DE1961597U

DE1961597U - Kuehlmittelfuehrung fuer den inneren kuehlmittelkreislauf schnelllaufender geschlossener elektrischer maschinen.

Info

Publication number: DE1961597U
Application number: DEB48791U
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1962-04-06
Filing date: 1962-04-06
Publication date: 1967-06-08

Description

BBC
BROM ,BOTEEI & CIE

Mannheim, den 3.4,1962 Pat/_H/W

.-Ir, 556/62

KiDilmitte !führung für den inneren Kühlmittelkreislauf schnelllaufender geschlossener elektrischer Mas chineη _a

Geschlossene elektrische laschinen weisen meist· zum Umwälzen des gasförmigen Kühlmittels im Inneren der Maschine!ein oder mehrere Lüfterräder auf, die auf der Welle der Maschine "befestigt sind und damit auch mit der Drehzahl der Welle umlaufendes Kühlmittel wird an Wärmeaustauschflächen vorbeigeführt und gibt an diese die Verlustwärme der Maschine oder ein Teil hiervon a"b₀ Die Wärmeaustauschflächen werden häufig durch das Kühlmittel eines zweiten äusseren Kühlmittelkreislaufes gekühlt «Mir den äusseren Kühlmittelkreislauf kann nicht nur ein gasförmiges, sondern auch ein flüssiges Kühlmedium "benutzt werden»

Die zum Antrieb des lüfterrades benötigte Leistung geht der Nutzleistung des Motors verloren» setzt also den Wirkungsgrad des Motors herab» Bei sehr schnellaufenden, z_oB, aus Netzen mit erhöhter Frequenz gespeisten Drehfeldmaschinen, kann die Verlustleistung des Lüfterrades einen wesentlichen Teil der vom Motor abgegebenen leistung verbrauchen«

Feuerung
Es ist die Aufgabe der2gaX3ä!2i££I& ^ie Belüftungsverluste von sehr sohne]laufendeη elektrischen Maschinen zu. verkleinern und damit dere.n Wirkungsgrad zu verbessern,, Die Erfindung betrifft eine Kühlluftführung für den inneren Kühlmittelkreislauf schnelllaufender gasolffy^j^g&jF elektrischer Maschinen« Der genannte 2weok wird nach dey3EEBTOW3B^ dadurch erreicht, dass bei Wegfall eines inneren Lüfters die luteη des Ständers schräg gestellt sind und die Mutenkeile mit Abstand von der Innenfläche der Ständerboh·» rung angeordnet sind, eo dass die der Innenfläche der Stfinderboa-

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rung zugekehrten Teile der Nuten Kanäle für den inneren Kühlmittel kreislauf "bilden und dass das Ständerblechpaket nahe seinem äusseren Umfang axiale DurchtrittsÖffnungen oder Ausnehmungen für das Kühlmittel aufweist«

neuerungs-Bei der SÄSSSMüSgemässen Anordnung erfolgt die förderung des gasförmigen Kühlmittels für den inneren Kühlmittelkreislauf der elektrischen Maschine dadurch, dass das von dem rotierenden Läufer tangential zu diesem "beschleunigte Kühlgas in die Kühlmittelkanäle, die dadurch zustande kommen, dass die Nutenkeile in einem gewissen Anstand vom äusseren Hutenende angeordnet sind, gepreset wird und durch die geschrägten Ständernuten in Richtung der Schrägung atfliesat« Durch das Abfliessen des Kühlgases aus dem einen Wickelkopfraum entsteht in diesen Wickelkopfräumen ein Unterdruck, der dazu führt, dass das Kühlgas durch am äusseren Teil des Blechpatetes angeordnete öffnungen nachfliessen kann. Bei der

Lüftungsanordnung ist unter "Vermeidung besonderer leistungsverzehrender Luftförderungseinrichtungen eine ausreichende Abführung der Verlustwärme mögliche

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Belüftungsanordnung ist in den Fig« 1-3 dargestellt, Pig_e 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch die elektrische Maschine und die Fig«, 2 einen Querschnitt in Höhe des Ständerblechpakete8« In der FIg* 3 ist ein Ausschnitt aus dem Ständerblechpaket von der Bohrung aus gesehen, dargestellte

In den Figuren ist mit 1 der Rotor, mit 2 das Ständerblechpaket, mit 3 einer der Wickelköpfe und mit 4 der Luftspalt zwischen Rotor und Stator bezeichnet, Die Hüten sind mit 5 bzw,, mit 6 bezeichnet« Die Nuten sind sehr tief ausgebildet und von der Wicklung nur in dem dem Ständerrücken zugekehrten Teil ausgefüllt« Die von der Wicklung ausgefüllte Nut ist durch Keile 7 verschlossen, die in einem gewissen gleichen Abstand von der Ständerbohrung nach innen angeordnet sind« Oberhalb der Keile 7, zur Ständerbohrung zugewandt, entstehen dadurch von der Wicklung nicht ausgefüllte Nuträume 5» die als Kühlmittelkanäle dienen» Die Hüten sind geschrägt angeordnet, wie dies von Läuferblechpake tea her bekannt ist« Die Sohrä«=

