CH178335A - Elektrische Maschine mit durch Distanzstege gebildeten radialen Lüftungskanälen zwischen den Paketen der aktiven Bleche. - Google Patents

Description

  Elektrische Maschine mit durch Distanzstege gebildeten radialen     Lüftungskanälen     zwischen den Paketen der aktiven Bleche.    Das Problem     Tier    Kühlung bei elektri  schen Maschinen, zum Beispiel bei Turbo  alternatoren, ist gewöhnlich wichtig, denn  je vollkommener die durch Verluste in der  Maschine entstandene     Wärme    abgeführt  wird, .desto kleiner sind die Abmessungen  und das Gewicht der Maschine, die Erwär  mung der Maschine ist gleichmässiger und  auch die durch ungleichmässige Erwärmung  verursachten mechanischen Beanspruchungen  einzelner     Maschinenteile    werden geringer.

   Es  ist bekannt, die     Distanzstege    in den radialen  Kanälen, an welche     sich    die     nächsten    :den  Kanal bildenden aktiven Blechpakete an  lehnen, aus<B>U-</B> oder aus Bandeisen so aus  zuführen, dass- sie den Kanal zwischen den in  der Nut liegenden Spulen radial bis zur       Statorbohrung    durchlaufen. Diese Anord  nung hat aber den grossen Nachteil, dass .der  Strom der ein- und ausströmenden Luft im    Luftspalt um<B>90'</B> umgelenkt wird, so dass  bedeutende     Druckverluste    auftreten.  



  Um diese Verluste zu verringern, wurden  die Distanzstege an den Enden beim Luft  spalt gebogen, und zwar so, dass bei den Ein  trittskanälen der     Luftstrom    in der Drehrich  tung des Rotors umgelenkt wird, während  bei den     Austrittskanälen    die Stege gegen  die Drehrichtung gebogen sind, um die  warme Luft aus dem Luftspalt in die Ka  näle abzuführen. Diese     Ausführung    hat aber  den     Nachteil,    dass bei den Eintrittskanälen  der Lufteintritt nur bei der     rückwärtigen     Hälfte     .des    Luftstromes (in bezug auf die  Drehrichtung) verbessert wird, welche Luft  stromhälfte an dem     gekrümmten    Eintrittsteil  des Steges entlang streicht.

   Der vordere Teil  des Luftstromes, welcher von .dem gekrümm  ten Teil des Steges in den Luftspalt eintritt.,  wird überhaupt nicht umgelenkt und tritt      radial in den Spalt ein. Ähnliche Verhält  nisse treten auch bei den     Austrittskanälen     auf. Die warme Luft wird nur an der Vor  derseite des gebogenen Steges richtig abge  führt, so dass der     grösste    Teil der Warmluft  auf dieser Seite strömt.

   An der Rückseite  der Stege im Austrittskanal, das heisst zwi  schen dem     .Steg        undder    rückwärtigen Spule,  geht das Strömen der Luft nur     urvollkom-          men    vor sich, denn in dieser Hälfte tritt die  Luft fast radial ein und es entstehen ausser  dem hinter dem gekrümmten Steg Luft  wirbel.  



  Um diese Mängel zu beseitigen, wurde  vorgeschlagen, in den radialen Kanälen zwei  fache, gekrümmte Stege, wie oben beschrie  ben zu benützen. Diese     Konstruktion    bedeu  tet gegenüber früheren Ausführungen eine  gewisse Verbesserung bezüglich der Ein- und  Austrittsverhältnisse, aber ihre Nachteile  liegen darin, dass durch die Doppelstege der  bei dem Luftspalt durch zwei benachbarte  Spulen gebildete Kanal verengt und     dadurch     die Strömung der Luft bedeutend verschlech  tert wird.  



  Die oben erwähnten     Mängel        hast    aber .die  den Gegenstand der Erfindung     bildende     elektrische Maschine nicht, die in     Fig.    1, 2  und 3 der Zeichnung beispielsweise gezeigt  ist.  



  Wie aus den     Fig.    1, 2 und 3 zu ersehen  ist, sind zwei     benachbarte    Blechpakete .durch  radiale Stege 10 auseinandergehalten, die je  doch     zwisohen    zwei     benachbarten    Spulen,  welche in den Nuten 1, 2, 3 usw. liegen, in  Richtung vom     Zahngrund        gegen    !den Luft  spalt nicht bis zu den     Nutenkeilen        reichen,     so dass sie den Kanalquerschnitt an .der  engsten Stelle nicht verengen, dass heisst  zwischen den Keilen 4, 5, 6     usw.    Um die  eintretende Luft in.

