CH413077A - Arrangement of cooling tubes through which liquid flows in the sheet metal body of an electrical machine - Google Patents

Arrangement of cooling tubes through which liquid flows in the sheet metal body of an electrical machine

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CH413077A
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CH
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sheet metal
metal body
cooling tubes
arrangement
liquid flows
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CH387664A
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German (de)
Inventor
Hans Dipl Ing Spiess
Original Assignee
Oerlikon Maschf
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  

  Anordnung flüssigkeitsdurchströmter     Kühlrohre    im Blechkörper     einer    elektrischen Maschine    Zur Kühlung der Blechkörper elektrischer Ma  schinen kann man in bekannter Weise eine radiale  oder axiale     Kühlmittelführung    vorsehen.     Vielfach    ist  es erwünscht, den Blechkörper ohne radiale Schlitze  auszuführen, weil hierdurch die Maschinenlänge redu  ziert wird. Der Nachteil einer axialen Luft- oder  Gaskühlung besteht darin, dass relativ grosse Kanal  querschnitte erforderlich werden, was eine Ver  grösserung der radialen     Blechpaketabmessungen    be  dingt.

   Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden,  flüssigkeitsdurchströmte Kühlrohre aus     nichtmagne-          tisierbarem    Material mit möglichst grossem spezi  fischen Widerstand in entsprechenden Löchern des  Blechkörpers vorzusehen. Um das Aufschichten der  Bleche nicht zu erschweren, werden die Kühlrohre  erst nach dem Zusammenbau des Blechkörpers ein  geschoben. Hierzu bedarf es eines Spiels von einigen  Zehntelmillimetern, das sich nach dem Einbau der  Rohre nicht mehr beseitigen     lässt    und zu einer Ver  minderung der Kühlwirkung führt. Infolge des not  wendigen Eintreibens der Rohre besteht darüber  hinaus die Gefahr einer Verletzung der Blechisolation  an der Schmalseite der Bleche, was unter Umständen  zu Eisenbrand führen kann.  



  Die     vorbeschriebenen    Mängel lassen sich ver  meiden, wenn erfindungsgemäss thermisch nichtiso  lierte Kühlrohre im     Wicklungsnutengrund    des Blech  körpers angeordnet sind.  



  In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel  des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.       Fig.l    zeigt zwei     nebeneinanderliegende    Nuten  eines     Statorblechkörpers.     



       Fig.2    deutet die     Flussverkettung    der einzelnen       Nutteile    an.  



       Fig.    3 gibt den Induktionsverlauf in Richtung der       Nuthöhe    wieder.    In     Fig.    1 ist mit 1 das     Nutkupfer,    mit 2 eine  Isolierhülse, mit 3 ein     Nutenverschlussteil,    mit 4 ein       Kühlrohr    und mit 5 ein Zahn eines     Statorbleches     bezeichnet.  



  Um einen guten     Wärmeübergang    vom Eisen auf  die     Kühlrohre    zu gewährleisten, müssen diese dem       Nutenprofil        möglichst    genau angepasst sein. Ferner  ist es zweckmässig, den     Nutengrund    vor dem Ein  bringen (Einlegen bei     offenen    Nuten) der     Kühlrohre     mit einem Material hoher     Wärmeleitfähigkeit,    bei  spielsweise einem     aushärtbaren    Kunstharz, zu be  streichen. Auf solche Weise lassen sich Luftschich  ten, die einen hohen Wärmewiderstand darstellen,  beseitigen.  



  Die durch die Anordnung der Kühlrohre 4 im       Nutengrund    erzielbaren Vorteile ergeben sich aus  folgendem:  Ein grosser Teil der Eisenverluste tritt, insbe  sondere bei hochpoligen Maschinen,     in    den     Zähnen     auf. Anderseits nehmen die spezifischen Jochverluste  vom     Blechpaketrücken    her gegen den     Nutengrund     hin zu. In diesem liegt also gewissermassen der  Schwerpunkt der Eisenverluste, und eine Kühlung  im     Nutgrund    wird daher besonders wirkungsvoll.  



