Kühleinrichtung für die 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 Kühhnittel in der Maschine umwäl zen sollen.
Der Weg des Kühlmittels ist so gewählt, dass sowohl die Verlustwärme des Läufers als auch die des Ständers abgeführt werden kann.. Es sind nun Polkon- struktionen bekannt, bei denen die Längsseiten der Er regerspulen durch Eigenbelüftung gekühlt werden; dar aus folgt, dass auf die Lüfter ganz verzichtet werden könnte, wenn es gelänge, die Stirnseiten der Spulen (und die hier vorhandenen Teile der Dämpferwicklung) eben falls durch Eigenbelüftung intensiv zu kühlen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg zu finden, die Stirnseiten er Schenkelpolläufer elektrischer Maschinen durch Eigenbelüftung intensiv zu kühlen. Dazu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, :dass das Kühlmittel stirnseitig in zwischen den Spulen und dem Joch angeordnete axiale Kühlkanäle einströmt, von wel chen es unter Umlenkung in radialer Richtung in zwischen den Spulen und dem Polschenkel und/oder Polschuh des Schenkelpols angeordnete axiale Kühlka näle weiterstömt,
um von hier aus durch in oder zwi schen den einzelnen Lagen der Spulen angeordnete radial gerichtete Zwischenräume an den Stirnseiten der Spulen auszutreten.
Durch die so durch die Erfindung gelöste Aufgabe wird zusätzlich erreicht, dass die Wärmeabfuhr für die Stirnseiten der Spulen durch andere Teile des Kühlmit tels erfolgt wie die von den übrigen Teilen der Spulen. Damit fliesst das in diese Teile der Spulen, also in die Pollücken, eintretende Kühlmittel nicht mehr vorge wärmt zu und kann somit besser ,die hier vorhandene Verlustwärme abführen. Beide Teile der Spulen, also sowohl die axial gerichteten als auch die an den Stirnsei ten befindlichen, werden dadurch leichter in ausreichen dem Masse gekühlt.
Führt man nun in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung das an den Stirnseiten der Spulen austre tende Kühlmittel radial nach aussen unter gleichzeitiger Kühlung der hier angeordneten Teile des Dämpferkä- figs, so wird auch,die gerade hier vorhandene besonders grosse Wärme am Dämpferkäfig leichter abgeführt.
Dazu ist es - ebenfalls in Weitenbildung :des Gegenstan des der Erfindung - zweckmässig, die Stirnseiten der Schenkelpole mit speichenartigen Haltestücken zu ver sehen, die vorwiegend die Führungsstücke halten, wel che zusammen mit den Spulen das radial nach aussen weiterströmende Kühlmittel führen. Diese Führungs stücke können beispielsweise aus einem Kunstharz oder sonstigen Isolierstoff bestehen und entsprechend den hier vorhandenen Strömungsverhältnissen ausgebildet sein,
während die Haltestücke vorwiegend aus einem ummagnetischen oder schwach magnetischen Werkstoff bestehen.
Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels in der Zeichnung beschrieben, in welcher im Schnitt ein Teil der an der Stirnseite angeordneten Spule 1 mit den an sie angrenzenden Teilen des Polschenkels bzw. Pol schuhs des Schenkelpols 2 umgeben, dargestellt ist. Sie liegt über dem Spulenrahmen 3 am Schenkelpol 2 an. Das Kühlmittel tritt entsprechend dem Pfeil 4 in den axialen Kanal 5 ein und strömt von hier aus entspre chend 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 Teilendes Polschuhs des Schenkelpols 2 befinden.
Von diesem radialen Kanal 7 tritt gegebenenfalls das Kühlmittel über zwischen oder in den einzelnen Lagen der Spule 1 angeordnete axial gerichtete Zwischenräume 8 an den Stirnseiten 9 der Spulen 1 aus. Hier wird es durch das Führungsstück 10 in radial nach aussen ge richtete Strömung umgelenkt und kann so an den am Umfang des Schenkelpolläufers angeordneten Teilen 11 des Dämpferkäfigs vorbeistreichen und hier die W;
rme in wünschenswerter Weise auch noch abführen. Es ist dabei zweckmässig, dass die Führungsstücke 10 sich an speichenartigen Haltestücken 12 anlehnen. Der Dämp- ferkäfig und die Haltestücke 12 sowie die Führungs- stücke 10 werden gemeinsam über die Bolzen 13, 14 am Schenkelpol 2 gehalten.
