DE632854C - Oberflaechengekuehlte elektrische Maschine - Google Patents
Oberflaechengekuehlte elektrische MaschineInfo
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- DE632854C DE632854C DES108025D DES0108025D DE632854C DE 632854 C DE632854 C DE 632854C DE S108025 D DES108025 D DE S108025D DE S0108025 D DES0108025 D DE S0108025D DE 632854 C DE632854 C DE 632854C
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
- H02K9/18—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the external part of the closed circuit comprises a heat exchanger structurally associated with the machine casing
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- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
Ih der Elektrotechnik werden häufig geschlossene Maschinen verwendet, um das Eindringen
von Staub und Verunreinigungen in das Maschineninnere zu verhindern. Um bei derartigen Maschinen eine Abfuhr der Verlustwärme
zu erzielen, wird häufig über die Oberfläche mit Hilfe eines von der Maschine
angetriebenen Lüfters ein Luftstrom geblasen, welcher die Kühlung der Maschine bewirkt.
Da sich ergeben hat, daß bei gewöhnlichen oberflächengekühlten elektrischen Maschinen
zwar der Ständer der Maschine verhältnismäßig günstig gekühlt wird, dagegen die Abkühlung
des Läufers verhältnismäßig schlecht ist, hat man auch bereits Maschinen gebaut,
bei denen im Innern ein Kühlluftstrom umgewälzt wird, der die im Läufer entstehende
Verlustwärme an die Außenfläche der Maschine abführt. Es sind auch bereits Maschinen
bekanntgeworden, bei denen ein besonderer aus Kühlelementen, Rohren o. dgl. bestehender Rückkühler vorgesehen ist, durch
den einerseits der Innenluftstrom der Maschine hindurchfließt und der andererseits
vom Außenluftstrom der Maschine bespült ist. Bei einer bekanntgewordenen Maschinenbauart
wird der Rückkühler für den Innenluftstrom der Maschine durch eine Reihe von Kühlrohren gebildet, die zwischen an dem '
Maschinengehäuse vorgesehenen Kühlrippen liegen und in das Maschinengehäuse derart
eingegossen sind, daß sie die beiden Stirnkammern der Maschine miteinander verbinden.
Gewissermaßen sind bei dieser bekannten Maschine die Kühlrippen für den Ständer und
der Luftkühler für den Innenluftstrom ineinandergeschachtelt.
Diese bekannte Maschinenbauart ist verhältnismäßig ungünstig insofern, als die Herstellung
des Maschinengehäuses mit den eingegossenen Kühlrippen große Schwierigkeiten bereitet. Das gesamte Gehäuse kann nur als
Gußstück hergestellt werden, dessen Herstellung wegen der vor dem Guß in die
Form einzulegenden fertigen Rohre erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Auch in kühltechnischer
Hinsicht ist die bekannte Anordnung nicht besonders günstig, weil die Kühlrippen
sich^ in erheblichem Umfang auf Teile des Maschinengehäuses erstrecken, die von dem
der Erwärmung unterworfenen Ständereisenpaket weit entfernt sind, so daß sie auch
wenig zur Wärmeabfuhr beitragen können, während andererseits im Bereich des Eisenblechpaketes
selbst die von den Kühlrippen gebildete Kühlfläche infolge der zwischen den Rippen vorhandenen Rohre stark begrenzt ist.
Weiter ist eine Maschinenkonstruktion mit einem besonderen Rückkühler für den Innenluftstrom
bekanntgeworden, bei der der Rückkühler an der Stirnseite der Maschine in dem
Lagerschild angeordnet ist. Bei der bekannten
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dipl-Ing. Dr. Herbert Weißheimer in Nürnberg.
Maschine werden sowohl der durch das Innere der Maschine kreisencle" Luftstrom wie der
durch den Rückkühler geführte Außenluft-.
"strom durch nebeneinanderliegende Kanäle"-am
Umfang des Ständers geführt, derart, äa&,
das Ständergehäuse teilweise direkt durS^j
den Außenluf tstrom, teilweise' durch den rücli'- '*·
gekühlten Innenluftstrom gekühlt wird.
Da bei dieser bekannten Anordnung also ίο die Wärmeabfuhr von dem das Blechpaket
enthaltenden Ständergehäuse nur teilweise durch den Außenluftstrom' erfolgt, ist die
Ständerkühlung verhältnismäßig ungünstig. . Außerdem weist die bekannte Anordnung
noch den Nachteil auf, daß der Lagerschild ein kompliziertes Gußstück darstellt, das verschiedene
Gruppen von Kühlkanälen aufweist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht noch darin, daß es praktisch
unmöglich ist, dem Maschinenlüfter einen großen Durchmesser zu geben, der die.Erzeugung
eines hohen statischen Druckes gestattet.