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gung kommt dadurch zustande, dass der Keil 8 schräg zur Maschinenaohse in dem Maschinengehäuse angeordnet ist» Beim Schichten der Ständerbleche verdrehen sich diese jeweils von Blech zu Blech um einen gewissen WinkeIbetrag, so dass, obwohl die Bleche vollkommen gleiche Abmessungen besitzen, zur Motorachse schräge Ständernuten entstehen. In die StändertIeehe sind nahe vom Aussenrand Öffnungen 12 eingestanzt, durch die der Druckausgleich zwischen den "beiden mit A und B bezeichneten Wickelkopfräumen erfolgen kann. Im Ausführungsbeispiel sind diese Öffnungen konzentrisch zur Motorwelle angeordnet. Die Öffnungen können auch als Ausnehmungen am äusseren Rand der Ständerbleche angeordnet sein, wie bei 13 angedeutet ist« Bei einer solchen Anordnung wird allerdings der direkte Wärmeübergang vom Ständerblechpaket zum Gehäuse verschlechtert, während eine gewisse Verbesserung der Wärmeabgabe des Zühlgases an das Motorgehäuse stattfindet.

Weiterhin ist mit 10 der innere Mantel des MasGhinengehäuses, in die das Blechpaket eingeschichtet ist, bezeichnete Mit 11 ist ein ringförmiger Hohlraum, der den inneren Mantel umgibt, bezeichnete Der Hohlraum 11 kann von einem flüssigen oder einem gasförmigen Kühlmittel durchströmt sein,,

Beim Rotiereii des Käufers ι wird das im luftspalt befindliphe Kühlgas durch den Rotor in Rotation versetzt und durch die Zentrifugalkraft nach aussen in die Kühlmittelkanäle gepresst, wo es durch deren schräge Führung nach der einen Maschinenseite strömt. Es gelangt, nachdem es dem Rotorkörper 1 die Verlustwärme entzogen hat, in den Wickelkopfraum B, wo es die Wickelköpfe 3 kühlt und an den inneren Mantel 10 seine Wärme abgibt« Das nunmehr abgekühlte Gas wandert nun durch die Öffnungen 12, wobei dem Ständerblechpaket ein Teil seiner. Verlustwärme entzogen wird und gelangt in den Wickelkopfraum B, wo es sich an der Innenseite des inneren Mantels 10 erneut abkühlt. Es umfliesst anschlieBsend den Wickelkopf 3> wobei dieser gekühlt wird und führt dann seinen Kreislauf in der oben geschilderten Weise weiter fort.

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Der wesentliche Anteil der Ständerblechverluste und der Kupferverluste des Ständers wird bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten elektrischen Maschine durch direkte Wärmeleitung an den inneren Gehäusemantel 10 abgegeben, der durch das im Hohlraum 11 umlaufende äussere Kühlmittel rückgekühlt wird*

Der Motor kann anstelle von einem Kuhlmantel auch mit Kühlrippen ■versehen sein« Die Kühlrippen sind dann direkt auf dem als innerer Mantel bezeichneten !eil 10 aufgebrachte Die Rippen können vom einem Kühlluftstrom? der von einem "besonderen Ventilator
erzeugt sein, kann, belüftet sein.» Der mit Hippen versehene Mantel kann aber auch durch Strahlung und Konvektion die Wärme an seine Umgebung abgeben.

Claims

Schutzanspruche :

Kühlmitte If ührung für den inneren Kühlmittelkreislauf sohneHäufender geschlossener elektrischer Maschinen» dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten des Ständers schräg gestellt sind und die Nutenkeile mit Abstand von der Innenfläche der Ständerbohrung angeordnet sind j, so dass die der Innenfläche der Ständerbohrung zugekehrten Teile der Hüten Kanäle für den inneren Kühlmitte!kreislauf bilden, und dass das Ständerblechpaket nahe seinem äusseren Umfang axiale Durchtrittsb'ffnungen oder Ausnehmungen für das Kühlmittel aufweist«

Anwendung einer Kühlmittelführung nach Anspruch 1 bei Maschinen mit äusserer Flüssigkeitskühlung«

Anwendung einer Kühlmittelführung nach Anspruch 1 bei Maschinen mit einer äusseren Kühlung durch Kühlrippen am Maschinengehäusec