Lüftung elektrischer Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf die
Lüftung elektrischer Maschinen mit Lüftern für die Bewegung des Kühlmittels. Bei
bekannten Lüftungen dieser Art, insbesondere für gekapselte Maschinen z. B. mit
Axiallüftern, wie sie vorzugsweise bei kleinen Durchmessern und hohen Drehzahlen
Verwendung finden, wird die Luft oft aus der Fundamentgrube durch Öffnungen in den
Gehäuseschilden über die ihnen vorgelagerten Vorräume eingesaugt und in die durch
die Gehäuseschilde abgeschlossenen Räume gedrückt. Von dort gelangt sie durch Luftspalt,
Pollücken und Ständerschlitze in .das Gehäuse und über angeschlossene Kanäle ins
Freie. Hierbei wird der Lagerabstand gegenüber halb geschlossenen Maschinen um die
Breite der beiden Vorräume vergrößert. Der größere Lagerabstand bedingt eine größere
Durchbiegung der Welle und damit eine niedrigere kritische Drehzahl. Es muß daher
schon bei kleinen Leistungen zu einer Maschine größeren Durchmessers übergegangen
werden.Ventilation of electrical machines The invention relates to the
Ventilation of electrical machines with fans for moving the coolant. at
known ventilation of this type, especially for encapsulated machines such. B. with
Axial fans, as they are preferred for small diameters and high speeds
Use is often made of the air from the foundation pit through openings in the
Housing shields sucked in through the vestibules in front of them and into the through
the housing shields pressed closed spaces. From there it passes through an air gap,
Pole gaps and stand slots in the housing and via connected channels into the
Free. Here, the bearing distance compared to half-closed machines is around
Enlarged width of the two vestibules. The larger bearing distance requires a larger one
Deflection of the shaft and thus a lower critical speed. It must therefore
switched to a machine with a larger diameter even with small outputs
will.
Es ist ferner eine Anordnung zur Lüftung elektrischer Maschinen bekannt,
bei der der Lüfter das Kühlmittel über die Ständerwickelköpfe ansaugt und hierauf
in nie übrigen Teile der Maschine drückt. Der Lüfter besitzt dabei eine mit umlaufende
Kappe, um die gewünschte Führung des Kühlmittels zu erzwingen. Die Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf eine Anordnung zur Lüftung elektrischer Maschinen, bei der derLüfter
das Kühlmittel wegen der Anordnung stillstehender Leitbleche über die Ständerwickelköpfe
ansaugt und hierauf in die übrigen Teile der Maschine drückt.
Erfindungsgemäß
sind an der Innenseite der Ständerwickelköpfe und gegebenenfalls an der Stirnseite
des Ständereisens Leitwände derart angeordnet, daß die Ständerwickelköpfe auf .der
Saugseite .des Lüfters liegen. Gegenüber der geschilderten: Kappenanordnung ergeben
sich dabei wesentliche Vorteile. Die auf der Innenseite der Ständerwickelköpfe angeordneten
ruhenden Leitbleche werden weniger beansprucht als die bei der bekannten Einrichtung
vorgesehene umlaufende Kappe. Die Leitbleche können .daher wesentlich schwächer
gemacht werden; und es kann !hierzu ein weniger wnderstandsf"ahiger Werkstoff genommen
werden, da die ruhenden. Leitbleche weder Fliehkräften noch !besonderen mechanischen
Beanspruchungen ausgesetzt sind. Es kann daher ein Kunststoff, z. B. Isoliermaterial,
verwendet werden. Dadurch kann verhindert werden, daß in der Luftführung durch magnetische
Streufelder Wirbelströme erzeugt werden, was eine zusätzliche Erwärmung der Kühlluft
zur Folge hat. Bei der bekannten Einrichtung ist ferner ein erhöhter Platzbedarf
an ungünstiger Stelle vorhanden.An arrangement for ventilating electrical machines is also known,
in which the fan sucks in the coolant via the stator winding heads and then on
never pushes into other parts of the machine. The fan has a rotating one
Cap to force the desired routing of the coolant. The invention relates
is also based on an arrangement for ventilating electrical machines in which the fan
the coolant because of the arrangement of stationary baffles over the stator winding heads
sucks in and then pushes into the other parts of the machine.
According to the invention
are on the inside of the stator winding heads and, if necessary, on the front side
the stator iron baffles arranged so that the stator winding heads on .der
Suction side of the fan. Compared to the described: Cap arrangement result
significant advantages. The ones arranged on the inside of the stator winding heads
stationary baffles are less stressed than those in the known device
provided circumferential cap. The baffles can therefore be much weaker
be made; and a less resistant material can be used for this purpose
be as the dormant. Baffles neither centrifugal forces nor! Special mechanical
Are exposed to stress. It can therefore be a plastic, e.g. B. insulation material,
be used. This can prevent in the air duct by magnetic
Stray fields of eddy currents are generated, causing additional heating of the cooling air
has the consequence. In the known device, there is also an increased space requirement
present in an unfavorable place.
