Kühleinrichtung für die stirnseitigen Teile der Spulen von Schenkelpolläufern
elektrischer Maschinen Schenkelpolmaschinen werden im allgemeinen mit Radiallüftern
oder Axiallüftern gebaut, die zu beiden Seiten des Polrades auf der Welle angeordnet
sind und die das gasförmige Kühlmittel in der Maschine umwälzen sollen. Der Weg
des Kühlmittels ist so gewählt, daß sowohl die Verlustwärme des Läufers als auch
die des Ständers abgeführt werden kann.Cooling device for the face parts of the coils of salient pole rotors
Electrical machines salient pole machines are generally equipped with radial fans
or axial fans, which are arranged on both sides of the pole wheel on the shaft
and which should circulate the gaseous coolant in the machine. The way
of the coolant is chosen so that both the heat loss of the rotor and
which can be removed from the stand.
Es ist eine Kühleinrichtung für die stirnseitigen Teile der Spule
bekannt, bei der das Kühlgas unter dem Spulenkasten in zwischen den Spulen und dem
Polschenkel und/oder Polschuh des Schenkelpols angeordnete radiale Kanäle strömt
(deutsche Patentschrift 839 967). Weiterhin ist es bekannt, das Kühlgas aus dem
zwischen Polschenkel und Spule befindlichen Raum durch Zwischenräume in den Lagern
der Spulen nach außen zu führen (französische Patentschrift 1358 411).It is a cooling device for the face parts of the coil
known, in which the cooling gas under the coil box in between the coils and the
Pole leg and / or pole shoe of the salient pole arranged radial channels flows
(German patent 839 967). It is also known that the cooling gas from the
Space between pole legs and coil through gaps in the bearings
of the coils to the outside (French patent specification 1358 411).
Bei Schenkelpolmaschinen hoher Leistung verlangt die Abführung der
im Läufer erzeugten Verlustwärme ein sehr wirksames Kühlsystem. Die Erfindung löst
diese Aufgabe mit einer Kühleinrichtung für die stirnseitigen Teile der Spulen,
bei welcher das Kühlgas in radialer Richtung in zwischen der Spule und dem Polschenkel
und/oder Polschuh eines Schenkelpols angeordnete radiale Innenkanäle strömt. Erfindungsgemäß
strömt das Kühlgas stirnseitig in einen zwischen der Spule und dem Jochring angeordneten
axialen Kanal ein und tritt dann in den radialen Kanal zwischen der Spule und dem
Schenkelpol über, von wo aus das Kühlgas in axial verlaufende Zwischenräume in oder
zwischen den Spulen fließt, die mit einem radial ins Freie mündenden Kanal in Verbindung
stehen, der von der Stirnseite der Spule und einer aus urimagnetischem Material
bestehenden in radialer Richtung angeordneten Haltescheibe mit auf der der Spule
zugewandten Seite angeordneten Kühlgasführungsstücken gebildet ist.In the case of salient pole machines with high performance, the removal of the
a very effective cooling system generated in the rotor. The invention solves
this task with a cooling device for the end-face parts of the coils,
in which the cooling gas in the radial direction in between the coil and the pole leg
and / or the pole piece of a salient pole arranged radial inner channels flows. According to the invention
the cooling gas flows at the front into one arranged between the coil and the yoke ring
axial channel and then enters the radial channel between the coil and the
Salient pole over, from where the cooling gas in axially extending spaces in or
flows between the coils, which are connected to a channel opening radially into the open air
stand, the one from the front of the coil and one made of urimagnetic material
existing in the radial direction arranged retaining disk with on the spool
facing side arranged cooling gas guide pieces is formed.
Das Kühlgas wird an den Spulen entlang in den Luftspalt gefördert.
Hiermit wird zusätzlich erreicht, daß die Wärmeabfuhr für die Stirnseiten der Spulen
durch andere Teile des Kühlgases erfolgt als die von den übrigen Teilen der Spulen.
Damit strömt das in die Pollücken eintretende Kühlgas nicht mehr vorgewärmt zu und
kann somit besser die hier vorhandene Verlustwärme abführen. Beide Teile der Spulen,
also sowohl die Längsseiten als auch die Stirnseiten, werden dadurch besser in ausreichendem
Maße gekühlt. Wesentlich ist dabei die Anordnung der Kühlgasführungsstücke. Diese
tragen wesentlich zu einer Intensivierung der Kühlwirkung bei, da die warme Abluft
unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft beschleunigt abströmen kann. Führt man nun
in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung das an den Stirnseiten der Spulen
austretende Kühlgas radial nach außen unter gleichzeitiger Kühlung der hier angeordneten
Teile des Dämpferkäfigs, so wird auch die gerade hier vorhandene besonders große
Wärme am Dämpferkäfig besser abgeführt.The cooling gas is conveyed along the coils into the air gap.
This also ensures that the heat dissipation for the end faces of the coils
by other parts of the cooling gas than that from the remaining parts of the coils.
