FI57323C - Kylning av pelaraktigt anordnade induktionsspolar - Google Patents

Description

γβΙ nn KUULUTUSJULKAISU c « , 0 T

jCTa [b] <11> utlägcningsskmft 57323 C ¢45) Patentti myönnetty 10 J7 1930 Patent meddelat --' (si, m.W! H 01 P 27/08 // H 01 F 37/00 SUOMI—FINLAND (21) JA32/T3 (22) Htkomliptlvl—Aiweknln|(dag OU.05.73 (23) Allcuptty»—Glltlfhottd·* 0U.05.T3

(41) Tullut Julkteakal — Bllvlt off«ntNg 2,0 02 7U

Patentti· ja rekisterihallitut NShtMtoip™ kuuMoitai», pvm.-

Patent· och reglsterstyrelsen ' AnaMun uttafd och utUkrtften publlcarad 31.03.80 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkeu·—Begird priority 09.08.72

Saksan Liittotasayalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2239865.8 (71) Siemens Aktiengesellschaft, Berlin/Miinchen, DE; Wittelsbacherplatz 2, 8 Munchen 2, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Ulrich Schuler, Berlin, Hans-Gunter Nehse, Berlin, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Patsasmaisesti asetettujen induktiokelojen jäähdytys - Kylning av pelar-aktigt anordnade induktionsspolar leiliä oleva keksintö kohdistuu patsasaaisesti asetettuihin sähköisiin induktiokeloihin, jotka on varustettu levyuäisesti toisiinsa nähden eriste-tysti käämityillä johdoilla, joissa yksittäiset levyt on jännitetty yhteen pulteilla ja ulkopuolisten levyjen ulko-otsapintaa vastaan painautuvilla jän-nityselenenteillä, jolloin yksittäiset levyt pysyvät väliaatkan päässä toisistaan eristävien, aoleaailla otsapinnoilla olennaisesti säteittäisesti kulkevia ripoja kaatavien, suljettujen rengaslevyjen ansiosta, jotka peittävät levyjen alueen kokonaan ja joissa kaasumainen jäähdytysaine kulkee sä-teittäisesti levyjen välistä.

Tällaiset sähköiset induktiokelat tunnetaan saksalaisesta patenttijulkaisusta 42? 442, jossa kuvataan muantajakeloja. Tämäntyyppiset muuntaja-kelat eivät sisällä keskikohdassaan mitään vapaata sisätilaa, vaan ympäröivät rautasydämen. Jäähdyttämistä varten on muuntajakelat, kuten tunnettua, rautaaydämineen sijoitettu säiliöön, joka sisältää nestemäistä tai kaasumaista 57323 eriatysainetta. Muuntajan oli···· käynnissä tämä eristysaine tai Jäähdytys-aine kiertää luonaolllata kiertokulkua yksittäisten osien erillisen kunnentu-niasn johdosta ja kulk·· säteittälseetl yksittäisten kolojen välistä. Jotta nuuntajakelat saataisiin riittävän jäähdytetyiksi tällaisen luonnollisen kiertokulun aralla, on suhteellisen pitkä kslaväli välttämätön, koska jäähdyt ysaine luonnollisessa kiertokulussa virtaa suhteellisen alhaisolla nopeudella niin, että tehokkaan jäähdytyksen saavuttamiseksi läpivirtamvan jääh-dytysaineen määrän on oltava riittävän suuri· Välilevyjen korkeaa vastaa suunnilleen kela johtojen korkeutta tai on vieläkin korkeampi· Tämän lisäksi välilevyjen molemmilla otsapinnoilla sijaitsevat rivat ovat onttoja ripoja, joiden kautta jäähdytysaine myöskin virtaa· Häissä kohdissa tuloksena on suhteellisen laaja ripatuki levyjen otsapinnoilla, joten -tässä ei synny välitöntä kosketusta jäähdytysaineen kanssa, vaan lämmön on ensin siirryttävä varsinaisen välilevyn läpi, ennen kuin se voidaan luovuttaa onttojen ripojen kautta virtaavaan jäähdy työaineeseen.

Toisenlaisissa induktiekelolssa, nimittäin sähköisissä ilmasydänkuris-tinkeloissa, esiintyy samoin suurien virranvoimakkuuksien takia käytön aikana voimakasta kuumentumista, joka tekee tarpeelliseksi erikoistoimenpiteet kuumuuden tehokkaaksi polsjohtsmlseksi jäähdytysilmsn aralla. Hiinpä saksalaisesta patenttijulkaisusta 1 266 874 tunnetaan ilmajäähdytyksellä varustettu ilaasydänkurlstinkela, Joka muodostuu levymäisesti vastakkain eriste-tysti käämityistä johdoista. Hämä yksittäiset, suljetut, rengasmaiset levyt on kerrostettu päällekkäin, jolloin eristävät välikerrokset pitävät niitä matkan päässä toisistaan, joka vastaa suunnilleen levyjen korkeutta. Hoko ilaasydänkurlstinkela on jännitetty pulteilla ja ilaasydänkuristinkelan otsa-pintaan painautuvilla jäanityselementeillä yhteen.

