DE500924C - Device for cooling dynamo-electric machines with encapsulated runners and stands by means of a coolant that is subjected to back cooling, in which means are used that circulate the coolant and make contact with the machine that is exposed to heat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen mit gekapseltem Läufer und Ständer durch eine der Rückkühlung unterworfene Kühlflüssigkeit, bei der Mittel in Anwendung kommen, die die Flüssigkeit in Umlauf setzen und bewirken, daß sie in Berührung mit den der Erwärmung ausgesetzten Maschinenteilen gelangt. Während bei den bekannten Maschinen dieser Art das zur Erzielung des Umlaufes der Kühlflüssigkeit verwendete Mittel aus einer Pumpe besteht, werden gemäß der Erfindung umlaufende Arme in den Flüssigkeitskreislauf derart eingeschaltet, daß sie in die rückgekühlte Kühlflüssigkeit eintauchen und diese in Umlauf setzen. Die durch die Arme oder Flügel aufgenommene Flüssigkeit wird durch Schleuderwirkung in seitlich am Gehäuse angeordnete Taschen getrieben, von denen aus sie durch Leitungen in Ständer und Läufer zum Vorratsbehälter zurückfließt.The invention relates to a device for cooling dynamo-electric machines with encapsulated rotor and stator through a cooling liquid subjected to recooling, with the agent in use that circulate the liquid and cause it to flow into Comes into contact with machine parts that are exposed to heat. While with the known machines of this type means used to achieve the circulation of the cooling liquid consists of a pump, are switched according to the invention rotating arms in the liquid circuit in such a way that they are in the recooled Immerse the coolant and circulate it. The fluid absorbed by the arms or wings is carried through Driven by centrifugal effect in the side of the housing arranged pockets, of which from it flows back through lines in the stand and runner to the storage container.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar istThe invention is illustrated by the drawing, for example, namely is

Abb. ι ein lotrechter Schnitt durch eine dynamoelektrische Maschine nach Linie I-1 in Abb. 2,Fig. Ι a vertical section through a dynamo-electric machine along line I-1 in Fig. 2,

Abb. 2 ein Schnitt nach Linie 11-11 in Abb. i,Fig. 2 is a section along line 11-11 in Fig. I,

Abb. 3 ein lotrechter Querschnitt durch eine andere Ausführungsform nach Linie 111-1II der Abb. 4 undFig. 3 is a vertical cross-section through another embodiment along line 111-1II of Fig. 4 and

Abb. 4 ein lotrechter Mittelschnitt durch die Ausführungsform nach Abb. 3.Fig. 4 is a vertical center section through the embodiment according to Fig. 3.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 und 2 ist 2 der durch die Welle 1 abgestützte Läufer, im Beispiel ein Wicklungen 4 tragendes umlaufendes Feld mit Polen 3.In the design according to Fig. 1 and 2, 2 is the rotor supported by shaft 1, In the example, a rotating field carrying windings 4 with poles 3.

Zwischen jedem Paar von Polen befindet sich ein schüsselartiges Gebilde 22 aus starkern Metall, dessen Seitenränder mit den Polstücken starr verbunden sind.Between each pair of poles there is a bowl-like structure 22 made of strong ones Metal, the side edges of which are rigidly connected to the pole pieces.

Den Läufer umschließt ein Ständer 5 mit lameliiertem Kern; die Lamellen sind zu Paketen 6 zusammengefaßt, zwischen denen Spalten 8 für das zum Kühlen verwendete Öl belassen sind, die durch den Kern hindurch radial verlaufen. In Kernnuten sind Wicklungen 7 untergebracht. Die Lamellenpakete sind in Rahmen 9 gefaßt. StänderThe runner is surrounded by a stand 5 with a laminated core; the slats are closed Packets 6 combined, between which columns 8 for that used for cooling Oil are left extending radially through the core. In core grooves are Windings 7 housed. The plate packs are set in frame 9. Stand

und Läufer sind in einem Gehäuse ii, 12 gekapselt. Im Gehäusen, 12 bewirken Ventilatorflügel 13 einen Luftumlauf.and rotors are encapsulated in a housing ii, 12. In the housing, 12 effect fan blades 13 an air circulation.

