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Kreislaufkühleinrichtung für elektrische Maschinen mit an das Maschinengehäuse
unmittelbar seitlich angebauten Rückkühlern mit vorzugsweise horizontal angeordneten
Kühlrohren Bei Einrichtungen zur Kreislaufkühlung elektrischer Maschinen hat man
außer der bisher üblichen Anordnung der Kühler für die Rückkühlung des Kühlmittels,
bei der die Kühler in der Fundamentgrube aufgestellt würden, auch in neuerer Zeit
vorgeschlagen, die Kühler oberhalb des Maschinenhausfußbodens unmittelbar neben
der zu kühlenden :Maschine aufzustellen. Diese Anordnung ist nicht nur in Rücksicht
auf die Kürze der Kühlwege, sondern auch besonders dann zweckmäßig, wenn die Unterbringung
der Kühler in der Fundamentgrube oder in deren Nähe unerwünscht ist, sei es, daß
durch sie die Auswechselung der Kondensatorrohre des zur Dampfturbine gehörigen
Kondensators behindert wird, sei es, daß aus anderen Gründen die Raumverhältnisse
in der Fundamentgrube beschränkt sind.
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Bei einer bekannt gewordenen Kühleinrichtung mit seitlich neben der
Maschine aufgestellten Kühlern hat man letztere so angeordnet, daß die Längsachsen
der Kühlrohre vertikal stehen. Dies hat jedoch folgende Nachteile: Die Verteilung
des zu kühlenden Kühlmittels über die Rohroberfläche ist ungünstig. Bei einer Reinigung
bzw. Auswechselung von Kühlerelementen können diese nur in der Richtung nach oben
aus den Kühlern herausgezogen werden, was die Arbeiten erheblich erschwert. Da die
Strömung des zu kühlenden Kühlmittels durch die Kühler im allgemeinen quer. zur
Längsachse der Rohre erfolgen muß, ist man bei vertikaler Anordnung der Rohre gezwungen,
das Kühlmittel aus den Kühlern horizontal wegzuführen. In Rücksicht hierauf waren
bei der bekannt gewordenen Anordnung die Zuführungskanäle des Kühlmittels vom Kühler
zur Maschine unmittelbar vor den Kühlern und vor den Stirnverschalungen angebaut,
wodurch ein ungehindertes Abnehmen der letzteren zum Zwecke der Revision oder einer
Reparatur an der Wicklung nicht möglich war.
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Es sind auch Kreislaufkühleinrichtungen mit unmittelbar an das Maschinengehäuse
seitlich angebauten Kühlern bekannt, bei denen die Rohre horizontal angeordnet sind.
Hierbei wurden die Kühler an die Stirnverschalung durch besondere Überleitungsstutzen
angeschlossen. Dadurch ergaben sich -,v iederum
Komplikationen
beim Abnehmen dei Stirnhauben, wenn zum Zweck einer Revision oder' einer Reparatur
der Zugang zurn Innern der Maschine notwendig wurde. Es war dann erforderlich, den
Kühler oder zum mindesten seinen Überleitungsstutzen von der Stirnverschalung zu
trennen, ehe die Abnahme der letzteren erfolgen konnte.
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Die horizontale Anordnung der Kühlrohre hat aber den Vorteil, daß
das Kühlgas die Kühler in vertikaler Richtung, also entweder von oben nach unten
oder umgekehrt, durchläuft, und daß weiter eine Reinigung, Revision oder Auswechselung
einzelner Kühlerelemente leichter auszuführen ist als bei Kühlern mit vertikal gestellten
Rohren.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die erwähnte Behinderung
beim Abnehmen der Stirnverschalungen zu beseitigen. Zur Erleichterung der Durchführung
dieser Absicht soll angenommen werden, daß die Kühler vorzugsweise in an sich bekannter
Weise horizontal verlaufende Rohre besitzen und neben der elektrischen Maschine
aufgestellt sind.
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Erfindungsgemäß sind die die Kühler mit dem Maschinengehäuse unmittelbar
verbindenden Luftkanäle oberhalb der Grundplatte zwischen den Randebenen der Stirnverschalungen
angeordnet. Sie erhalten keinen baulichen Zusammenhang mit den Stirnverschalungen,
so daß die Abnehmbarkeit der letzteren durch Rohrteile in keiner Weise beeinträchtigt
wird.
