WO2015048985A1 - Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische asynchronmaschine - Google Patents

Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische asynchronmaschine Download PDF

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Robin BRENNER
Andreas Lindmeier
Dominik Ratzisberger
Norbert SCHÖNBAUER
Claus TERINGL
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
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    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • the invention relates to an air-cooled dynamo-electric rotary asynchronous machine with a stator and a rotor, each having axially stacked sheets and so form a laminated core, a multi-phase winding system which is arranged at least in the stator in grooves of the laminated core and at the end faces of the laminated cores each forms a winding head, wherein the winding system is constructed from coils or rods and having between the coils or rods elements for phase separation.
  • winding systems in the dynamoelectric machines form at the end faces of the laminated cores, in particular of the stator, winding heads, which essentially represent a reversal of direction of one or more coils or rods, with their Hinleiter comes from a groove and the return conductor is inserted into another groove.
  • This winding heads are extremely compact, especially in powerful electric machines and thus almost impermeable to the respective cooling media, so that there is a much higher temperature in the interior of the winding heads for lack of sufficient heat dissipation compared to a mean winding temperature. These local hot spots are also referred to as hot spots.
  • a stiffening and tensioning of the winding heads are necessary.
  • the insulation of a winding system of the dynamoelectric machine should also be protected in principle by efficient cooling and, in addition, a maximum lubricant temperature of the bearings should be maintained.
  • Such cooling dissipates the heat losses arising in the electrical machine. The more effective the heat dissipation from the dynamoelectric machine, the smaller or more compact the dynamoelectric machine can be designed with the same power output.
  • the present invention seeks to provide an air-cooled dynamoelectric rotary machine, which allows efficient cooling of the winding head in particular with a compact structure, wherein a simultaneous compaction of the winding head is provided.
  • the solution of the problem is achieved by an air-cooled dynamoelectric rotary induction machine with a stator and a rotor, each having axially stacked sheets and so form a laminated core, a winding system, in particular multi-phase winding system, in the stator and / or rotor in grooves the respective laminated core is arranged, and at the end faces of the laminated cores in each case forms a winding head, wherein the winding system is constructed from coils or rods,
  • Winding systems in the winding heads which bracing elements are rigid and undulating in order to absorb the forces in the occurring operating cases of the dynamoelectric machine and to allow a radial flow of cooling air through the respective winding head. Due to the design of the bracing elements according to the invention, even with very narrow distances between the coils or rods of different phases, sufficient coolant guidance occurs at a predefined distance. This predefined distance is also maintained by a tension of the winding head or in special operating cases of the dynamoelectric machine, such as short circuits, due to the material properties of the bracing elements. This ensures adequate cooling of the winding head at all times.
  • the bracing elements according to the invention are applicable not only to winding heads on the end faces of a laminated core of a stator, but also on the end faces of a sheet metal package in winding heads of rotors of this dynamoelectric machine. There, the centrifugal forces are absorbed during operation due to the bracing elements according to the invention in the winding heads of the rotor, without affecting the passage of cooling air.
  • the bracing element is preferably constructed from one or more layers of glass fabric cast in high-temperature, electrically conductive synthetic resin.
  • a comparatively rigid voltage element is created, which is also wave-shaped and thus opposes a cooling air flow as low as possible resistance.
  • the structure of the bracing elements has been proven by a glass fabric, which has about 2/3 of the total mass of the bracing element, wherein the proportion of glass fibers in the weft and warp direction of this glass fabric is the same size.
  • a glass fabric which has about 2/3 of the total mass of the bracing element, wherein the proportion of glass fibers in the weft and warp direction of this glass fabric is the same size.
  • the wave-shaped bracing elements are sine- or rectangular designed to meet both the mechanical requirements, as well as these thermoelectric requirements.
  • FIG. 4 shows a detailed representation of a bracing element between two bars.
  • FIG. 1 shows a dynamoelectric rotary machine 1, which is used as an asynchronous machine with a closed internal cooling is executed.
  • the idea according to the invention can likewise be implemented in other dynamoelectric machines with winding heads 7 in the stator 2 and / or rotor 3.
  • FIG. 1 further shows a stator 2 which has axially extending grooves 10 facing an air gap 9, wherein a winding system, which is constructed from coils or rods 11, is provided in the grooves 10.
  • the winding system, in particular the coils or rods 11, form on the end faces of the laminated cores of the stator 2 winding heads 7.
  • the winding heads 7 limit the utilization of the dynamoelectric machine 1, since in the resin impregnated winding system and in particular in the winding heads 7, local areas with excess temperature - so-called hot spots - occur, which during operation of the dynamo electric machine 1, the thermal utilization of the machine. 1 limit to the top.
  • the rotor 3 is a rotor with a short-circuit cage, wherein the short-circuit ring 20 of the short-circuit cage is merely indicated in principle.
  • the invention is also applicable to rotor 3 with a winding system.
  • the winding system is electrically powered via slip rings.
  • Winding heads 7 are also formed on the rotor 3 on the end faces of the laminated core, which on the one hand should permit a coolant throughput and on the other hand should ensure sufficient mechanical fixing of the rods or coils of the winding head 7. This is now achieved by the bracing elements 8 according to the invention.
  • the stator 2 is located within a housing 5, wherein this housing 5 is supported via bearings 6 of a shaft 4, wherein the shaft 4 is connected to the rotor 3 of the cage.
  • this housing 5 is supported via bearings 6 of a shaft 4, wherein the shaft 4 is connected to the rotor 3 of the cage.
  • it is a dynamo electric machine with a closed cooling circuit, ie a flowing inside the housing 5 cooling air flow 16 is maintained by a fan 15 or even fan blades on the short-circuit ring 20.
  • a re-cooling of this cooling air flow 16 within the housing 2 is achieved by cooling fins in the housing 5 and by a liquid cooling, which is associated with the housing 5 as a cooling jacket not shown in detail.
  • the cooling air flow 16 is guided essentially through the winding head 7, are formed in the bracing elements 8 such that between two coil sides or two rods of different phases these Ver tensionele- elements 8 are arranged and Although such that the cooling air flow 16 can flow through in a simple manner.
  • predetermined metal sheets, in particular guide devices 17, are optionally arranged within the housing 5 of the dynamoelectric machine 1 in an additional embodiment, which avoid an undesired fluidic bypass.
  • the cooling air flow 16 is forced through the winding head 7 and thus through the bracing elements 8.
  • bracing elements 8 are formed of one or more layers of glass fabric, which with a high temperature resistant electrically conductive Plastic resin matrix is connected. These bracing elements 8 are wave-shaped according to FIG 2 or rectangular in accordance with FIG 3 executed.
  • bracing elements 8 can absorb the electrodynamic forces, or even the centrifugal forces of the machine, even with a maximum material thickness of 1 mm. This is achieved in particular by the fact that the shaft spacing 18 of a bracing element 8, as shown in principle, for example, in FIG. 4, is 5 to 10 cm. Depending on the load and / or axial projection of the wikkelköpfe also shaft spacings of 2 to 5 cm are advantageous.
  • the shaft spacings 18 of a bracing element 8 vary between 2 and 10 cm.
  • the bracing elements 8 of a winding head need not necessarily have the same shaft spacing.
  • the bracing elements 8 of a winding head 7 have different shaft spacings between 2 and 10 cm, with each bracing element 8 each having a constant shaft spacing 18.

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Abstract

Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine (1) mit - einem Stator (2) und einem Rotor (3), die jeweils axial geschichtete Bleche (12) aufweisen und so ein Blechpaket bilden, - einem Wicklungssystem, insbesondere mehrphasigen Wicklungssystem, das im Stator (2) und/oder Rotor (3) in Nuten (10) des jeweiligen Blechpaketes angeordnet ist, und an den Stirnseiten der Blechpakete jeweils einen Wickelkopf (7) ausbildet, wobei das Wicklungssystem aus Spulen oder Stäben (11) aufgebaut ist, - Verspannungselementen (8) zwischen Spulen oder Stäben (11) der Wicklungssysteme in den Wickelköpfen (7), welches Verspannungselemente (8) starr und wellenförmig ausgebildet sind, um die Kräfte in den auftretenden Betriebsfällen der dynamoelektrischen Maschine (1) aufzunehmen und einen radialen Kühlluftstrom (16) durch den jeweiligen Wickelkopf (7) zu ermöglichen.