Der Gehäusesockel bildet einen Behälter 16 für umlaufendes Kühlöl. Dieses wird durch auf der Läuferwelle angeordnete Flügel 18 in Umlauf gesetzt, deren untere Enden ständig in den Behälter 16 eintauchen und im Betriebe das Öl nach außen abschleudem. Das abgeschleuderte Öl gelangt je nach der Drehrichtung des Läufers in eine der beiden Taschen 19 oder 20 des Gehäuses. Von der Tasche 19 führt ein Rohr 14 zu einer Quelle außerhalb des inneren Läuferumfanges, und zwar liegt das Rohr, wie Abb. 2 zeigt, in den axialen Zwischenräumen zwischen einem Satz der Schaufehl 18 und dem Läufer. Das vom einwärts gebogenen Ende des Rohres 14 abfließende Öl gelangt in die Schüsseln 22. In gleicher Weise kann das Öl aus dem Behälter 20 durch ein Rohr 23 zum Läufer gelangen.The housing base forms a container 16 for circulating cooling oil. This will set in circulation by vanes 18 arranged on the rotor shaft, the lower ends of which Immerse yourself constantly in the container 16 and fling the oil to the outside while in operation. The thrown-off oil reaches one of the two pockets 19 or 20 of the housing, depending on the direction of rotation of the rotor. From the pocket 19, a tube 14 leads to one Source outside the inner circumference of the rotor, namely the tube, as Fig. 2 shows, in the axial spaces between a set of the shovel 18 and the runner. The end curved inward of the pipe 14 draining oil reaches the bowls 22. In the same way can the oil from the container 20 pass through a pipe 23 to the rotor.

Die Pfannen 22 besitzen feine Öffnungen 24, durch die das Öl in Gestalt feiner Strahlen ausströmt. Die Strahlen durchdringen den Luftspalt. Die Öffnungen sind so bemessen, daß jede Pfanne mit frischem Öl gespeist wird, bevor sie das vorher zugeführte gänzlich abgegeben hat.
Das umlaufende Kühlöl nimmt teils durch Strahlung teils durch Konvektion die in der Maschine entwickelte Wärme auf. Die Öffnungen 24 werden zweckmäßig in der Ebene der radialen Kanäle 8 angeordnet, damit das Öl unmittelbar in diese Kanäle übergeht und sich nicht im Luftspalt ansammelt. Das Öl gelangt schließlich wieder zur Außenfläche des Ständers und fließt zum Gehäuseboden zurück.The pans 22 have fine openings 24 through which the oil flows out in the form of fine jets. The rays penetrate the air gap. The openings are dimensioned so that each pan is fed with fresh oil before it has completely dispensed the previously added oil.
The circulating cooling oil absorbs the heat developed in the machine partly through radiation and partly through convection. The openings 24 are expediently arranged in the plane of the radial channels 8 so that the oil passes directly into these channels and does not collect in the air gap. The oil eventually reaches the outer surface of the stator and flows back to the bottom of the case.

Im Behälter 16 ist eine Kühlschlange 35 vorgesehen, durch die mittels eines Einlasses 36 und Auslasses 37 Kühlwasser o. dgl. hindurchgeleitet wird.A cooling coil 35 is located in the container 16 provided through which cooling water or the like is passed by means of an inlet 36 and outlet 37 will.

Die Anordnung nach Abb. 3 und 4 ist besonders für kleinere Einheiten bestimmt. Diese Einrichtung gleicht im allgemeinen der nach Abb. 1 und 2; sie besitzt einen Läufer 2' mit zwei Sätzen von Flügeln 18 auf der Welle 1, einen Ständer 5' und Ständerrahmen9' in einem Gehäusen', 12'. Das Innere des Läufers bildet einen Trog 30, dem das umlaufende Kühlöl von den Taschen 19' bzw. 20' durch das Rohr 14' bzw¹. 23' zufließt. Der Läufer trägt in diesem Falle Lamellen 25 mit Schlitzen für die Leiterstäbe 26 einer Kurzschluß wicklung. Das Öl kann durch Kanäle 27 vom Trog 30 aus weiterfließen und durch Spritzköpfe oder sonstige Sprühvorrichtungen zerstäubt werden, die nähe den äußeren Enden der Kanäle 27 angebracht sind. Der Läufer trägt Ventilatorflügel 13', die die Luft im Innern des Gehäuses in Umlauf setzen.The arrangement according to Fig. 3 and 4 is particularly intended for smaller units. This device is generally similar to that of Figs. 1 and 2; it has a rotor 2 'with two sets of vanes 18 on the shaft 1, a stand 5' and a stand frame 9 'in a housing', 12 '. The interior of the rotor forms a trough 30, to which the circulating cooling oil from the pockets 19 'and 20' through the pipe 14 'and ^1, respectively. 23 'flows in. The runner carries in this case lamellas 25 with slots for the conductor bars 26 of a short-circuit winding. The oil can flow on through channels 27 from the trough 30 and can be atomized by spray heads or other spray devices which are attached near the outer ends of the channels 27. The rotor carries fan blades 13 'which circulate the air inside the housing.

Dem Behälter 16 der ersten Ausführungsform entspricht der Behälter 16'. Die Ka- näle 27 liegen auch hier zweckmäßig in den Ebenen der Kanäle 8 des Ständers.The container 16 'corresponds to the container 16 of the first embodiment. The Ka- Here, too, channels 27 are expediently in the planes of the channels 8 of the stand.

