Ventilatorgekühlte elektrische 31aschine. Elektrische Maschinen, bei denen der Stän der mit Hilfe von durch einen Ventilator in Strömung versetzter Luft gekühlt wird, sind bekannt. Die Konstruktionsteile solcher Ma schinen sind nun aber verschieden, je nach dem es sich um halbgeschlossene Maschinen oder geschlossene Maschinen handelt. Maschi nen gleicher Leistung und Konstruktion des elektrischen Teils, welche sich nur dadurch unterscheiden, dass sie halb oder ganz ge schlossen sind, sind nicht gleich stark belast bar, indem die geschlossene Maschine nur mit einem gewissen Prozentsatz belastet werden kann, ohne schädliche Übertemperaturen zu erhalten.
Die beiden Maschinentypen mussten daher verschieden voneinander konstruiert und mit voneinander verschiedenen Einzelteilen versehen sein.
Durch oben angeführte Umstände ist die Erzeugung dieser geschlossenen oder mantel gekühlten Maschinen, nachdem die Sonder konstruktion bedeutend mehr Material erfor dert, umständlich und nicht rationell. Gemäss vorliegender Erfindung werden die oben angeführten Nachteile dadurch vermie den, dass Mittel vorgesehen sind, um in den Raum zwischen Lagerschild und Statorblech- paket eine die Wicklungsköpfe im Stator und Rotor dicht abschliessende Schutzkappe lösbar anzubringen, derart, dass durch Anbringen dieser Kappe die halbgeschlossene Maschine jederzeit ohne Konstruktionsänderung in eine geschlossene Maschine gleicher Leistung um gewandelt werden kann.
In beiliegender Zeichnung sind zwei bei spielsweise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 je einen Längsschnitt durch zwei verschiedene Maschinen, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ma schine.
Gemäss Fig. 1 ist der Raum a, in welchen die Wickelköpfe angeordnet sind, einerseits von den Seitenwänden des Statorblechpaketes, anderseits durch eine Schutzkappe b von der Aussenluft abgeschlossen. Zu diesem Zweck ist am Pressring d, welcher die Tragrippen verbindet, eine Nut f angedreht, in welcher der äussere Rand der Schutzkappe b liegt, während zwischen der Welle und den Schutz kappen<I>b</I> eine einfache Packung<I>h,</I> zum Bei spiel ein Filzring, vorgesehen ist.
.In den auf diese Weise gebildeten innern Räumen a wird die Luft entweder durch die entsprechend ausgebildeten Wickelköpfe i (Fig. 2) des Rotors, oder bei Kurzschlusswick- lungen durch einige Flügel )c (Fig. 1 und 2) in der durch Pfeile angezeigten Richtung in Bewegung erhalten.
Ausserhalb der Schutzkappen, das heisst zwischen den Lagerschildern l und den Schutz kappen<I>b,</I> ist je ein Ventilator in angebracht, welcher die Luft gegenüber dem Raum a in Gegenstrom mit einer möglichst hohen Ge schwindigkeit in Bewegung erhält, so dass in folge der Gegenströmung und weil beiderseitig Frischluft angewendet wird, die Schutzkappe b eine verhältnismässig grosse Wärmemenge aufnehmen und an die Kühlluft abgeben kann, welcher Wärmeaustausch dadurch erhöht wer den kann, dass die Schutzkappe b mit Rippen n versehen und wenn nötig aus die Wärme gut. leitendem Material, wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium und dessen Legierungen, hergestellt werden, so dass die Ableitung der durch die Verluste entstehenden Wärmemenge gesichert ist.
Statt radialer Rippen könnten auch wellenförmig gebogene Rippen o (Fig. 3) vorgesehen sein.
Nachdem die durch die Ventilatoren in, an entstehende Luftströmung die Schutzkap pen b gekühlt hat, trifft dieselbe, durch die Öffnung p strömend, den Rücken des Stator- blechpaketes, kühlt dessen Oberfläche un mittelbar und verlässt danach bei den Öffnun- gen q das Gehäuse.
Soll die Maschine in halbgeschlossener Ausführung verwendet werden, so werden die Schutzkappen b, b einfach weggelassen, die Ausführung der Maschine bleibt dabei die selbe wie bei geschlossener Ausführung. Die Kühlung geschieht wie bei der geschlossenen- Ausführung durch die beiderseits angebrach ten Ventilatoren<I>m, m. .</I> Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 verlässt die Kühlluft den Motor erst, nach dem dieselbe das Statoreisen, längs des Um fanges durch die Öffnungen s in den Rippen c strömend, abgekühlt hat, durch Öffnungen r.
Die Fig. 2 zeigt ausserdem eine auf die Welle aufgeschobene Hülse g, an welcher Schutzkappe und Ventilator enden und welche im Durchmesser so bemessen ist, dass Venti lator in und Schutzkappe<I>b</I> ohne Entfernung des auf der Welle sitzenden Lagerteils tv entfernt werden können. Die Luftströmung im Raume a wird durch entsprechende Aus bildung der Wickelköpfe i erreicht.
Bei der Ausführung dieser Maschinen ist zu beachten, dass die von den Ventilatoren <I>m,</I> gx gelieferte Kühlluft über ihren ganzen Strömungsweg einen von der nötigen Luft menge abhängigen minimalen Querschnitt vor findet, und dass die Strömung möglichst ohne Wirbelbildung stattfindet, wozu die äussere und teilweise geschlossene Fläche der Venti latoren in sich womöglich der Form der Schatzkappe b anschmiegen soll, wie dies die Zeichnung zeigt. Dadurch und durch Wahl von abgerundeten Formen für die Schutz kappen h erfolgt die Strömung der- Kühlluft sozusagen wirbelfrei, und es ist die Anwen dung eines Ventilators mit verhältnismässig grossem Durchmesser zwecks Erreichen hoher Kühlluftgeschwindigkeit möglich.
