DE924466C

DE924466C - Aus mehreren Einzelleitern bestehender innengekuehlter Leiter fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE924466C
Application number: DES30017A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl-Ing Weller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-08-31
Filing date: 1952-08-31
Publication date: 1955-03-03

Description

Aus dem Bestreben heraus, eine elektrische Maschine ohne Erhöhung des Bauaufwandes höher belasten zu können, hat man die Kühlung weiterentwickelt, und zwar in der Richtung, daß man den Leiter selbst durch ein in seiner Längsrichtung hindurchgeschicktes Kühlmittel kühlt. Die Außenkühlung wird also durch die Innenkühlung ersetzt oder ergänzt. Die hierdurch erzielten Vorteile sind, wie Berichte über ausgeführte Maschinen erkennen lassen, beträchtlich.
Zur Bildung der Kühlkanäle werden nach den bekannten Vorschlägen profilierte Leiter, etwa von U-förmigem Querschnitt, verwendet, die, in der Nut übereinandergelegt, zwischen sich die Kühlkanäle bilden. Die Verwendung profilierter Leiter verteuert aber die Herstellung und hat außerdem den Nachteil, daß man nur eine verhältnismäßig kleine Zahl von Leitern in der Nut unterbringen kann, während die Leiterquerschnitte anwachsen. Die hierdurch bedingten hohen Stromstärken führen zu Schwierigkeiten für die Schleifringe und die Erregermaschine.
Gemäß der Erfindung wird eine Innenkühlung mit Längsströmung des Kühlmittels geschaffen, bei der Leitermaterial handelsüblichen Querschnitts verwendet werden kann, und zwar wird das gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß Einzelleiter von rechteckigem Querschnitt in an sich bekannter Weise quer zur Längsrichtung gewellt und mit gegeneinander versetzten Wellungen in die Nut eingelegt sind. Die Wellung läßt sich ohne Schwierigkeiten und mit nur geringem Zeitaufwand etwa auf einer Biegemaschine herstellen.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das zwei Leiter 1 und 2 zeigt. Naturgemäß kann eine größere Anzahl von Einzelleitern in dieser Weise in der Nut übereinandergeschichtet sein.
Die Leiter 1 und 2 sind, wie es die. Figur zeigt, gewellt und mit den Wellungen gegeneinander versetzt. Das bei a zuströmende Kühlmittel durchfließt zunächst den Raum b unterhalb des Leiters 1 und tritt bei c über den Leiter 2, den es im Raum d bestreicht. Bei e tritt das Kühlmittel wieder unter den Leiter 1 usf. Entsprechend nimmt das bei f eintretende Kühlmittel seinen Weg über den Raum g oberhalb des Leiters 2, tritt bei h unter den Leiter 1, fließt durch den Raum i, tritt bei h wieder nach oben usf. Es ist naturgemäß nicht erforderlich, daß die Wellung gerade die in der Figur dargestellte Form hat. Es wäre z. B. auch möglich, eine Zickzackform anzuwenden.
Zur Vermeidung von Mißverständnissen sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß es sich bei der Erfindung um eine Leiterkühlung handelt, bei der der Kühlstrom längs des Leiters geführt wird. Es gibt nämlich Vorschläge mit ähnlicher Leiterausbildung, die auf dem Gedanken beruhen, innerhalb des Leiters radiale Kühlschlitze zu bilden, die von der Kühlluft mit radial nach innen und außen gerichteter Strömung durchflossen werden. Unter anderem hat man dabei auch vorgeschlagen, die Leiter wellenförmig zu knicken. Legt man jetzt mehrere solcher Leiter mit ihren Auskröpfungen aufeinander, so entstehen Radialschlitze für die Kühlluft. Eine Längsströmung des Kühlmittels, die der Erfindung zugrunde liegt, ist bei der älteren Anordnung nicht möglich, da die übereinanderliegenden Auskröpfungen jeweils an der Nutwand ' anliegen und dem Kühlmittel den axialen Weg versperren. Der ältere Vorschlag mag günstiger sein als die Anwendung von Kühlbohrungen in den Läuferzähnen, jedoch erlaubt er nicht die Erreichung der heute geforderten Strombelastungswerte des Leiters, da erfahrungsgemäß die Wanderungsgeschwindigkeit der Wärme im Kupfer nicht groß genug ist, um sie an einzelnen, voneinander getrennten Punkten abzuführen. Dieser Umstand war j a einer der Gesichtspunkte, die zur Anwendung des in seiner Längsrichtung gekühlten Leiters geführt haben.

Claims

PATENTANSPRUCH: Aus mehreren Einzelleitern bestehender, mit Längsströmung des Kühlmittels innengekühlter Leiter für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet; daß Einzelleiter von rechteckigem Querschnitt in an sich bekannter Weise quer zur Längsrichtung gewellt und mit gegeneinander versetzten Wellungen in die Nut eingelegt sind. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 778 9i6.