DE1038641B

DE1038641B - Im Kuehlmittelstrom eines Transformators liegendes, vom Kuehlmittel durchstroemtes elektrisches Pumpenaggregat

Info

Publication number: DE1038641B
Application number: DEL15819A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Schaefer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-06-17
Filing date: 1953-06-17
Publication date: 1958-09-11

Description

Im Kühlmittelstrom eines Transformators liegendes, vom Kühlmittel durchströmtes elektrisches Pumpenaggregat Bei großen Transformatoren reicht im allgemeinen die Kühlwirkung durch natürliche Thermik des Kühlmittels nicht mehr aus. Man ist daher gezwungen, die Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels durch Pumpenaggregate zu erhöhen. Da bei vielen Großtransformatoren, z. B. bei Wandertransformatoren, Fahrzeugtransformatoren u. dgl., mit Rücksicht auf den Transport ein bestimmtes Profil vorgeschrieben ist, wird die Anbringung dieser Aggregate außerhalb des Transformatorkessels ungünstig, da der zusätzliche Platz, den sie beanspruchen, auf Kosten der Baugröße des Transformators geht. Man hat daher schon die Pumpe selbst im Transformatorkessel in das Kühlmittel eintauchen lassen, während der zugehörige Antriebsmotor außerhalb des Kessels angeordnet wurde. An Stelle dieser aufgeteilten Aggregate hat man auch schon das gesamte Pumpenaggregat als Tauchpumpe unmittelbar im Kühlmittelstrom des Transformators angeordnet und den Motor dabei so ausgebildet, daß er entweder im Öl des Transformators läuft oder eine eigene Ölfüllung besitzt und gegen die Kühlmittelfüllung des Transformators abgedichtet ist. Die bekanntgewordenen Aggregate sind jedoch meist in ihrem Aufbau so kompliziert, daß z. B. bei Schäden am Antriebsmotor das gesamte Aggregat ausgebaut werden muß. Das bedeutet immer eine Auftrennung der Rohrleitungen, falls das Aggregat im Zuge der Kühlmittelleitung liegt oder eine Öffnung des Kessels, wenn das Aggregat als Tauchpumpe, beispielsweise in den toten Kesselecken, untergebracht ist. Der Kühlmittelstrom muß ferner auch meist um den Antriebsmotor herumgeleitet werden, wodurch Strömungsverluste entstehen, die den Wirkungsgrad des Aggregats herabsetzen.
Es sind ferner Pumpenaggregate bekannt, bei denen der Läufer hohl ausgeführt und der Hohlraum mit Pumpenflügel versehen ist. Der Ständer ist bei diesen Aggregaten meist durch ein Spaltrohr gegenüber dem Läufer abgedichtet.
Derartige Pumpen lassen sich zwar raumsparend in den Zug der Kühlmittelleitung einbauen, doch ist es bei Störungen stets erforderlich, die Rohrleitungen aufzutrennen.
Diesen Nachteil vermeidet eine andere Konstruktion, bei der der Läufer flüssigkeitsdicht gegenüber dem Pumpenraum gekapselt ist. Im Störungsfalle kann der den Ständer tragende Maschinenteil ohne Unterbrechung der Kühlmittelleitung ausgebaut werden. Hier ist zwar für eine gute Reparaturmöglichkeit gesorgt, doch läßt sich dieses Aggregat im Gegensatz zu einem solchen mit vom Kühlmittel durchströmten Läufer nicht harmonisch in den Leitungszug einbauen, da der flüssigkeitsgekapselte Läufer mit seinem abnehmbaren Ständer lediglich als Antriebsmotor für eine von ihm an sich völlig unabhängige Pumpe dient.
Diese Schwierigkeiten werden bei dem elektrischen Pumpenaggregat nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß ein vom Kühlmittel durchströmtes elektrisches Pumpenaggregat mit einem hohl ausgeführten und im Hohlraum Pumpenflügel aufnehmenden Läufer in den Kühlmittelstrom des Transformators eingebaut wird. Der Ständer des Pumpenaggregats ist gegenüber dem vom Kühlmittel durchströmten Läufer durch ein Spaltrohr abgedichtet, das an den Läuferstirnseiten beidseitig übersteht und an den überstehenden Enden die Lagerung für den umlaufenden Teil aufnimmt. Zur Versteifung der Lagersitze sind die überstehenden Enden des Spaltrohres mit Flanschen versehen, an die die Kühlmittelrohrleitungen angeschlossen werden und die gleichzeitig zur Befestigung der Ständerteile ausgebildet sind. Der Ständer selbst ist mehrteilig und abnehmbar ausgeführt, wobei die Teilfugen des Ständers in axialen Ebenen liegen.
