NO133917B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en luftkjølt roteren-

de vekselstrømmaskin som består av en rotor med aksel og lågere,

en laminert statorkjerne som omgir rotoren, et hus av korrugert platemateriale som omgir statorkjernen, hvor aksialt forløpende, hule kjøleribber som er i kraftoverførende forbindelse med sta-tork jernen, er blitt formet i og med korrugeringen og er direkte forbundet med hverandre over mellomliggende, tangentialt forlø-pende partier av husets korrugerte platemateriale, idet disse er i varmeledende kontakt med statorkjernens ytterside, og kjølerib-bene, i det minste delvis, avgrenser hver sin indre, aksialt forløpende kjølekanal som kommuniserer med minst én i rotorkjer-

nen utformat kjølekanal, og hvor statorkjernens nødvendige mekaniske forbindelse med maskinfundamentet ved fullt maskinmoment utgjøres av de nevnte festeorganer og en for fullt maskinmoment bestemt mekanisk forbindelse mellom festeorganene og husets korrugerte plate. En sådan maskin er delvis kjent fra sveitsisk patent 337 266 og delvis fra østerriksk patent 170 537.

Ved den fra førstnevnte patent kjente maskin anvendes

de hule kjøleribber bare som kjøleanordning og tillegges tydeligvis ingen nevneverdig betydning i mekanisk henseende. Plate-pakkens sammenholding, overføring av maskinmomentet til funda-mentet og opptagelse av den på akseltappen virkende kraft, er funksjoner som ved maskiner av konvensjonell konstruksjon pålig-ger statorstativet. Beskrivelsen av den kjente maskin er riktig-nok noe knapp, men det er intet som tyder på at man har forlatt det konvensjonelle konstruksjonsprinsipp. Således inngår der et antall sterke, langsgående bjelker i den i patentskriftet viste konstruksjon, hvilke tydeligvis er minst festet til et par radialt ytre ringer og dessuten til statorkjernens pressringer.

Ved en maskin ifølge oppfinnelsen er hensikten å oppnå

en forenklet fremstillingsmåte for en maskin av ovennevnte type. Undersøkelser i forbindelse med utviklingsarbeidet har vist at det med en for korrugering egnet tykkelse og kvalitet av plate-materialet er mulig å oppnå en i kjølehenseende egnet form av kjøleribbene og samtidig så stor styrke av disse at det ved korrugering av platemateriale fremstilte hus kan oppfylle det konvensjonelle statorstativs funksjoner og overflødiggjøre dette.

I motsetning til det hus som er vist i det ovennevnte patent og som er utformet med hule kjøleribber, må et lignende hus for en maskin ifølge oppfinnelsen kunne overføre maskinens fulle moment til maskinens føtter eller lignende festeanordning, hvilket blandt annet stiller store krav til sveiseforbindelsen mellom det korrugerte platehus og statorkjernen. Oppfinnelsen bygger på den innsikt at fullt pålitelige forbindelser av denne art oppnås ved valg av en sveisemetode som er særlig egnet for den foreliggende arbeidsoppgave og de særskilte forhold.

Det særegne ved oppfinnelsen er angitt i den karakte-riserende del av patentkrav 1.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er kjøle-kanalene utført med et tverrsnittsparti, hvis bredde øker ved økende radial avstand fra statoren.

Oppfinnelsen skal beskrives i det følgende under- hen-visning til tegningene, hvis fig. 1 viser en foretrukket utfø-relse, dels i oppriss og dels i aksialsnitt etter linjen I-l

på fig. 2 som på sin side viser et tverrsnitt av statoren etter linjen II - II på fig. 1; denne maskin er en asynkronmaskin med burviklet rotor og i helkapslet utførelse; fig. 3 viser en asynkronmaskin i åpen utførelse, delvis i oppriss og delvis i snitt på lignende måte som fig. 1; fig. 4, 5 og 6 viser mere detaljert statorhuset for den på fig. 1 og 2 viste maskin, idet fig. 4 viser et snitt etter linjen IV - IV på fig. 5 som på sin side viser et snitt etter linjen V - V på fig. 4 og fig. 6 viser i aksialt enderiss en detalj av huset ifølge fig. 4 og 5; fig. 7, 8, 9, 10 .og 11 viser i radialsnitt forskjellige profilformer som kan anvendes ved et hus ifølge oppfinnelsen.

På tegningene angir 1 en asynkronmotors laminerte rotor-kjerne, 2 angir rotorviklingen, 3 en laminert statorkjerne, 4 stator-viklingen, 5 en akseparallelt forløpende kjølekanal gjennom rotorkjernen og 6 rotorakselen med tilhørende lågere 7. Disse lågere er festet til hvert sitt lagerskjold 8 som over hver sin støttering 9 er festet til et hus 10 som omgir statoren og som er forsynt med påsveisede føtter 11. Rotorakselen 6 bærer en indre vifte 12 og en ytre vifte 13. En styrekappe for den ytre vifte er betegnet med 14. Huset er utført som et enhetlig, sammenhengende platerør med hule, aksiale kjøleribber 15 som hver har en maksimal tangential dimensjon a, se fig. 6, og med mellom ribbene liggende partier 16 som er i varmeledende kontakt med statorkjernen med en kontaktflate, hvis tangentiale utstrekning er betegnet med b. Den radiale dimensjon av en kjøleribbe er betegnet med h. For at kjøleribben skal få en tilstrekkelig varmeavgivende overflate bør h være større enn a.

På fig. 1 er den ytre av den ytre kjøleluftstrøm som drives av viften 13, antydet med heltrukne piler. Et kjølemiddel som er innesluttet i maskinen, f.eks. hydrogen eller luft, drives i det med strekede piler viste kretsløp ved hjelp av den indre vifte 12.

