DE2617661A1

DE2617661A1 - Elektrische synchronmaschine mit luftgekuehlten schenkelpolen im laeufer

Info

Publication number: DE2617661A1
Application number: DE19762617661
Authority: DE
Inventors: Guenter Zwarg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1977-11-03
Also published as: JPS52145309U

Description

Elektrische Synchronmaschine mit luftgekühlten Schenkelpolen
im Läufer Die Erfindung betrifft eine elektrische Synchronmaschine mit luftgekühlten Schenkelpolen im Läufer, auf deren Polschaft die Erregerwicklung so angeordnet ist, daß zwischen Polschaft und Erregerwicklung ein Kühlkanal verbleibt, dem über einen weiteren, von der Pollücke abgetrennten, unter den Erregerwicklungen axial verlaufenden Kühlkanal durch ein Fördermittel Kühlluft zugeführt wird. Eine derartige Synchronmaschine ist aus der DT-AS 1 191 475 bekannt. Bei dieser bekannten Synchronmaschine wird die zur Kühlung der Schenkelpole des Läufers verwendete Kühlluft von einem auf der Läuferwelle angeordneten Axiallüfter von der Stirnseite des Läufers her in die Pollücke und in den unter den Erregerwicklungen liegenden, abgedeckten axialen Kühlkanal hineingedrückt. Die Kühlluft strömt zuerst in axialer Richtung und wird dann in radialer Richtung umgelenkt, wobei sie entweder durch den Kühlkanal zwischen den Polschaft und der Erregerwicklung fließt oder über Öffnungen in der Abdeckung zur Pollücke übertritt und dort an der Außenseite der Erregerwicklung entlang streicht. Dadurch wird ein Kühlluftstrom sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Erregerwicklung erzielt.
Da aber die von dem Axiallüfter geförderte Kühlluft durch ihre Rotation das Bestrebenhat, radial nach außen zuströmen, wird nur ein geringer Teil der geförderten Menge,durch den axialen Kühlkanal zur Innenseite der Erregerwicklung geleitet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlluftzuführung zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer elektrischen Synchronmaschine der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung der axial verlaufende Kühlkanal sowohl zur Pollücke hin als auch an den Stirnseiten des Läufers völlig abgeschlossen und direkt an ein eigenes Fördermittel angeschlossen und ein zweites Fördermittel versorgt die Pollücke mit Kühlluft. Man erhält somit zwei voneinander unabhängige, getrennte Kühlluftströme, die jeweils mit einem eigenen Fördermittel gespeist werden. Dies ermöglicht eine leichte Anpassung der Durchflußmenge und Geschwindigkeit jedes Kühlluftstromes, derart, daß sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Erregerwicklung eine optimale Wärmeabfuhr erzielt wird.
Es ist zweckmäßig, als Fördermittel für den axial verlaufenden Kühlkanal radiale Schlitze in der die Schenkelpole tragenden Blechkette vorzusehen, zu denen die Kühlluft über Öffnungen in der Polradnabe gelangt. Auf diese Weise ist die Kühlluftförderung unabhängig von dem Durchmesser des axialen Kühlkanals.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt im Schema einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Schenkelpolläufer einer elektrischen Synchronmaschine, während in Fig. 2 teilweise ein radialer Schnitt durch diesen Läufer dargestellt ist. Fig.3 zeigt wiederum im Längsschnitt ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
Der luftgekühlte Läufer 1 einer elektrischen Synchronmaschine, z.B. eines Wasserkraftgenerators, besteht aus der auf der Welle 2 angeordneten Polradnabe 3, welche die Blechkette 4 trägt. Auf dieser sind die Schenkelpole 5 angeordnet.