   .der     Pfeilrichtung    gehörig  umzulenken, sind in den Kanälen nahe bei  dem     Luftepalt    Führungsschaufeln 7 ange  bracht, welche den Luftstrom in der Dreh  richtung     .des        Rotors    9 abbiegen. Damit im  Eintrittskanal weder eine plötzliche Ver  engung des Querschnittes noch scharfe Kan  ten auftreten, sind die Keile,     welche    die    Wicklung halten, so zugeschnitten, dass der  Verlauf des Eintrittskanals     stetig    bleibt.       Weiter    wurde daran gedacht, die Eintritts  luft nicht auf die am     Nutengrund    liegenden  Flächen der Wicklung stossen zu lassen.

   Aus  diesem Grunde sind in .den Achsen der Nu  ten die Stege 11 (siehe     Fig.    1 und 3) ange  ordnet, welche eine     gestreckte        Keilform     haben. Dadurch wird die Eintrittsluft in der  Pfeilrichtung allmählich     beschleunigt    und  bedeutende     Druckverluste    durch plötzliche       Querschnittsänderung    vermieden.  



  Ähnlich wie     dieEintrittskanäle    sind die  Austrittskanäle angeordnet, wie es     strichliert     in den     Fig.    1, 2 und 3 eingezeichnet ist.  Zwischen den in .den Nuten liegenden     Spulen     2 und 3 sind die     Radialstege    10 angeordnet,  die vor dem engsten     zwischen    den Spulen  liegenden     Querschnitt    des radialen Kanal  bei den Keilen enden.

   An den Enden der  Zähne sind beim Luftspalt     Eintrittsschau-          feln    8 angeordnet, welche so gestellt sind,  dass     ,sie    die austretende Luft aus dem Luft  spalt umlenken und die Luft durch die radia  len Austrittskanäle abführen. Die Keile der  Wicklung 5 und 6 sind wieder so geeignet  zugeschnitten, dass die Kontinuität der       Austrittskanäle    eingehalten wird. Ausser  dem sind hier wieder in den     Nutenachsen     die keilförmigen Stege der Kanäle 11     (Fig.    1  und 3) angeordnet.

   Durch diese wird bei  Luftaustritt     aus    dem Kanalraum     zwischen     den     Spulen    2; und 3 in den Raum beim Joch  der     Statorbleche    eine plötzliche Änderung  des     Querschnittes    vermieden und Druckver  luste verhindert, indem die Stege wie ein       Diffusor    wirken.  



  Die keilförmigen Stege beim     Nutengrund     in den Ein- und'     Austrittskanälen    können  auch wie die in     Fig.    2     mit    1'2 bezeichneten       ausgebildet    sein. In     Fig.        .3    ist ein andere  Ausbildung .der     Führungsschaufeln    7 und 8  gezeigt.  



  Diese Ausbildung der Stege hat. noch an  dere     Vorteile.    Durch die Reibung der Ober  fläche des Rotors mit der Luft wird letztere  in Drehung gebracht. Sind die Stege in .den  Kanälen radial angeordnet,     entstehen    durch      diese Drehung der Luft bedeutende zusätz  hche Ventilationsverluste. Durch die be  schriebenen Stege lässt sich aber die durch  .die Rotation der Luft     entstandene    kinetische  Energie der Luft ausnützen. Die mitgeris  sene Luft im Luftspalt wird     mittelst    der  Schaufeln 8 in den Raum zwischen den Spu  len 2' und 3 und zwischen die     Stege    10 und  11     respektive    12 geworfen.

   In diesem Raum  fällt langsam die     Geschwindigkeit    der aus  tretenden Luft, der Druck steigt, so dass die       durch    die Reibung des Rotors mit der Luft  im Luftspalt verlorengegangene Energie  grösstenteils zur Verbesserung der Kühlung  benützt wird.  



  Die beschriebene Anordnung der Stege  kann ausser bei     Turboalternatoren    auch bei  andern elektrischen Maschinen und für an  dere     Kühlmittel    als     Luft,verwendet    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRU CH Elektrische Maschine mit durch Distanz stege gebildeten radialen Lüftungskanälen zwischen den Paketen der aktiven Bleche, dadurch gekennzeichnet, dass .die radialen Stege (10) zwischen den Nuten in Richtung vom Zahngrund gegen den Luftspalt nicht ois zu den Nutenkeilen reichen, zum Zweck, den Querschnitt der Lüftungskanäle zwi schen den Nutenkeilen der Wicklung nicht zu verengen. UNTERANSPRüCHE: 1. Elektrische Maschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das aus den radialen Lüftungskanälen in den Luftspalt eintretende Kühlmittel durch Schaufeln (7) in Richtung der Drehung .des Rotors umgelenkt wird. 2.

   Elektrische Masehine nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Luftspalt in die radialen Lüftungskanäle eintretende Kühlmittel durch Schaufeln (8) in die radiale Rich tung umgelenkt wird. 3. Elektrische Maschine nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den radialen Ein.- und Austrittskanälen beim Nutengrund keilförmige Stege (11 respektive 12) angeordnet sind, welche eine plötzliche Änderung der Geschwin digkeit des Kühlmittels verhindern.