DE1266874B

DE1266874B - Choke coil arrangement with air cooling

Info

Publication number: DE1266874B
Application number: DE1960L0036508
Authority: DE
Inventors: Robert Tschuk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-07-07
Filing date: 1960-07-07
Publication date: 1968-04-25

Description

Drosselspulenanordnung mit Luftkühlung Die Erfindung betrifft eine Drosselspulenanordnung mit Luftkühlung für Drehstrombetrieb, bestehend aus mehreren, übereinander angeordneten, etwa gleichgestalteten Luftdrosselspulen, die aus axial gegeneinander distanzierten, scheibenförmigen Spulenelementen zusammengesetzt sind, wobei jeder Luftdrosselspule ein eigener Luftkanal zugeordnet ist, die einzelnen Luftkanäle konzentrisch zueinander im Inneren der Drosselspulenanordnung angeordnet und die verbleibenden axialen Öffnungen der Luftdrosselspulen durch Abdeckscheiben verschlossen sind.Air-cooled choke coil assembly The invention relates to a Choke coil arrangement with air cooling for three-phase operation, consisting of several, superimposed, roughly identically designed air choke coils, which consist of axially spaced apart, disc-shaped coil elements are assembled, each air choke coil is assigned its own air duct, the individual Air ducts arranged concentrically to one another in the interior of the choke coil arrangement and the remaining axial openings of the air chokes through cover disks are locked.

Bei Drehstromnetzen ist es üblich, drei Luftdrosselspulen zu einer dreiphasigen Baueinheit zusammenzustellen. Im Hinblick auf eine optimale Raumausnutzung bei kleinster Grundfläche ist es sinnvoll, die drei Luftdrosselspulen übereinander anzuordnen, und zwar mit einer gemeinsamen vertikalen Achse. Bei dieser Anordnung ergibt sich stets von der obersten zur untersten Luftdrosselspule ein Temperaturgefälle. Dies ist von Nachteil, weil die obersten Spulenbereiche nicht mehr so wirksam gekühlt werden wie die untersten. Die Kühlluft erwärmt sich nämlich in den unteren Bereichen der Spulenanordnung und steigt dann zu den oberen Bereichen auf.In three-phase networks, it is common to combine three air chokes into one assemble three-phase unit. With regard to an optimal use of space With the smallest footprint, it makes sense to place the three air throttle coils one above the other to be arranged, with a common vertical axis. With this arrangement there is always a temperature gradient from the top to the bottom air choke coil. This is a disadvantage because the uppermost coil areas are no longer cooled as effectively become like the lowest. The cooling air heats up in the lower areas the coil assembly and then ascends to the upper areas.

Es ist bekannt, jeder einzelnen, übereinander angeordneten Luftdrosselspule einen gesonderten Kühlluftstrom zuzuführen, indem im Inneren der Luftdrosselspulen durch Rohre Frischluft für jede einzelne Luftdrosselspule angesaugt wird. Somit wird praktisch jeder Luftdrosselspule gleiche Kühlluftmenge zugeführt, wodurch die Erwärmung in den oberen Spulenbereichen gesenkt wird.It is known that each individual air choke coil arranged one above the other Supply a separate flow of cooling air by placing inside the air chokes fresh air is drawn in through pipes for each individual air choke coil. Consequently practically every air choke coil is supplied with the same amount of cooling air, whereby the Heating in the upper coil areas is reduced.

Diese Kühlmittelführung hat den Nachteil, daß die erwärmte Kühlluft außen, entlang den darüberliegenden Spulenelementen aufsteigen muß, diese erwärmt und ein Temperaturgefälle von oben nach unten bewirkt. Darüber hinaus hemmt die aufsteigende Warmluft den Austritt der Kühlluft aus den einzelnen Spulenelementen.This coolant flow has the disadvantage that the heated cooling air outside, along the overlying coil elements must rise, these heated and causes a temperature gradient from top to bottom. It also inhibits the rising warm air allows the cooling air to escape from the individual coil elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die thermische Beeinflussung der übereinander angeordneten Luftdrosselspulen durch den Kühlluftstrom zu unterbinden und darüber hinaus die Kühlwirkung jeder einzelnen Luftdrosselspule zu erhöhen.The invention is based on the problem of thermal influencing to prevent the air choke coils arranged one above the other through the flow of cooling air and, moreover, to increase the cooling effect of each individual air choke coil.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kühlluftstrom zwischen den scheibenförmigen Spulenelementen ausschließlich radial von außen nach innen und von dort durch die Luftkanäle nach oben geführt ist.This object is achieved according to the invention in that the cooling air flow between the disc-shaped coil elements exclusively radially from the outside to inside and from there through the air ducts upwards.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine dreiphasige Drosselspulenanordnung mit gemeinsamer vertikaler Achse. Die gleichgestalteten Luftdrosselspulen I, 1I und III bestehen beispielsweise aus vier Spulenelementen 1 in Form von Ringscheiben. Die Mittel zur Befestigung und gegenseitigen Distanzierung der Spulenelemente sowie der Luftdrosselspulen selbst sind nicht eigens dargestellt.The figure shows a section through a three-phase choke coil arrangement with a common vertical axis. The identical air choke coils I, 1I and III consist, for example, of four coil elements 1 in the form of annular disks. The means for fastening and mutual distancing of the coil elements as well the air chokes themselves are not specifically shown.

