DE431844C - Elektrische Maschine der Kuehlmanteltype, bei der die Kanaele fuer die Rueck-kuehlung des Innenkuehlmittels im Staenderblechpaket liegen, dessen Aussenflaeche von dem Mantelkuehlmittel bestrichen wird - Google Patents

Description

• Elektrische Maschine der Kühlmanteltype, bei der die Kanäle für die Rückkühlung des Inneri'kühlmiftels im @5tändefbledhpükeitliegen, dessen Außenfläche von dem lüahtelkühlmittelbestrichen wird. -Um die Erwärmung geschlossener -elektrischer Maschinen auf zulässige Werte zu begrenzen, hat man eine Doppelventilation der Maschine vorgesehen, bei der das Innere der Maschine von einem in -geschlossenem 'Kreis umlaufenden Luftstrom durchströmt wird, der, mittels eines von zwei Ventilatoren erzeugt, seine 'Wärme zum "Teil an die Außenteile des Ständereisens abgibt, während dieser selbst auf seinem Umfang von einem zweiten Luftstrom gekühlt wird, der von einem zweiten Ventilator durch einen die Maschine mehr oder weniger vollständig umgebenden Mantel getrieben wird.
• Ferner ist es bekannt, die Wirksamkeit der Ventilation von natürlich gekühlten Maschinen durch Vergrößerung der Kühlfläche des Ständers zu erhöhen.
• Erfindungsgemäß werden diese beiden Prinzipien vereinigt, und zwar wird das Ständerblechpaket als ein Prisma mit dem Querschnitt einer Sternfigur, im Gegensatz zu einem einfachen Vieleck oder Polygon, ausgebildet, deren hervortretende Zacken mit achsial gerichteten Kühlkanälen versehen sind und deren Außenfläche dem Mantelkühlmittel ausgesetzt ist.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung ein Induktionsmotor der Kühlmanteltype dargestellt. Abb. i zeigt eine Vorderansicht des Ständerblechpakets unter Weglassung der Wicklungsnuten, Abb. 3 die obere Hälfte des Ständers im Längsschnitt und Abb. z :einen Teil des Ständerurnfangs im Querschnitt nach A-B. Alles für die Erfindung Unwesentliche ist in den Abbildungen unterdrückt. .
• Wie aus Abb. i zu .erkennen, sind die Bleche i, z am Außenumfang quadratisch geformt und, mit ihrem runden Innenausschnitt 3 sich deckend, so aufeinandergeschichtet, daß ein regelmäßiger achteckiger Stern entsteht. Statt der quadratischen könnte das Blech auch die Grundform eines gleichseitigen Dreiecks, Sechsecks oder Achtecks haben. In den Ecken jedes Bleches sind runde Löcher 4 eingestanzt, die beim Zusammenschichten-der Bleche acht Kanäle am Umfang ergeben uncl miteinander ,jeweils einen Winkel von einschließen, wobei n die Zahl der Ecken eines Blechpolygons bedeutet;. bei dem Beispiel der Abb. i ist n = 4 -und -däher -u = 4:5°.
• Es ist für die Erfindung gleichgültig, ob die 'Bleche einzeln oder zu Gruppen von mehreren gegeneinander versetzt sind. Auch können die Löcher 4 so groß sein, daß sie über den Rand der innenliegenden geradlinigen Blechkanten hinausragen, nur sollen sie nahe am Außenrand liegen, damit der Wärmeaustausch begünstigt wird.
• Das Blechpaket wird in gewöhnlicher Weise mittels zweier Preßringe 6, 7 (Abb. z) zusammengehalten, deren Querschnittsfläche nach A-B die .strichpunktiert gezeichnete Form hat. Der durch eine Doppellinie bezeichnete Außenrand ist so gebogen, daß er noch innerhalb der sternförmigen Umfangslinie des Ständers liegt. Der Preßring 6 stößt, wie aus Abb. 3 zu sehen, unmittelbar an den Lagerschild 8, der doppelwandig ist und dessen Innenwand eine geschlossene Kammer bildet, während seine Außenwand 9 die Ansaugeöffnungen io für die Mantelkühlluft enthält. Der Preßring 7 verengert :sich nach rechts allmählich und schließt sich an eine bis zur Motorwelle reichende Querwand 14 an. Der Läufer dreht sich somit in an sich bekannter Weise in einer geschlossenen Kammer, in deren Innern ein Ventilator i i einen geschlossenen Luftkreislauf in Richtung der Pfeile i z und 13 hervorruft; die Kühlluft kommt warm zum Ventilator i i, nachdem sie den Luftspalt 3 sowie die (nicht dargestellten) Ventilationskanäle des Läufers durchströmt hat, und wird durch die Ständerkanäle 4 an das andere Motorende geblasen, wobei sie sich auf dem Wege durch die dünnen, außen gekühlten Wände der Kanäle 4 hindurch abkühlt.
• Da ja die Kanäle 4 nicht von allen, sondern nur von der Hälfte der StänderbIeche gebildet werden, so steht die Innenluft mit der Außenluft durch schmale Schlitze in Verbindung, die aber wegen des geringen Druckunterschiedes praktisch meist belanglos ist. In Fällen, wo diese Verbindung stört oder nicht gewünscht wird, kann man entweder die Schlitze mit einem geeigneten Material ausfüllen, oder man kann die Innenfläche der Kanäle 4 mit einem dünnen Rohr auskleiden oder schließlich die Außenfläche des Ständerblechsternes mit einem geeigneten Stoff überziehen.
• Da die nach außen vorspringenden Ecken des Ständerblechpakets magnetisch entlastet sind, so gibt die durch die Kanäle ¢ fließende Luft ihre Wärme an das sie umgebende Eisen ab. Dies ist nun an der Außenseite von kalter Luft bespült, die, unabhängig vom inneren Luftstrom, durch die Öffnungen io in den Mantel 17 des Motors eintritt und im Sinne der Pfeile 15 und 16 im Gegenstrom durch den Mantel fließt. An den beiden Enden des Motors wird der Mantel von den Lagerschilden 9 und 19 gebildet, in welch letzterem die Austrittsöffnungen 2o der Mantelkühlluft ausgespart sind. Die letztere wird von einem zweiten Ventilator 21 geliefert, der zwischen den Wänden 14 und i 9 auf der Motorwelle befestigt ist.
• Die Anwendung des an sich bekannten Prinzips der verstärkten Doppelventilation im Gegenstrom beim Erfindungsgegenstand bewirkt eine sehr energische Kühlung des Motors, die es erlaubt, die Ausnutzung des Materials auf einen Höchstwert zu treiben und die Leistung einer Maschine- von gegebenen Abmessungen beträchtlich zu steigern bzw. umgekehrt die Abmessungen einer Maschine von gegebener Leistung erheblich zu vermindern.
• Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel war als Kühlmittel sowohl innen wie außen Luft angenommen. Man kann aber als Kühlmittel für einen der beiden Kühlströme oder für beide Kühlströme irgendein anderes Kühlmittel verwenden, und zwar in gasförmiges oder ein flüssiges. Dann muß man für den äußeren Kühlstrom die Ein- und Austrittsöffnungen io und 2o durch passende Rohranschlüsse ersetzen und Vorsichtsmaßregeln zur Vermeidung von Undichtigkeiten und Verlusten des Kühlmittels treffen. Bei Verwendung einer Flüssigkeit als Kühlmittel kann man den natürlichen Umlauf nach dem Prinzip des Thermosiphons oder einer Umlaufpumpe benutzen.

