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Einrichtung zur Kühlung elektrischer Maschinen.
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Dieses Mittel wirkt auch bei geringen Geschwindigkeiten sehr gut, bei grossen Umfangsgeschwindigkeiten treten jedoch Störungen zweierlei Art auf. Einmal sind die radialen Sehlitze in der Umfangsrichtung nicht kontinuierlich, sondern entsprechend den in den Noten liegenden Roter- und Statorleitern absatzweise geöffnet6, so dass die Luft nur an den den Zähnen entsprechenden freien Stellen durchtreten kann. Hiedurch wirkt die Maschine bei grossen Geschwindigkeiten als Sirenen und es tritt ein intensives Heulen auf.
Andererseits tritt auch infolge der plötzlichen Geschwindigkeits- und Richtungsanderung beim Übergang der Kühluft von den Rotorkanäien bis in die Statorkanäle ein starker Stossverlust auf. der die Luft beträchtlich erwärmen kann - es sind beispielsweise an
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anderweitiger Warmeaufnahme hindert und ausserdem einen unnötigen Energieverlust fur die Maschine bedeutet. Ausserdem wird die Menge der durchtretenden Kuhliuft abgedrosselt und so die Kühlwirkung nach verschiedenen Richtungen hin vermindert.
Man hat zwar schon diese Übelstände dadurch zu vermeiden gesucht, dass man die r- ; tege in den Luftschlitzen zwischen den Leitern des Ständers so formte, dass die aus dem Rotor austretende Luft in die Ständerschlitze umgelenkt wurde. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass diese Leitschaufeln den an und für sich schon engen Durchgang
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zogerungen und Luftbewegung und somit grössere Verluste auftreten und dass sie schliesslich d) ss Ständerleiter zum Teil vor der Kühlwirkung der Luft schirmen.
Diese Nachteile werden nun vermieden, indem der Erfindung gemäss Leitschaufclu fur die Luft im Ständer vor den Nuten leitern angeordnet werden. Die Verhältnisse selen an Hand der Fig. 1, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Die Kühlluft tritt im luftschlitze relativ zum Rotor radial aus und habe die radiale Geschwindigkeit r,. Die tangentiale Geschwindigkeitskomponente des Luftstromes ergibt sich aus der Umgangs- geschwindigkeit @t. Die resultierende Geschwindigkeit ergibt sich also zu 1'. die schräg zu en Statorleitern geriehtet ist.
Im Stator werden nun Leitvorrichtungen a angeordnet, die den Kühlluftstrom in der durch die Geschwindigkeit LI gegebenen Richtung aufnehmen und in die Zwischenräume zwischen die Nutenleiter b allmählich und geordnet umlenken.
Die Anordnung der Leitschaufeln a kann auf verschiedene Weise erfolgen. An und für sich steht nichts im Wege, sie vor den Statorleitern im Luftspalte anzuordnen, der grossen Maschinen schon mit Rücksicht auf die elektrischen Verhältnisse reichlich ge- wählt wird. Bei den in den Figuren veranschaulichten Beispielen sind die Nutenleiter radial zurückgesetzt, um den Konstruktionsraum für die Leitschaufeln im Ständer selbst zu gewinnen. Hiedurch wird zwar die radiale Abmessung des Stators etwas vergrössert Dieser Nachteil steht jedoch in keinem Verhältnis zu den weiteren Vorteilen, die sich durch diese Anordnung erzielen lassen.
Der von Leitern freie Nutenraum der Fig. 1 kann cntwpdpr offen bleiben oder durch magnetisches oder unmagnetisches Material verschlossen werden.
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Bleibt der von Leitern freie Raum offen, so kann er zur Führung eines achsialen Kühlluftstromes verwendet werden. Beide Luftströme überlage ! n neb. ohne sich gegen. seitig zu stören. Die Wärmeabgabe der Statorleiter kann auf diese Weise in ganz erheblichem Masse gesteigert werden. Man kann auch den von der Wicklung nicht aus. gefüllten Raum einfach offen lassen und ihn an den Seiten durch die Endbleche ab. schliessen, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist, während die Zwischenblech mit des in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Nutform hergestellt werden Andelenelts kann man auch die Nuten bis auf einen schmalen Schlitz durch Eisen schliessen (Fig. 2b), um so die von den Rotorleitern herrührenden Feldpulsationen zu vermindern.
Man kann natürlich den magnetischen Verschluss mit einer achsialen Kühläffnung vereinigen und hat es dutch die Wahl der Abmessungen völlig in der Hand, Kühlung und Abschirmung von Pulsationen beliebig einzustellen.
Man kann die Luftführung weiter vervollkommnen, wenn man, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, Leitbleche nach beiden Kanten der Wicklungen führt. Die Leitbleche e mit ihren Begrenzungswänden f, g können aus einem Stück bestehen oder aus mehreren Teilen zweckmässig mit Punktschweissungen zusammengesetzt und in geeigneter Weise mit den Endblechen der Eisenpakete verbunden werden. Den Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Leitkanälen kann man verwenden, um einen etwa angeordneten achsialen Luftstrom von dem radialen Kühlluftstrom zu trennen. Der nach den achsialen Nutenkanälen hin offene Teil dieses Zwischenraumes ist mit h bezeichnet, während i den durch den Leitkanal verdeckten Teil des Nutkanales bedeutet.
Die Wicklungen können in den Nuten entweder durch flache Keile k auf die Länge der Eisenpakete gesichert werde, wie es Fig. 4 zeigt, oder sie werden in den Nuten durch Vorsprünge m gehalten (Fig. 5).
Die Leitbleche können ähnlich den sonst vorhandenen Stegblechen zwischen den Blechpaketen ausgebildet werden. Sie nehmen die Luft im richtigen Einfallwinkel auf und lenken sie in radialer Richtung um, so dass sie nunmehr stossfrei zwischen den Statorleitern hindurch treten kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Kühlung elektrischer Maschinen, bei denen die vom Läufer bewegte Kühluft durch Leitschaufeln in die radialen Ständerwege geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklung (b) um die radiale Tiefe der Leitschaufeln (a.g.f) in ihren Nuten radial nach aussen versetzt ist.