Die
Erfindung betrifft eine Kühlungsanordnung
für Schleifringe
bei rotierenden elektrischen Maschinen, insbesondere für komplette
umhauste Schleifringanordnungen an großen elektrischen Maschinen,
zur Stromzuführung
zum Läufer über Bürsten und
Schleifringe.The
The invention relates to a cooling arrangement
for slip rings
in rotating electrical machines, especially for complete
encircled slip ring assemblies on large electric machines,
for power supply
to runners over brushes and
Slip rings.
Schleifringe
für große rotierende
elektrische Maschinen werden heute hauptsächlich durch axial oder radial
zugeführte
Kühlluft
gekühlt.
Besonders problematisch sind dabei Schleifringanordnungen für Asynchronmaschinen,
bei denen in der Regel die drei Schleifringe sehr eng nebeneinander
angeordnet sind. Um die Erwärmungsprobleme
bei solcherart Schleifringanordnungen lösen zu können, gibt es eine Reihe von
konstruktiv aufwendigen Lösungen. Dabei
wird in einigen Ausführungen
Kühlluft über speziell
angeordnete Düsen
auf den Schleifring geblasen. In einigen anderen Ausführungen
wird die Kühlluft
durch in die Oberfläche
eingearbeitete Rillen der Schleifringe oder zusätzlich angeordnete Bohrungen
in den Schleifringen geführt,
um eine gute Kühlung
gewährleisten
zu können.
Allerdings werden dadurch die Durchmesser der Schleifringe oftmals größer gewählt und
zudem kommt es zu einer unkontrollierten Verteilung des Bürstenabriebs
im gesamten Schleifringraum.slip rings
for large rotating
Electric machines are today mainly by axial or radial
supplied
cooling air
cooled.
Slip ring arrangements for asynchronous machines are particularly problematical.
where usually the three slip rings very close together
are arranged. To the heating problems
In such slip ring arrangements to solve, there are a number of
structurally complex solutions. there
will be available in some versions
Cooling air over specially
arranged nozzles
blown on the slip ring. In some other versions
is the cooling air
through into the surface
incorporated grooves of the slip rings or additionally arranged holes
guided in the slip rings,
for a good cooling
guarantee
to be able to.
However, the diameter of the slip rings are often chosen to be larger and
In addition, there is an uncontrolled distribution of brush abrasion
in the entire slip ring space.
Eine
Kühlungsanordnung,
die gleichzeitig auch zur Absaugung des Bürstenstaubes dient, ist in der DE 21 23 278 A1 beschrieben.
Bei dieser Ausführung
der Schleifringanordnung einer elektrischen Maschine liegen ringförmige Sammelräume zur
Absaugung der Kühlluft
und gleichzeitig auch des durch den Abrieb des Bürsten-Schleifring-Kontaktes
entstehenden Bürstenstaubes
auf der dem Bürstenträger abgewandten
Seite der Bürsten.
Sie sind jeweils mit radial gerichteten rohrförmigen, trichterartigen Absaugkanälen verbunden,
die sich von der Bürste
bis zur Oberfläche
des Schleifringes erstrecken und so die unmittelbar vor der Bürstenauflagefläche liegende Absaugöffnung bilden.
Die Schleifringoberfläche
ist dabei mit einer schraubenlinienförmigen Rillung versehen, die
zu den Absaugöffnungen
hinführt.
Da die Absaugvorrichtung aber allein unmittelbar auf den Bürstenbereich
beschränkt
ist, besteht aber die Möglichkeit,
dass in den Rillen des Schleifringes verbleibender Bürstenabrieb
doch in den Zwischenraum zwischen den Absaugöffnungen in den Schleifringraum
austreten und sich dort auf den Isolierteilen ablagern kann, wodurch
bekanntlich Kriechstromwege ausgebildet werden können, welche die Spannungsfestigkeit
herabsetzen. Außerdem
ist bei dieser Ausführung
die Wartung und Kontrolle der Bürsten nur
eingeschränkt
möglich,
die Konstruktion ist relativ aufwendig und lässt sich nur schlecht reinigen.A cooling arrangement, which also serves for the extraction of the brush dust, is in the DE 21 23 278 A1 described. In this embodiment, the slip ring assembly of an electric machine are annular collecting chambers for the extraction of cooling air and at the same time also caused by the abrasion of the brush-slip ring contact brush dust on the brush carrier side facing away from the brush. They are each connected to radially directed tubular, funnel-like suction channels, which extend from the brush to the surface of the slip ring and thus form the suction opening lying directly in front of the brush support surface. The slip ring surface is provided with a helical groove, which leads to the suction. But since the suction device is limited but only directly to the brush area, but there is a possibility that in the grooves of the slip ring remaining brush abrasion but escape into the space between the suction in the slip ring space and can be deposited there on the insulating parts, which is known to form Kriechstromwege can lower the dielectric strength. In addition, in this embodiment, the maintenance and control of the brushes only limited possible, the construction is relatively expensive and can only be cleaned poorly.
Die DE 34 18 014 A1 beschreibt
dagegen eine technische Lösung,
wo ringförmige,
in Umfangsrichtung der Schleifringe verlaufende Sammelräume innerhalb
der Bürstenträger angeordnet
und von den Bürstenbolzen
durchsetzt sind und wobei ringförmige, über den
gesamten Umfang der Schleifringe verlaufende Absaugöffnungen
angeordnet sind. Eine solche Ausführung ist ebenfalls konstruktiv
aufwendig und lässt
sich sehr schlecht reinigen. Zudem besteht hier ebenfalls die Gefahr,
dass sich unkontrollierbare Kriechstrecken bilden können.The DE 34 18 014 A1 on the other hand describes a technical solution, where annular, extending in the circumferential direction of the slip rings collecting chambers are arranged within the brush holder and penetrated by the brush bolts and wherein annular, over the entire circumference of the slip rings extending suction openings are arranged. Such an embodiment is also structurally complex and can be very poorly cleaned. In addition, there is also the danger here that uncontrollable creepage distances can form.
In
der EP 0 052 385 A1 ist
eine Schleifringanordnung beschrieben, bei der alle drei angeordneten
Schleifringe durch eine durchgehende Kühlgasbohrung verbunden sind,
in denen ein Isolierrohr angeordnet ist. Dabei schneidet die Kühlgasbohrung spiralig
verlaufende Rillen, die in die Oberfläche der Schleifringe eingearbeitet
sind an. Durch diese Kühlgasrohre
wird mittels eines Radiallüfters
Luft gefördert,
um die Schleifringe optimal zu kühlen
und den Bürstenabrieb
absaugen zu können.
Die Herstellung dieser Schleifringe mit Kühlgasbohrungen ist konstruktiv
und fertigungstechnisch sehr aufwendig.In the EP 0 052 385 A1 a slip ring assembly is described in which all three arranged slip rings are connected by a continuous cooling gas hole in which an insulating tube is arranged. In this case, the cooling gas bore cuts spirally extending grooves which are incorporated into the surface of the slip rings. By means of these cooling gas pipes air is conveyed by means of a radial fan in order to optimally cool the slip rings and to be able to suck off the brush abrasion. The production of slip rings with cooling gas bores is structurally and manufacturing technically very expensive.
