbar seitlich an der Maschine angeordnete, mit dieser eine bauliche und konstruktive Einheit bildende Rückkühler im Kreislauf zurückgeleitet wird und der Druckabfall der Kühlluft im Kühler durch eine kleiner als die Höhe der Lufteintrittsöffnung bemessene Tiefe des Kühlers gering gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen Kühler (10, 11) mit ihren Breitseiten vor Durchtrittsöffnungen des Maschinengehäuses an dessen Flanken angeordnet sind und die Kühlluft von dort einesteils in einem nach oben zum Rücken und anderenteils in einem nach unten zum Fundament der Maschine verlaufenden Teilzweig der Rücklaufbahn geführt ist.
2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, • dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Ständers der nach oben führende Teilzweig über einen am Rücken verlaufenden Kanal, der nach unten führende Teilzweig über einen in der Grundplatte oder im Fundament verlaufenden Kanal mit den Stirnkammern der Maschine verbunden ist.
3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einigen oder in allen Kühlgürteln des Ständers die nach oben und unten führenden Teilzweige der Rücklaufbahn oder einzelne dieser Zweige Fremdventilatoren enthalten.
4. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben und unten führenden Teilzweige der Rücklaufbahn für jeden Kühlgürtel des Ständers gesondert oder für einige oder alle Kühlgürtel gemeinsam sind.
5. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Zweige jeder Rücklaufbahn ein gemeinsamer seitlicher Rückkühler an der Vereinigungsstelle dieser Zweige angeordnet ist.
6. Kühleinrichtung nach den An-Sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zweig ein Rückkühler angeordnet ist.
7. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken der unmittelbar seitlich an das Maschinengehäuse angebauten Rückkühler oder Teile von ihnen schräg zur Horizontalebene gestellt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen