DE741240C

DE741240C - Elektrische Maschine mit Durchzugkuehlung

Info

Publication number: DE741240C
Application number: DES136519D
Authority: DE
Inventors: Hubert Koerner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1939-03-29
Filing date: 1939-03-29
Publication date: 1943-11-08

Description

Elektrische Maschine mit Durchzugkühlung Die Erfindung betrifft elektrische Maschinen (insbesondere mit stehender Welle) mit einem im Verhältnis zur wirksamen axialen Maschinenlänge großen Läuferdurchmesser und mit einer Durchzugkühlung in der Weise, daß das Kühlmittel aus dem Innern des Maschinengehäuses in einen radial anschließenden Abflußkanal abströmt. Bei bekannten Ausführungen solcher Maschinen ist die Durchzugkühlung derart, daß die Kühlluft aus dem Innern der Maschine durch Kühlschlitze des aktiven Ständereisens in einen zwischen diesem und dem Maschinengehäuse angeordneten Hohlraum und von dort in einen das Gehäuse außen ringsherum umgebenden Kanal gelangt und dann dem anschließenden, in- radialer Richtung der Maschine verlaufenden Abluftkanal zufließt: Die Anordnung des Ringkanals bedingt, daß der gesamte Durchmesser der Maschine größer ausfällt, als er nach den sonstigen Anforderungen (wie Festigkeit, Drehmoment, Übertragung der Last des oberen Armsternes auf die Fundamente usw.) zu sein brauchte, d. h. der Ringkanal ergibt, zumal in Anbetracht des im Verhältnis zur wirksamen axialen Maschinenlänge großen Läuferdurchmessers, eine Verteuerung der Maschine und vergrößert und verteuert auch das Maschinenhaus, besonders wenn mehrere Maschinen nebeneinanderliie,gen. Wenn andererseits ein solcher Ringkanal fehlt und infolgedessen die Luft durch den obengenannten Gehäusehohlraum selbst dem Abluftkanal zuströmen muß, so ergeben sich in diesem leicht Luftstauungen.
NTach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das Kühlmittel dem Abflußkanal aus dem diesem entgegengesetzten Teil des Gehäuseinneren durch ringförmige Kanäle auf einem zur Welle etwa konzentrischen bogenförmigen 'Weg zugeführt wird, dessen Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des wirksamen Ständereisens. Die Kühlmittelkanäle liegen hierbei zweckmäßigerweise zu beiden Seiten des Läufers der ':Maschine, wobei ihr Innendurchmesser kleiner ist als derjenige des Luftspaltes der Maschine. Sie überdecken also vorzugsweise den wirksamen Teil des Läufers.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung, teilweise im Schnitt, dargestellt. Es bedeuten: i das Gehäuse der Maschine, 2 deren Ständerblechpaket, 3 dessen Wicklung, .l das den Läufer beispielsweise bildende Polrad mit den Polen, 5 die Lüfter, 6 die Welle, ; den oberen Armstern, 8 das obere Führungslager, 9 den Frischluftkanal, io den Abluftkanal, i i bekannte seitliche axiale Öffnungen in den Gehäusewänden, I2 Versteifungsrippen im Hohlraum des Gehäuses 1, 13 eine Luftabdeckung am oberen Armstern, 14., 1. Druckräume, in die die Frischluft durch die Lüfter 5 zunächst gefördert wird, 15, 15' die nach der Erfindung vorgesehenen, an die Räume 14, 14' außen angrenzenden ringförmigen Kanäle, 16 und 16' radiale Öffnungen im Gehäuse i.
Das Kühlmittel tritt in bekannter Weise von unten in die Maschine ein, wird von den Lüftern 5 angesaugt und in bekannter Weise in Druckräume 14, 1.1.' gefördert, die die Ständerwichelköpfe enthalten. Aus diesen gelangt es, wie es gleichfalls bekannt ist, durch die Polzwischenräume. und etwa vorhandene Kühlschlitze in den Polen und durch Kühlschlitze des Ständerblechpaketes -2 in den Hohlraum des Gehäuses i. Von dort tritt es durch die seitlichen Öffnungen i i in die Ringkanäle 15, 15' ein. Durch diese strömt das Kiihlinittel in der Umfangsrichtung, wie die Pfeile andeuten, in Richtung auf den Abluftkanal Io; es verläßt die Ringkanäle 15, 15' durch die Öffnungen 16', die es in radialer Richtung dein Kanal Io zuführen. Aus dem unmittelbar an diesen angrenzenden Teil des Gehäuses gelangt die Luft nicht auf dem Umweg über die Kanäle 15, 15', sondern unmittelbar durch Öffnungen 16 in den Abluftkalial. Die Durchtrittsöffnungen i i sind in diesem Teil des Gehäuses i entbehrlich.