  Ferner treten in den Kühlrohren keine Wirbel  ströme auf. Dies geht aus den     Fig.    2 und 3 hervor.  In     Fig.2    sind gleiche Teile mit denselben Bezugs  zeichen versehen wie in     Fig.    1. Ausserdem wurden  zwei Kraftlinien des     Nutenquerfeldes    eingezeichnet.       Fig.3    zeigt nun den Verlauf der magnetischen  Induktion Bin Richtung der     Nuthöhe.    Die Kühl  rohre liegen danach in einem praktisch feldfreien  Raum, so dass sich     keine    Wirbelströme ausbilden  können.

   Es entstehen in ihnen     zwar        EMKe    durch  das Hauptfeld, doch lässt sich deren Wirkung da  durch aufheben, dass entweder die ausserhalb des           Statorblechkörpers    liegenden     Kühlrohrverbindungen     zumindest teilweise aus Isoliermaterial bestehen oder  dass Rohre miteinander in Reihe geschaltet werden,  deren     EMKe        ungefähr        gleichgross,    jedoch einander       entgegengerichtet    sind. Dies trifft beispielsweise     für     Rohre zu, welche etwa um eine     Polpaar-Teilung    von  einander entfernt liegen.  



  Aus dem vorstehenden folgt, dass sich für die  Kühlrohre sowohl     nichtmagnetisierbares    Material als  auch Stahl eignet.  



  In der Zeichnung wurde nur auf einen     Stator-          blechkörper    Bezug genommen. Der Erfindungsge  danke ist jedoch mit gleichem Vorteil auch bei       Rotorb'lechkörpern    anwendbar.



  Arrangement of cooling pipes through which liquid flows in the sheet metal body of an electrical machine To cool the sheet metal body of electrical Ma machines, a radial or axial coolant duct can be provided in a known manner. In many cases, it is desirable to run the sheet metal body without radial slots, because this reduces the machine length. The disadvantage of axial air or gas cooling is that relatively large channel cross-sections are required, which increases the radial laminated core dimensions.

   It has therefore already been proposed to provide cooling tubes made of non-magnetizable material through which liquid flows and with the greatest possible specific resistance in corresponding holes in the sheet metal body. In order not to complicate the stacking of the sheets, the cooling tubes are only pushed in after the sheet metal body has been assembled. This requires a game of a few tenths of a millimeter, which can no longer be eliminated after the pipes have been installed and leads to a reduction in the cooling effect. As a result of the necessary driving in of the pipes, there is also the risk of damage to the sheet metal insulation on the narrow side of the sheet metal, which can lead to iron fire under certain circumstances.



  The above-described shortcomings can be avoided if, according to the invention, thermally non-insulated cooling tubes are arranged in the base of the winding slots of the sheet metal body.



  An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in simplified form in the drawing. Fig.l shows two adjacent grooves of a laminated stator body.



       Fig. 2 indicates the flow linkage of the individual groove parts.



       Fig. 3 shows the course of induction in the direction of the groove height. In Fig. 1, 1 denotes the groove copper, 2 denotes an insulating sleeve, 3 denotes a groove closure part, 4 denotes a cooling tube and 5 denotes a tooth of a stator lamination.



  In order to ensure good heat transfer from the iron to the cooling tubes, these must be adapted as precisely as possible to the groove profile. It is also useful to bring the bottom of the groove before a (insert with open grooves) of the cooling tubes with a material of high thermal conductivity, for example a curable synthetic resin to be painted. In this way, layers of air that represent high thermal resistance can be eliminated.



  The advantages that can be achieved by arranging the cooling tubes 4 in the bottom of the groove result from the following: A large part of the iron losses occurs in the teeth, especially in machines with a high number of poles. On the other hand, the specific yoke losses increase from the back of the laminated core towards the bottom of the groove. This is where the focus of the iron losses lies to a certain extent, and cooling in the groove base is therefore particularly effective.