Trotz
aller dieser vorbeschriebenen Maßnahmen entsteht unmittelbar
am Schleifringumfang über der
Schleifringoberfläche
eine umlaufende heiße Luftströmung. Diese
Luftströmung
wird hervorgerufen durch die Grenzschichtreibung, die bedingt ist durch
die hohe Umfangsgeschwindigkeit der Schleifringoberfläche. Die
Grenzschichtreibung wird um so größer, je strukturierter die
Oberfläche
ausgebildet ist. Da mittlerweile alle Schleifringe mit verschieden breiten,
unterschiedlich tiefen und in verschieden Richtungen zeigenden Rillen
versehen sind, ist die Grenzschichtreibung sogar so groß, dass
die Gefahr besteht, dass die Bürsten
ihren Kontakt zur Oberfläche
des Schleifringes verlieren. Deshalb ist es erforderlich, die Bürsten mit
hohem Druck auf die Lauffläche
der Schleifringe zu pressen, was letztlich wiederum zu einer erhöhten Reibung
und damit zu einer größeren Erwärmung und
einem schnelleren Bürstenverschleiß führt. Diese
Luftströmung
kann sich also beträchtlich
aufheizen und gibt ihre Wärme
an die Umgebungsluft nur schlecht ab, da sie eine erheblich höhere Geschwindigkeit
besitzt als die umgebende Luft im Schleifringraum.In spite of
All of these measures described immediately
on the slip ring circumference above the
Slip ring surface
a circulating hot air flow. These
airflow
is caused by the boundary layer friction, which is due to
the high peripheral speed of the slip ring surface. The
Boundary layer friction becomes greater, the more structured the
surface
is trained. Since now all slip rings with different widths,
different deep and pointing in different directions grooves
the boundary layer friction is even so great that
there is a risk that the brushes
their contact to the surface
lose the slip ring. Therefore, it is necessary to use the brushes
high pressure on the tread
To press the slip rings, which in turn ultimately to increased friction
and thus to a greater warming and
leads to a faster brush wear. These
airflow
So it can be considerable
heat up and give off their heat
to the ambient air only badly, as they have a much higher speed
owns as the surrounding air in the slip ring space.
Zudem
heizen sich die auf dem Schleifring aufliegenden Bürsten dadurch
weiter auf, was den Bürstenverschleiß und damit
den Bürstenabrieb
erheblich vergrößern kann.moreover
heat up the brushes resting on the slip ring
continue on, what the brush wear and thus
the brush abrasion
can greatly increase.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlungsanordnung für Schleifringe
bei rotierenden elektrischen Maschinen zu schaffen, die konstruktiv
einfach aufgebaut ist, bei der Wartung leicht demontiert, gereinigt
und wieder montiert werden kann und den Abrieb des Bürsten-Schleifring-Kontaktes
weitgehend aus dem Schleifringraum entfernt.Of the
Invention is based on the object, a cooling arrangement for slip rings
to create at rotating electrical machines that are constructive
is simply constructed, easily disassembled during maintenance, cleaned
and can be reassembled and the abrasion of the brush-slip ring contact
largely removed from the slip ring space.
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit den technischen Merkmalen des ersten Patentanspruches
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hauptanspruches sind Bestandteil
der abhängigen Unteransprüche. Die
erfindungsgemäße Kühlungsanordnung
für Schleifringe
ist innen im Schleifringgehäuse
von rotierenden elektrischen Maschinen angeordnet, wobei das Schleifringgehäuse innen,
d. h. innerhalb im Maschinengehäuse
integriert oder extra außen
liegend an das Maschinengehäuse
angebaut sich befinden kann. Es bedarf des weiteren einer am Schleifringgehäuse oder
im Schleifringgehäuse selbst
angeordneten Luftführung.
Erfindungsgemäß ist im
Schleifringgehäuse 4 einer
rotierenden elektrischen Maschine ein zusätzlicher einteiliger oder mehrteiliger
Radiallamelleneinsatz 5 angeordnet. Er kann wahlweise an
einem Grundgestell 29 oder auch am Bürstenträger 25 der Schleifringanordnung 1 innerhalb
des Schleifringgehäuses 4 mechanisch
befestigt werden. Dabei ist die axiale Länge des Radiallamelleneinsatzes 5 größer/gleich
der Länge
der nebeneinander angeordneten Schleifringe 2. Im Radiallamelleneinsatz 5 sind über seine
gesamte axiale Länge
mehrere auf einem Teilkreis hintereinander verteilte radiale, von
der Schleifringoberfläche 6 weg gerichtete
Luftleitlamellen 8 angeordnet. Diese erfindungsgemäßen Luftleitlamellen 8 ragen
bis in den Grenzbereich des die Schleifringe 2 unmittelbar
umströmenden
Luftpolsters. Der Radiallamelleneinsatz 5 ist mit geeigneten
Mitteln wie z. B. Leitblechen mit einer Luftabführung 10 verbunden
oder er ist über
ein Grundgehäuse 29 im
Schleifringgehäuse 4,
oder er ist so innerhalb des Schleifringraumes 3 am Bürstenträger 25 angeordnet,
dass er sich im direkten Wirkungsbereich einer Luftabführung 10 befindet.
So liegt zum Beispiel bei einer angeordneten Fremdkühlung über die
Luftabführung 10 ein
Unterdruck unter dem Radiallamelleneinsatz 5 an, wodurch
die aus dem Radiallamelleneinsatz 5 strömende Luft zudem sehr gut abgeführt werden
kann. Unmittelbar am Umfang des Schleifringes 3 über der
Schleifringoberfläche 6 entsteht
durch die schnelle Drehung der Schleifringe 2 eine umlaufende
Luftströmung.
Diese umlaufende Luftströmung
wird in erster Linie hervorgerufen durch die Grenzschichtreibung,
die bedingt ist durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit der Schleifringoberfläche 6 und
durch deren Strukturierung. Diese Luftströmung kann sich beträchtlich
aufheizen, da nur sie die Wärme
aus den Schleifringmaterial unmittelbar abführen kann und gibt ihre Wärme an die
Umgebungsluft nur sehr schlecht ab, da sie eine erheblich höhere Geschwindigkeit
besitzt als die umgebende Luft im Schleifringraum 3. Indem
die Oberkanten der einzelnen Luftleitlamellen 11 bis in diese
heiße
Luftströmung
hineinragen, wird die umlaufende heiße Luftströmung unterbrochen und die erwärmte Luft
in das Innere des Radiallamelleneinsatzes 5 abgeführt. Durch
die radial hintereinander mehrfache Anordnung der Luftleitlamellen 8 wird
an den Oberkanten 11 der letzten Luftleitlamellen 8 ein Unterdruck
aufgebaut, der einen zuverlässigen
Strömungsabriss
zur Folge hat. Dabei wird nicht nur die erwärmte Luft von der heißen Schleifringoberfläche 6 abgeführt, sondern
gleichzeitig werden auch die Partikel des Abriebs des Bürste-Schleifring-Kontaktes abgeleitet.
Dadurch verringert sich die Verwirblung des Abriebs im gesamten
Schleifringraum 3, was zu weniger Ablagerung von Abrieb
im Schleifringgehäuse 4 und
innerhalb der Schleifringanordnung 1 führt. Dies wirkt sich insbesondere
auf die Kriechstromfestigkeit der Schleifringanordnung 1 positiv
aus. Indem es zum Strömungsabriss
der heißen
Luftströmung kommt,
kann frische kühle
zugeführte
Luft bis auf die Schleifringoberfläche 6 in die umlaufende
Luftströmung
vordringen und die Wärme
aus den Schleifringen 2 effektiver als bisher aus dem Schleifringmaterial
abführen.
Die deutlich messbaren Vorteile liegen in einer verlängerten
Bürstenstandzeit
und der Streckung der Wartungsintervalle der gesamten Schleifringanordnung 1.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch die sehr gute Kühlung der
Schleifringe 2 die Bürstenbesatzdichte
verringert werden kann, was die Arbeitstemperatur des Bürsten-Schleifring-Kontaktes ebenfalls
noch einmal reduziert und zudem zu Kosteneinsparungen führt.According to the invention the object is achieved with the technical features of the first claim. Advantageous embodiments of the main claim are part of the dependent claims. The cooling arrangement according to the invention for slip rings is arranged inside the slip ring housing of rotating electrical machines, wherein the slip ring housing inside, ie integrated within the machine housing or extra outside lying on the machine housing can be located. It also requires a slip ring on the slip ring housing or in the slip ring itself arranged air duct. According to the invention is in the slip ring housing 4 a rotary electric machine an additional one-piece or multi-part radial slat insert 5 arranged. He can optionally on a base frame 29 or on the brush holder 25 the slip ring assembly 1 within the slip ring housing 4 mechanically fastened. Here is the axial length of the radial lamella insert 5 greater than or equal to the length of the adjacent slip rings 2 , In radial slat insert 5 are over its entire axial length several on a pitch circle in a row distributed radial, from the slip ring surface 6 directed directional louvers 8th arranged. These air guide blades according to the invention 8th protrude into the limit of the slip rings 2 immediately flowing air cushion. The radial slat insert 5 is by suitable means such. B. baffles with an air discharge 10 connected or he is over a basic housing 29 in the slip ring housing 4 or he is so inside the slip ring space 3 on the brush holder 25 arranged that he is in the direct sphere of action of an air outlet 10 located. Thus, for example, with an arranged external cooling via the air outlet 10 a negative pressure under the radial lamella insert 5 on, causing the from the radial slat insert 5 flowing air can also be dissipated very well. Immediately on the circumference of the slip ring 3 above the slip ring surface 6 is caused by the fast rotation of the slip rings 2 a circulating air flow. This circulating air flow is primarily caused by the boundary layer friction, which is due to the high peripheral speed of the slip ring surface 6 and through their structuring. This air flow can heat up considerably, since only it can dissipate the heat directly from the slip ring material and gives off its heat to the ambient air only very poorly, since it has a much higher speed than the surrounding air in the slip ring space 3 , By the upper edges of the individual louvers 11 protrude into this hot air flow, the circulating hot air flow is interrupted and the heated air in the interior of the radial slat insert 5 dissipated. Due to the radial succession multiple arrangement of the vanes 8th becomes at the upper edges 11 the last air deflectors 8th built a negative pressure, which has a reliable stall result. Not only is the heated air from the hot slip ring surface 6 discharged, but at the same time, the particles of abrasion of the brush-slip ring contact are derived. This reduces the turbulence of the abrasion in the entire slip ring space 3 , resulting in less deposit of abrasion in the slip ring housing 4 and within the slip ring assembly 1 leads. This particularly affects the tracking resistance of the slip ring assembly 1 positive. By causing the hot air flow to stall, fresh cool incoming air can reach the slip ring surface 6 penetrate into the circulating air flow and the heat from the slip rings 2 dissipate more effectively than before from the slip ring material. The clearly measurable advantages are an extended brush life and the extension of the maintenance intervals of the entire slip ring arrangement 1 , Another advantage is that the very good cooling of the slip rings 2 The brush stocking density can be reduced, which also reduces the working temperature of the brush-slip ring contact again and also leads to cost savings.
In
einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung für Schleifringe 2 ist
der Radiallamelleneinsatz 5 und die im Inneren des Radiallamelleneinsatzes 5 angeordneten
Luftleitlamellen 8 mit Isoliermaterial ausgekleidet. Damit können Überschläge zwischen
den einzelnen Potentialen innerhalb der Schleifringanordnung 1 weitgehend
ausgeschlossen werden. Der erfindungsgemäß angeordnete Radiallamelleneinsatz 5 und
die Luftleitlamellen 8 können auch selbst bereits vollständig aus Isoliermaterial
bestehen.In a preferred embodiment of the cooling arrangement according to the invention for slip rings 2 is the radial slat insert 5 and inside the radial lamella insert 5 arranged louvers 8th lined with insulating material. This allows flashovers between the individual potentials within the slip ring assembly 1 be largely excluded. The radial lamella insert arranged according to the invention 5 and the air deflectors 8th can even already consist entirely of insulating material.
Die
Wirkung der Luftleitlamellen 8 des Radiallamelleneinsatzes 5 kann
verbessert werden, wenn die radialen Luftleitlamellen 8 aus
unterschiedlich abgewinkelten Einzelelementen bestehen, wobei die abgewinkelten
Schenkel 15 der Luftleitlamellen 8 rechtwinklig
zur Schleifringoberfläche
(6) angeordnet sind. Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn
dann die geraden Schenkel der Einzelelemente zueinander parallel
in einer Richtung angeordnet sind, wobei eine gleichmäßige Luftausströmung aus
den Abschnitten zwischen den benachbarten Luftleitlamellen 8 erreicht
wird.The effect of the louvers 8th the radial slat insert 5 can be improved if the radial vanes 8th consist of different angled single elements, wherein the angled legs 15 the vanes 8th perpendicular to the slip ring surface ( 6 ) are arranged. Furthermore, it is advantageous if the straight legs of the individual elements are then arranged parallel to one another in one direction, wherein a uniform air outflow from the sections between the adjacent air guide lamellae 8th is reached.
In
einer weiter verbesserten Ausführung
der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe
bei rotierenden elektrischen Maschinen können zwischen den abgewinkelten
Luftleitlamellen 8 zusätzlich
gerade Zwischenlamellen 9 angeordnet sein, die in Richtung
der Schleifringoberfläche 6 jeweils genau
rechtwinklig angeordnet sind. Dadurch lässt sich der Strömungsabriss
noch weiter vergrößern.In a further improved embodiment of the cooling arrangement according to the invention for slip rings in rotating electrical machines can between the angled vanes 8th additionally straight intermediate plates 9 be arranged in the direction of the slip ring surface 6 are each arranged at right angles. As a result, the stall can be further increased.
Es
ist auch möglich,
dass die radialen Luftleitlamellen 8 aus unterschiedlich
abgewinkelten Einzelelementen 16 ausgebildet sind, wobei
die abgewinkelten Schenkel 15 drehrichtungsabhängig winklig
nur in einer Richtung angestellt sind. Diese Ausführungsvariante
ist bei Schleifringläufermaschinen, die
nur für
eine Drehrichtung ausgelegt sind, anwendbar.It is also possible that the radial vanes 8th from different angled single elements 16 are formed, wherein the angled legs 15 Depending on the direction of rotation are employed angularly only in one direction. This embodiment is applicable to slip ring machines, which are designed for only one direction of rotation.