Durch die beschriebene Ausbildung der Teile ergibt sich der Vorteil, dass ein und dieselbe Maschine jederzeit in eine halbge schlossene oder eine geschlossene Maschine verwandelt werden kann. Die geschlossene mantelgekühlte Maschine besitzt die Schutz kappen, während diese bei den halbgeschlos senen Maschinen einfach weggelassen werden.
Dieses Umwandeln kann dabei erfolgen, ohne dass die Wicklung oder irgend ein anderer Teil umgeändert werden müsste, und die Lei stung der Maschine kann dieselbe bleiben, weil die beiderseitige Gegenstromkühlung so wirkungsvoll ist, dass die Erwärmung des aktiven Teils bei geschlossener oder halb geschlossener Ausführung gleich ist und selbst bei sonst auch für halbgeschlossene Maschi- nen ungewöhnlich hoben spezifischen Eisen- und Kupferbelastungen bleibt die Übertem peratur weit unter dem Erlaubten.
Fan-cooled electric machine. Electrical machines in which the Stän is cooled with the aid of air set in flow by a fan are known. The structural parts of such machines are now different, depending on whether it is a semi-closed machine or a closed machine. Machines of the same power and construction of the electrical part, which only differ in that they are half or fully closed, cannot be loaded equally, as the closed machine can only be loaded with a certain percentage without developing harmful excess temperatures .
The two machine types therefore had to be designed differently from one another and provided with individual parts that were different from one another.
Due to the circumstances mentioned above, the production of these closed or jacket-cooled machines, after the special construction requires significantly more material, is cumbersome and not efficient. According to the present invention, the above-mentioned disadvantages are avoided by the fact that means are provided to detachably attach a protective cap that tightly seals the winding heads in the stator and rotor in the space between the end shield and stator lamination packet, so that the semi-closed machine is created by attaching this cap can be converted into a closed machine of the same performance at any time without design changes.
In the accompanying drawings, two embodiments of the subject invention are shown for example, namely, Fig. 1 and 2 each show a longitudinal section through two different machines, Fig. 3 is a cross section through a Ma machine.
According to FIG. 1, the space a, in which the winding heads are arranged, is closed off from the outside air on the one hand by the side walls of the laminated stator core and on the other hand by a protective cap b. For this purpose, a groove f is turned on the press ring d, which connects the support ribs, in which the outer edge of the protective cap b lies, while a simple pack <I> between the shaft and the protective caps <I> b </I> h, </I> for example a felt ring is provided.
In the inner spaces a formed in this way, the air is either through the appropriately designed end windings i (Fig. 2) of the rotor, or in the case of short-circuit windings through a few blades) c (Fig. 1 and 2) in the direction indicated by arrows Get direction moving.
Outside the protective caps, that is, between the end shields l and the protective caps <I> b, </I> a fan is attached, which keeps the air moving in countercurrent with the highest possible speed in relation to room a, so that as a result of the counterflow and because fresh air is used on both sides, the protective cap b can absorb a relatively large amount of heat and release it to the cooling air, which heat exchange can be increased by providing the protective cap b with ribs n and, if necessary, from the heat well . conductive material, such as copper, aluminum and its alloys, so that the dissipation of the heat generated by the losses is ensured.
Instead of radial ribs, ribs o (FIG. 3) curved in a wave shape could also be provided.
After the air flow created by the fans has cooled the protective cap b, it hits the back of the laminated stator core, flowing through the opening p, cools its surface immediately and then leaves the housing at the openings q.
If the machine is to be used in a semi-closed version, the protective caps b, b are simply left out, the version of the machine remains the same as for the closed version. As in the case of the closed version, cooling is carried out by the fans <I> m, m attached on both sides. . </I> In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the cooling air leaves the motor only after the same has cooled the stator iron, flowing along the order through the openings s in the ribs c, through openings r.
Fig. 2 also shows a pushed onto the shaft sleeve g, at which the protective cap and fan end and which is dimensioned in diameter so that the ventilator in and protective cap <I> b </I> without removing the bearing part sitting on the shaft tv can be removed. The air flow in the room a is achieved by appropriate formation of the winding heads i.
When designing these machines, it must be ensured that the cooling air supplied by the fans <I> m, </I> gx has a minimum cross-section over its entire flow path, depending on the amount of air required, and that the flow takes place without vortex formation if possible , for which the outer and partially closed surface of the ventilators should possibly cling to the shape of the treasure cap b, as the drawing shows. As a result, and by choosing rounded shapes for the protective caps h, the flow of the cooling air is so to speak eddy-free, and it is possible to use a fan with a relatively large diameter to achieve high cooling air speed.
The described design of the parts results in the advantage that one and the same machine can be transformed into a semi-closed or a closed machine at any time. The closed jacket-cooled machine has the protective caps, while these are simply left out on the semi-closed machines.
This conversion can take place without the winding or any other part having to be changed, and the performance of the machine can remain the same because the countercurrent cooling on both sides is so effective that the heating of the active part is the same in the closed or semi-closed version and even with specific iron and copper loads that are otherwise unusually high for semi-closed machines, the excess temperature remains far below what is permitted.