In -der Zeichnung ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Maschine
beispielsweise dargestellt. Dabei ist neben dem Läufer i mit den Poleng der Lüfter3
auf der Welle befestigt. Innerhalb des Gehäuses ,l ist der Ständer 5 mit der Wicklung
6 angeordnet. Der Gehäuseschild ist mit 7 bezeichnet. Die Läuferwelle dreht sich
in den Lagern8, die auf den Grundrahmeng abgestützt sind. Nach der Erfindung ist
eine Wand. io vorgesehen, durch die die Wickelköpfe in den Ansaugraum zu liegen
kommen.In the drawing is a machine designed according to the invention
for example shown. In addition to the rotor i with the Poleng, the fan3
attached to the shaft. Inside the housing, l is the stator 5 with the winding
6 arranged. The housing plate is labeled 7. The rotor shaft rotates
in the bearings8, which are supported on the base frame. According to the invention is
a wall. io provided through which the end windings lie in the suction chamber
come.
Die Luft wird aus der Fundament- !bzw. Gehäusegrube i r angesaugt,
die durch Kanäle mit der Außenluft verbunden ist. Es besteht auch die Möglichkeit,
das Kühlmittel über Kühler im geschlossenen Kreislauf anzusaugen. Das Kühlmittel
gelangt in den von den Gehäuseschilden 7 eingeschlossenen Raum, und zwar durch ,den
von den Wickelköpfen 6 und dem Gehäuseschild 7 gebildeten Ringraum, an den Wickelköpfen
vorbei zum Lüfter 3, von dort über Polzwischenräume, Luftspalt und Ständerschlitze
in das Gehäuse q. und durch den Abluftstutzen ins Freie oder zu einem Kühler und
von diesem wieder zur Maschine zurück. Der Lüfter besitzt vorteilhaft wenigstens
teilweise schräg zur Achsellegende Flügel. Die Ständerwicklungen, die hier gewöhnlich
verwendet werden, stellen für das Kühlmittel einen. so großen Widerstand dar, daß
die von unten einströmende Luft sich praktisch gleichmäßig über den ganzen Räum
innerhalb des Gehäuseschildes aufteilt. Demnach besteht keinerlei Gefahr, daß die
von der Einströmöffnung abliegenden Wickelköpfe ungenügend gekühlt werden. Bei ungleichmäßigen
Wicklungen kann jedoch die Verteilung des Kühlmittels nach oben durch kreisbogenförmige
Luftführungen 13 erfolgen, die zweckmäßig mit Löchern versehen sind. Das Einströmen
der größten Kühlmittelmenge erfolgt durch den zwischen den Wickelköpfen 6 und den
axial danebenliegenden Teilen des. Gehäuses 7 vorhandenen Zugang von der Breite
a, die von den elektrischen Eigenschaften der Maschine abhängig ist. Es besteht
hier die Gefahr, daß bei Überschreiten einer gewissen Größe von a zuviel Kühlmittel
durch den Zugang strömt und die Wickelköpfe unzureichend gekühlt werden. Für diesen
Fall wird die Breite a durch einen am Gehäuseschild 7 'befestigten, z. B. auswechselbaren
oder einstellbaren Ring 1q. (s: Fig. 2) auf die Größe x verringert: Dieser offen
bleibende Zugang wird dann so bemessen, daß gerade nur soviel Kühlmittel durch ,die
Wickelköpfe streicht, als zu ihrer Kühlung er-` forderlich ist. Damit ist ein einfaches
Mittel gegeben, die für die Kühlung,der Wickelköpfe erforderliche Kühlmittefmenge
zu bemessen und den den größten Teil des Kühlmittels darstellenden übrigen Teil
durch einen Querschnitt geringen Widerstandes zum Lüfter strömen zu lassen.The air is from the foundation! Or. Housing pit sucked in,
which is connected to the outside air by ducts. There is also the possibility of
to suck in the coolant via the cooler in a closed circuit. The coolant
gets into the space enclosed by the housing shields 7, through, the
Annular space formed by the winding heads 6 and the housing shield 7 on the winding heads
over to fan 3, from there via pole spaces, air gap and stator slots
into the housing q. and through the exhaust vent into the open air or to a cooler and
from this back to the machine. The fan advantageously has at least
partly at an angle to the axis legend wing. The stator windings that are common here
are used, provide one for the coolant. so much resistance that
the air flowing in from below is practically evenly distributed over the entire room
divides within the housing shield. There is therefore no risk of the
from the end winding facing away from the inflow opening are insufficiently cooled. With uneven
However, windings can distribute the coolant upwards through circular arcs
Air ducts 13 take place, which are expediently provided with holes. The pouring in
the largest amount of coolant takes place through the between the end windings 6 and the
Axially adjacent parts of the. Housing 7 existing access from the width
a, which depends on the electrical properties of the machine. It exists
here the danger that too much coolant if a certain size of a is exceeded
flows through the access and the end windings are insufficiently cooled. For this
Case, the width a is fixed by a on the housing plate 7 ', for. B. interchangeable
or adjustable ring 1q. (s: Fig. 2) reduced to the size x: This open
permanent access is then dimensioned so that just that much coolant through that
Winding heads are canceled when it is necessary to cool them. So that's an easy one
Given funds, the cooling medium required for cooling the end windings
to be dimensioned and the remaining part, which represents the largest part of the coolant
to flow through a cross-section of low resistance to the fan.