Die Erregerwicklung 6 ist auf den einzelnen Schenkelpolen 5 jeweils so befestigt, daß zwischen dem Polschaft 7 und der Erregerwicklung 6 ein Kühlkanal 8 auf der Innenseite verbleibt.
Weiterhin ist die Pollücke 9 auf der Unterseite durch ein die jeweils einander gegenüberstehenden Erregerwicklungen 6 benachbarter Pole verbindendes Abdeckblech 10 abgeschlossen. Dadurch ist unter den Erregerwicklungen 6 ein von der Pollücke 9 abgetrennter axial verlaufender Kühlkanal 11 gebildet. Da an den Stirnseiten des Läufers die Polradnabe 3 bis zum Abdeckblech 10 geführt ist, ist somit der axial verlaufende Kühlkanal 11 sowohl zur Pollücke 9 hin, als auch an den Stirnseiten des Läufers 1 völlig abgeschlossen und steht nur mit den Kühlkanälen 8 auf der Innenseite der Erregerwicklung 6 in Verbindung.
Zur Zuführung der Kühlluft dient ein eigenes Fördermittel, das direkt an den Kühlkanal 11 angeschlossen ist. Dieses ist aus radialen Schlitzen 12 in der Blechkette 4 gebildet, denen über Öffnungen 13 in der Polradnabe 3 Luft zugeführt wird. Diese durch die radialen Schlitze 12 angesaugte Luft fließt, wie durch Pfeile angedeutet, in den Kühlkanal 11 und tritt dann in die Kühlkanäle 8 über, so daß sie wirkungsvoll die Innenseiten der Erregerwicklung 6 kühlt. Die Größe der Offnungen 13 wird so gewählt, daß eine optimale Wärmeabfuhr auf der Innenseite der Erregerwicklung 6 erzielt wird.
Ein zweiter Kühlluftstrom wird, ebenfalls durch ein eigenes, nicht dargestelltes Fördermittel angetrieben, durch die Pollücke 9 geleitet und kühlt somit die Außenseiten der Erregerwicklung 6.
Auch dieser Kühlluftstrom wird so eingestellt, daß eine optimale Wärmeabfuhr erhalten wird. Auf diese Weise ist jede Erregerwicklung 6, die aus blankem oder isoliertem Kupfer besteht und auch sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite mit Kühlrippen 14 versehen ist, auf beiden Seiten optimal gekühlt, wodurch man eine höhere Ausnutzung der Erregerwicklung erzielt und somit ihr Gewicht verringern kann, was festigkeits- und kostenmäßig günstig ist.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen als Fördermittel für den durch den axialen Kühlkanal 11 geführten Kühlluftstrom, der durch Pfeile angedeutet ist, auf der Stirnseite des Läufers 1 angeordnete Radiallüfter 15. Damit die von diesem Radiallüfter 15 geförderte Kühlluft nur in den Kühlkanal 11 eingeleitet wird, ist dieser an den Stirnseiten durch Bleche 16 abgedeckt. Die Pollücke 9 wird wiederum, mittels anderer, nicht dargestellter Fördermittel unabhängig davon mit Kühlluft versorgt.
Bei dieser Ausführungsform enthält die Polradnabe 3 keine Öffnungen und die Blechkette 4 ist durchgehend geschichtet.
2 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche Elektrische Synchronmaschine mit luftgekühlten Schenkelen im Läufer, auf deren Polschaft die Erregerwicklung so angeordnet ist, daß zwischen Polschaft und Erregerwicklung ein Kühlkanal verbleibt, dem über einen weiteren, von der Pollücke abgetrennten, unter den Erregerwicklungen axial verlaufenden Kühlkanal durch Fördermittel Kühlluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verlaufende Kühlkanal (11) sowohl zur Pollücke (9) hin, als auch an den Stirnseiten des Läufers (1) völlig abgeschlossen und direkt an ein eigenes Fördermittel (12,15) angeschlossen ist und daß ein zweites Fördermittel die Pollücke (9) mit Kühlluft versorgt.
2. Elektrische Synchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermittel für den axial verlaufenden Kühlkanal (11) radiale Schlitze (12) in der die Schenkelpole (5) tragenden Blechkette (4) dienen, zu denen die Kühlluft über Öffnungen (13) in der Polradnabe (3) gelangt.