Description

Beschreibung
Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine Die Erfindung betrifft eine luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine mit einem Stator und einem Rotor, die jeweils axial geschichtete Bleche aufweisen und so ein Blechpaket bilden, einem mehrphasigen Wicklungssystem das zumindest im Stator in Nuten des Blechpakets angeordnet ist und an den Stirnseiten der Blechpakete jeweils einen Wickelkopf ausbildet, wobei das Wicklungssystem aus Spulen oder Stäben aufgebaut ist und die zwischen den Spulen bzw. Stäben Elemente zur Phasentrennung aufweisen. Die Wicklungssysteme in den dynamoelektrischen Maschinen bilden an den Stirnseiten der Blechpakete, insbesondere des Stators, Wickelköpfe aus, die im Wesentlichen eine Richtungsumkehr einer oder mehrerer Spulen oder Stäbe darstellen, wobei deren Hinleiter aus einer Nut kommt und deren Rückleiter in eine andere Nut eingelegt ist.
Diese Wickelköpfe sind vor allem bei leistungsfähigen elektrischen Maschinen äußerst kompakt und damit nahezu undurchlässig für die jeweiligen Kühlmedien, so dass im Inneren der Wickelköpfe mangels ausreichenden Wärmeabtransport eine gegenüber einer mittleren Wicklungstemperatur wesentlich höhere Temperatur herrscht. Diese lokalen Heißpunkte werden auch als sogenannte Hot Spots bezeichnet. Um jedoch die Kräfte innerhalb der Wickelköpfe, die in Betriebsfall der dynamoelektrischen Maschine auftreten, zu beherrschen, seien es Kräfte aufgrund des Betriebsstromes im Kurzschlussfall oder aufgrund von Fliehkräften in denen der Wickelkopf im Rotor ausgesetzt ist, sind eine Versteifung und eine Verspannung der Wickelköpfe notwendig.
Durch eine dementsprechende Verspannung des Wickelkopfes kann eine dementsprechende Kühlmittelzufuhr nur sehr begrenzt stattfinden. Dies führt zu einer lokalen Temperaturerhöhung im Inneren des Wickelkopfes und erhöht zusätzlich auch den ohmschen Widerstand in diesem Abschnitt der Spule oder des Stators, was zu einer zusätzlichen Erwärmung der Wicklungsan- Ordnung führt . Temperaturüberwachungseinrichtungen sprechen deshalb bereits bei unzulässigen Werten an, obwohl die mittlere Wicklungserwärmung noch in weit zulässigen Grenzen liegt. Die Folge davon ist, dass die dynamoelektrische Maschine eine Leistungsreduzierung erfährt.
Des Weiteren soll grundsätzlich durch eine effiziente Kühlung auch die Isolation eines Wicklungssystems der dynamoelektrischen Maschine geschützt werden und außerdem eine maximale Schmiermitteltemperatur der Lager eingehalten werden. Durch eine derartige Kühlung wird die in der elektrischen Maschine entstehenden Wärmeverluste abgeführt. Je wirkungsvoller sich die Wärmeabfuhr aus der dynamoelektrischen Maschine gestaltet, desto kleiner bzw. kompakter kann die dynamoelektrische Maschine bei gleicher Leistungsabgabe ausgeführt werden.
In einem Wickelkopf befinden sich somit elektrische Leiter unterschiedlicher elektrischer Phasen direkt und unmittelbar nebeneinander, so dass eine Isolation zwischen den einzelnen Phasen gewährleistet sein muss, um einen Schadensfall inner- halb der dynamoelektrischen Maschine aufgrund von Überschlägen zu vermeiden.
Aus der DE 195 44 699 AI ist eine dynamoelektrische Maschine mit indirekt gekühlter Statorwicklung bekannt, bei der durch den durch Wicklungsstäben gebildeter Wickelkopf Füllstücke vorgesehen sind, die die freien Durchtrittsflächen zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Wicklungsstäben derart einengen, dass das Kühlgas gezielt an den Breitseiten der Wicklungsstäbe geführt ist.
Nachteilig daran ist, dass durch zusätzliche Füllstücke die Durchtrittsflächen, einengt und durch Wicklungsstäbe, sich auch eher Kühlkanäle ergeben können, dies ist allerdings bei einem vergossenen Wickelkopf nicht mehr der Fall.
Aus der DE 12 05 182 ist eine Anordnung zur Führung des Kühl- mediums und AbStützung von Erregerwicklungen in Pollücken von Schenkelpolläufern bekannt, in den in den Pollücken ein Gitterrost angeordnet ist.
Nachteilig daran ist, dass der Gitterrost nur bei dementspre- chend beabstandeten Polläufern eingesetzt werden kann, sobald Spulen oder Stäbe näher aneinander positioniert sind, scheidet diese Möglichkeit aus.
Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Maschine zu schaffen, die bei einem kompakten Aufbau eine effiziente Kühlung insbesondere des Wickelkopfes gestattet, wobei eine gleichzeitige Kompaktierung des Wickelkopfes vorzusehen ist. Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, eine luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine mit einem Stator und einem Rotor, die jeweils axial geschichtete Bleche aufweisen und so ein Blechpaket bilden, einem Wicklungssystem, insbesondere mehrphasigen Wick- lungssystem, das im Stator und/oder Rotor in Nuten des jeweiligen Blechpaketes angeordnet ist, und an den Stirnseiten der Blechpakete jeweils einen Wickelkopf ausbildet, wobei das Wicklungssystem aus Spulen oder Stäben aufgebaut ist,
- Verspannungselementen zwischen Spulen oder Stäben der
Wicklungssysteme in den Wickelköpfen, welches Verspan- nungselemente starr und wellenförmig ausgebildet sind, um die Kräfte in den auftretenden Betriebsfällen der dynamoelektrischen Maschine aufzunehmen und einen radialen Kühlluftstrom durch den jeweiligen Wickelkopf zu ermöglichen . Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verspannungselemente tritt auch bei sehr engen Abständen zwischen den Spulen oder Stäben unterschiedlicher Phasen eine ausreichende Kühl- mittelführung bei einem vordefinierten Abstand ein. Dieser vordefinierte Abstand wird auch durch eine Verspannung des Wickelkopfes oder in speziellen Betriebsfällen der dynamoelektrischen Maschine, beispielsweise Kurzschlüssen, aufgrund der Materialeigenschaften der Verspannungselemente eingehalten. Damit ist auch jederzeit eine ausreichende Kühlung des Wickelkopfes gewährleistet.
Die erfindungsgemäßen Verspannungselemente sind nicht nur bei Wickelköpfen an den Stirnseiten eines Blechpakets eines Stators anwendbar, sondern auch an den Stirnseiten eines Blech- pakets in Wickelköpfen von Rotoren dieser dynamoelektrischen Maschine. Dort werden aufgrund der erfindungsgemäßen Verspannungselemente in den Wickelköpfen des Rotors auch die Fliehkräfte im Betrieb aufgenommen, ohne den Durchtritt von Kühl- luft zu beeinträchtigen.
Durch die Anordnung der Verspannungselemente in den Wickel - köpfen vom Stator und/oder Rotor, je nach Ausführungsform der dynamoelektrischen Maschine, wird das gesamte Kühlkonzept der dynamoelektrischen Maschine verbessert, so dass eine bessere Ausnutzung der Maschine vorliegt. Dies führt bei gleicher Maschinenleistung zu kleinerer Baugröße, was u.a. zu einer Kostenersparnis führt.
Um die Verspannungselemente dementsprechend starr und wellen- förmig auszuführen, wird das Verspannungselement vorzugsweise aus einer oder mehreren Lagen Glasgewebes aufgebaut, das in Hochtemperatur beständiges elektrisch leitfähiges Kunstharz eingegossen ist. Damit wird ein vergleichsweise starres Spannungselement geschaffen, das zudem wellenförmig ausgebildet ist und so einem Kühlluftstrom einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzt. Durch eine Vielzahl von Versuchen stellte es sich als vorteilhaft heraus, dass die Verspannungselemente, je nach Belastung im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine vorzugsweise einen Wellenabstand von 2 bis 10 cm aufweisen sollten, bei einer Materialdicke der Verspannungselemente von kleiner gleich 1 mm. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Abstände der Stäbe und Spulen im Wickelkopfbereich lediglich 2 bis 3 mm betragen. Als besonders vorteilhaft hat sich der Aufbau der Verspannungselemente durch ein Glasgewebe erwiesen, das ca. 2/3 der Gesamtmasse des Verspannungselementes aufweist, wobei der Anteil der Glasfasern in Schuss- und Kettrichtung dieses Glasgewebes gleichgroß ist. Dies führt zu einem stabilen Aufbau der Verspannungselemente, so dass unterschiedliche Kraftrichtungen bei der Starrheit dieser Verspannungselemente zu keiner Verringerung der vordefinierten Abstände innerhalb des Wickelkopfes führen. Vorzugsweise sind die wellenförmigen Verspannungselemente si- nus- bzw. rechteckförmig ausgeführt, um sowohl den mechanischen Anforderungen, als auch diesen thermoelektrischen Anforderungen gerecht zu werden. Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand prinzipiell dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : FIG 1 einen Längsschnitt einer luftgekühlten elektrischen
Maschine,
FIG 2, 3 einen prinzipiellen Wickelkopf mit Verspannungsele- menten,
FIG 4 eine Detaildarstellung eines Verspannungselementes zwischen zwei Stäben.