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Dagegen brauchen die unterhalb der Grundplatte im Fundament oder in
der Grundplatte selbst geführten, an die Rückkühler sich anschließenden Rohrverbindungen
in ihrer Ausdehnung nicht beschränkt zu sein. Sie können dort also über die Randebenen
der Stirnverschalung hinausreichen.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt. Abb. i zeigt eine elektrische Maschine mit dem umlaufenden Feldmagneten
i, dem wirksamen Ständereisen ?-
und dem Raum für die Verteilung und Führung
des Kühlmittels 3. Die Kühler q. sind dicht neben dem Maschinengehäuse auf dem Maschinenhausfußboden
aufgestellt. Wie aus den in die Abbildung eingezeichneten Pfeilen ersichtlich, tritt
das erwärmte Kühlmittel aus öffnungen 5 in der oberen Hälfte des Maschinengehäuses
durch die Anschlußkanäle 6 in die Kühler 4. ein und gelangt nach Durchströmen der
letzteren durch einen Kanal ; in die Fundamentgrube 8 unter der elektrischen Maschine,
von wo es durch Stutzen der Stirnverschalungen 9 den Stirnventilatoren des Läufers
i zugeführt wird, die es wiederum im vorgeschriebenen. Kreislauf durch die Kühlwege
der elektrischen Maschine treiben. Abb.2 zeigt die Anordnung in Seitenansicht, wobei
durch den einen Kühler 4. ein Schnitt nach der Linie A-B (Abb. i) gelegt ist und
zwecks Verdeutlichung der Führung des Kühlmittels an den Stirnverschalungen 9 und
am Fundamentmauerwerk Teile weggebrochen gedacht sind. Da gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen wie in Abb. i und die Führung des Kühlmittels ebenfalls durch Pfeile
angedeutet ist, erübrigt sich eine nähere Beschreibung des in Abb. 2 Dargestellten.
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Da diese Führung des Kühlmittels außerhalb der Maschine von der Anordnung
der inneren Kühlwege in der Maschine selbst unabhängig ist und bei den verschiedensten
Kühlsystemen zur Anwendung kommen kann, ist die innere Anordnung der Kühlwege in
der Abbildung zeichnerisch nicht dargestellt.
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Die Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Kühlanordnung,
bei welchem das Kühlmittel durch die Fundamentgrube 8 geführt wird und diese hierbei
einen Teil des Kühlweges darstellt. Hierbei ist Bedingung, daß die Fundamentgrube
sorgfältig gegen die Außenluft abgedichtet wird, um bei Luftkühlung das Eindringen
ungereinigter Luft bzw. bei Gaskühlung die Vermischung des Kühlgases mit Luft zu
verhindern.
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Die Notwendigkeit dieser sorgfältigen Abdichtung der Fundamentgrube
entfällt, wenn man gemäß Abb. 3 die aus den Kühlern austretendeLuft-unmittelbar
durch an die Kühler einerseits und das Maschinengehäuse andererseits angeschlossene,
mit - der Fundamentgrübe nicht in Verbindung stehende Kanäle 7 in die Maschine zurückleitet.
Wie bei der Anordnung nach Abb. i ist auch hier der umlaufende Feldmagnet der Maschine
mit i, das wirksame Ständereisen mit 2 und der Raum für die Verteilung und Führung
des Kühlmittels mit 3 bezeichnet. Auch die Führung des Kühlmittels durch die Kanäle
6 und die Kühler q. erfolgt in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach Abb. i.
Jedoch tritt hier das Kühlmittel nicht aus dem Rückführungskanal 7 in die Fundamentgrube
ein, sondern der Rückführungskanal 7 ist unmittelbar an die Zuführungskanäle io
in.den Stirnverschalungen 9 der Maschine angeschlossen, von wo das Kühlmittel, durch
den Stirnventilator i getrieben, seinen Kreislauf von neuem beginnt.
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Die Kühleinrichtung gemäß der Erfindung ist aber nicht nur für diejenigen
Fälle anwendbar, in denen der umlaufende Feldmagnet mit Stirnventilatoren ausgestattet
ist, sondern kann mit Vorteil auch bei solchen Anordnungen benutzt werden, bei denen
das Kühlmittel durch außerhalb der zu kühlenden elektrischen Maschine angeordnete,
gesonderte
Beweger gefördert wird. In diesem Falle ist es auch nicht erforderlich, das abgekühlte
Kühlmittel durch die Stirnverschalungen in die Maschine wieder einzuführen, sondern
dies kann durch irgendwelche Öffnungen in der unteren Gehäusehälfte geschehen.
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Abb.:I zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit besonders zweckmäßiger
Anordnung der Rückführungskanäle 7. Dort ist die Fundamentplatte 13 der elektrischen
Maschine so ausgebildet, daß in ihr selbst die Rückführungskanäle 7 entstehen. Diese
Anordnung kann bei Kühleinrichtungen verwendet werden, bei denen die Bewegung des
Kühlmittels entweder durch Stirnventilatoren oder durch gesonderte Lüfter erfolgt.
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Wie bereits eingangs erwähnt, ist bei den Abbildungen die Anordnung
der inneren Kühlwege in der Maschine offengelassen, denn diese kann bei zweckentsprechender
Anpassung an die äußeren Kühlwege beliebiger Bauart sein.
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Die Strömungsrichtung des Kühlmittels durch das Gesamtsystem Maschine-Kühler
kann auch in umgekehrter Richtung als in den Abbildungen dargestellt erfolgen, derart,
daß das Kühlmittel aus Öffnungen in einem oder beiden unteren Gehäusevierteln austritt,
die Kühler in der Richtung von unten nach oben durchströmt, um dann gekühlt durch
Öffnungen in einem oder beiden oberen Gehäusevierteln in die Maschine wieder einzutreten.