This means that the cooling gas entering the pole gaps no longer flows to and from preheated
can thus better dissipate the heat loss present here. Both parts of the coils,
So both the long sides and the front sides are better in sufficient
Dimensions chilled. The arrangement of the cooling gas guide pieces is essential here. These
contribute significantly to an intensification of the cooling effect, as the warm exhaust air
can flow away accelerated under the influence of centrifugal force. One leads now
in a further development of the subject matter of the invention that on the end faces of the coils
exiting cooling gas radially outwards with simultaneous cooling of the arranged here
Parts of the damper cage, the one that is present here will also be particularly large
Heat dissipated better at the damper cage.
Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß bei Schenkelpolläufern mit massiven
Polschuhen die zu beiden Stirnseiten der Pole angeordneten Haltescheiben zusätzlich
als Dämpferringe verwendet werden.Another advantage is that with salient pole runners with massive
Pole shoes also have the retaining disks arranged on both end faces of the poles
can be used as damper rings.
Die Haltescheiben können ein- oder mehrteilig ausgeführt sein und
bestehen aus einem urimagnetischen Werkstoff. Die Führungsstücke können beispielsweise
aus einem Kunstharz oder sonstigen Isolierstoff bestehen und entsprechend -den hier
vorhandenen Strömungsverhältnissen ausgebildet sein.The retaining disks can be made in one or more parts and
consist of a urimagnetic material. The guide pieces can, for example
consist of a synthetic resin or other insulating material and accordingly - the here
existing flow conditions be formed.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der
ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Das Schnittbild zeigt den stirnseitigen
Teil der Spule 1 mit dem Bereich des Polschenkels bzw. Polschuhes des Schenkelpols
2. Die Spule 1 liegt zwischen den Spulenrahmen 3 am Schenkelpol 2 an. Das Kühlgas
tritt entsprechend dem Pfeil 4 in den zwischen der Spule 1. und dem Jochring
17 angeordneten axialen Kanal s ein und strömt von hier aus entsprechend dem Pfeil
6 weiter in den radialen Kanal 7. Dieser befindet sich zwischen der Spule 1 und
dem Polschenkel des Schenkelpols 2. Er kann auch weiter verlängert sein und sich
zwischen der Spule 1 und Teilen des Polschuhs des Schenkelpols 2 befinden.The invention is described in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown. The sectional view shows the frontal part of the coil 1 with the area of the pole leg or pole shoe of the salient pole 2. The coil 1 rests on the salient pole 2 between the coil frame 3. The cooling gas enters the axial channel s arranged between the coil 1 and the yoke ring 17 according to the arrow 4 and flows from here into the radial channel 7 according to the arrow 6. This is located between the coil 1 and the pole leg of the Salient pole 2. It can also be extended further and be located between coil 1 and parts of the pole piece of salient pole 2.
Von diesem, radialen Kanal 7 tritt das Kühlgas über zwischen oder
in den einzelnen Lagen der Spule 1. angeordnete axial gerichtete Zwischenräume 8
an der Stirnseite 9 der Spule 1 in den radial ins Freie mündenden Kanal 18 aus.
Hier wird es durch das Kühlgasführungsstück
10 in radial nach außen
gerichtete Strömung umgelenkt und kann so an den am Umfang des Schenkelpolläufers
angeordneten Teilen 11 des Dämpferkäfigs vorbeistreichen und hier die Wärme in wünschenswerter
Weise auch noch abführen. Es ist dabei zweckmäßig, daß das Kühlgasführungsstück
10 sich an die Haltescheibe 12 anlehnt. Der Dämpferkäfig und die Haltescheibe 12
sowie die Kühlgasführungsstücke 10 werden gemeinsam über die Bolzen 13 und 14 am
Schenkelpol 2 gehalten. Damit das gemäß dem Pfeil 15 austretende Kühlgas in wünschenswerter
Weise radial weiterströmt, sind Flachstücke 16, welche die Kühlgasführungsstücke
10 gegen die Fliehkraft abstützen, diesen entsprechend ebenfalls mit Luftkanälen
ausgebildet.From this radial channel 7 the cooling gas passes between or
axially directed intermediate spaces 8 arranged in the individual layers of the coil 1
at the end face 9 of the coil 1 into the channel 18 opening radially into the open air.
Here it is through the cooling gas guide piece
10 in radially outward
directed flow deflected and can so on the circumference of the salient pole rotor
arranged parts 11 of the damper cage brush past and here the heat in more desirable
Way also lead away. It is useful that the cooling gas guide piece
10 leans against the retaining plate 12. The damper cage and retaining washer 12
and the cooling gas guide pieces 10 are jointly on the bolts 13 and 14 on
Salient pole 2 held. So that the cooling gas exiting according to arrow 15 is more desirable
Way further flows radially, are flat pieces 16, which the cooling gas guide pieces
10 support against the centrifugal force, this also with air ducts
educated.