Der
Abstand, den die Oberkanten 11 der radialen Luftleitlamellen 8 zur
Erzeugung des Strömungsabrisses
von der Schleifringoberfläche 6 besitzen,
beträgt
bevorzugt ein Maß von
kleiner gleich 20 mm. Es ist auch denkbar, dass die einzelnen radial nebeneinander
liegenden Luftleitlamellen 8 jeweils unterschiedliche Abstände von
der Schleifringoberfläche 6 besitzen.
So ist zum Beispiel auch eine abnehmende Staffelung der Abstände der
Oberkanten 11 der Luftleitlamellen 8 von der Schleifringoberfläche 6 ausführbar, was
zu einer Aufteilung in einzelne Teilströme der heißen umlaufenden Luftströmung führt.The distance that the upper edges 11 the radial vanes 8th for generating the stall from the slip ring surface 6 have a dimension of less than or equal to 20 mm. It is also conceivable that the individual radially adjacent louvers 8th each different distances from the slip ring surface 6 have. For example, there is a decreasing staggering of the distances between the upper edges 11 the vanes 8th from the slip ring surface 6 executable, which leads to a division into individual partial flows of hot circulating air flow.
In
einer günstigen
Ausbildung der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe bei
rotierenden elektrischen Maschinen ist der Radiallamelleneinsatz 5 als
ein komplexes Einzelteil ausgeführt
oder besteht wahlweise aus mehreren gleichen oder unterschiedlichen
Radiallamelleneinzelsegmenten 17. In diesem Fall können die
einzelnen Radiallamelleneinzelsegmente 17 mit einem System von
einem oder mehreren Schnellverschlüssen 28 zu einem Radiallamelleneinsatz 5 montiert
werden. Der Vorteil dieser segmentierten Bauweise besteht in einer
einfacheren und schnelleren Montage, Austausch, Demontage und Reinigung
der schnell auseinander montierbaren Radiallamelleneinzelsegmente 17.In a favorable embodiment of the cooling arrangement according to the invention for slip rings in rotating electrical machines is the radial lamella insert 5 is made as a complex item or optionally consists of a plurality of the same or different radial fin single segments 17 , In this case, the individual radial louvers can have individual segments 17 with a system of one or more quick-release fasteners 28 to a radial slat insert 5 to be assembled. The advantage of this segmented design is a simpler and faster assembly, replacement, disassembly and cleaning of the rapidly disassembled radial slat segments 17 ,
Von
Vorteil ist auch eine Konstruktion des Radiallamelleneinsatzes 5,
bei der die radialen Luftleitlamellen 8 und/oder die Radiallamelleneinsatzsegmente 17 aus
standardisierten zusammensteckbaren Einzelteilen 18 bestehen.
Dadurch ist eine sehr schnelle Montage und Demontage zu einem erfindungsgemäßen Radiallamelleneinsatz 5 ausführbar. Die
Reinigung der Einzelteile 18 lässt sich ebenfalls dadurch
erneut vereinfachen.Another advantage is a construction of the radial slat insert 5 in which the radial vanes 8th and / or the radial blade insert segments 17 from standardized, assembled parts 18 consist. This is a very fast assembly and disassembly to a radial blade insert according to the invention 5 executable. The cleaning of the items 18 can also be simplified by doing so again.
In
einer anderen Kühlungsanordnung
für Schleifringe
bei rotierenden elektrischen Maschinen sind die radialen Luftleitlamellen 8 von
einem zum nächsten
Schleifring 3 bei einem einsegmentigen oder mehrsegmentigen
Radiallamelleneinsatz 5 gegeneinander axial versetzt angeordnet.
Dies führt
zu einem ebenfalls sehr guten Strömungsabriss einer gleichmäßigen Luftabströmung aus
dem Radiallamelleneinsatz 5 und zur Verlängerung
der Kriechstrecken zwischen den Luftleitlamellen 8.In another cooling arrangement for slip rings in rotating electrical machines are the radial vanes 8th from one to the next slip ring 3 in a single-segment or multi-segment radial blade insert 5 arranged axially offset from one another. This leads to a very good stall even air outflow from the radial slat use 5 and for the extension of the creepage distances between the louvers 8th ,
Von
Vorteil ist ferner, wenn in den axialen Radiallamelleneinsatzwänden 7 zusätzliche
axiale Schlitze angeordnet sind, in die zusätzliche Luftleitlamellen 8 oder
gesonderte Isolierplatten 27 einsteckbar ausgebildet sind.
Durch die gesonderten einsteckbaren Isolierplatten 27 kann
ein standardisierter Radiallamelleneinsatz 5 an unterschiedliche
Drehzahlbereiche und damit Strömungsverhältnisse
der umlaufenden Luftschicht angepasst werden.It is also advantageous if in the axial radial slat insert walls 7 additional axial slots are arranged in the additional vanes 8th or separate insulating panels 27 are formed plugged. Through the separate plug-in insulation 27 can be a standardized radial blade insert 5 be adapted to different speed ranges and thus flow conditions of the circulating air layer.
In
einer besonderen Ausbildung sind die axialen Radiallamelleneinsatzwände 7 so
ausgeführt, dass
deren Innenkanten 19 in Richtung der Schleifringe 2 einen
geringeren Abstand von der Maschinensymmetrieachse 20 besitzen
als die der Schleifringoberfläche 6.
Bei dieser Ausbildung der Radiallamelleneinsatzwände 7 erfolgt eine
Hinterschneidung der Schleifringe 2 und dadurch eine Verlängerung
der Kriechstrecken, was sich positiv auf das Überschlagsverhalten in der
Schleifringanordnung 1 auswirkt.In a particular embodiment, the axial radial louver insert walls 7 designed so that their inner edges 19 in the direction of the slip rings 2 a smaller distance from the machine axis of symmetry 20 own than the slip ring surface 6 , In this embodiment, the radial lamella insert walls 7 An undercut of the slip rings takes place 2 and thus an extension of the creepage distances, which has a positive effect on the rollover behavior in the slip ring arrangement 1 effect.
Ein
nochmalige Verbesserung des Überschlagsverhaltens
kann erreicht werden, wenn bei der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung für Schleifringe
auf den Innenkanten 19 zusätzliche auswechselbare Isolierkeder 21 aufgesetzt
sind.A further improvement of the rollover behavior can be achieved if in the cooling arrangement according to the invention for slip rings on the inner edges 19 additional exchangeable insulating piping 21 are set up.
Eine
optimierte Wirkung beim Strömungsabriss
kann erreicht werden, wenn die wirksame axiale Länge der sich im Eingriff in
die Luftströmung
befindlichen erfindungsgemäßen Luftleitlamellen 8 innerhalb
der axialen Radiallamelleneinsatzwände 7 gleich der Breite
eines einzelnen Schleifrings 3 ist.An optimized effect in the stall can be achieved if the effective axial length of the present invention in engagement with the air flow louvers 8th within the axial radial louver insert walls 7 equal to the width of a single slip ring 3 is.
Bei
der Kühlungsanordnung
für Schleifringe bei
rotierenden elektrischen Maschinen erweist es sich als besonders
günstig,
wenn der Radiallamelleneinsatz 5 modulartig in einem Grundgehäuse 29 montierbar
und/oder einsteckbar ausgebildet ist.In the cooling arrangement for slip rings in rotating electrical machines, it proves to be particularly advantageous if the radial disc insert 5 modular in a basic housing 29 is designed to mount and / or plugged.
