DE878400C - Belueftung elektrischer Geraete und Maschinen mit deren Inneres durchfliessenden Kuehlluftstroemen - Google Patents

Description

• Belüftung elektrischer Geräte und Maschinen mit deren Inneres durchfließenden Kühlluftströmen Es ist bereits bekanntgeworden, aus Teilkondensatoren bestehende Kondensatoren zu belüften, indem man I#,ühlluft-durch die Zwischenräume zwischen den Teilkondensatoren strömen: läßt. Da mit Rücksicht auf die Spannungen die Teilkondensatoren verhältnismäßig große Abstände voneinander haben, sind große Lüfterleistungen. erforderlich, um die Kühlluft mit großer Geschwindigkeit durch die genannten Zwischenräume zu befördern und damit eine ausreichende Kühlung zu erzielen. Dieser ,Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß nahe den elektrisch bzw. magnetisch wirksamen Teilen des Gerätes. Luftstrahlen austreten und die Kühlluft mindestens zum Teil ansaugen sowie daß im folgenden. die Mischluft nahe an den genannten Teilen vorbe`rstreicht. Auf diese Weise gelingt es bei geringer Lüfterleistung und kleinen:. Reibungsverlusten der Luftströme innerhalb des Gerätes eine gute Kühlung zu erzielen. Der Ouerschnitt,der für die Luftstrahlen erforderliehen Zuleitungen fällt außerdem wesentlich geringer aus als derjenige für die- sonst notwendigen Kühlluftleitungen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung @dargestellt. Die Fig. z bis 3 lassen erkennen, wie bei einem aus Teilkondensatoren i aufgebauten Kondensator die die . Luftstrahlen erzeugende Druckluft durch einen -unterhalb- -des Kondensators befindlichen Druckraum 2 zugeführt wird: An diesem Druckraum sind die Rohre 3 angeschlossen, mit deren Hilfe die Druckluft in die Zwischenräume 4 zwischen: den Teilkondensatoren hineingeleitet wind. Die Luftstrahlen treten aus den Rohren 3 durch idüsenförmi;ge Öffnungen 5 aus, die in Eiig. 4 in vergrößertem Maßstab dargestellt sind. An dien Austrittsöffnungen der Kühlluft sind zweckmäßigerweise Leitkörper 6 und/oder Leitflächen 7 zur Führung der durch die Luftstrahlen angesaugten Kühlluft vorgesehen. Die Strömungswege der angesaugten Kühlluft sind in den Figuren durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Die genannten Leitteile können mindestens teilweise von den gekühlten Flächen, also hier beispielsweise von den Wänden der Teilkondensatoren gebildet werden. Als Druckluftleitungen können handelsübliche Rohre mit auswechselbar befestigten Strahldüsen von vorbestimmten Strömungseigenschaften Verwendung finden. Sind Flächen zu kühlen, die unter Spannung gegeneinander oder .gegen Erde stehen, so wird. vorteilhaft die Druckluftzuleitung an Erde gelegt und (die die Austrittsöffnungen der Luftstrahlen tragenden, Teile, z. B. Stutzen, aus Isolierstoff, wie Porzellan oder Hartpapier, hergestellt. Auch die, angeführten Leitteile bestehen dann vorzugsweise aus Isolierstoff. Die Eig: 5 bis, 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Es handelt sich um einen aus mehreren Teilkondensatoren 8 bestehenden Hochspannungskondensator. Die Zuführungsrohre 9 für die Druckluft sind hier etwas schräg gestellt, um die Luftstrahlen nahe an die zu kühlenden Flächen heranzubringen und schräg gegen diese :zu blasen. In Eig. 7 ist die Strahldüse lo mit Leitflächen i i zur Führung 'der angesaugten Kühlluft wieder im vergrößerten Maßstab dargestellt. Wie den Fig. 8 bis io zu entnehmen ist, kann auch eine Düsa 12 benutzt werden, die durch eine Verformung des Endes des die Druckluft führenden Rohreis geschaffen wurde. Diese Düse besitzt eine sehr enge, aber breite Öffnung 13. Vorzugsweise sind .die Luftaustrittsöffnungen bzw. die Düsen der Form der zugehörigen: zu kühlenden Flächen