Die Flügel wirken insbesondere bei Schnellläufern auch als Schläger, die das Öl derartig zerstäuben, daß ein Ölnebel entsteht, der die wirksame Abkühlung unterstützt.The wings also act as a bat, especially with high-speed runners, which the oil in such a way atomize so that an oil mist is created, which supports the effective cooling.

Die Erfindung gestattet, durch wirksamere Kühlung die Abmessungen der Maschine zu verringern. Außerdem kann das Kühlsystem völlig geschlossen ausgeführt werden. Die Isolationsverhältnisse der Maschine werden verbessert. Das Gehäuse kann auch mit einer nicht brennbaren Atmosphäre gefüllt werden, wodurch weitere Vorteile erzielt werden. The invention allows the dimensions of the machine to be increased by more effective cooling to decrease. In addition, the cooling system can be designed to be completely closed. the The machine's insulation conditions are improved. The housing can also be used with a non-flammable atmosphere, whereby further advantages are achieved.

Die Erfindung ist besonders anwendbar auf große Dynamomaschinen, kann jedoch auch bei kleinen Typen vorteilhaft Anwendung finden.The invention is particularly applicable to large dynamo machines, but can can also be used advantageously for small types.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen mit gekapseltem Läufer und Ständer durch eine der Rückkühlung unterworfene Kühlflüssigkeit, bei der Mittel in Anwendung kommen, die einen Umlauf der Kühlflüssigkeit und eine Berührung derselben mit den der Erwärmung ausgesetzten Maschinenteilen bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß umlaufende Arme in den Flüssigkeitskreislauf derart eingeschaltet werden, daß sie in die rückgekühlte Kühlflüssigkeit eintauchen und diese in Umlauf setzen.1. Device for cooling dynamo-electric machines with encapsulated Rotor and stator by a cooling liquid subjected to recooling, in which means come into use that a circulation of the cooling liquid and a contact of the same with that of the heating cause exposed machine parts, characterized in that circumferential arms in the fluid circuit be switched on in such a way that they are immersed in the recooled cooling liquid and put them into circulation. 2. Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Arme in einen mit der Kühlflüssigkeit angefüllten Behälter im Gehäuseboden eintauchen, durch ihre Bewegung die Flüssigkeit aus dem Behälter herausnehmen und sie unter der Einwirkung der Fliehkraft in eine Gehäusetasche werfen, von wo aus sie auf Ständer und Laufer gelangt.2. Device for cooling dynamo-electric machines according to claim 1, characterized in that the circumferential arms in one with the cooling liquid Immerse the filled container in the bottom of the case by moving it take the liquid out of the container and throw it into a case pocket under the action of centrifugal force, from where it gets onto the stand and runner. 3. Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Tasche angesammelte Flüssigkeit durch eine Leitung (14), die von der Tasche (19) abwärts gegen die Läuferwelle zu verläuft und am unteren Ende einwärts gebogen ist, so daß sie in den Läufer hineinragt, in das Innere des Laufers gelangt.3. Device for cooling dynamoelectric machines according to claims ι and 2, characterized in that the liquid accumulated in the pocket is passed through a conduit (14) leading from the Pocket (19) runs downwards towards the rotor shaft and at the lower end is bent inward so that it protrudes into the runner, into the interior of the runner got. 4. Einrichtung zur Kühlung dynamo-4. Device for cooling dynamo- elektrischer Maschinen nach den Ansprüchen i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Gehäuses je eine Tasche (19, 20) angeordnet ist, so daI3 die Flüssigkeit aus dem Behälter (16) je nach der Drehrichtung des Läufers entweder in die eine oder die andere Tasche gelangt.electrical machines according to claims 1, 2 and 3, characterized in that that a pocket (19, 20) is arranged on both sides of the housing, so that the liquid from the container (16) depends on the direction of rotation of the rotor either in one or the other pocket. 5. Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlschlange zur Rückkühlung der Kühlflüssigkeit in an sich bekannter Weise in dem Behälter am Gehäuseboden vorgesehen ist, durch die ein Umlauf von Kühlwasser oder einer anderen Flüssigkeit aufrechterhalten wird.5. Device for cooling dynamoelectric machines according to the claims ι to 4, characterized in that a cooling coil for recooling the cooling liquid in a manner known per se in the container on the bottom of the housing is provided through which a circulation of cooling water or another liquid is maintained. 6. Einrichtung zur Kühlung dynamoelektrischer Maschinen mit Läufern mit Einzelpolen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Paar von benachbarten Polen ein pfannenartiger, mit Lochungen versehener Behälter (22) vorgesehen ist, in den die Flüssigkeit von den Taschen (19, 20) geleitet und weiter in den Luftspalt zwischen Läufer und Ständer ausgespritzt wird.6. Device for cooling dynamo-electric machines with rotors Individual poles according to claims 1 to 5, characterized in that between each pair of adjacent poles a pan-like, perforated container (22) is provided in the the liquid passed from the pockets (19, 20) and further into the air gap between Runner and stand is sprayed out. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings