NO135762B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår søyleformig anordnede elektriske induksjonsspoler med ledere som er viklet skiveformig og innbyrdes isolert, og hvor de enkelte skiver er sammenspent innbyrdes ved hjelp av bolter og spennelementer som ligger an mot de ytre flatsider av de ytre skiver, samtidig som de enkelte skiver holdes i innbyrdes avstand ved hjelp av isolerende plater som har sluttet ringformig for-løp, og som på begge flatsider bærer hovedsakelig radialtløpende ribber, og som fullstendig dekker over skivenes område, samt hvor det gassformede kjølemedium strømmer i radial retning mellom skivene.

Slike elektriske induksjonsspoler er kjent fra DT-PS 423 442, som beskriver transformatorspoler. Slike transformatorspoler har ikke noe fritt mellomrom i midten, men omgir en jernkjerne. For kjøling er transformatorspolene på en kjent måte innsatt i en beholder som inne-holder et flytende eller gassformet isolasjonsmiddel. Under transfor-matorens drift sirkulerer da dette isolasjonsmedium resp. kjølemedium i et naturlig kretskøp betinget ved den forskjellige oppvarmning av de enkelte deler, og gjennomstrømmer viklingene i radial retning mellom de enkelte spoler. For at der ved et slikt naturlig kretsløp skal oppnås en tilstrekkelig kraftig kjøling av transformatorspolene, kreves forholdsvis store avstander mellom disse, da et kjølemedium som sirkulerer naturlig, bare har forholdsvis liten hastighet, så der må tre en tilstrekkelig stor mengde kjølemedium igjennom for at der skal fås en effektiv kjøling. Høyden av mellomplatene tilsvarer tilnærmelsesvis høyden av spolelederne eller er enda større. Videre er de ribber som anbringes på begge flatsider av mellomplatene, utført hule og gjennom-strømmes likeledes av kjølemediet. Dette fører til en forholdsvis bred anleggsflate av ribbene på skivenes flatsider på disse steder, så der her ikke foreligger direkte kontakt med kjølemediet, men varmen først må passere mellomplatenes vegg før den kan avgis til det gjennom-strømmende kjølemedium i hulribbene.

Ved en annen type av induksjonsspoler, nemlig elektriske luftdrosselspoler, opptrer der under drift på grunn av de store strømstyrker likeledes sterke oppvarmninger som krever særskilte forholdsregler til effektiv bortføring av strømvarmen med kjøleluft. Således er der fra DT-PS 1 266 874 kjent en luftdrosselspole som har luftkjøling og består av ledere som er viklet skiveformig og innbyrdes isolert. Disse enkelte sluttede ringformede skiver er plasert over hverandre og blir ved hjelp av et isolerende mellomlégg holdt i en innbyrdes avstand omtrent svarende til høyden av skivene. Luftdrosselspolen som helhet er sammenspent med bolter og med spennelementer som ligger an mot luftdrosselspolens endeflater.

Ved denne kjente luftdrosselspole forløper kjøleluftstrømmen mellom skivene radialt utenfra og innover og så i aksial retning i luftkanaler anordnet i skivenes frie indre rom, som er ensidig lukket. Dette rom danner sammen med de aksialtløpende luftkanaler også tilsugningsrom for en vifte anordnet ovenfor drosselspolen. Den kjente luftdrosselspole blir altså kjølet etter skorsteinsprinsippet, og den sirkulerte luftmengde bestemt ved dimensjonene av den aksiale luftkanal som virker som skorstein. Derved fås en god og - fremfor alt ved flere ovenpå hinannen anbragte drosselspoler jevn kjøling av hver spole, men an-ordningens byggehøyde blir forholdsvis stor.

Med den foreliggende oppfinnelse tilsiktes likeledes en effektiv kjøling av de over hinannen liggende induksjonsspoler ved luftdrosselspoler og dessuten en reduksjon av luftdrosselspolens dimensjoner. For løsning av denne oppgave går oppfinnelsen ut på at de elektriske in-duks jonsspoler av den innledningsvis angitte art som i og for seg kjent er utført som fremmedventilerte luftdrosselspoler med et fritt, ensidig lukket indre rom som danner tilsugnings- eller trykkrom for en vifte, at høyden av de massive ribber på ringplatene er liten i forhold til høyden av lederne, og at de blanke flatsider av lederne som danner skivene, ligger direkte an på ribbene.

En luftdrosselspole utformet i samsvar med oppfinnelsen er altså fremmedventilert. På hver flatside av ringplatene oppstår der, betinget ved den lille høyde av ribbene, meget trange spalter som den av viften tilsugede resp. utblåste kjøleluft gjennomstrømmer med stor hastighet. Kjølevirkningen oppnås altså ikke ved hjelp av en stor mengde kjølemedium, men ved hjelp av en høy hastighet av kjølemediet. Flatsidene av de skiveformig viklede ledere er metallisk blanke for

å bedre varmeovergangen, og som isolasjon til å forhindre krypstrøm-veier kan man medregne selve de isolerende ringplater, som dekker tilstrekkelig meget over skivenes område. Man får således for skivenes flatsider en god varmeovergang til den med høy hastighet forbistrømm-ende kjøleluft, samtidig som kjøleluftens hastighet til en viss grad kan påvirkes ved valg av ribbehøyde. Da ribbene er utført massive, får de bare en liten anleggsflate, så praktisk talt hele omkretsen av skivene blir å regne som gjennomstrømningstverrsnitt for kjøleluften. Således blir all kjøleluft som passerer mellom ribbene og ringplatene, direkte utnyttet til kjøling. Man får en effektiv bortføring av den utviklede strømvarme.