FIG 1 zeigt eine dynamoelektrische rotatorische Maschine 1, die als Asynchronmaschine mit einem geschlossenen Innenkühl- kreislauf ausgeführt ist. Der erfindungsgemäße Gedanke kann ebenso bei anderen dynamoelektrischen Maschinen mit Wickel - köpf 7 im Stator 2 und/oder Rotor 3 umgesetzt werden. FIG 1 zeigt weiter einen Stator 2 der zu einem Luftspalt 9 gewandte axial verlaufende Nuten 10 aufweist, wobei in den Nuten 10 ein Wicklungssystem, das aus Spulen oder Stäben 11 aufgebaut ist, vorgesehen ist. Das Wicklungssystem, insbesondere die Spulen oder Stäbe 11, bilden an den Stirnseiten der Blechpakete des Stators 2 Wickelköpfe 7 aus. Die Wickelköpfe 7 begrenzen die Ausnutzung der dynamoelektrischen Maschine 1, da in dem Harz getränkten Wicklungssystem und insbesondere in den Wickelköpfen 7 sich lokale Bereiche mit Übertemperatur - sogenannte Hot Spots - auftreten, die im Betrieb der dynamo- elektrischen Maschine 1 die thermische Ausnutzung der Maschine 1 nach oben begrenzen.
Durch einen Luftspalt 9 vom Stator 2 getrennt, befindet sich ein Rotor 3, der ebenso wie der Stator 2 aus axial geschich- teten Blechen 12 aufgebaut ist. In dem speziellen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Rotor 3 um einen Rotor mit einem Kurzschlusskäfig, wobei der Kurzschlussring 20 des Kurzschlusskäfigs lediglich prinzipiell angedeutet ist. Die Erfindung ist ebenso bei Rotor 3 mit einem Wicklungssystem einsetzbar. Das Wicklungssystem wird über Schleifringe elektrisch gespeist. Am Rotor 3 werden an den Stirnseiten des Blechpakets ebenfalls Wickelköpfe 7 ausgebildet, die zum einen einen Kühlmitteldurchsatz gestatten sollen und zum ande- ren eine ausreichende mechanische Fixierung der Stäbe oder Spulen des Wickelkopfes 7 gewährleisten sollen. Dies wird nunmehr durch die erfindungsgemäßen Verspannungselemente 8 erreicht . Der Stator 2 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 5, wobei sich dieses Gehäuse 5 über Lager 6 einer Welle 4 abstützt, wobei die Welle 4 mit dem Rotor 3 des Käfigs verbunden ist. In dem vorliegenden Fall, handelt es sich um eine dynamo- elektrische Maschine mit geschlossenem Kühlkreislauf, d.h. ein innerhalb des Gehäuses 5 strömender Kühlluftstrom 16 wird durch einen Lüfter 15 oder aber auch Lüfterflügel an dem Kurzschlussring 20 aufrechterhalten. Eine Rückkühlung dieses Kühlluftstromes 16 innerhalb des Gehäuses 2 wird durch Kühlrippen im Gehäuse 5 bzw. durch eine Flüssigkeitskühlung erreicht, die dem Gehäuse 5 als nicht näher dargestellter Kühlmantel zugeordnet ist. Um insbesondere die Hot Spots des Wickelkopfes 7 nunmehr zu kühlen, wird der Kühlluftstrom 16 im Wesentlichen durch den Wickelkopf 7 geführt, in dem Verspannungselemente 8 derart ausgebildet sind, dass sich zwischen zwei Spulenseiten oder zwei Stäben unterschiedlicher Phasen diese Verspannungsele- mente 8 angeordnet sind und zwar derart, dass der Kühlluftstrom 16 in einfacher Art und Weise durchströmen kann. Um ein durchstreichen des Kühlluftstrom 16 durch den Wickelkopf 7 strömungstechnisch zu erzwingen, sind gegebenenfalls in einer zusätzlichen Ausführung vorgegebene Bleche, insbesondere Leitvorrichtungen 17 innerhalb des Gehäuses 5 der dynamoelektrischen Maschine 1 angeordnet, die einen ungewünschten strömungstechnischen Bypass vermeiden. Damit wird der Kühl- luftstrom 16 durch den Wickelkopf 7 und damit durch die Verspannungselemente 8 gezwungen.