Die dein Läufer d. zugekehrten Innenwandflächen der Kühlinittelkanäle 15, 15' können mit zur Führung des frischen Kühlmittels in radialer Richtung beitragen, indem sie nahe an den Läufer .a. heranreichen bzw. die in bekannter Weise an den Stirnflächen des Läufers sitzenden Lüfterfliigel überdecken: sie begrenzen so von außen die durch die Lüfter 5 führenden Kühlmittelwege.
Es ist nicht notwendig, daß, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, zwei Ringkanäle 15 und 15' vorhanden sind; bei geringerem Kühlmittelbedarf braucht vielmehr nur ein Ringkanal entweder über oder unter dein Läufer d. der Maschine angeordnet zu werden. Die Öffnungen II können auch durch einen zusammenhängenden Ringspalt ersetzt werden, der dadurch entsteht, daß die seitlichen Gehäusewände nicht bis an den Gehäusemantel reichen.
Die Erfindung eignet sich nicht nur für Maschinen mit Luftkühlung, sondern auch für solche mit anderem Kühlmittel.
Die Luftreibungsverluste fallen auch insofern kleiner als bei den bekannten Anordnungen aus, als die Ringkanäle 1`, t, von Querrippen völlig freigehalten werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Maschine (insbesondere mit stehender Welle) mit einem im Verhältnis zur wirksamen axialen -Maschinenlänge großen Läuferdurchmesser und mit einer Durchzugkühlung in der Weise, daß das Kühlmittel aus dein Innern des -Maschinengehäuses in einen radial anschließenden Abflußkanal abströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das abströmende Kühlmittel dem Abflußkanal (Io) aus dein diesem entgegengesetzten Teil des Gehäuseinnern durch ringförmige Kanäle (15. 15') auf einem zur Welle etwa konzentrischen bogenförmigen Weg zuggeführt wird, dessen Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des wirksamen Ständereisens (ä). Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Kühlmittelkanäle (15, 1 >") zu beiden Seiten des Läufers (d) der Maschine liegen, wobei ihr Durchmesser kleiner ist als derjenige des Luftspaltes der Maschine. 3. Elektrische Maschine nach Anspruch i oder 2 mit einem zwischen dein Ständereisen und Gehäuse angeordneten Hohlraum, in den das aus Kühlsclititzen des lamellierten Ständereisens entweichende Kühlmittel einströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel von dort - außerhalb des Bereiches des Abflußkanales (Io) - den ringförinigen hühlmittelkanälen (15, 15') durch seitliche. es in die Achsrichtung unilenkende Gehäuseöffnungen (ii) oder durch einen entsprechenden seitlichen Ringspalt des Gehäuses zuströmt und die ringförmigen Kühliiiittelkanäle durch Gehäuseöffnungen (i6') wieder verläßt, die es in radialer Richtung dein Abflußkanal (io) zuführen. Elektrische Maschine nach Anspruch r, a oder 3 mit vom Hohlraum des Gehäuses getrennten, die Ständerwickelköpfe enthaltenden besonderen Räumen, denen das Kühlmittel zuerst zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Kühlmittelkanäle (15, 15') außen an diese Räume (r4, i4') angrenzen. 5. Elektrische Maschine nach Anspruch.., deren Wickelkopfräumen das Kühlmittel in radialer Richtung am Läufer entlang zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandflächen der ringförmigen Kühlmittelkanäle (r5. 15') mit zu der radialen Führung des Kühlmittels beitragen, indem sie nahe an den Läufer (4.) heranreichen. 6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, deren Läufer an seinen Stirnflächen Lüfterflügel trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel (5) von den ringförmigen Kühlmittelkanälen (z5, 15') überdeckt werden.