DE913320C

DE913320C - OElleitflaeche fuer elektrische Apparate

Info

Publication number: DE913320C
Application number: DES3370D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Ernst Luebcke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-10-24
Filing date: 1941-10-24
Publication date: 1954-06-10

Description

Ölleitfläche für elektrische Apparate Bei in ölgefüllten Gefäßen angeordneten Transformatoren werden durch die im aktiven Eisen und Kupfer wirksamen elektrodynamischen und elektromagnetischen Kräfte störende Geräusche hervorgerufen. Untersuchungen ergaben, daß hierbei nicht allein Schwingungen von doppelter Netzfrequenz auftreten, sondern daß noch eine beträchtliche Anzahl von ungeradzahligen Oberwellen der doppelten Netzfrequenz hinzukommt. Diese geben den Transformatorgeräuschen einen derartigen Klangcharakter, daß sie vom Ohr leicht aufgenommen und als unangenehm empfunden werden. Ähnliche störende Geräusche treten auch bei anderen in ölgefüllten Gefäßen oder Gehäusen angeordneten elektrischen Apparaten oder Maschinen auf. Gemäß der Erfindung werden nun bei derartigen Apparaten die Ölleitflächen zur Geräuschverminderung herangezogen. Unter Ölleitflächen sind hier die innere Gefäß- bzw. Gehäusewand, Ölführungen zwischen einzelnen Spulen bzw. solche zwischen dem aktiven Teil od. dgl. der Maschine oder des Apparates und der Gefäß- oder Gehäusewand zu verstehen. Diese Leitflächen werden erfindungsgemäß zum Teil oder ganz aus einem in Flüssigkeiten schallverzehrend wirkenden Stoff hergestellt. Die Verwendung von porigen Stoffen für die Leitflächen ist bei der geringen Ölgeschwindigkeit aus strömungstechnischen Gründen wohl möglich; es macht jedoch Schwierigkeiten, derartige Leitflächen auch für tiefe Frequenzen wirksam zu gestalten. Eine beachtliche Herabsetzung der Schallschwingungen in Öl gelingt hingegen dadurch, daß ein in seiner Ausdehnung leicht veränderliches Luftvolumen geschaffen wird. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Leitflächen aus lufthaltigem, schallschluckendem Werkstoff, z. B. Watte, Asbest, Glaswolle, Schlackenwolle, Stroh, Holzschliffaser od. dgl., aufgebaut werden, der mit einem dünnen, ölbeständigen und luftundurchlässigen Stoff, z. B. ölfestem Gummi. Eisen- oder Bleiblech, verkleidet ist. Derartig ausgebildete Leitflächen «-erden eine um so stärkere Schallverzehrung hervorrufen, je größer die bei der betreffenden Störfrequenz erzielte Volumenänderung ist. Hierfür ist es zweckmäßig, den einzelnen Teilen der Oberfläche des luftundurchlässigen Stoffes solche Abmessungen zu geben, daß ihre Eigenschwingungsfrequenzen unter Öl möglichst genau mit der doppelten Netzfrequenz bzw. mit den ungeradzahligen Vielfachen der doppelten Netzfrequenz übereinstimmen. Die Anordnung derartiger Leitflächen wird zweckmäßig so vorgenommen, daß mehrere Leitflächen parallel zueinander und zur Ölströmungsrichtung und außerdem in der Ölströmunigsrichtung hintereinanderliegen. Auf diese Weise wird in dem ganzen Ölvolumen eine gleichmäßige, schallverzehrende Wirkung erhalten, so daß die Schallschwingungen nur mehr zu einem verschwindenden Bruchteil avf die äußere Gefäß- bzw. Gehäusewand übertragen werden können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Fig. i zeigt einen in einem Ölkessel i angeordneten Transformator 2. Ölführungen 3 sind hierbei in der Weise geformt und um den Transformator herum angeordnet, daß eine möglichst großflächige Bespülung der aktiven Eisen- und Wicklungsteile sowie der Kesselwand erzielt wird. Durch" Parallel-und Hintereinanderanordnung der Ölführungen wird, außerdem eine gleichmäßig gute Bespülung von Transformator und Kesselwand erreicht.
Fig. 2 zeigt die Anbringung der Ölführungen 3 in einem Kessel i mit nach außen führenden Kühlrohren 4. Wie ersichtlich, sind die Olleitflächen 3 in bezug auf das die Schallwellen erzeugende Transformatoreisen 2 derart gestaffelt angeordnet, daß die Schallwellen auf ihrem Weg von dem aktiven Teil 2 zur Gefäßaußenwand zumindest einmal auf eine solche ölleitfläche treffen.