Bevorzugt
ist das Grundgehäuse 29 gleichzeitig
als Luftfiltergehäuse
ausgebildet und stellt gleichzeitig die Verbindung zur Luftabführung 14 dar. Dadurch
wird der konstruktive Aufwand im Schleifringgehäuse 4 zur Befestigung
beträchtlich
vereinfacht und verringert.The basic housing is preferred 29 at the same time formed as an air filter housing and at the same time provides the connection to the air discharge 14 As a result, the design effort in the slip ring housing 4 considerably simplified and reduced for attachment.
Zur
Filterung des Abriebs des Bürsten-Schleifring-Kontaktes
aus der Luft im Schleifringraum ist es vorteilhaft, wenn unmittelbar
unter dem Radiallamelleneinsatz 5 eine Luftfilterkammer 12 oder
ein Luftfilter 13 in gleich großer oder größerer Abmessung wechselbar
angeordnet ist.For filtering the abrasion of the brush-slip ring contact from the air in the slip ring space, it is advantageous if immediately below the radial slat insert 5 an air filter chamber 12 or an air filter 13 is arranged exchangeable in the same size or larger dimension.
Bei
der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe
ist es auch denkbar, dass der Radiallamelleneinsatz 5 als
eine konstruktiv einfache Kombination aus auswechselbaren Luftleitlamellen 8 und
daran oder darin angeordneten Luftfilterelementen ausgebildet ist.In the cooling arrangement according to the invention for slip rings, it is also conceivable that the radial lamella insert 5 as a structurally simple combination of interchangeable vanes 8th and air cleaner elements disposed thereon or therein is formed.
In
einer besonderen Ausbildung der Kühlungsanordnung kann der Radiallamelleneinsatz 5 und/oder
der Grundrahmen 29 mit Luftfilterkammer 12 oder
der Luftfilter 13 gegenüber
dem bzw. den Schleifringen 3 axial versetzt gegenüber der
Luftabführung 14 angeordnet
sein. Hierbei kann z. B. das Schleifringgehäuse 4, falls erforderlich,
konstruktiv einfacher oder kleiner ausgeführt werden. Es ist damit auch
möglich
den neuartigen Radiallamelleneinsatz 5 in älteren Konstruktionen
nachträglich
einzusetzen.In a particular embodiment of the cooling arrangement, the radial lamella insert 5 and / or the base frame 29 with air filter chamber 12 or the air filter 13 opposite the slip ring (s) 3 axially offset from the air outlet 14 be arranged. This z. B. the slip ring housing 4 if necessary, structurally simpler or smaller. It is also possible with the novel radial slat insert 5 retrospective use in older constructions.
Eine
weitere vorteilhafte Wirkung bei der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
kann erreicht werden, wenn in dem Radiallamelleneinsatz 5 zusätzliche
gegenüber
dem Schleifringraum 3 offene Seitenkanäle 22 angeordnet sind
und die Größe der Öffnungen
der offenen Seitenkanäle 22 mit
Abdeckblechen oder veränderbaren
oder steuerbaren Klappen 23 variabel ausgebildet ist. Dadurch
lässt sich auch
aus der restlichen Luft im Schleifringraum 3 der dort schwebende
Abrieb entfernen und die Wirkung der seitlichen Öffnungen 22 an die
Größe des Schleifringraumes 3,
an die Anzahl der Bürsten
und dem damit entstehenden Abrieb anpassen.A further advantageous effect in the cooling arrangement according to the invention can be achieved if in the radial slat insert 5 additional opposite the slip ring space 3 open side channels 22 are arranged and the size of the openings of the open side channels 22 with cover plates or changeable or controllable flaps 23 is formed variable. This can also be done from the remaining air in the slip ring space 3 remove the floating abrasion and the effect of the lateral openings 22 to the size of the slip ring space 3 , adjust to the number of brushes and the resulting abrasion.
Zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
des Bürste-Schleifring-Kontaktes
und dessen Kühlung
ist es besonders sinnvoll, am Radiallamelleneinsatz 5 oder
an der Luftfilterkammer 12 oder dem Luftfilter 13 oder
dem Grundgehäuse 29 oder
der Luftabführung 14 Schnittstellen
für Überwachungsgeräte anzuordnen.
Ausreichend ist in der Regel ein einzelnes Überwachungsgerät, zum Beispiel
an oder in der Luftaustrittskammer 14.To monitor the functionality of the brush-slip ring contact and its cooling, it is particularly useful on the radial slat insert 5 or at the air filter chamber 12 or the air filter 13 or the basic housing 29 or the air discharge 14 Arrange interfaces for monitoring devices. Sufficient is usually a single monitor, for example, on or in the air outlet chamber 14 ,
In
einer etwas aufwendigeren, aber aus elektrischen Gründen vorteilhaften
Ausbildung der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe bei
rotierenden elektrischen Maschinen sind zwischen den Luftleitlamellen 8 und
den Radiallamelleneinsatzwänden 7 leicht
montier- und demontierbare zusätzliche
Isolierstreifen 24 angeordnet. Der Vorteil besteht in der
möglichen
Verringerung des axialen Abstandes der Schleifringe zueinander.In a somewhat more complex, but advantageous for electrical reasons embodiment of the cooling arrangement according to the invention for slip rings in rotating electrical machines are between the vanes 8th and the radial louver insert walls 7 easy to install and remove additional insulating strips 24 arranged. The advantage is the possible reduction of the axial distance of the slip rings to each other.
Es
ist auch denkbar, die Oberflächen
des Radiallamelleneinsatzes 5 innen und/oder außen und die
Luftleitlamellen 8 mit einer zusätzlichen Beschichtung gegen
Kohlestaubablagerung oder für vereinfachte
Reinigung zu versehen. Mit dieser Art einer Antistatikbeschichtung
lässt sich
die Ablagerung des Abriebes des Bürsten-Schleifring-Kontaktes innerhalb
des Radiallamelleneinsatzes 5 und auf den darin angeordneten
Luftleitlamellen weitgehend vermeiden bzw. können die Abriebablagerungen
bei der Wartung des Schleifringraumes 3 einfacher entfernt werden.It is also conceivable, the surfaces of the radial slat insert 5 inside and / or outside and the louvers 8th with an additional coating against carbon dust deposit or for simplified cleaning. With this type of anti-static coating, the deposition of the abrasion of the brush-slip ring contact within the radial lamella insert can be 5 and largely avoid or on the therein arranged air guide fins the Abriebablagerungen in the maintenance of Schleifringraumes 3 easier to remove.
Zur
Verbesserung der Kühlluftführung innerhalb
der Schleifringanordnung 1 in der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe 2 bei
rotierenden elektrischen Maschinen sind auf den Bürstenträgern 25 der
Schleifringanordnung 1 zusätzliche Abdeckstreifen 26 angeordnet.
