DE218903C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 218903 KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. November 1907 ab.

Die in den Nuten des Eisenkörpers eingebetteten Teile der umlaufenden Wicklungen von elektrischen Maschinen werden bisher nur mittelbar gekühlt, indem man in dem Eisenkörper achsiale Kanäle vorsieht, die gleichzeitig für die Kühlung des Eisens selbst dienen sollen. Die wirksame Oberfläche dieser Kanäle läßt sich indessen nur selten genügend groß machen. In vielen Fällen, beispielsweise

ίο bei umlaufenden Feldmagneten von zylindrischer Grundform, ist die Erwärmung des Eisens durch Ummagnetisierung auch ganz geringfügig gegenüber der Erwärmung der Wicklung, deren wirksamere Kühlung infolgedessen noch besonders wünschenswert ist. Noch ungünstiger sind meist die zu beiden Seiten des Eisenkörpers weit hervorragenden Verbindungsschleifen daran, auf die oft erst der größte Teil der Wicklung, also auch der Wärmebildung, entfällt. Die unvollkommene Kühlung der Verbindungsschleifen zeigt sich namentlich in den Fällen, wo sie gegen die Wirkungen der Fliehkraft durch übergeschobene zusammenhängende metallene Mäntel geschützt werden müssen, da die Mäntel eine Luftbewegung in den ohnehin engen Spalten der Schleifen überhaupt ausschließen, und zudem die Schleifen durch mehrfache dicke Polster von Isolierstoff an nennenswerter Wärmeabgäbe an den Mantel gehindert sind. Auch die bekannte Teilung der Stirnverbindungen in zwei getrennte Lagen mit zwischenliegendem Luftspalt ergibt an sich noch keine wesentliche Vermehrung der Kühlung.

Den genannten Übelständen abzuhelfen, ist der Zweck der nachfolgend beschriebenen neuen Kühleinrichtung.

Die Figuren zeigen die neue Einrichtung in beispielsweiser Anwendung auf einen umlaufenden zylindrischen Feldmagneten. Fig. 1 zeigt den Feldmagneten teils in der Längsansicht, teils im Längsschnitte; Fig. 2 gibt verschiedene Schnitte senkrecht zur Achse.

Die Welle w trägt in der Mitte den Eisenkörper m, der in üblicher Weise mit Nuten zur Aufnahme der Wicklung versehen ist. Zu beiden Seiten des Eisenkörpers m sind die Wicklungsträger für die Verbindungsschleifen angeordnet. Der Bogen α b in Fig. 2 entspricht dem Schnitte α b der Fig. 1. Bei der, wie hier angenommen, aus ineinanderliegenden Windungen von annähernd rechteckiger Form bestehenden Wicklung sieht man in dem Bogen α b der Fig. 2 die Verbindungsschleifen teils geschnitten, teils in der Ansicht. Der Bogen c d der Fig. 2 entspricht dem Schnitte c d in Fig. i, der Bogen e f dem Schnitte e f.

Die einzelnen Wicklungselemente und somit die ganze Wicklung sind nun in radialer Richtung in zwei Hälften geteilt, so daß in den Nuten des Eisenkörpers zwischen den beiden Wicklungshälften Kanäle k (Fig. 1 und 2) entstehen und die auf beiden Seiten aus dem Eisenkörper vorstehenden Verbindungsschleifen durch einen- ringförmigen Spalt getrennt sind. Wird nun durch geeignete Mittel, beispielsweise durch ventilatorartige Ausbildung der Stirnseiten des Rotors oder durch besondere

. Luftbeweger außerhalb der Maschine eine achsiale Bewegung der Luft durch die Ringspalten und die Kanäle veranlaßt, so bespült die Luft unmittelbar das Innere der Wicklung, und bei genügender Geschwindigkeit der Kühlluft wird die in der Wicklung entstehende Wärme viel reichlicher abgeführt als bei den bisher bekannten Einrichtungen. Wesentlich trägt dazu bei der relativ größere Querschnitt,

ίο der den Luftkanälen nahe am Umfange des Rotors gegeben werden kann gegenüber den sonst verwendeten Kanälen im Rotoreisen zwischen der Welle und dem Zahnkranze.

In der Darstellung in Fig. ι erfolgt die achsiale Bewegung der Kühlluft von der einen Seite des Rotors nach der anderen. Die Einrichtung könnte aber auch so getroffen werden, daß die Kühlluft von beiden Seiten des Rotors zuströmt und durch einen Spalt in der Mitte des Eisenkörpers radial abfließt.

Um die Lage der Wicklungshälften in dem Eisenkörper gegeneinander zu sichern, werden zweckmäßig zwischen die Spulenhälften prismatische Röhren gelegt, wie in dem Bogen a b der Fig. 2 angedeutet. Diese Röhren können auch in die ringförmigen Zwischenräume der Verbindungsschleifen fortgesetzt werden (Fig. 1), und hier können, wie die Figur zeigt, die prismatischen Röhren siebartig durchbrochen .30 werden, um außer an den Stirnseiten auch auf ihrem Wege nach dem Eisenkörper hin bzw. von ihm fort noch Kühlluft aufzunehmen bzw. auszulassen. In dem Wicklungsträger t sind dann, wie in Fig. 1 angegeben,

genügende öffnungen zum achsialen und radialen Bewegen der Luft zu belassen.

Statt die Hälften der Verbindungsschleifen durch aus dem Eisenkörper vortretende prismatische Röhren zu trennen, wie oben angenommen, werden derartige Röhren auch zweckmäßig nur in die Nuten des Eisenkörpers eingelegt und in den Ringschlitzen der Verbindungsschleifen zum Erhalten des Abstandes Leisten oder Stützen s (im Bogen e f, Fig. 2) angeordnet. Diese einzelnen Stützen sind auch durch Wellbleche u zu ersetzen, die aus demselben Grunde, wie oben für die prismatischen Röhren erwähnt, siebartig durchbrochen sein können.

In den Figuren ist nur eine einfache radiale Teilung der Wicklung angenommen. Wenn nötig, kann aber natürlich auch eine mehrfache Unterteilung vorgesehen werden, deren konstruktive Behandlung im übrigen vollständig im Sinne des oben Gesagten erfolgt.

Neben der beschriebenen Einrichtung zum unmittelbaren ausgiebigen Kühlen der Wicklung wird unter Umständen auch die bekannte Kühlung des Eisenkörpers mit Hilfe von achsialen Kanälen und radialen Schlitzen An-Wendung finden können.

Claims (1)

1. Patent-An spruch:

   Einrichtung zum Kühlen umlaufender Wicklungen elektrischer Maschinen, gekennzeichnet durch solche radiale Unterteilung der Wicklung, daß zwischen den übereinanderliegenden Teilen zusammenhängende Kanäle für die Kühlluft innerhalb der Stirnverbindungen und innerhalb des aktiven Eisenkörpers entstehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.