DE951463C

DE951463C - Kuehlung elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE951463C
Application number: DES4256D
Authority: DE
Inventors: Erwin Swatosch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-04-28
Filing date: 1942-04-28
Publication date: 1956-10-31

Description

Kühlung elektrischer Maschinen Bei bekannten Kühlungen elektrischer Maschinen wird zur guten Verteilung der Luft diese über Vorkammern Lüftern zugeleitet, die sie in das Gehäuse der Maschine hineinbefördern. Die Vorkammern sind dabei an den Stirnseiten des Gehäuses. angeordnet; sie vergrößern daher die Gesamtlänge der Maschine beträchtlich. Damit wird der Werkstoff- und Raumbedarf der Anordnung sehr groß. Aüch die Länge der Maschinenwelle wächst, so daß die kritische Drehzahl verhältnismäßig niedrig wird.
Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung elektrischer Maschinen durch ein gasförmiges Kühlmittel, das über eine an der Stirnseite des. Maschinengehäuses angeordnete Vorkammer in dieses einströmt, wobei in an sich bekannter Weise die außerhalb des eigentlichen Wickelkopfraumes liegende Vorkammer den äußeren Umfang des Wickelkopfraumes der Maschine umgibt und in axialer Richtung sich vorzugsweise bis zu den Stirnflächen des Ständers erstreckt. Außerdem befindet sich die Eintrittsstelle des Kühlmittels in die Vorkammer am unteren Teil der Maschine. Erfindungsgemäß ist zur Verkürzung des Abstands des Lagers. von der Maschine im Bereich des Lagers die axiale Länge des Eintrittsquerschnitts für das Kühlmittel in die Vorkammer durch Einbuchtung der äußeren Stirnwand der Vorkammer zurückgesetzt oder bis auf Null reduziert. Das Kühlmittel strömt daher im wesentlichen zu beiden Seiten der Einbuchtung von unten in die Vorkammer ein und verteilt sich von hier über den den Wickelkopfraum umgebenden Vorkammerraum, von wo es über einen Lüfter in das Maschineninnere gelangt.
Für die Kühlung elektrischer Maschinen sind bereits Anordnungen bekannt mit an der Stirnseite des Maschinengehäuses angeordneten Vorkammern, wobei die Vorkammern radial nach auswärts sich entweder im Querschnitt erweitern oder auch die äußere Mantelfläche eines den Wickelkopfraum umgebenden Gehäuses mit ihrem Querschnitt umfassen. Diese Anordnungen dienen aber nicht zur Verkürzung der axialen Länge der Maschine bzw. des Lagerabstandes. In dem einen Fall handelt es sich um eine Anordnung, bei der der Kommutator oder die Schleifringe die Zuführung des Kühlmittels erschweren und durch den ringförmigen, den Gehäuseschild umgebenden Vorkammerkanal die Zuleitung des Kühlmittels zu dem am Läufer der Maschine befestigten Ventilator erleichtert werden soll. In dem anderen Fall soll dadurch das Ansaugen von ölhaltigen Dämpfen in das Maschineninnere verhindert werden, indem der Vorkammerraum das eigentliche Maschinengehäuse gegen den Zutritt dieser Dämpfe zu den Flanschstellen abschirmt.
In den Fig. I und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei ist die elektrische Maschine I von einem Gehäuse 2 umgeben. Zur Belüftung der Maschine sind an den Stirnseiten Vorkammern 3 angeordnet, über die Luft den Axiallüftern 4 zuströmt. Unter Umständen können auch Radiallüfter Verwendung finden. Durch diese Lüfter wird hierauf die Luft der Maschine selbst, also im vorliegenden Fall zunächst dem Läufer und den Ständerwickelköpfen 5, zugeleitet. Lüfter und Vorkammern können an beiden Enden der Maschine vorgesehen sein. Dann wird die Luft zweckmäßig in der Mitte der Maschine abgeleitet. Ist jedoch