Durch eine Öffnung
in den Abdeckstreifen 26 kann die Aufnahme von frischer
Kühlluft
in die umlaufende Luftschicht im Bereich der Bürstenanordnungen gezielter
zugeführt und
der entsehende Kühlluftstrom
einschließlich
des mitgeführten
Abriebs werden besser um die Schleifringe 2 geleitet.To improve the cooling air flow within the slip ring assembly 1 in the cooling arrangement according to the invention for slip rings 2 on rotating electrical machines are on the brush holders 25 the slip ring assembly 1 additional cover strips 26 arranged. Through an opening in the cover strip 26 the intake of fresh cooling air into the circulating air layer in the area of the brush arrangements can be more selectively supplied and the cooling air flow, including the entrained abrasion, becomes better around the slip rings 2 directed.
Die
Erfindung soll nachstehend an hand der 1 bis 6 in
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
näher beschrieben
werden.The invention is based on the hand of the 1 to 6 in a preferred embodiment will be described in more detail.
1 zeigt
einen Schnitt durch die erfindungswesentlichen Teile der Kühlungsanordnung
in Bereich der Schleifringe 2 und die Positionierung der Luftleitlamellen 8 des
Radiallamelleneinsatzes 5 1 shows a section through the invention essential parts of the cooling arrangement in the region of the slip rings 2 and the positioning of the vanes 8th the radial slat insert 5
2 zeigt
eine Draufsicht auf die Schleifringanordnung 1 mit Anordnung
und dem Aufbau des Radiallamelleneinsatzes 5 2 shows a plan view of the slip ring assembly 1 with arrangement and the construction of the radial slat insert 5
3 eine
um 45 Grad gedrehte räumliche Darstellung
der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung 3 a rotated by 45 degrees spatial representation of the cooling arrangement according to the invention
4 zeigt
eine räumliche
Darstellung eines Radiallamelleneinsatzes 5 bestehend aus
zusammensteckbaren Einzelteilen 18 mit steuerbaren Klappen 23 4 shows a spatial representation of a radial slat insert 5 consisting of separable parts 18 with controllable flaps 23
5 zeigt
eine räumliche
Darstellung eines Radiallamelleneinsatzes 5 in der Ausführung als
Radiallamelleneinsatzsegmente 17 5 shows a spatial representation of a radial slat insert 5 in the design as radial slat insert segments 17
6 zeigt
die Wirkung eines erfindungsgemäßen Radiallamelleneinsatzes 5 auf
die Luftführung
im Bereich der Schleifringe 2 und den erfindungsgemäßen Luftleitlamellen 8 einschließlich der geraden
Zwischenlamellen 9 6 shows the effect of a radial blade insert according to the invention 5 on the air flow in the slip ring area 2 and the air guide blades according to the invention 8th including the straight intermediate blades 9
Die
Schnittdarstellung gemäß 1 zeigt eine
Schleifringanordnung 1 mit drei Schleifringen 2 und
einer teilweisen Abbildung dreier radial von der Schleifringoberfläche 6 weg
gerichteter axialer Luftleitlamellen 8. Die sich in der
umlaufenden heißen Luftströmung über den
einzelnen Schleifringen 2 befindlichen Kopfteile der Luftleitlamellen 8 besitzen
die gleiche axiale Länge
wie die axiale Breite der Schleifringe 2, d. h. die Oberkante 11 der
Luftleitlamellen 8 ist gleich lang wie die Breite der Schleifringe 2.
Die Schleifringe 2 sind, wie aus dem allgemeiner Stand der
Technik bekannt, auf der Schleifringoberfläche 6 mit Rillen versehen.
Hinter und vor den drei Luftleitlamellen 8 des Radiallamelleneinsatzes 5 sind
weitere Luftleitlamellen 8 auf einem Teilkreis verteilt
angeordnet. Alle Luftleitlamellen 8 ragen bis in den Grenzbereich
des die Schleifringe 2 unmittelbar umströmenden Luftpolsters.
Auf den Radiallamelleneinsatzwänden 7 sind
oben auf den Innenkanten der Radiallamelleneinsatzwände 19 Isolierkeder 21 angeordnet.The sectional view according to 1 shows a slip ring assembly 1 with three slip rings 2 and a partial image of three radially of the slip ring surface 6 away directed axial vents 8th , Which is in the circulating hot air flow over the individual slip rings 2 located head portions of the air guide fins 8th have the same axial length as the axial width of the slip rings 2 ie the top edge 11 the vanes 8th is the same length as the width of the slip rings 2 , The slip rings 2 are, as known from the general state of the art, on the slip ring surface 6 grooved. Behind and in front of the three air deflectors 8th the radial slat insert 5 are further air deflectors 8th arranged on a partial circle net. All air deflectors 8th protrude into the limit of the slip rings 2 immediately flowing air cushion. On the radial slat insert walls 7 are on top of the inner edges of the radial louver insert walls 19 Isolierkeder 21 arranged.
Die
Radiallamelleneinsatzwände 7 ragen
jeweils zwischen zwei benachbarten Schleifringen 2 zwischen
die Schleifringe 2 weiter in den Zwischenraum hinein und
hinterschneiden die Schleifringoberfläche 6. Diese Anordnung
ermöglicht
es die Schleifringe 2 in geringerem Abstand als bisher üblich axial nebeneinander
anzuordnen. Dadurch kann die axiale Länge der Schleifringanordnung 1 verkürzt werden. Bei
segmentierter Bauweise sind hier in diesem Ausführungsbeispiel in der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe 2 bei
rotierenden elektrischen Maschinen zwischen den Luftleitlamellen 8 und
den Radiallamelleneinsatzwänden 7 zusätzliche
Isolierstreifen 24 angeordnet. Der Vorteil besteht in der
Verwendung gleicher Radialeinsatzlamellensegmente.The radial louver insert walls 7 each protrude between two adjacent slip rings 2 between the slip rings 2 continue into the gap and undercut the slip ring surface 6 , This arrangement allows the slip rings 2 to arrange axially adjacent to each other at a shorter distance than usual. This allows the axial length of the slip ring assembly 1 be shortened. In segmented design are here in this embodiment in the cooling arrangement according to the invention for slip rings 2 for rotating electrical machines between the vanes 8th and the radial louver insert walls 7 additional insulating strips 24 arranged. The advantage is the use of the same radial insert segment segments.
In 2 ist
eine Draufsicht auf die Schleifringanordnung 1 mit der
Anordnung und dem Aufbau des Radiallamelleneinsatzes 5 und
dessen bevorzugter Befestigung gezeigt. Der Radiallamelleneinsatz 5 ist
in einem Grundgehäuse 29 befestigt.
Innerhalb des Grundgehäuses 29 ist
eine Luftaustrittskammer 14 vorgesehen, in der eine Luftfilterkammer 12 ausgebildet
ist. In der Luftfilterkammer 12 ist zur Filterung des Abriebs
des Bürsten-Schleifring-Kontaktes
ein Luftfilter 13 integriert, der schnell ausgewechselt
werden kann. Darunter befindet sich eine Luftabführung 10, welche die
gefilterte Luft einem Wärmetauscher
in der rotierenden elektrischen Maschine zuführt. Innerhalb des Radiallamelleneinsatzes 5 mit
den radialen Radiallamelleneinsatzwänden 7 sind axiale
Luftleitlamellen 8, die sich über die gesamte axiale Länge der
Schleifringe 2 erstrecken, angeordnet. Diese mehrfach radial
auf einem Teilkreis hintereinander verteilten Luftleitlamellen 8 besitzen einen
gleichen Abstand voneinander und erstrecken sich radial von der
Schleifringoberfläche 6 weg.
