DE918876C

DE918876C - Beluefteter Kollektor

Info

Publication number: DE918876C
Application number: DES4267D
Authority: DE
Inventors: Heye Heyen; Martin Lubach
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-03-07
Filing date: 1942-03-07
Publication date: 1954-10-07

Description

Belüfteter Kollektor Kollektoren werden bekanntlich durch Belüftung ihrer Außenflächen bzw. der hohl ausgebildeten Nabe gekühlt. Zur Verstärkung dieser Kühlung ist es bekannt, durch einen zwischen den Lamellenfüßen und dem Kollektorkörper, z.B. der Nabe, vorgesehenen Raum Kühlluft hindurchzuführen. Dabei tritt die Kühlluft durch Öffnungen in der Nabe in den Raum an den Lamellenfüßen ein und durchströmt ihn in axialer Richtung. Es ist ferner bekannt, bei dieser Anordnung die Lamellen abwechselnd radilal nach innen zu verlängern, um eine Vergrößerung der mit der Kühlluft in Berührung gebrachten Oberfläche zu erreichen. Bei Kollektoren mit aus Kohle bestehenden Lamellen ist es ferner bekannt, zwischen den Lamellen zur gleichmäßigen Stromverteilung über die Länge der Kohlelamellen Metallstreifen einzulegen.
Die Erfindung betrifft einen belüfteten Kollektor für elektrische Maschinen oder Apparate mit aus Kohle bestehenden Lamellen, an dem ebenfalls zwischen den Lamellen über die Länge der Kohlelamellen Metallstreifen eingelegtsind. Gemäß der Erfindung wird an einer derartigen Anordnung eine besonders intensive Kühlwirkung an der Innenseite des Kollektors dadurch erzielt, daß einerseits durch einen zwischen den Lamellenfüßen und dem Kollektorkörper, z.B. der Nabe, vorgesehenen Raum Kühlluft hindurchgeführt wird,und daß andererseits die Metallstreifen zwischen den Kohlelamellen radial nach innen über die Lamellenfüße hinaus in den von der Kühlluft bestrichenen Raum hinein verbreitert sind. Diese Metallstreifen saugen dabei die an der Oberfläche des Kollektors entstehende Wärme ab und geben sie an die Kühlluft im Innern des Kollektors ab.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele der Fig. i bis 9 näher erläutert. Bei der Anordnung der Fdg. i ist der Abstand zwischen der Kollektornabe I und dem aus Kunstkohlesegmenten 2 gebildeten Zylinder so groß gehalten, daß die Kühlluft durch den Zwischenraum 3 in ausreichender Menge und gemäß den eingezeichneten Pfeilen geführt werden kann. Diese Kühlluft gelangt durch Öffnungen 4 in der Nabe in den genannten Zwischenraum und durchströmt diesen im wesentlichen in axialer Richtung. Nach Kühlung der Lamellen verläßt sie diesen Zwischenraum durch die Öffnungen 5. 8 sind die zwischen die Kohle-Lamellen eingelegten Metallstreifen, die radial nach innen über die Lamellenfüße hinaus in den von der Kühlluft bestrichenen Raum hinein verbreitert sind. Das kann gemäß der Fig. I in der Weise geschehen, daß nur Vorsprünge 7 der Metallstreifen 8 zwischen den Lamellen 2 befestigt werden, während die zwischen den Vorsprüngen und innerhalb der Lamellenfüße liegenden Teile 9 der Metallstreifen in axialer Richtung nachgiebig gestaltet sind. Diese Nachgiebigkeit kann nach Fig. 2 insbesondere in der Weise geschaffen sein, daß der Streifen Ausbiegungen ao erhält. Auf diese Weise wird vermieden, daß bei ungleichen Wärmedehnungen von Metallstreifen und Kohlelamellen diese dadurch eine zusätzliche Beanspruchung erfahren. Nach den Fig. 3 und 4 sind die beschriebenen Vorsprünge in Aussparungen II der Flanken der Kohlelamellen 2 angeordnet. Dabei liegen bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Vorsprünge I2 nur auf einer Seite der Lamelle, während bei der der Fig.4 zu entnehmenden Anordnung Vorsprünge I3 und I4 zu beiden Seiten der Kohlelamelle vorgesehen sind. Zur Verfestigung der Anordnung sind die beiden Vorsprungreihen noch durch Niete I5 miteinander verbunden, die quer durch die Lamelle hindurchgehen. Ferner ist es nach den Fig. 5 und 6 möglich, die Metallstreifen als im Bereich der Lamellen 2 befestigte Laschen I6 auszubilden, die innerhalb der Lamellenfüße durch nachgiebige Metallbänder oder Litzen I7 gut elektrisch, leitend verbunden sind. Die an einem oder beiden Enden der Lamellen befindlichen äußeren Lamellen I8 sind hierbei gleichzeitig so ausgebildet, daß sie zum Anschluß an die Läuferwicklung benutzt werden können.