Die aus der Kombination der vorgenannten Maßnahmen bestehende Erfindung bietet den Vorteil, daß das Pumpenaggregat an beliebiger Stelle in die Rohrleitung eingebaut werden kann und auch bei Reparaturen, die praktisch nur am bewickelten Ständer auftreten können, der geschlossene Zug der Rohrleitung nicht geöffnet zu werden braucht, so daß die sonst stets notwendige Nachbehandlung der Kühlflüssigkeit . fortfällt und der Austausch etwa beschädigter Ständerteile in kürzester Zeit abgeschlossen ist. Die Erfindung, die nur in ihrer Gesamtheit zu werten ist und für die ein Elementenschutz nicht beansprucht wird, sei an Hand der in der Zeichnung in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Der Kurzschlußläufer 1 des Antriebsmotors ist hohl ausgeführt und besitzt eine Bohrung. deren Durchmesser gleich dem Rohrdurchmesser des angeschlossenen Rohres 2 ist, das der Kühlmittelleitung dient. Im Läuferinnern befinden sich auf der Welle 4 Pumpenflügel 3, die an ihrem Umfang den Läufer l abstützen. Die Welle 4 ist als Achse des rotierenden Teils bei 5 und 6 gelagert. Die Lagerabstützungen 7 für die äußeren Lagerringe sind gleichzeitig als Leitschaufeln für die Kühlflüssigkeit ausgebildet und am Spaltrohr 8 befestigt. Das Spaltrohr 8 im Luftspalt des Motors dichtet den Läuferraum vom Ständerraum ab und ist mit Flanschen versehen. Der Mantel 9 um den Ständer 10 ist beiderseits an den Flanschen befestigt, mit denen das Aggregat und die Kühlmittelleitung eingebaut wird. Der Ständer 10 mit seinem Mantel ist in zwei schalenförmige Hälften geteilt, deren Teilfugen in axialen Ebenen liegen, so daß die beiden Ständerteile im Reparaturfall allein und ohne Schwierigkeiten vom Spaltrohr abgehoben werden können, wobei das übrige Aggregat im Rohrleitungszug angeflanscht bleibt. Da der Innendurchmesser der Läuferbohrung dem Rohrdurchmesser entspricht, erfährt der Rohrleitungszug keinerlei Unterbrechung, so daß der Kühlmittelstrom durch eine in der Rohrleitung befindliche Pumpe nicht umgelenkt zu werden braucht.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist zugunsten einer ungestörten Kühlmittelströmung auf eine zentrale Welle verzichtet und die Lagerung 5, 6 so ausgebildet, daß der äußere Lagerring sich unmittelbar am Spaltrohr 8 abstützt, während der innere Lagerring an einer Hülse 11 befestigt ist, die außen die Läuferbleche und in ihrer Bohrung die Pumpenflügel 3 trägt. Auch bei diesem Aufbau ist sichergestellt, daß durch das Spaltrohr 8 der Läuferraum vom Ständer flüssigkeitsdicht getrennt ist und daher die Ständerteile leicht ausgewechselt werden können. An Stelle einer Zweiteilung des Ständers können natürlich bei entsprechender Auslegung der Wicklung je nach Bedarf auch 3 Teilständer vorgesehen sein, die schalenförmig den Läufer umfassen. Selbstverständlich muß auch das Ständergehäuse bzw. die Schutzkappe für den aktiven Teil so ausgebildet sein, daß die Ständerteile leicht vom verbleibenden Aggregat abgenomen werden können. Zu diesem Zweck kann die Gehäusekapsel ein- oder mehrteilig axial verschiebbar gemacht oder wie der aktive Ständerteil schalenförmig ausgebildet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Im Kühlmittelstrom eines Transformators liegendes, vom Kühlmittel durchströmtes elektrisches Pumpenaggregat mit einem hohl ausgeführten und im Hohlraum Pumpenflügel aufnehmenden Läufer sowie einem gegenüber dem Läufer durch ein Spaltrohr abgedichteten Ständer, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer mehrteilig und abnehmbar ausgebildet ist, wobei die Teilfugen des Ständers in axialen Ebenen liegen, und daß das an seinen beidseitig über die Läuferstirnseiten überstehenden Enden die Lagerung für den umlaufenden Teil tragende Spaltrohr mit Flanschen für den Anschluß der Rohrleitung und für die Befestigung der Ständerteile versehen ist.
2. Elektrisches Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferbohrung den Durchmesser der angeflanschten Kühlmittelleitung besitzt.
3. Elektrisches Pumpenaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Teil eine zentrale Welle besitzt, auf der die Pumpenflügel befestigt sind, die ihrerseits an ihrem Umfang den Kurzschlußläufer tragen.
4. Elektrisches Pumpenaggregat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der zentralen Welle über Tragarme am Spaltrohr abgestützt ist und daß diese Tragarme als Leitschaufeln ausgebildet sind.
5. Elektrisches Pumpenaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des umlaufenden Teiles über eine Hülse erfolgt, die außen die Läuferbleche und in ihrem Innern die Pumpenflügel trägt.
6. Elektrisches Pumpenaggregat nach Anspruch 1 und 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Hülse die Lagerinnenringe befestigt sind, während die Außenringe sich am Spaltrohr abstützen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 448 560, 514 697, 612 714, 680 247; schweizerische Patentschrift Nr. 193 737; britische Patentschrift Nr. 316 366; USA-Patentschrift Nr. 2 485 408.