Nach der Erfindung wird eine wesentlich vorteilhaftere Ausbildung von oberflächengekühlten
elektrischen Maschinen, bei denen die 'Ständerverlustwärme im wesentlichen an Kühlrippen des Gehäuses, die Lauferverlustwärme
an besonderen, vom Innenluftstrom der Maschine durchflossenen Kühlefelementen
abgeführt werden, dadurch erzielt, daß das Maschinengehäuse in dem Bereich, in dem
es das Eisenblechpaket eng umschließt, lediglich mit Kühlrippen versehen ist, um die im
Ständerblechpaket entstehende Wärme abzuleiten, während seitlich neben den Kühlrippen
zwischen diesen und dem Lagerschild allein die Kühlelemente für die Rückkühlung des
Innenluftstromes auf einer oder beiden Maschinenseiten
angeordnet werden.
Bei der Ausbildung von Maschinen nach der Erfindung werden die erwähnten Nachteile
der bekannten Maschinen vermieden.
Ein besonders vorteilhafter Zusammenbau der Maschine ergibt sich dadurch, daß der
Kühler auf einem vorzugsweise zwischen Lagerschild und Ständergehäuse angeordneten,
einsetzbaren Zwischenteil vorgesehen ist. Vor dem Zusammenbau der Maschine kann dann der Kühler auf dem Zwischenteil
befestigt werden, woraufhin der Zwischenteil zusammen mit dem Kühler an die Maschine
angebaut wird. Überdies kann der Zwischenteil mit dem Kühler nachträglich an ein
normales Maschinenmodell zwecks Erhöhung . der Kühlwirkung angebaut werden. In diesem
Fall befinden sich die Luftein- und -austrittsöffnungen auf dem Zwischenstück. Die Luft-.
eintrittsÖffnungen in den Kühler sind beispielsweise
an die Druckseite eines Ventilators angeschlossen. Die Luftaustrittsöffnungen.aus
dem Kühler liegen etwa über den Wicklungsköpfen der Maschine.
Der Kühler kann aus zwischen Ein- und pAustrittsÖffnungen vorgesehenen Kühltaschen
!er Kühlrohren bestehen, in denen dieKühleine
Umlenkung von ungefähr i8o°
Jifit eine Umlenkung von ungefähr i8o er-Sfährt.
Es ist aber auch die Anordnung anderer Kühlgefäße möglich.
Befindet sich der Kühler auf der entgegengesetzten Maschinenseite wie der Außenlüfter,
so braucht bei der Ausbildung des Kühlers keine allzu große Rücksicht auf die Ablenkung
der über den Ständerrücken geblasenen Außenkühlluft genommen werden. Zweckmäßig ist es jedoch, die Kühlflächen
dieses Kühlers schräg zur Maschinenachse verlaufen zu lassen, wodurch eine verhältnismäßig
große, von der Außenluft bestrichene Kühlfläche erzielt wird.
Befindet sich der Kühler auf der Seite des Außenlüfters, so werden in ihm Durchtrittsöffnungen
vorgesehen, deren Querschnitt dem Querschnitt der Kanäle zwischen den Rippen der Maschine entspricht. Besonders zweckmäßig
ist es, die Kühltaschen des Kühlers in ihrem Querschnitt ungefähr gleich dem der
Rippen des Motors auszubilden.
Ohne das Wesen der-Erfindung zu beeinträchtigen,
können auch zwei Kühler vorge- go sehen sein, von denen der eine auf der einen
Maschinenseite, der andere auf der anderen Maschinenseite angeordnet· wird.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert Werden. ■
In Fig. ι ist eine Maschine gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
in Fig. 2 im Querschnitt an der Stelle A-A der Fig. 1 dargestellt.
Fig. 3 zeigt den den Kühler tragenden Zwischenteil von oben gesehen in einer Ebene
ausgebreitet.
Das Ständergehäuse 1 ist mit Rippen 2 versehen, zwischen denen der Aüßenkühlluftstrom
3 hindurchgebläsen wird. Der Außenkühlluftstrom wird durch den auf der einen
Maschinenseite angeordneten Ventilator 4 angetrieben. Auf der anderen Seite der Maschine
zwischen dem Ständergehäuse 1 und dem Lagerschild 5 ist der Zwischenteil 6 vorgesehen,
auf dem der Kühler 7 angeordnet ist. Der Kühler besteht, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, aus einzelnen auf dem Zwischenteil
aufgeschweißten, vorzugsweise aus Blech bestehenden Kühltaschen, in die durch Eintrittsöffnungen
70 der Innenkühlluftstrom 8 eintritt und durch etwa über den Wicklungsköpfen 9 angeordneten Austrittsöffnungen ι ο
wieder austritt. Zur Umwälzung des Innenkühlluftstromes 8 ist der Lüfter 11 vorgesehen,
der die Innenluft durch die hohl ausgebildete Maschinenwelle 12 ansaugt und sie in den
6B2854
Kühler 8 drückt. Nach Bespülen der Wicklungsköpfe 9 wird die Innenkühlluft durch die
Durchtrittsöffnungen im Läuferinnern zu den anderen Wicklungsköpfen 13 geführt. In dem
diese Wicklungsköpfe enthaltenden Raum ist1 die mit der Maschinenwelle umlaufende Leitwand
14 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung
mit zwei Innenlüftern und zwei je auf einem Zwischenteil angeordneten, zwischen Lagerschild und Ständergehäuse vorgesehenen
Kühlern. Um keine Behinderung des vom Außenlüfter 4 über die Rippen 2 des Ständergehäuses
ι geblasenen Außenkühlluftstromes 3 durch den auf dieser Seite auf dem Zwischenteil
15 angeordneten Kühler 16 hervorzurufen,
besitzt der Kühler 16 gleichen Querschnitt wie die Ständerrippen. Auf der anderen
Maschinenseite ist auf dem Zwischenteil 17 der Kühler 18 vorgesehen. Dieser Kühler ist
in Fig. 5 von oben gesehen in einer Ebene ausgebreitet dargestellt. Wie ersichtlich, sind
die Kühlflächen der Kühltaschen schräg zur Maschinenachse angeordnet. Dadurch wird
eine verhältnismäßig große Kühlfläche und eine sanfte Umlenkung des Außenkühlluftstromes
erzielt. Zum Antrieb der Innenkühlluft bei der Maschine gemäß Fig. 4 sind die ■
beiden Innenlüfter 19, 20 vorgesehen. Wie ersichtlich, ergeben sich verhältnismäßig kurze
Innenkühlluftströme 21, 22.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung keineswegs auf Wechselstrommaschinen beschränkt,
sie kann ebensogut auch für Gleich-Strommaschinen Anwendung finden.