Damit das entsprechend dem Pfeil 15 austretende Kühlmittel in wünschenswerter Weise radial weiterströmt, ist zwischen dem weiteren Teil 16 des Dämpferkäfigs und dem nicht gezeichneten Ständer der elektrischen Maschine eine der Luftführung dienende Platte 17 angeordnet.
Cooling device for the coils of salient pole rotors of electrical machines Salient pole machines are generally built with radial fans or axial fans, which are arranged on both sides of the pole wheel on the shaft and which are to circulate the gaseous cooling agent in the machine.
The path of the coolant is chosen so that both the heat loss of the rotor and that of the stator can be dissipated. Pole constructions are now known in which the long sides of the exciter coils are cooled by self-ventilation; It follows from this that the fans could be dispensed with entirely if the end faces of the coils (and the parts of the damper winding present here) could also be intensively cooled by self-ventilation.
The object of the invention is to find a way to intensively cool the end faces of the salient pole rotors of electrical machines by self-ventilation. To this end, it is proposed according to the invention: that the coolant flows on the face side into axial cooling channels arranged between the coils and the yoke, from which it flows on, deflected in the radial direction, into axial cooling channels arranged between the coils and the pole limb and / or pole piece of the salient pole,
to emerge from here through in or between tween the individual layers of the coils arranged radially directed interspaces at the end faces of the coils.
The object thus achieved by the invention also ensures that the heat dissipation for the end faces of the coils takes place through other parts of the coolant such as that from the other parts of the coils. This means that the coolant entering these parts of the coils, i.e. the pole gaps, is no longer pre-heated and can therefore better dissipate the heat loss present here. Both parts of the coils, that is, both the axially directed and those located on the Stirnsei th, are thereby more easily cooled in sufficient quantities.
If, in a further development of the subject matter of the invention, the coolant exiting at the end faces of the coils is led radially outwards with simultaneous cooling of the parts of the damper cage arranged here, the particularly high heat present at the damper cage is more easily dissipated.
For this purpose, it is - also in widening: the subject of the invention - expedient to see the end faces of the salient poles with spoke-like holding pieces that mainly hold the guide pieces, which together with the coils lead the coolant flowing further radially outward. These guide pieces can for example consist of a synthetic resin or other insulating material and be designed according to the flow conditions present here,
while the holding pieces consist mainly of a non-magnetic or weakly magnetic material.
The invention is described using an example in the drawing, in which a part of the coil 1 arranged on the end face with the adjacent parts of the pole leg or pole shoe of the salient pole 2 is shown. It rests on the salient pole 2 above the coil frame 3. The coolant enters the axial channel 5 according to the arrow 4 and flows from here according to the arrow 6 further into the radial channel 7. This is located between the coil 1 and the leg of the salient pole 2.
It can also be extended further and be located between the coil 1 and parts of the pole piece of the salient pole 2.
If necessary, the coolant exits from this radial channel 7 via axially directed intermediate spaces 8 arranged between or in the individual layers of the coil 1 on the end faces 9 of the coils 1. Here it is deflected by the guide piece 10 in the radially outwardly directed flow and can thus sweep past the parts 11 of the damper cage arranged on the circumference of the salient pole rotor and here the W;
rme also discharge in a desirable manner. It is useful here that the guide pieces 10 lean on spoke-like holding pieces 12. The damper cage and the holding pieces 12 as well as the guide pieces 10 are held together on the salient pole 2 via the bolts 13, 14.
So that the coolant exiting according to the arrow 15 continues to flow radially in a desirable manner, an air guide plate 17 is arranged between the further part 16 of the damper cage and the stator (not shown) of the electrical machine.