In Fig.3 ist eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Ölführung im Schnitt veranschaulicht. Das Innere 5 besteht aus lufthaltigem Werkstoff. Außen ist eine Verkleidung 6 aus einem dünnen, ölbeständigen und luftundurchlässigen Werkstoff vorgesehen. Diese Verkleidung ist so dicht, daß die ganze Ölführung öldicht ist. Das wird hier am besten durch Verschweißung der dünnen Verkleidungsbleche erreicht. Dabei brauchen nur Spuren von lufthaltigen Stoffen innerhalb der Ölführungen enthalten zu sein, weil sich bei einer Bewegung der Oberfläche dieses Körpers innerhalb der Ölführungen verhältnismäßig große Amplituden der Luftschwingung einstellen.
Die Abstimmung der Leitflächen auf die einzelnen Frequenzen läßt sich am einfachsten bei den Flächen durchführen, die keine starke Krümmung haben. Hierbei ist es nicht unbedingt nötig, die einzelnen Ölführungen vollständig Luft- und öldicht zu schweißen, sondern es genügt auch, mit einer Reihe von Punkten eine einigermaßen feste Begrenzungsfläche zu erzielen. Gegebenenfalls können diese Begrenzungslinien noch dadurch verfestigt «-erden, daß oberflächlich ein Blechstreifen aufgepunktet wird.
In Fig. 4 ist die Ausbildung einer derartigen Ölführung 7 beispielsweise veranschaulicht, bei der je ein Blechteil zu Frequenzen von 10o, 300, 700 und goo Hz bei einer Netzfrequenz von 5o Hz zu besonders starken Schwingungen erregt wird. Für die Frequenz von 5oo Hz sind zwei derartige Flächen vorgesehen, weil die fünfte Oberschwingung der doppelten Netzfrequenz häufig viel stärker im entstehenden Geräusch vertreten ist und deshalb auch stärker gedämpft werden muß.
Außer den gezeigten Ölführungen können auch die bei Transformatoren mit Scheibenspulen zwisehen diesen angeordneten Führungen aus schallverzehrendem Stoff hergestellt werden. Ferner kann auch die Wand des Ölkessels aus dem gleichen Stoff bestehen. Mit Rücksicht auf den Wärmeaustausch ist es jedoch zweckmäßig, nur einen Teil der Kesselwand in der Weise nach der Erfindung auszugestalten.
Die Erfindung ist auch bei elektrischen Maschinen und Apparaten anwendbar, die in mit anderen Flüssigkeiten gefüllten Gefäßen bzw. Gehäusen angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt als Ausführungsbeispiel eine ölgefüllte elektrische Maschine. Hierbei ist der Läufer mit 8, der Ständer mit 9 bezeichnet. Der Propeller io treibt die Kühlflüssigkeit durch den Luftspalt, Kanäle i i im Läufer und gegebenenfalls im Ständer im geschlossenen Kreislauf. Zur Führung des Ölstromes sind Leitflächen 12 und 13 vorgesehen, die gemäß der Erfindung wieder aus schallverzehrendem Stoff bestehen oder mit einem solchen bedeckt sind. Auch Teile 1q. der Gehäusewand 15 können in ähnlicher Weise ausgestaltet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ölleitfläche für elektrische Apparate oder Maschinen, insbesondere Transformatoren, die in ölgefüllten Gefäßen oder Gehäusen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Teil oder ganz aus einem in Flüssigkeiten schallverzehrend wirkenden Stoff besteht.
2. Ölleitfläche nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als schallverzehrender Stoff ein lufthaltiger Werkstoff, z. B. Watte, Asbest, Glasvolle, Schlackenwolle, Stroh oder Holzschliffaser, verwendet wird, der mit einem dünnen, ölbeständigen und luftundurchlässigen Werkstoff, z. B. ölfestem Gummi, Eisen- oder Bleiblech, verkleidet ist.
3. Ölleitfläche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung den lufthaltigen Werkstoff öldicht einschließt.
4. Ölleitfläche nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Schweißung miteinander verbundener Verkleidungen.
5. Ülleitfläche nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die aus schallverzehrendem Stoff bestehenden Ölleitflächen selbst oder deren Verkleidungen unter Öl Eigenschwingungszahlen von doppelter Netzfrequenz bzw. einem ungeradzahligen Vielfachen der doppelten Netzfrequenz aufweisen.
6. Ölleitfläche nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur Spuren von lufthaltigem Stoff enthält.
7. Apparat oder Maschine mit Ölleitflächen nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus schallverzehrendem Stoff bestehende ölleitflächen parallel zueinander und zur Ölströmungsrichtung angeordnet sind. B. Apparat oder Maschine mit ölleitflächen nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ölleitflächen in der Ölströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind. g. Apparat oder Maschine mit Ölleitflächen nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölleitflächen derart gestaffelt sind, daß die Schallwellen auf ihrem Weg vom aktiven Teil zur Gefäßaußenwand zumindest einmal auf eine solche Ölleitfläche treffen.