På fig. 2 antyder symbolene x den ytre kjøleluftstrøm og symbolene

o den indre. Ved hver kjøleribbe begrenser de indre flater sammen med en tilsvarende del av statorkjernens ytre sylinderflate en-kjø-lekanal 17 for den indre kjølemiddelstrøm. Ved husets ender er hver kjøleribbe avstengt radialt innad på lignende måte som deri del av huset som ligger an mot statorkjernen, men med den forskjell at avstengningene ved husets ender skjer ved hjelp av særskilte skjermer 18 som er utformet som hulsylindere og ligger an mot husets inn-side. Disse skjermer er fortrinnsvis utført av plast eller et annet isolerende materiale. Mellom den ene skjerm 18 og den tilsvarende ende av statorkjernen ligger der en ikke avstengt del av kjøleribben 15, hvorved der dannes en innløpsåpning 19 for den indre kjølemid-delstrøm. På tilsvarende måte er der aksialt utenfor statorkjernens annen ende dannet en utløpsåpning. 20 for kjølemiddel som strømmer gjennom kjølekanalen 17. Ved husets ender er kjøleribbene også avstengt i aksial retning, ±.eks. ved at den hule kjøleribbes vegger er presset sammen i tangential retning og sveiset sammen. Sådanne sammenpressede endepartier er betegnet med 21 og vist i detalj på fig. 4 og 6.

Huset 10 er fremstilt av en stålplate, hvis tykkelse er av størrelsesordenen 2 mm og som er korrugert til egnet profil. De hul-deler 16 som er i varmelesdende kontakt med huset, er sveiset direkte fast til statorkjernens lameller ved lysbuesveising under beskyttel-sesgass, såkalt gass-metall-buesveising, ved en rekke aksialt etter hverandre anordnede sveisepunkter. Der anvendes en sveiselikeretter med reguleringskrets og børverdigiver for strømmen. Ved at den faste elektrode festes direkte til huset og den fremmatede beskyt-telsesgassomgitte elektrode trykkes mot platen, kan gjennomsmelting av husets platemateriale finne sted. Derved tilveiebringes et feste-punkt i form av en smeltesone, i hvilken lamell- og platemateriale smeltes sammen, og man oppnår en meget pålitelig sveiseforbindelse uten fare for skade på statorkjernen. Den temperaturøkning i plate-pakken som oppstår under fastsveising av det korrugerte hus, er så lav at man uten fare for overopphetning av isolasjonen kan sveise huset fast tii en ferdigviklet stator. Dette er meget fordelaktig, da vikling av en med hus forsynt stator er besværlig.

Støtteringen 9 er sveiset fast til huset på samme måte som statorkjernen og bærer lagerskjoldene 8.

Maskinen ifølge fig. 3 skiller seg fra den ovenfor beskrevne nesten bare ved at de sammentrykte deler 21 av kjøleribbene mang-ler. Videre er det venstre lagerskjold utført med innløpsåpninger 22. Kjøleluften som passerer mellom ribbene er, som på fig. 1, antydet med heltrukne piler, mens de strekede piler antyder den kjøle-luft som stryker langs kjøleribbenes indre flater.

Foruten de ovenfor beskrevne utførelser av oppfinnelsen, finnes der mange andre som faller innenfor oppfinnelsens ramme. Videre er det mulig å feste et bølgeformet platehus til en statorkjerne ved at huset sveises fast til en platesylinder 23, som vist på fig. 8. I motsetning til hva tilfellet er ved massive kjølerib-ber, kan det ved de ifølge oppfinnelsen anvendte være fordelaktig å utføre kjøleribbene med radialt utad tiltagende bredde, f.eks. som vist på fig. 9 og 10. Ved den på fig. 10 viste utførelse oppnås en stor varmeavgivende flate for kjøleribbene og en bedre styring av den aksialt rettede, ytre kjøleluftstrøm. Sistnevnte kan også oppnås ved at huset, som vist på fig. 11, er forsynt med en fastsveiset sylindrisk skjerm 24 som ligger an mot ribbene og som forløper over en overveiende del av husets lengde.

Claims (2)

1. Luftkjølt roterende vekselstrømmaskin som består av en rotor med aksel og lager, en laminert statorkjerne som omgir rotoren, et antall festeorganer (11) for maskinen, et hus av korrugert platemateriale som omgir statorkjernen, hvor aksialt for-løpende, hule kjøleribber (15) som er i kraftoverførende forbindelse med starorkjernen, er blitt formet i og med korrugeringen og er direkte forbundet med hverandre over mellomliggende, tangentialt forløpende partier (16) av husets korrugerte platemateriale, idet disse er i varmeledende kontakt med statorkjernens ytterside, og kjøleribbene, i det minste delvis, avgrenser hver sin indre, aksialt forløpende kjølekanal (17) som kommuniserer med minst én i rotorkjernen utformet kjølekanal (5), og hvor statorkjernens nødvendige mekaniske forbindelse med maskinfundamentet ved fullt maskinmoment utgjøres av de nevnte festeorganer (11) og en for fullt maskinmoment bestemt mekanisk forbindelse mellom festeorganene (11) og husets (10) korrugerte plate, karakterisert ved at den kraftoverførende forbindelse mellom husets (10) korrugerte plate og den laminerte statorkjerne (3) utgjøres av et antall lysbuesveisede, -i avstand fra statorkjernens (3) endeflater anordnede sammensmeltingspunkter mellom statorkjernen (3) og de tangentialt forløpende platepar-tier (16).

2. Vekselstrømmaskin i henhold til krav 1, karakterisert ved at kjølekanalene er utformet med et tverrsnittsparti, hvis bredde øker ved økende radial avstand fra statoren .