CH92265A - Anordnung zur Kühlung von elektrischen Maschinen. - Google Patents

Description

      Anordnung    zur Kühlung     von        elektriselien        51faseliiuen.       Der Gedanke; elektrische Maschinen an  statt durch Luft mittelst     Flüssigkeit        zei        kiili-          len,    ist nicht mehr neu.

   Die praktische Ans  führung der     Flüssigkeitskühlung    scheiterte je  doch an der störenden     Wirkung    des um  laufenden Teils, die einerseits durch die Flieh  kraft, anderseits durch die relative     Bewegung     zwischen den beiden Teilen     herbeigeführt     wird.

       Selbst    Vorschläge sind nur so weit ge  diehen, die     Flüssigkeitskühlung    des Ankers  allein durch     Einkapselung    desselben zu er  möglichen, wobei aber für den nach     aussen     ebenfalls abgeschlossenen Magnetring     wegen     der störenden     Einwirkung    des umlaufenden  Ankers die Luftkühlung beibehalten werden  musste.  



  Gemäss der     Erfindung    wird die Flüssig  keitskühlung durch die     vollst"'indige    Beseiti  gung der erwähnten     Störungen    für beide  Teile der elektrischen Maschinen     ermöglicht.     Dies wird durch eine Anordnung erreicht,  die dadurch ausgezeichnet ist, dass der     ru-          hende    und der umlaufende Teil der Maschine  durch eigene Gehäuseteile     gegeneinander    ab  geschlossen sind,

   so dass die Kühlflüssigkeit des         einen        "Teils    den andern Teil oder dessen     Ge-          hiinse        nicht    bestreicht. Das die     Kühlflüssig-          keit        einschliessende        Gehäuse    kann am     ein-          fachstcn    den     iunhinfenden    oder ruhenden  Teil der Maschine     völlig    in sich schliessen:

    es     kann    aber     auch    zum Beispiel nur die eine  stärkere     Kühlinig    beanspruchenden Teile um  fassen.  



  Die Gehäuse können in verschiedenster  Weise gebaut werden. Einige Ausführungs  beispiele     sind    in der Zeichnung veranschau  licht.  



       Gein@iss        Fig.    1 werden die Gehäuse bei  einem Turbogenerator mit Hilfe     zweier    den  Luftspalt     durchsetzender    und über die     Stirn-          verbindungen        hinausragender        Verschalungen          leergestellt.    Die eine Verschalung, ein an den       Seitenschilden    1 und ? des ruhenden Teils  dicht schliessend befestigtes Rohr 3, schliesst  das     Gehäuse    des ruhenden Teils nach innen  ab.

   Die     zweito    Verschalung besteht aus  einem     über    den     unilaufenden    Teil     gezogenen     Rohr 4, das     an    den beiden Enden durch über  die     Wc)lciiteile    7 und F, gestülpte     Scheiben    7  und 8 dicht     abgeschlossen    ist. Sowohl der      ruhende, wie auch der umlaufende Teil sind  somit zu je einem dicht geschlossenen Ge  häuse ausgebildet, das mit dem flüssigen  Kühlmittel gefüllt wird.  



  Die     Spulenköpfe    18, 19 des ruhenden, so  wie 20, 21 des umlaufenden Teils befinden  sich in den mit Kühlflüssigkeit gefüllten Räu  men 22, 23     bezw.    24, 25 der Gehäuse, so  dass ihnen eine wirksame Kühlung zuteil wird.  Zur Kühlung der Eisenkerne 13, 26 sind in  diesen - wie bei der Luftkühlung - in  der Wellenrichtung verlaufende Nuten 27, 28,  29, Bohrungen 30, Langlöcher 31 usw.     (Fig.    8)  oder zwischen den Blechpaketen 32 senk  recht zur Welle verlaufende Spalte 33     (Fig,     1) ausgebildet, durch welche das Kühlmittel  von einem Flüssigkeitsraum in den andern  geleitet wird.  



  Um die Wicklungen 34 und 35 durch die  Kühlflüssigkeit     ummittelbar    bestreichen zu  lassen, sind dieselben in den Nuten 36 und 37  der Eisenkerne unter     Belassung    eines freien       Durchtrittsquerschnittes    für die Kühlflüssig  keit angeordnet.

   Als solche freie     Durchtritts-          querschnitte    können entsprechende Aus  schnitte 27, 28 der Nuten 38     (Fig.    8), Aus  sparungen 39. 40 im Leitermaterial selbst       (Fig.    3 und 4), innerhalb der Isolation zwi  schen die Leiter eingesetzte Rohre 41     (Fig.     6), die Zwischenräume 42,     -1,3    und 44 zwi  schen mehreren innerhalb der Isolation un  tergebrachten Leitern     (Fig.    5, 7 und 12)  dienen.  



  Bei Maschinen, deren Luftspalt zur Auf  nahme der beiden Verschalungen 3, 4 nicht  breit genug ist, oder bei denen die Verscha  lung des umlaufenden Teils wegen der sehr  grossen     Umfangsgeschwindigkeit        ztt    stark  ausfallen würde, werden für ein Gehäuse an  Stelle einer einzigen durchgehenden Ver  schalung deren zwei verwendet, die sich nur  auf die die Stirnverbindungen enthaltenden  Endteile der Maschine, erstrecken. Eine sol  che Anordnung ist in     Fig.    2 dargestellt, wo  die innern Enden der an Stelle der Verscha  lung 3     (Fig.    1) verwendeten Rohre 9 und 10  an den Endscheiben 11 und 12 des Ständer  blechkörpers 13 angedichtet sind.