Zwischen zwei benachbarten Luftleitlamellen 8 ist jeweils
eine oder mehrere gerade Zwischenlamellen 9 angeordnet.
Die geraden Zwischenlamellen 9 und die geraden abgewinkelten
Schenkel 15 der unterschiedlich abgewinkelten Einzelelemente 16 der
Luftleitlamellen 8 sind jeweils bevorzugt rechtwinklig
gegenüber
der Schleifringoberfläche 6 axial
ausgebildet. Die Winkel der unterschiedlich abgewinkelten Einzelelemente 16 sind
so ausgebildet, dass die unteren Schenkel der Luftleitlamellen 8 parallel
voneinander beabstandet sind und senkrecht nach unten in Richtung
des Wirkungsbereiches einer Luftabführung 10 reichen,
die über
die Luftaustrittskammer 14 auf die Kammern zwischen den
unteren Schenkeln der Luftleitlamellen 8 wirkt. Die abgewinkelten Schenkel 15 der
Luftleitlamellen 8 und die geraden Zwischenlamellen 9 ragen
mit ihren Oberkanten 11 bis in den Grenzbereich des die
Schleifringe 2 unmittelbar auf der Schleifringoberfläche 6 umströmenden Luftpolsters hinein.
Die Innenkanten 19 der Radiallamelleneinsatzwände 7 erstrecken
sich bis unmittelbar an den Durchmesser der Schleifringe 2.
Jeweils links und rechts außen
sind innerhalb des Radiallamelleneinsatzes 5 offene Seitenkanäle 22 ausgebildet,
wobei die Größe der Öffnung der
Seitenkanäle 22 mit
steuerbaren Klappen 23 wahlweise gesteuert werden kann.
Weiterhin ist in dieser Figur an einer Position gezeigt, dass in
den Radiallamelleneinsatzwänden 7 ein
radialer Schlitz angeordnet ist, in den eine zusätzliche Isolierplatte 27 eingeschoben
ist. Dies kann auch mehrfach ausgebildet sein. Auf dem Bürstenträger 25 sind
zur besseren Zwangsführung der
Kühlluft
Abdeckstreifen 26 gegebenenfalls mit sich darin befindlichen Öffnungen
angeordnet. Alle Einzelteile dieser erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
für Schleifringe 2 für große elektrische
Maschinen sind bezogen auf die Maschinensymmetrieachse 20 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
symmetrisch angeordnet.In 2 is a plan view of the slip ring assembly 1 with the arrangement and structure of the radial slat insert 5 and its preferred attachment. The radial slat insert 5 is in a basic housing 29 attached. Inside the basic housing 29 is an air outlet chamber 14 provided in an air filter chamber 12 is trained. In the air filter chamber 12 To filter the abrasion of the brush-slip ring contact is an air filter 13 integrated, which can be replaced quickly. Underneath is an air outlet 10 which supplies the filtered air to a heat exchanger in the rotary electric machine. Inside the radial slat insert 5 with radial radial louver insert walls 7 are axial vanes 8th extending over the entire axial length of the slip rings 2 extend, arranged. This multiple radially distributed on a pitch circle behind the other air vanes 8th are equidistant from each other and extend radially from the slip ring surface 6 path. Between two adjacent louvers 8th is in each case one or more straight intermediate lamellae 9 arranged. The straight intermediate blades 9 and the straight angled thighs 15 the differently angled individual elements 16 the vanes 8th are each preferably perpendicular to the slip ring surface 6 formed axially. The angles of the different angled individual elements 16 are formed so that the lower legs of the vanes 8th are spaced apart parallel and vertically downwards in the direction of the area of action of an air outlet 10 rich, over the air outlet chamber 14 on the chambers between the lower legs of the louvers 8th acts. The angled thighs 15 the vanes 8th and the straight intermediate blades 9 protrude with their upper edges 11 to the limit of the slip rings 2 directly on the slip ring surface 6 inside air cushion. The inner edges 19 the radial lamella insert walls 7 extend directly to the diameter of the slip rings 2 , In each case left and right outside are within the radial slat insert 5 open side channels 22 formed, the size of the opening of the side channels 22 with controllable flaps 23 can be controlled optionally. Further, in this figure, it is shown at a position that in the radial louver insert walls 7 a radial slot is arranged, into which an additional insulating plate 27 is inserted. This can also be formed several times. On the brush holder 25 are for better positive guidance of the cooling air cover strips 26 optionally arranged with openings therein. All items of this cooling arrangement according to the invention for slip rings 2 for large electrical machines are related to the machine axis of symmetry 20 arranged symmetrically in the present embodiment.
In 3 ist
zum besseren Verständnis
eine um 45 Grad gedrehte räumliche
Darstellung der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung
abgebildet. Hier sind insbesondere die genauen Anordnungen der einzelnen
erfindungswesentlichen Teile innerhalb des Schleifringgehäuses 4 und
ihrer Verteilung im Schleifringraum 3 in Bezug auf die
Schleifringanordnung 1 gezeigt. Unmittelbar auf der Bodenplatte
des Schleifringgehäuses 4 befindet
sich die Luftabführung 10 mit
der Luftaustrittskammer 14. Darüber ist die Luftfilterkammer 12 angeordnet
und befestigt, inder ein Luftfilter 13 angeordnet ist.
Auf der Luftfilterkammer 12 ist das Grundgehäuse 29 befestigt,
in dem zusammensteckbare Einzelteile 18 eines Radiallamelleneinsatzes 5 zusammengefasst
und gehalten sind. Die Einzelteile 18 sind durch Schnellverschlüsse 28 untereinander
verbunden, so dass im Wartungsfall die zusammensteckbaren Einzelteile 18 sehr
schnell demontiert, gereinigt und wieder montiert werden können. Am
Bürstenträger 25 ist
beispielhaft nochmals die Anordnung eines Abdeckstreifens 26 und
die Position der offenen Seitenkanäle 22 in Bezug auf
die Maschinensymmetrieachse 20 abgebildet.In 3 is shown for better understanding a rotated by 45 degrees spatial representation of the cooling arrangement according to the invention. Here are in particular the exact arrangements of the individual invention essential parts within the slip ring housing 4 and their distribution in slip ring space 3 with respect to the slip ring assembly 1 shown. Immediately on the bottom plate of the slip ring housing 4 is the air outlet 10 with the air outlet chamber 14 , Above is the air filter chamber 12 arranged and fixed, inder an air filter 13 is arranged. On the air filter chamber 12 is the basic housing 29 fastened, in the zusammensteckbare items 18 a radial slat insert 5 summarized and held. The items 18 are by snap fasteners 28 interconnected, so that in case of maintenance, the zusammensteckbaren items 18 can be disassembled, cleaned and reassembled very quickly. On the brush holder 25 is exemplary again the arrangement of a cover strip 26 and the position of the open side channels 22 with respect to the machine axis of symmetry 20 displayed.