nur eine Vorkammer an einer Stirnseite des Maschinengehäuses angeordnet, dann strömt die Luft zweckmäßig auf dem anderen Maschinenende ab. Die Vorkammer 3 ist am Umfang mit einer in axialer Richtung bis zu den Stirnflächen 6 des Ständers 7 reichenden Erweiterung 8 versehen, die radial aüßerhälb der Ständerwickelköpfe 5 liegt. Durch diese Ausgestaltung der Vorkammer wird zusätzlich Raum für die Zuführung und Verteilung der Kühlluft gewonnen. Zur Verringerung des Lagerabstandes von der Maschine ist nun erfindungsgemäß die axiale Länge der Vorkammer im Bereich des Lagers der Maschinenwelle bzw. an der Eintrittsstelle 9 verkürzt. Die axiale Länge des Eintrittsquerschnitts 9 kann innerhalb des Bereichs, in dem dieser Querschnitt dem Lager bzw. Lagerbock gegenübersteht, bis auf . den Wert Null reduziert werden, so daß das Lager in diese so gebildete örtliche Einbuchtung der Vorkammer 3 einrücken kann, wodurch eine weitere Verkürzung des Lagerabstandes von der Maschine erzielt wird. Dann wird die ganze Luft zu beiden Seiten der Einbuchtung, also am Umfang der Vorkammer, von unten zugeführt. Auf diese Weise gelingt es, die Gesamtlänge der Maschine herabzusetzen. Wird die Innenwand Io der Vorkammer in an sich bekannter Weise aus Isolierstoff, vorzugsweise Hartpapier oder Hartgewebe, wie Repelit, hergestellt, dann kann die Länge der Maschine noch weiter herabgesetzt werden. Die Wand io kann dann nämlich beliebig weit an die Ständerwickelköpfe 5 herangebracht werden. Darüber hinaus kann eine solche aus Isolierstoff bestehende Wand auch -wie an sich ebenfalls bekannt ist - über die Ständerwickelköpfe 5 geschoben werden, nachdem sie mit entsprechenden Schlitzen versehen wurde. Eine weitere Verringerung der Baulänge ist dann möglich.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorkammer kann sowohl in den Fällen verwendet werden, in denen die Maschine in geschlossenem Kreislauf gekühlt wird, als auch dann, wenn das Kühlmittel aus der Umgebung, insbesondere von unten, der Maschine zugeleitet und in jene wieder abgeführt wird. Insbesondere im ersten Fall können an Stelle von Luft- auch Wasserstoff- oder andere gasförmige Kühlmittel verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlung - elektrischer Maschinen durch ein gasförmiges Kühlmittel, das über eine an der Stirnseite des Maschinengehäuses angeordnete Vorkammer in dieses einströmt, wobei die außerhalb des eigentlichen Wickelkopfraumes liegende Vorkammer den äußeren Umfang des Wickelkopfraumes der Maschine umgibt und in axialer Richtung sich vorzugsweise bis zu den Stirnflächen des Ständers erstreckt und wobei die Eintrittsstelle des Kühlmittels in die Vorkammer sich am unteren Teil der Maschine befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung des Abstandes des Lagers von der Maschine im Bereich des Lagers die axiale Länge des Eintrittsquerschnitts (9) für das Kühlmittel in die Vorkammer durch Einbuchtung der äußeren Stirnwand der Vorkammer zurückgesetzt oder bis auf Null reduziert ist, so daß das Kühlmittel im wesentlichen zu beiden Seiten der Einbuchtung .von unten in die Vorkammer einströmt.
2. Kühlung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Vorkammer aus Isolierstoff, vorzugsweise Hartpapier oder Hartgewebe, besteht.
3. Kühlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand über die Ständerwickelköpfe geschoben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 308 230, 313 435, 337 564 495 266, 586 894, 672 623; britische Patentschrift Nr. 160 3o7.