FIG 2 und 3 zeigen jeweils Ausschnitte aus dem Wickelkopf 7, wobei dort jeweils Stäbe aus dem Blechpaket des Stators 2 geführt sind und dabei im Wickelkopfbereich einen Abstand 14 von lediglich einigen Millimetern aufweisen. Um nunmehr die elektrodynamischen Kräfte im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine 1 aufzunehmen und gleichzeitig einen Kühlluftstrom der möglichst gleichmäßig durch sämtliche Bereiche des Wickelkopfes 7 führt, zu gewährleisten, werden die Verspannungselemente 8 aus einem oder mehreren Lagen Glasgewebes ge- bildet, das mit einer hochtemperaturbeständigen elektrischen leitfähigen Kunststoffharzmatrix verbunden ist. Diese Verspannungselemente 8 sind dabei wellenförmig gemäß FIG 2 oder auch rechteckförmig gemäß FIG 3 ausgeführt. Entscheidend dabei ist, dass diese Verspannungselemente 8 auch bei einer Materialdicke von maximal 1 mm die elektrodynami - sehen Kräfte, bzw. auch die Fliehkräfte der Maschine aufnehmen können. Dies gelingt insbesondere dadurch, dass der Wellenabstand 18 eines Verspannungselementes 8, wie er beispielsweise in FIG 4 prinzipiell dargestellt ist, 5 bis 10 cm beträgt. Je nach Belastung und/oder axialer Ausladung der Wi- ckelköpfe sind auch Wellenabstände von 2 bis 5 cm vorteilhaft .
In einer weiteren vorteilhaften, nicht näher dargestellten Ausführung variieren die Wellenabstände 18 eines Verspan- nungselements 8 zwischen 2 und 10 cm. Ebenso müssen nicht zwangsläufig die Verspannungselemente 8 eines Wickelkopfes den gleichen Wellenabstand aufweisen. Die Verspannungselemente 8 eines Wickelkopfes 7 weisen unterschiedliche Wellenabstände zwischen 2 und 10 cm auf, wobei jedes Verspannungsele- ment 8 für sich jeweils einen konstanten Wellenabstand 18 aufweist .
Dabei werden gemäß FIG 4 nunmehr im Wickelkopfbereich 7 zwischen den Stäben 11 eines Wicklungssystems der dynamoelektri sehen Maschine 1 diese Verspannungselemente 8 positioniert. Dadurch wird ein Kühlluftstrom 16, der beispielsweise in der gezeigten Darstellung mit den Bezugszeichen 21 versehen ist, geführt .

Claims

Patentansprüche
1. Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine (1) mit
- einem Stator (2) und einem Rotor (3), die jeweils axial geschichtete Bleche (12) aufweisen und so ein Blechpaket bilden,
einem Wicklungssystem, insbesondere mehrphasigen Wicklungssystem, das im Stator (2) und/oder Rotor (3) in Nu- ten (10) des jeweiligen Blechpaketes angeordnet ist, und an den Stirnseiten der Blechpakete jeweils einen Wickelkopf (7) ausbildet, wobei das Wicklungssystem aus Spulen oder Stäben (11) aufgebaut ist,
Verspannungselementen (8) zwischen Spulen oder Stäben (11) der Wicklungssysteme in den Wickelköpfen (7) , welches Verspannungselemente (8) starr und wellenförmig ausgebildet sind, um die Kräfte in den auftretenden Betriebsfällen der dynamoelektrischen Maschine (1) aufzunehmen und einen radialen Kühlluftstrom (16) durch den jeweiligen Wickelkopf (7) zu ermöglichen.
2. Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verspannungselemente (8) aus ei- nem oder mehreren Lagen Glasgewebes aufweisen, dass mit einer hochtemperaturbeständigen elektrisch leitfähigen Kunstharz - matrix gebunden sind.
3. Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronma- schine (1) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Wellenabstand (18) der Verspannungselemente zwischen 5 und 10 cm beträgt, die bei einer Materialdicke Verspannungselemente (8) von kleiner 1 mm.
4. Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verspannungselemente (8) eines gehaltertes Glasgewebes von ca. 2/3 aufweisen, wobei der Anteil der Glasfasern in Schuss- und Kettrichtung gleich groß ist.
5. Luftgekühlte dynamoelektrische rotatorische Asynchronma- schine (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verspan- nungselemente (8) sinus- bzw. rechteckförmig ausgeführt sind.
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