4 zeigt
eine räumliche
Darstellung einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäß angeordneten
Radiallamelleneinsatzes 5 bestehend aus zusammensteckbaren
Einzelteilen 18 mit steuerbaren Klappen 23, die
Anordndung der Luftleitlamellen 8 und der geraden Zwischenlamellen 9 innerhalb des
Radiallamelleneinsatzes 5. Auf der linken Seite dieser
Zeichnung sind die offenen Seitenkanäle 22 mit steuerbaren
Klappen 23 (hier in unterschiedlichen Öffnungsstellungen zur Lufteintrittssteuerung) abgebildet.
Der Radiallamelleneinsatz 5 ist zweigeteilt ausgeführt und
wird durch Schnellverschlüsse 28 dann
erst innerhalb der rotierenden elektrischen Maschine nach dem Anordnen
unter der Schleifringanordnung 1 im Schleifringraum 3 im
Grundgehäuse 29 zusammengebaut,
untereinander verriegelt und damit mechanisch fest gehalten und
fixiert. 4 shows a spatial representation of a preferred embodiment of a radial fin insert according to the invention arranged 5 consisting of separable parts 18 with controllable flaps 23 , the arrangement of the louvers 8th and the straight intermediate blades 9 inside the radial slat insert 5 , On the left side of this drawing are the open side channels 22 with controllable flaps 23 (here in different opening positions for the air intake control) shown. The radial slat insert 5 is branches Parts run and is made by snap closures 28 then only within the rotating electrical machine after placing under the slip ring assembly 1 in the slip ring room 3 in the basic housing 29 assembled, locked together and thus mechanically held tight and fixed.
5 zeigt
eine versetzte räumliche
Darstellung einer gegenüber
der vorstehend beschriebenen Ausführung anderen Ausbildung eines
erfindungsgemäßen Radiallamelleneinsatzes 5.
Hier sind sechs einzelne gleichartige Radiallamelleneinsatzsegmente 17 zu
einem Radiallamelleneinsatz 5 zusammensetzbar ausgebildet.
Die Luftleitlamellen 8 und die geraden Zwischenlamellen 9 sind
in gleicher Art und Weise angeordnet und ausgebildet. Diese Ausführung bedingt,
dass die inneren Radiallamelleneinsatzwände 7 jeweils zweifach
ausgebildet sind. Besonders ist es in diesem Fall vorteilhaft, wenn
zumindest auf den Innenkanten 19 der jeweils beiden nebeneinander
liegenden inneren Radiallamelleneinsatzwände 7 Isolierkeder 21 angeordnet
werden. 5 shows an offset spatial representation of a comparison with the embodiment described above, another embodiment of a radial slat insert according to the invention 5 , Here are six single similar radial blade insert segments 17 to a radial slat insert 5 formed formed. The louvers 8th and the straight intermediate blades 9 are arranged and formed in the same manner. This design requires that the inner radial louver insert walls 7 each formed twice. It is particularly advantageous in this case, if at least on the inner edges 19 the two adjacent inner radial lamella insert walls 7 Isolierkeder 21 to be ordered.
6 zeigt
die Wirkung eines erfindungsgemäßen Radiallamelleneinsatzes 5 auf
die Luftführung
in dem Bereich in dem die Luftleitlamellen 8 einschließlich der
geraden Zwischenlamellen 9 bis in den Grenzbereich des
die Schleifringe 2 unmittelbar umströmenden Luftschicht ragen. Ebenfalls
ist hier der Verlauf der Luftabströmung im Bereich der offenen
Seitenkanäle 22 mittels
Pfeilen gezeigt. Im Inneren der Schleifringanordnung 1 ist
die Drehrichtung der Schleifringe 2 mit einem Pfeil angedeutet.
Durch die Aufteilung der umlaufenden heißen Luftströmung über der Schleifringoberfläche 6 in
eine Vielzahl kleiner Teilluftströme wird die Luftströmung unterteilt
und von der Schleifringoberfläche 6 und
in den Radiallamelleneinsatz 5 geführt. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn auf die einzelnen Teilluftströme über die Luftabführung 10 ein
Sog ausgeübt
wird. Dadurch kommt es zu einem besonders guten Strömungsabriss
im Bereich der Oberkanten 11 der Luftleitlamellen 8 und Abführung der
abgestreiften Luft aus der umlaufenden Luftschicht in Richtung der
Luftabführung 10. Dies
hat zur Folge, dass sich die umlaufende Luftschicht im Bereich des
restlichen Umfangs der Schleifringe 2 fortwährend durch
frische Kühlluft
erneuert wird. Diese kann radial von außen eingeblasen oder durch
Selbstförderung
aus dem Schleifringraum 3 entnommen werden. 6 shows the effect of a radial blade insert according to the invention 5 on the air duct in the area where the louvers 8th including the straight intermediate blades 9 to the limit of the slip rings 2 protrude immediately around flowing air layer. Also here is the course of the air outflow in the area of the open side channels 22 shown by arrows. Inside the slip ring assembly 1 is the direction of rotation of the slip rings 2 indicated by an arrow. By dividing the circulating hot air flow over the slip ring surface 6 into a plurality of small partial air flows, the air flow is divided and from the slip ring surface 6 and in the radial slat insert 5 guided. It is particularly advantageous if the individual partial air flows via the air outlet 10 a pull is exercised. This results in a particularly good stall in the area of the upper edges 11 the vanes 8th and discharge of the stripped air from the circulating air layer in the direction of air discharge 10 , This has the consequence that the circulating air layer in the area of the remaining circumference of the slip rings 2 is constantly renewed by fresh cooling air. This can be injected radially from the outside or by self-promotion from the slip ring space 3 be removed.
-
11
-
SchleifringanordnungSlip ring assembly
-
22
-
Schleifringeslip rings
-
33
-
SchleifringraumGrinding annulus
-
44
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SchleifringgehäuseSlip ring housing
-
55
-
RadiallamelleneinsatzRadial fin insert
-
66
-
SchleifringoberflächeSlip ring surface
-
77
-
RadiallamelleneinsatzwandRadial lamellae insert wall
-
88th
-
LuftleitlamellenVanes
-
99
-
gerade
Zwischenlamellenjust
between slats
-
1010
-
Luftabführungair discharge
-
1111
-
Oberkante
der Luftleitlamellen 8 Top edge of the air deflectors 8th
-
1212
-
LuftfilterkammerAir filter chamber
-
1313
-
Luftfilterair filter
-
1414
-
LuftaustrittskammerAir discharge chamber
-
1515
-
abgewinkelte
Schenkelangled
leg
-
1616
-
unterschiedlich
abgewinkelte Einzelelementedifferently
angled single elements
-
1717
-
RadiallamelleneinsatzsegmenteRadial lamellae insert segments
-
1818
-
zusammensteckbare
Einzelteilejoinable
individual parts
-
1919
-
Innenkanten
der Radiallamelleneinsatzwändeinner edges
the radial lamella insert walls
-
2020
-
MaschinensymmetrieachseMachine axis of symmetry
-
2121
-
IsolierkederIsolierkeder
-
2222
-
offener
Seitenkanalopen
side channel
-
2323
-
steuerbare
Klappecontrollable
flap
-
2424
-
Isolierstreifeninsulating
-
2525
-
Bürstenträgerbrush carrier
-
2626
-
Abdeckstreifenflap
-
2727
-
Isolierplatteinsulation
-
2828
-
Schnellverschlussquick release
-
2929
-
GrundgehäuseHeaders