På grunn av disse trange spalter blir enn videre luftdrosselspolens oppbygning ytterst kompakt så der fås en meget liten bygge-høyde. Dessuten fås en meget fast innbyrdes kobling av de enkelte skiver, hvorved der fås en økning av luftdrosselspolens effektivitet resp. behøves en mindre mengde aktivt ledermateriale for samme induk-tivitet.

Man kan imidlertid også anbringe flere elektrisk og mekanisk uavhengige drosler over hverandre og forbinde det ensidig lukkede felles indre rom med en vifte. Denne behøver ikke å plaseres like ved luftdrosselspolen, men kan også ligge i en forhåndenværende ventil-asjonskanal som også benyttes for andre apparater. I det sistnevnte tilfelle vil det for det meste dreie seg om en trykkvifte.

En luftdrosselspole som er utført på denne måte i samsvar med oppfinnelsen, kan med særlig fordel anvendes som glattedrossel i like-strøm-mellomkretsen for motorer med regulerbart omdreiningstall. Da disse glattedrosler fører forholdsvis sterke likestrømmer, men bare lave spenninger, får man ingen isolasjonsproblemer på grunn av de trange spalter langs ledernes blanke flatsider. De utragende partier av ringplatene utenfor skivenes inder- og ytterdiameter blir å dimen-sjonere slik at der fås tilstrekkelig lang krypvei.

I det følgende vil oppfinnelsen bli nærmere belyst ved et ut-førelseseksempel som er anskueliggjort på tegningen.

Fig. 1 viser en luftdrosselspole ifølge oppfinnelsen i oppriss og delvis aksialt gjennomskåret, og

fig. 2 og 3 er grunnriss av et stykke av de isolerende ringplater mellom skivene i hver sin utførelse.

Den viste elektriske luftdrosselspole 1 består av skiver 2 som er anbragt over hverandre i vilkårlig antall, og hvor lederne, f.eks. av kobber, er viklet på høykant. I hver skive 2 er riktignok de enkelte viklinger isolert mot hverandre, men ledernes flatsider er metallisk blanke, resp. bare dekket med et tynt lakkskikt.

Mellom på hinannen følgende skiver 2 ligger en og en ringplate 3 av isolasjonsstoff som dekker området for skivene 2 og bærer ribber 4 på begge flatsider. Disse ribber 4 ligger de blanke flatsider av skivene 2 an imot, så der på hver flatside fremkommer en trang spalte 5. Høyden av ribbene 4 og dermed også høyden av spalten 5 er liten i forhold til høyden av skivene 2, altså av lederne. Alle over hinannen liggende skiver 2 og ringplater 3 blir ved hjelp av spennelementer 6 som er utformet som trykkplater og ligger an mot endeflatene av luftdrosselspolen 1, samt eventuelt isolerte bolter 7 sammenspent til en mekanisk meget fast og kompakt enhet.

Det frie indre rom 8 innenfor skivene 2 resp. ringplatene 3 danner tilsugningsrom for en vifte 9 som er festet på det øvre spenn-element 6 og dekker over det indre frie rom 8.

Kjøleluften som tilsuges av viften 9, stryker i de trange spalter med forholdsvis stor hastighet forbi de blanke flatsider av lederne i skivene 2 og fører derved den strømvarme som oppstår i lederne, effek-tivt bort. Da den oppvarmede kjøleluft avgis oppover av viften 9, er det garantert at der alltid trer kold kjøleluft inn gjennom spaltene 5. Høyden av ribbene 4 og dermed også av spaltene 5 bestemmer hastigheten av kjøleluften. Den bør velges forholdsvis liten, f.eks. i området ca. 2-8 mm, da der står et forholdsvis stort gjennomluftstrømnings-tverrsnitt til rådighet for kjøleluften, nemlig hele omkretsen av spalten 5. I almindelighet vil man utføre ribbene 4 rent radialtløpende som vist på fig. 2, men man kan eventuelt også, hvis det ønskes å for-lenge kjøleluftens vei gjennom spaltene 5, benytte en krum utførelse av ribbene 4, f.eks. som antydet på fig. 3.

Til tross for den lave høyde av ribbene 4 får man ikke isolasjonsproblemer, da ringplatene 3 og ribbene 4 består av isolasjonsstoff og man kan la dem rage så langt utenfor den indre og den ytre omkrets av skivene 2 at der fås tilstrekkelig lange krypveier som ikke kan overvinnes av den spenning som foreligger mellom skivene 2.

Claims (2)

1. Søyleformig anordnede elektriske induksjonsspoler med ledere som er viklet til skiveform og innbyrdes isolert, og hvor de enkelte skiver er sammenspent innbyrdes ved hjelp av bolter og spennelementer som ligger an mot den ytre flatside av de ytre skiver, samtidig som de enkelte skiver holdes i innbyrdes avstand ved hjelp av plater som har sluttet ringform og bærer hovedsakelig radialtløpende ribber, og som fullstendig dekker skivenes område, og hvor det gassformede kjøle-medium strømmer i radial retning mellom skivene, karakterisert ved at induksjonsspolene, som i og for seg kjent, er utført som fremmedventilerte luftdrosselspoler (1) med et fritt, ensidig lukket indre rom (8) som danner tilsugnings- eller trykkrom for en vifte (9), at høyden av de massive ribber (4) på ringplatene (3) er liten i forhold til høyden av lederne, og at de blanke flatsider av lederne som danner skivene (2), ligger direkte an på ribbene (4).

2. Induksjonsspoler som angitt i krav 1,karakterisert ved at høyden av ribbene (4) utgjør omtrent 2-8 mm.