angepaßt. Beispielsweise wird ein flacher rechteckiger Düsenquerschnitt einer ebenen Kühlfläche und ein hohlzylüindrischer Düsenquerschnitt einer zylindrischen Kühlfläche zugeordnet, wie die Fig. i i bis 13 erkennen lassen. Hierbei wird ein zylindrischer Körper 14 gekühlt, indem Luftstrahlen mit Hilfe der Düse 15 ausgeblasen werden. Die zuletzt be-?schriebenen Düsen können beispielsweise dann verwendet werden, wenn gemäß Fig. 14 ein Trockentransformator 16 mit Röhrenspulen 1,7 dadurch gekühlt wird, idaß Luftstrahlen mit Hilfe der Rohrleitungen 18 und i9 nähe an die elektrisch wirksamen Teilei 'des Geräteas herangeführt werden. Die Luftstrahlen fließen in lotrechter Richtung zwischen den Spulten nach oben, und saugen .im Sinne des natürlichen Auftriebs der erwärmten Luft Kühlluft von unten an. Es strömt daher reichlich aus Kühlluft und Luftstrahlen gebildete Mischluft nahe an den erwärmten Röhrenspulen vorbei und kühlt diese. Eine weitere-Anwendung -der Erfindung kann den Fig. 15 und 16 entnommen werden, die die Belüftung einer Stromwendermaschine erkennen lassen. Hierbei zeigt die Fiig. 15 auf der linken Seme einen Schnitt A-B und auf der rechten Seite einen Schnitt C-D durch die Fig. 16. Zur Kühlung .der elektrischen Maschine werden. hier einerseits Luftstrahlen bzw. Druckluft und andererseits in üblicher Weise von außen der Maschine zufließende Kühlluft verwendet. Die Druckluft wird hier zum Teil durch die hohl ausgebildete Welle 2o dem Läufer der Maschine zugeleitet. Die Hohlwelle besitzt im Bereich des Läufereisenkörpers 21 der Maschine öffnungen 22, in denen Rohre 2@3 eingesetzt sind, durch,die IDruekluft den üblichen queraxialen Schlitzen 24 des Läufer- und des Ständereisenkörpensizuströmt. Diedadurch gebildeten Luftstrahlen saugen Kühlluft in dass Maschineninnere, wie wieder idurch gestrichelte Pfeile angedeutet wurde. Die Mischluft fließt über Läufer, Luftspalt und Ständer mach außen. Die Druckluft wird durch einen besonderen, außerhalb .der Maschine befindlichen Lüfter, z. B. reinen mehrstufigen Hochdrucklüfter, erzeugt. Parallel dem idurch die Hohlwelle in die Maschine eintretenden. Druckluftstrom werden andere über die Rohre 2,5 der Oberfläche des Strom-#vendersi 26 zugeführt. Die durch diese Druckluft hervorbrachten Luftstrahlen treten wieder .durch,diizenförmi@ge Öffnungen' 27 aus und saugen .durch .im stromwenderseitigen Lagerschild 2&,befindliche Öffnungen 29 Kühlluft von außen an. Schließlich sind noch Leitungen 30 und 31 vorhanden, die für die Kühlung den Läufer- und ;egebenenfalls Ständerwickelköpfen Druckluft zuleiten. Die letztgenannten Zuleitungen sind im vorliegenden Fall an die Hohlwelle angeschlossen. Die Belüftung einer Stromwendermaschine kann auch in deren den Fiig. 17 und i8 ,dargestellten Art erfolgen. Hierbei zeigt tdie Fig. 17 einen Schnitt längs -der Ebene A-B der Fig. 18. Die Luftstrahlen strömen ,denn Ständear 32 und dem Luftspalt 33 der Maschinen ;aus zwei konzentrisch zur Maschinenachse liegenden Hohlre bteilen 34 zu oder einem ganzen Hohlring, deren bizw.dessen Querschnitt von der Eintrittsstelle bzw. von Iden Eintrittsstellen 35 der Druckluft zu der davon am weitesten abliegenden Stelle bzw. Stellen stetig abnimmt. Aus dem hohlen. Ring bzw. den Ringteilen werden, auch der Oberfläche des Stromwenders 36 Luftstrahlen zugeführt. Aus der hier wieder vorgesehenen Hohlwelle 37 gelangen Luftstrahlen nur zu den, vom Stromwender abliegenden Wickelköpfen 38 des Läufers 39. Mit besonderem Vorteil werden. die Stellen sonst größter Erwärmung, d. h. Stellen größter Belastung durch Verlustwärme bzw., die Oberflächenteile der elektrisch oder magnetisch am höchsten belasteten Maschinenheile