  Furthermore, there are no eddy currents in the cooling tubes. This can be seen from FIGS. 2 and 3. In Figure 2, the same parts are given the same reference characters as in Fig. 1. In addition, two lines of force of the groove transverse field have been drawn. 3 now shows the course of the magnetic induction Bin in the direction of the groove height. The cooling tubes are then in a practically field-free space so that no eddy currents can develop.

   There are EMFs in them due to the main field, but their effect can be neutralized by either the cooling pipe connections located outside the laminated stator body at least partially made of insulating material or that pipes are connected in series, the EMFs of which are approximately the same size, but opposite to one another . This applies, for example, to tubes which are about one pole pair pitch apart from one another.



  It follows from the above that both non-magnetizable material and steel are suitable for the cooling tubes.



  In the drawing, reference was made to only one laminated stator body. However, the inventive concept can also be used with the same advantage in laminated rotor bodies.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Anordnung flüssigkeitsdurchströmter Kühlrohre im Blechkörper einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass thermisch nicht isolierte Kühl rohre (4) im Wicklungsnutengrund des Blechkörpers angeordnet sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sich zwischen den thermisch nicht isolierten Kühlrohren (4) und dem Blechkörper Materialien hoher Wärmeleitfähigkeit befinden. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material hoher Wärmeleit fähigkeit ein ausgehärtetes Kunstharz Verwendung findet. 3. PATENT CLAIM Arrangement of cooling tubes through which liquid flows in the sheet metal body of an electrical machine, characterized in that thermally non-insulated cooling tubes (4) are arranged in the base of the winding slot of the sheet metal body. SUBClaims 1. Arrangement according to claim, characterized in that there are materials of high thermal conductivity between the thermally non-insulated cooling tubes (4) and the sheet metal body. 2. Arrangement according to dependent claim 1, characterized in that a cured synthetic resin is used as a material of high thermal conductivity. 3. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die ausserhalb des Blechkörpers liegenden Kühlrohrverbindungen zumindest teilweise aus Isoliermaterial bestehen. 4. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass mehrere Kühlrohre derart in Reihe geschaltet sind, dass sich die in ihnen induzierten EMKe aufheben. Arrangement according to patent claim, characterized in that the cooling pipe connections lying outside the sheet metal body consist at least partially of insulating material. 4. Arrangement according to patent claim, characterized in that several cooling tubes are connected in series in such a way that the EMFs induced in them cancel each other out.
CH387664A 1964-03-25 1964-03-25 Arrangement of cooling tubes through which liquid flows in the sheet metal body of an electrical machine CH413077A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816652A1 (en) * 1988-05-16 1989-11-30 Magnet Motor Gmbh ELECTRIC MACHINE WITH LIQUID COOLING
EP0414927A1 (en) * 1989-08-28 1991-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Liquid-cooled stator winding for an electric driving machine
WO2019110272A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Mahle International Gmbh Method for producing a stator for an electric machine
WO2019110274A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Mahle International Gmbh Method for producing a stator for an electric machine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816652A1 (en) * 1988-05-16 1989-11-30 Magnet Motor Gmbh ELECTRIC MACHINE WITH LIQUID COOLING
EP0414927A1 (en) * 1989-08-28 1991-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Liquid-cooled stator winding for an electric driving machine
WO2019110272A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Mahle International Gmbh Method for producing a stator for an electric machine
WO2019110274A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Mahle International Gmbh Method for producing a stator for an electric machine
CN111344930A (en) * 2017-12-04 2020-06-26 马勒国际有限公司 Method for manufacturing stator of electric machine
CN111448742A (en) * 2017-12-04 2020-07-24 马勒国际有限公司 Method for producing a stator of an electric machine
CN111448742B (en) * 2017-12-04 2022-08-09 马勒国际有限公司 Method for producing a stator of an electric machine
US11527932B2 (en) 2017-12-04 2022-12-13 Mahle International Gmbh Method for producing a stator for an electric machine

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