In Fig. 2 ist an einem Beispiel eine Ausführung der Wand io gezeigt.
Diese besteht aus mit dein Ständerschnitt ,gestanzten Ringscheiben 15 aus. geeignetem
Werkstoff, die zweckmäßig vor dem Einlegen der Wicklung an dem Gehäuse befestigt
wer-,den, und einer zylindrischen Ringabdeckung 16, die an den Wickelköpfen befestigt
ist: Innerhalb des Zylinders 16 läuft der Lüfter. Durch Öffnungen 17
zwischen
den Ringen 15 und dem Zylinder 16 und durch die Öffnungen 18 in den Ringen kann
Kühlmittel von der Druckseite her in .die von den Ringen 15 und dem Zylinder 16
gebildete tote Ecke strömen, so @daß die Wickelköpfe auch an dieser Steile gekühlt
werden. Unter entsprechender Ausbildung ,der Leitwände; insbesondere ihrer an den
Wickelköpfen liegenden Teile, können vor allem bei Maschinen größeren Durchmessers
anStelle vonAxiallüftern auch Radiallüfter verwendet wenden.An embodiment of the wall io is shown in an example in FIG. This consists of ring disks 15 stamped with your stand cut. suitable material, which is expediently fastened to the housing before the winding is inserted, and a cylindrical ring cover 16 which is fastened to the winding heads: the fan runs inside the cylinder 16. Through openings 17 between the rings 15 and the cylinder 16 and through the openings 18 in the rings, coolant can flow from the pressure side into the dead corner formed by the rings 15 and the cylinder 16, so that the winding heads also at this point be cooled. With appropriate training, the guide walls; In particular, their parts lying on the winding heads can also use radial fans instead of axial fans, especially in machines with larger diameters.
Durch diese Luftführung wird bei ganz gekapselten elektrischen Maschinen
die Baulänge wegen des Wegfallens der Vorkammern bedeutend verringert. Die Ausbildung
des Gehäuseschildes ist bedeutend einfacher. Die Welle und der Grundrahmen fallen
wesentlich verkürzt aus. Da nunmehr wegen des kleinen Lagerabstandes die kritischeDrehzahl
höher liegt, fallen die Maschinen für gleiche Leistungen kleiner aus. Außerdem ist
die Kühlung der Wickelköpfe besser"da sie zwangsläufig erfolgt. Auch die bei der
Lüftung auftretenden Verluste sind bedeutend geringer. Schließlich ist auch von
besonderem Vorteil, daß die Wickelköpfe auf der Saugseite des Lüfters liegen. Das
hat zur Folge; daß diese besonders gut gekühlt werden, da beim Durchströmender Wickelköpfe
.die Temperatur des Kühlmittels noch nicht durch die durch die Lüfterarbeit erzeugte
Kompressionswärme erhöht wurde.This air flow is used in completely encapsulated electrical machines
the overall length is significantly reduced due to the elimination of the antechamber. Training
the housing shield is significantly easier. The shaft and the base frame fall
significantly shortened from. The critical speed is now due to the small bearing spacing
is higher, the machines are smaller for the same performance. Also is
the cooling of the winding heads is better "because it is inevitable. Also with the
Losses occurring in ventilation are significantly lower. Finally is also from
particular advantage that the winding heads are on the suction side of the fan. That
concludes to; that these are particularly well cooled, since when flowing through the winding heads
.the temperature of the coolant has not yet been generated by the fan work
Heat of compression was increased.