durch die Luftstrahlen beaufschlagt. Es. handelt sich dabei vor allem um hochbeanspruchte Wicklungsteile oder um die nahe an einzelnen Kohlebürsten liegenden Teile des Stromwenders. Ist keine hohle Welle vorhanden, idann kann auch eine hohl ausgebildete Nabe edier Kanäle in der Nabe zur Zuführung von Druckluft verwendet werden. Mit besonderem Vorteil wird die Druckluftzufuhr selbsttätig in Abhängigkeit von :der Temperatur innerhalb des Gerätes bzw. :der Leistung geregelt, insbesondere eingeschaltet und abgestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Belüftung elektrischer Geräte und Maschinen mit deren Inneres durchfließenden Kühlluftströmen, dadurch gekennzeichnet, daß nahe den elektrisch bzw. magnetisch wirksamen Teilen des Gerätes Luftstrahlen austreten und die Kühlluft- mindestens zum Teil anisaugen sowie daß im folgenden die Mischluft nahe an den genannten Teilen vorbeistreicht. 2. .Belüftung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen der Luftstrahlen der Oberflächenform der gekühlten Geräteteile angepaßt sind. 3. Belüftung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Rohrleitungen in dass Innere des Gerätes eingeführte Druckluft beim Austritt durch Düsen die Luftstrahlen bildet. 4.. Belüftung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieDüsen auswechselbar sind. 5. Belüftung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß beim Anblasen von unter Spannung stehenden Geräteteilen mit Luftstrahlen deren Zuleitungen an Erde liegen, während :deren ,die Austrittsöffnungen tragenden Teile, z. B. Düsen, aus Isolierstoff bestehen:. 6. Belüftung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Austrittsöffnungen ,der Luftstrahlen Leitteile zur Führung der Kühlluft vorgesehen sind. 7. Belüftung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitteile mindestens teilweise .aus Isolierstoff bestehen. B. Belüftung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitteile mindestens teilweise durch Geräteteile, insbesondere elektrisch bzw. magnetisch wirksame Teile des Gerätes, gebildet werden.. g. Belüftung nach Anspruch i bi=s 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austrittsöffnungen der Luftstrahlen nahe an den Stellen größter Belastung durch Verlustwärme befinden. io. Belüftung nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, :daß die Druckluftzufuhr selbsttätig in Abhängigkeit von der Temperatur innerhalb des Gerätes bzw. der Leistung geregelt, insbesondere eingeschaltet und abgestellt wird. i i. Belüftung nach Anspruch i bis. io, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung von Trockentransformatoren oder aus zwei oder mehr Teilkondensatoren beistehenden Kondensatoren Luftstrahlen und Kühlluftströme innerhalb des Apparates im wesentlichen lotrecht nach oben gerichtet sind. 12. Belüftung nach Anspruch i i, daidurch gekennzeichnet, daß die Druckluft dem Apparat aus einem unterhalb davon befindlichen. Druckraum zugeführt wird. 13. Belüftung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung elektrischer Maschinen die: Druckluft mindestens teilweise,durch idie hohl ausgebildete Welle bzw. Läufernabe zugeführt wird: 1q.. Belüftung nach Anspruch i biss io oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung elektrischer Maschinen die Luftstrahlen dem Ständer und Luftspalt aus einem konzentrisch zur Maschinenachse liegenden. hohlen Ring zuströmen. 15. Belüftung nach Anspruch. 14., dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des hohlen Ringes von, ,der Eintrittsstelle bzw. den Eintrittsstellern: :der Druckluft in ihn etwa: zu der davon am weitesten abliegenden Stelle bzw. Stellen vorzugsweise stetig verringert.