Kesä tunnetussa ilaasydäakuristinkelassa jäähdytys Ilmavirta kulkee levyjen välistä säteittä!···ti ulkoa sisäänpäin ja sitten aksiaalisessa suunnassa ilmakanavissa, jotka ovat yhdeltä puolelta suljetussa levyjen vapaassa sisätilassa. Tämä tila muodostaa yhdessä aksiaallsesti kulkevien ilmakanavien kanssa sydäakuristinkelan yläpuolelle sijoitetun tuulettimen imut lian. Tunnettu ilaasydänkurlstinkela jäähdytetään siis savutorviperiaatteen mukaan, ja kierrätetty ilmamäärä määräytyy savutorvena toimivan aksiaalisen ilmakanavan mittojen perusteella. Tämän ansiosta saadaan hyvä ja ennen kaikkea useissa päällekkäin asetetuissa kuristinkelolssa tasainen jäähdytys Jokaisessa kolassa, laitteen rakennuskorkeus on kuitenkin suhteellisen suuri.

5 57323

My8s esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada ilmasydln-kuriatinkelolasa päällekkäin asetettujen lnduktlokelojan tahokas jäähdytys sekä lisiksi ilmasydäakurlstinkelan uittojen pienennys. Hain tehtivin ratkaisemiseksi edelllaalnltunlaiset erikseen tuulettuneiksi ilmasydäakurls-tlnkelolksl muodostetut lnduktlokelat sisältävät keksinnön mukaisesti vapaan yhdeltä puolelta suljetun sisätilan, joka muodostaa tuulettimen imu- ja paine tilan, rengaslevylllä olevien suljettujen ripojen korkeus on pieni verrattuna johtojen korkeuteen, ja levyille käämittyjen johtojen eristämättömät otsapinnat on sijoitettu välittömästi ripojen päälle.

Keksinnön mukainen ilmasydänkuristinkela on siis erikseen tuuletettu. Rengaalevyjen jokaiseen otsapintaan syntyy suljettujen ripojen vähäisen korkeuden johdosta hyvin ahtaita rakoja, joiden kautta tuulettimen imemä tai poispuhaltama jäähdytysilma virtaa suurella nopeudella. Jäähdytysvaiku-tusta ei siten aikaansaada suurella jäähdytysainemäärällä, vaan jäähdytsal-neen suurella virtausnopeudella. Levynäisesti käämittyjen johtojen otsapinnat ovat lämmönsiirron parantamiseksi eristämättömiä, ja vuotovirtateitä estävänä eristyksenä toimivat eristävät rengaslevyt, jotka peittävät levyjen alueen riittävästi. Räin saavutetaan levyjen otsapinnoilla hyvä lämmönsiirto siinä kohdassa suurella nopeudella virtaavaan jäähdytysilmaan, jolloin jäähdytys-ilman virtausnopeuteen voidaan vaikuttaa jonkin verran valitsemalla sopiva ripakorkeus· Koska rivat muodostuvat suljetuista rivoista, niiden tukipinta on pieni, joten käytännössä levyjen koko ympärystä on pidettävä jäähdytys-ilman läpimenopoikkileikkauksena. Käin ollen rengaslevyjen ripojen kautta virtaava jäähdytysilma käytetään kokonaisuudessaan välittömästi jäähdytykseen. Täten on mahdollista poistaa tehokkaasti syntyvä virtalämpö.

Tämän lisäksi ilmasydänkuristinkelat ovat mainittujen ahtaiden rakojen ansiosta rakenteeltaan hyvin tiiviitä, niin että saadaan hyvin vähäinen rakennuskorkeus. Lisäksi saadaan yksittäisten levyjen hyvin ahdas kytkeminen toisiinsa, minkä ansiosta ilaasydänkuristinkelan induktanssi kohoaa tai samaa induktanssia varten tarvitaan vähemmän aktiivista johtomateriaalla.

Voidaan myös useita sähköisesti ja mekaanisesti toisistaan riippumattomia kuristimia panna päällekkäin ja yhdistää yhteinen, yhdeltä puolelta suljettu sisätila tuulettimeen. Tämän el tarvitse olla sovitettu välittömästi ilmasydämkuristiskeissä, vaan se voi olla myös käsillä olevassa tuuletuskanavassa, jota käytetään myös muita laitteita varten. Viimeksi mainitussa tapauksessa en kysymys useimmin painetuulettimeeta.

Tällaista keksinnön mukaan muodostettua llmaeydäakurlstlakelaa voidaan käyttää erityisen edullisesti suodatuskuristimena, joka on kierrosluvultaan säädettävien moottorien tasavirtaväliplirissä. Koska nämä suodatuskuristimet johtavat suhteellisen suuria tasavirtoja, mutta niillä on vain alhaiset jännlt- 4 57323 teet, eristämättömjeen johtojen otsapintojen vastassa olevien ahtaiden rakojen vuoksi ei synny minkäänlaista eristysongelmaa. Rengaslevyjen sisä- ja ulkohal-kaisijoiden yli menevien osien mitat on valittava niin, että saadaan riittävän pitkä vuotivirtatie.