Claims (7)

1. PATENT-ANSPRÜcHE: i. Elektrische Maschine der Kühlmanteltype, bei der die Kanäle für die Rückkühlung des Innenkühlmittels im Ständerblechpaket liegen, dessen Außenfläche von dem Mantelkühlmittel bestrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in den Zacken des im Gegensatz zu einem einfachen Vieleck oder Polygon sternförmig begrenzten Ständerblechpakets angeordnet sind.
2. 2. Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständerblechpaket in an sich bekannter Weise aus versetzt aufeinandergeschichteten Blechen drei-, vier- öder vieleckiger Form besteht.-
3. 3. Elektrische Maschine nach Anspruch i und 2, , dadurch gekennzeichnet, daß die Grundform eines Ständerbleches ein gleichseitiges Drei-, Vier- oder Vieleck ist.
4. 4. Elektrische Maschine nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerbleche so gegeneinander versetzt sind, daß die Zacken aufeinanderfolgender Bleche oder Blechpakete jeweils einen 60. Winkel miteinander einschließen, 211 worin n die Zahl der Ecken des Blechvielecks bedeutet.
5. 5. Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßringe auf beiden Seiten des Ständerblechpakets in an sich bekannter Weise zwischen dem letzteren und den beiden Lagerschilden eine Abschlußwand zwischen den beiden Kühlströmen bilden.
6. 6. Elektrische Maschine nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand 'der Preßringe der Außenform des Ständerblechpakets . angepaßt ist und auf seiner Innenseite die Kanäle für das Innenkühlmittel umschließt.
7. 7. Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle des Wärmeaustausches die Richtung der Kühlmittelströme in an sich bekannter Weise einander entgegengesetzt ist. B. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 und 7 mit Luftkühlung und zwei an der gleichen Maschinenseite auf der Läuferwelle befestigten Ventilatoren zur Erzeugung der Kühlströme, dadurch gekennzeichnet, daß der eine ein Druckventilator, der andere ein Saugventilator ist.