Claims (6)
- Patentansprüche:i. Oberflächengekühlte elektrische Maschine, bei der die Ständerverlustwärme im wesentlichen an Kühlrippen des Gehäuses, die Läuferverlustwärme an besonderen Kühlerelementen, die vom Innenluftstrom der Maschine durchströmt sind, abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (1) in dem Pereich, in dem es das Eisenpaket eng umschließt, lediglich mit Kühlrippen (2) versehen ist, um die im Ständerblechpaket entstehende Wärme abzuleiten, während seitlich neben den Kühlrippen zwischen diesen und dem Lagerschild (5) allein Kühlerelemente (7) für die Rückkühlung des Innenluftstromes auf einer oder beiden Maschinenseiten angeordnet sind.
- 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (7) auf einem vorzugsweise zwischen Lagerschild (5) und Ständergehäuse (1) angeordneten einsetzbaren Zwischenteil (6) befestigt ist.
- 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kühler für den Innenluftstrom mit Kanälen versehen sind, welche sich an die Kanäle zwischen den Rippen des Ständergehäuses ansehließen.
- 4. Maschine nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnungen (70) in den Kühler an die Druckseite eines Ventilators angeschlossen sind und die Luftaustrittsöffnungen (10) aus dem Kühler etwa über den Wicklungsköpfen (9) der Maschine angeordnet sind.
- 5. Maschine nach Anspruch 1 oder folgende, bei der ein Kühler für den Innenluftstrom nur auf der einen Seite der Maschine vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf der einen Seite der Maschine ein Innenlüfter (11) vorgesehen ist und die Hin- und Rückführung der Innenkühlluft zu der anderen Maschinenseite durch das Maschineninnere, insbesondere durch Durchtrittsöffnungen im Läufer, erfolgt.
- 6. Maschine nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflächen insbesondere desjenigen Kühlers, der auf der entgegengesetzten Seite wie der Außenlüfter an der Maschine angeordnet ist, schräg zur Maschinenachse verlaufen.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES108025D DE632854C (de) | 1933-01-22 | 1933-01-22 | Oberflaechengekuehlte elektrische Maschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES108025D DE632854C (de) | 1933-01-22 | 1933-01-22 | Oberflaechengekuehlte elektrische Maschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE632854C true DE632854C (de) | 1936-07-20 |
Family
ID=7528520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES108025D Expired DE632854C (de) | 1933-01-22 | 1933-01-22 | Oberflaechengekuehlte elektrische Maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE632854C (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE865614C (de) * | 1948-10-02 | 1953-02-02 | Siemens Ag | Schleuderluefter fuer umlaufende, insbesondere elektrische Maschinen |
US2783398A (en) * | 1953-09-25 | 1957-02-26 | Siemens Ag | Electric drive for ship winches |
US4897919A (en) * | 1986-10-27 | 1990-02-06 | Black & Decker Inc. | Method for producing a stamped substrate |
US5035049A (en) * | 1986-10-27 | 1991-07-30 | Black & Decker Inc. | Method for producing a stamped substrate |
DE19648455C2 (de) * | 1995-11-24 | 2003-09-25 | Toshiba Kawasaki Kk | Gekapselter Fahrmotor für elektrisches Schienenfahrzeug |
-
1933
- 1933-01-22 DE DES108025D patent/DE632854C/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE865614C (de) * | 1948-10-02 | 1953-02-02 | Siemens Ag | Schleuderluefter fuer umlaufende, insbesondere elektrische Maschinen |
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DE19648455C2 (de) * | 1995-11-24 | 2003-09-25 | Toshiba Kawasaki Kk | Gekapselter Fahrmotor für elektrisches Schienenfahrzeug |
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