Der aus den Segmenten und der zwischen ihnen liegenden Isolation gebildete Zylinder kann auch so gestaltet sein, daß zwischen den beigelegten angelöteten oder angenieteten Vorsprüngen oder Laschen Hohlräume entstehen, durch die die Kühlluft radial nach außen strömen kann. Derartige Ausführungsformen können den Fig. 7 bis 9 entnommen werden. Gemäß den Fig. 7 und 8 gelangt die Kühlluft in ähnlicher Weise wie bei den vorher beschriebenen Kollektoren, an dem einen Ende der Kollektornabe durch Öffnungen 4 in den zwischen der Kollektornabe I und den Segmentenfüßen vorhandenen Raum 3. Hierauf strömt die Kühlluft etwa axial, wobei jeweils Teilströme durch, zwischen den Lamellen und den Metallstreifenvorsprüngen I7 ausgesparten bzw. frei gelassenen Räumen I8 radial nach außen gelangen. Das in Fig. 9 dargestellte Beispiel unterscheidet sich von den vorher beschriebenen nur dadurch, daß die Kühlluft nicht an einem Ende der Kollektornabe, sondern in ihrer Mitte in den Raum zwischen den Lamellenfüßen und der Nabe eintritt. Zu diesem Zweck sind die Öffnungen I9 am Nabenumfang vorgesehen, durch die die Luft nach beiden Richtungen in die Zwischenräume 2o und 2I glangt. Die zuletzt beschriebene Ausführung eignet sich insbesondere für lange Kollektoren.
Die neuen Belüftungseinrichtungen können sowohl für Kollektoren mit Druckringen (Fig. I und 7) als auch für solche mit Schrumpfringen oder Bandagen (Fig. 9) zum Festhalten der Segmente Verwendung finden. Hierbei werden die Ein- und Austrittsöffnungen für die Kühlluft der jeweiligen Kollektorausführung und Länge entsprechend angeordnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Belüfteter Kollektor für elektrische Maschinen oder Apparate mit aus Kohle bestehenden Lamellen, wobei zwischen den Lamellen zur gleichmäßigen Stromverteilung über die Länge der Kohlelamellen Metallstreifen eingelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits durch einen zwischen den Lamellenfüßen und dem Kollektorkörper, z.B. der Nabe, vorgesehenen Raum Kühlluft hindurchgeführt wird und daß andererseits die Metallstreifen radial nach innen über die Lamellenfüße hinaus in den von der Kühlluft bestrichenen Raum hinein verbreitert sind.
2. Kollektor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nur Vorsprünge der Metallstreifen im Bereich der Lamellen befestigt sind, während die zwischen den Vorsprüngen und innerhalb der Lamellenfüße liegenden Teile der Metallstreifen in axialer Richtung nachgiebig gestaltet sind (Fig. 2).
3. Kollektor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen, durch im Bereich der Lamellen befestigte Laschen gebildet sind, die, innarhallb der Lamellenfüße durch nachgiebige Metallbänder verbunden. sind (Fig. 5 und 6).
4. Ko@llektcr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lamellenenden befindliche Laschen mit den Fahnen in einem Stück hergestellt sind (Fi,g. i und 5).
5. Kollektor nach den. Ansprüchen. i bis 4, dadurch. gekennzeichnet, daB die Kühlluft durch zwischen den; Vorsprüngen oder Laschen, im Bereich, der Lamellen ausgesparte bzw, frei gelassene Hohlräume radial nach außen abströmt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 219308, 2120i7, 42339, 60369.