Um den gewünschten radialen Kühlluftstrom zwischen den einzelnen Spulenelementen zu gewährleisten, sind die unteren Öffnungen der Luftdrosselspulen 11I, 1I und I durch Abdeckscheiben 2, 3 und 4 verschlossen, wodurch allenfalls ein Einsaugen von an der Kühlung unbeteiligter Frischluft und deren unnötiger Wärmetransport vermieden wird. Zwischen der unteren Stirnfläche der Spulen und der Abdeckscheibe ist ein Zwischenraum, so daß auch diese Flächen vom Kühlluftstrom bestrichen werden.To achieve the desired radial flow of cooling air between the individual coil elements The lower openings of the air choke coils 11I, 1I and I are to be ensured closed by cover plates 2, 3 and 4, whereby at most a suction of in the cooling of uninvolved fresh air and its unnecessary heat transport avoided will. Between the lower face of the coils and the cover plate is a Gap, so that these surfaces are also swept by the flow of cooling air.

Die erwärmte Luft wird durch die trichterförmigen Aufsätze 5 und 6 der Luftdrosselspulen III bzw. II gesammelt. Auch diese Aufsätze lassen einen Schlitz zur Kühlung der oberen Spulenstirnfläche frei.The heated air is drawn through the funnel-shaped attachments 5 and 6 the air choke coils III and II collected. These attachments also leave a slot for cooling the upper coil face free.

Die Warmluft der Drosselspule III strömt in ein Rohr 7 und wird durch den Innenraum der Luftdrosselspule II und I hindurchgeleitet.The warm air of the choke coil III flows into a pipe 7 and is through passed through the interior of the air choke coil II and I.

Der Warmluftstrom der Drossel 11 wird entsprechend vom Aufsatz 6 in ein Rohr 8 größeren Querschnitts übergeleitet, wo er sich mit dem der Luftdrosselspule III vereinigt. Schließlich entweicht der gesamte Kühlluftstrom der Anordnung nach Vereinigung im Abzugsrohr 9.The hot air flow of the throttle 11 is correspondingly transferred from the attachment 6 into a tube 8 of larger cross-section, where it combines with that of the air throttle coil III. Finally, the entire flow of cooling air escapes from the arrangement after merging in the exhaust pipe 9.

Die unterschiedlichen Schornsteinhöhen bewirken zwar unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, die aber durch geeignete Staffelung der oberen Rohrenden 7, 8 und 9 kompensiert werden. Die koaxialen Rohre wirken wie eine Ringdüse. Infolge der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit im Rohr 7 an der ringförmigen Austrittsöffnung wird auf die Abzugsluft der Luftdrosselspule II im Rohr 8 ein Sog ausgeübt. Dieser Energieaufwand bewirkt einerseits eine Geschwindigkeitssteigerung der Luftströmung der Luftdrosselspule II, andererseits wird die der Luftdrosselspule III etwas gesenkt. Analog wiederholt sich derselbe Effekt im gemeinsamen Abzugsrohr 9.The different chimney heights have different effects Flow velocities, which are achieved by suitable staggering of the upper pipe ends 7, 8 and 9 can be compensated. The coaxial tubes act like a ring nozzle. As a result the increased flow velocity in the pipe 7 at the annular outlet opening a suction is exerted on the exhaust air of the air choke coil II in the pipe 8. This On the one hand, the expenditure of energy causes an increase in the speed of the air flow the air choke coil II, on the other hand that of the air choke coil III is lowered somewhat. The same effect is repeated analogously in the common exhaust pipe 9.

An der Austrittsfläche des Abzugsrohres 9 wird dadurch gleiche Strömungsgeschwindigkeit in jedem Flächenelement erzielt.As a result, the same flow velocity is achieved at the outlet surface of the flue pipe 9 achieved in every surface element.

Diese Kühleinrichtung gestattet, durch geeignete Bemessung der Rohrquerschnitte in jeder Luftdrosselspule gleich große Luftmengen umzuwälzen und damit gleiche Wicklungstemperaturen in jeder Luftdrosselspule zu erzielen. Die sonst wärmste oberste Luftdrosselspule kann in ihrer Temperatur bis zu 20° C und noch mehr gesenkt werden, denn der Schornsteineffekt dieser Kühleinrichtung kann, falls es die Räumlichkeiten erlauben, durch Verlängerung der gestaffelten Rohre noch erhöht werden.This cooling device allows the pipe cross-sections to be dimensioned appropriately to circulate the same amount of air in each air choke coil and thus the same winding temperatures to achieve in any air choke coil. The otherwise warmest top air choke coil can be lowered in temperature by up to 20 ° C and even more, because the chimney effect This cooling device can, if the premises allow, by extending it of the staggered tubes can be increased.

Eine weitere, gleich große Senkung der Wicklungstemperatur in jeder Luftdrosselspule kann dadurch erzielt werden, daß in an sich bekannter Weise über dem Abzugsrohr 9 ein Gebläse angeordnet wird, das die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und somit die umgewälzte Luftmenge vergrößert.Another, equal decrease in winding temperature in each Air choke coil can be achieved in a manner known per se over the exhaust pipe 9 is arranged a fan which increases the flow rate and thus the amount of air circulated increases.

Claims

Claims: 1. Choke coil arrangement with air cooling for three-phase operation, consisting of several air choke coils of roughly the same shape, arranged one above the other, which are composed of axially spaced, disc-shaped coil elements are, each air choke coil is assigned its own air duct, the individual Air ducts arranged concentrically to one another in the interior of the choke coil arrangement and the remaining axial openings of the air chokes through cover disks are closed, characterized in that the cooling air flow between the disk-shaped Coil elements (1) exclusively radially from the outside to the inside and from there through the air ducts (7, 8, 9) is guided upwards.

2. Choke coil arrangement according to claim 1, characterized in that the height of the upper edge of the concentric air ducts (7, 8, 9) decreases from the outside inwards.

3. Choke coil arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a fan arranged above the air ducts (7, 8, 9) additionally increases the circulating amount of the cooling air. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1016 825, 1030 449, 1038 182, 1071829; USA. Pat. No. 1,955,313.