   Ebenso    können die Läuferenden durch einerseits an  die Scheiben 7 und 8     (Fig.    1), anderseits an  die Endscheiben 14, 15 des Läufers ange  schlossene     Rohre    -oder, wie in     Fig.    2 dar  gestellt, durch in gleicher Weise     abgedichtete          kappenartige    Verschalungen 16 und 17 abge  schlossen werden. Natürlich könnten die  Rohre 9 und 10 mit den Seitenschilden 1       bezw.    2 aus einem     Stücke    bestehen. Auch  können die verschiedenen Ausführungen für  den stehenden und drehenden Teil nach Be  lieben kombiniert werden.  



  Damit die Kühlflüssigkeit bei nur seitlichen  Verschalungen von dem einen Flüssigkeits  raum 24 in den andern 25 geleitet werden  kann, ohne zwischen den Blechlamellen oder  durch die offenen Nuten entweichen zu kön  nen, werden Rohre 46, 48 in die in der Wel  lenrichtung verlaufenden Nuten     bezw.    Öff  nungen des Eisenkernes gelegt, welche die  seitlichen     Flüssigkeitsre        ume    miteinander ver  binden und in den Endscheiben 14, 15 ab  gedichtet münden. Die letzteren werden     züa     diesem Zwecke auch dann mit geschlosse  nen Nuten ausgeführt, wenn die Eisenkerne  offene Nuten besitzen.

   In     Fig.        1i    und 12 ist  diese     Anordnung-'        für    den ruhenden Teil in  grösserem     Massstabe    dargestellt. Die     Dich-          tungsrolire    46, 48     "-erden    aus Metall oder,  wenn notwendig, aus entsprechendem Isolier  material hergestellt. Hierbei können alle Aus  führungen nach     Fig.    3 bis 7 Verwendung  finden.  



  Der Weg des Kühlmittels durch die Ma  schine ist folgender: Beim ruhenden Teil:  Eintrittsöffnung 49, Raum 22,     achsiale    Öffnun  gen des Blechkörpers, Raum 23, Durchgang       ::'ü,    Raum 51; bei der Ausführung nach     Fig.    1  Spalte 33, Austrittsöffnung 52. Beim umlau  fenden Teil: Wellenbohrungen 53 und 54,  Raum 24,     achsiale    Nuten und Öffnungen des       Eisenkörpers,    Raum 25, Wellenbohrungen 55  und 56. Die austretende Flüssigkeit wird vor  der Wiederverwendung in einen Kühler ge  leitet.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    9 und  10, welche einen massiv ausgeführten, um  laufenden Teil eines Turbogenerators dar-      stellen. werden die seitlichen Flüssigkeit.;  räume statt der Verschalungen durch die  Wellenflanschen 57, 58 gebildet. Ausserdem  sind die Nuten 60 für die Wicklungen 59 als  geschlossene Bohrungen des Eisenkörpers  ausgeführt, welche, falls Hohlräume zwischen  einzelnen Leitern oder zwischen diesen und  den     Nutenwänden    vorgesehen sind, ohne wei  teres als Leitungen für das flüssige Kühl  mittel verwendet werden können, so dass das  Einziehen besonderer Rohre, wie nach     Fig.     11 und 12, überflüssig wird.  



  Selbstverständlich kann man statt eines  zusammenhängenden Gehäuses für die Kühl  flüssigkeit auch zwei oder mehrere Gehäuse  verwenden, ohne dem Erfindungsgedanken  Abbruch zu tun.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Kühlung von elektrischen Maschinen mittelst Flüssigkeit, dadurch ge kennzeichnet, dass der ruhende Teil und der umlaufende Teil derselben durch eigene Gehäuseteile gegeneinander abgeschlossen sind, so dass die Kühlflüssigkeit des einen Teils den andern Teil oder dessen Gehäuse nicht bestreicht. UNTERANBPRüCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit dienenden, geschlossenen Gehäuse mit Hilfe von den üblichen Luft spalt durchsetzenden, über die Endschei- ben der Eisenkerne hinausragenden und an den Seitenschilden befestigten Ver schalungen hergestellt sind. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits der Eisen kerne mit Hilfe von an den Stirnflächen derselben angeschlossenen Verschalungen leergestellte Flüssigkeitsräume mit einer der durch die Eisenkerne der Länge nach durchsetzende und gegen die Endscheiben der letzteren abgedichtete Rohrleitungen verbunden sind. 3. Anordnung nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiderseitigen Flüssigkeits räume verbindenden Rohrleitungen zu gleich unter Wahrung von Hohlräumen für den Durchtritt des Kühlmittels zur Auf nahme der Wicklungen dienen. 4. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim umlaufenden Teil seitliche Flüssigkeitsräume durch Flan schen der hohlen Wellenzapfen gebildet werden. 5.

   Anordnung nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei massiv ausgeführten Eisenkernen die Verbindung \zwischen den seitlichen Flüssigkeitsräumen durch geschlossene Bohrungen des Eisenkernes hergestellt ist. welche bei entsprechender Wahrung von Hohlräumen für den Durchtritt des Kühlmittels zugleich zur Aufnahme der Wicklungen dienen.