Seuraavansa keksintöä selvitetään vielä lähemmin kuvioissa 1-5 esitetyn sovellutuemnodon avulla*

Kuvio 1 esittää osittain leikkauksena esitettyä näkymää keksinnön mukaan muodostetusta ilmasydänkuristlnkelasta, kuviot 2 ja 5 esittävät päältä katsottuna levyjen välissä olevia eristäviä rengaslevyjä* Sähköinen ilmasydänkuristinkela 1 muodostuu sopivasta määrästä päällekkäin sovitettuja levyjä 2, joihin esim. kupariset johdot on käämitty korkea-reunalsesti* Jokaisessa levyssä 2 ovat vielä yksittäiset käämitykset eristetyt toisistaan, mutta johtojen otsapinnat ovat metallisesti eristämättömiä, vain ohuella lakkakerroksella suojattuja*

Levyjen 2 välillä on kussakin välissä rengaslevyt 5 eristeaineesta, jotka peittävät levyjen 2 alueen ja joissa on molemmilla otsapinnoilla ripoja 4. Näiden ripojen päällä ovat levyjen 2 eristämättömät otsapinnat, niin että jokaisen otsapinnan viereen syntyy kapea rako 5* Ripojen 4 ja siten myös raon 5 korkeus on pieni verrattuna levyjen 2 korkeuteen, te* johtojen korkeuteen*

Kaikki päällekkäin olevat levyt 2 ja rengaelevyt 5 on jännitetty yhteen paino-levyistä muodostettujen jäännityselementtien 6 avulla, jotka lainautuvat ilma-sydänkuristinkelan 1 otsapintoja vasten jamahdollisesti eristettyjen pulttien 7 avulla mekaanisesti hyvin lujaksi ja tiiviiksi yksiköksi*

Levyjen 2 tai rengaslevyjen 5 vapaa sisätila Θ muodostaa imntilan ylempään jännityselementtiin 6 kiinnitetylle tuulettimelle 9» joka peittää vapaan sisätilan 8*

Tuulettimen 9 imemä jäähdytysilma kulkee kapeista raoista 5 suhteellisen suurella nopeudella levyjen 2 johtojen eristämättömien otsapintojen ohi ja johtaa täten tehokkaasti johdoissa syntyvän virtalämmön pois* Koska kuumentunutta jäähdytysilmaa tuuletin 9 vie ylöspäin, on taattu, että raon 5 kautta aina tulee sisään kylmää jäähdytysilmaa* Rakojen 5 ja siten myös ripojen 4 korkeus määrää jäähdytysilman nopeuden* Se on valittava suhteellisen pieneksi, esim. alueelta noin 2-6 mm, koska jäähdytysilmalla on käytettävissä suhteellisen suuri ilman sisääntulopoikkileikkaus, nimittäin koko raon 5 laajuus* Tleensä muodostetaan rivat 4 mäteittäiseeti kulkeviksi, kuitenkin voidaan tietyissä olosuhteissa, jos halutaan, pidentää jäähdytysilman tietä raon 5 läpi, myös tehdä rivat 4 kaareviksi, kuten esim. kuvioesa 5 on esitetty*

Koska rengaelevyt 5 ja rivat 4 ovat eristysainetta ja näiden annetaan mennä levyjen 2 sisä- ja ulkohalkaisijan yli niin pitkälle, että syntyy riittävän pitkä pintavuotomatka, jota levyjen 2 välissä vallitseva jännite ei voi voittaa, ei ripojen 4 vähäisestä korkeudesta huolimatta ole minkäänlaisia eristys-ongelmia*

Claims (2)

5 57323 Fa tenttivaatimukset:

1. Fatsasmaisesti asetettu sähköinduktiokela, joka on varustettu levymäisestä toisiinsa nähden eristetysti käämityillä johdoilla, joissa yksittäiset levyt on jännitetty yhteen pulteilla ja ulkopuolisten levyjen ulko-otsapintaa vastaan painautuvilla jännityselementeillä, jolloin yksittäiset levyt pysyvät välimatkan päässä toisistaan eristävien, molemmilla otsapinnoilla olennaisesti säteittäisesti kulkevia ripoja kantavien, suljettujen rengaslevyjen ansiosta, jotka peittävät levyjen alueen kokonaan ja joissa kaasumainen jäähdytysaine - kulkee säteittäisesti levyjen välistä, tunnettu siitä, että erikseen tuu- lettuneiksi ilmasydänkuristinkeloiksi (l) muodostetut induktiokelat sisältävät vapaan yhdeltä puolelta suljetun sisätilan (8), joka muodostaa tuulettimen (9) imu- tai painetilan, että rengaslevyillä (3) olevien suljettujen ripojen (4) korkeus on pieni verrattuna johtojen korkeuteen, ja että levyille (2) käämittyjen johtojen eristämättömät otsapinnat on sijoitettu välittömästi ripojen (U) päälle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinduktiokela, tunnettu siitä, että ripojen (lt) korkeus on suunnilleen 2-8 mm.