DE1763478U

DE1763478U - Innengekuehlte elektrische grossmaschine.

Info

Publication number: DE1763478U
Application number: DES17589U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1955-07-23
Filing date: 1955-07-23
Publication date: 1958-03-20

Description

Innengekühlte elektrische Großmaschine Die Bekämpfung des Betriebsgeräusches von geschlossenen elektrischen Maschinen ist bei schnellaufenden Großmaschinen größerer Leistung schwierig und hat bisher noch nicht zu allgemein befriedigenden Ergebnissen geführt. So hat man beispielsweise die Innenflächen der Gehäuse und der Maschinenschilde mit luftschalldämmenden Auskleidungen versehen, oder man hat diese Maschinenteile ganz oder teilweise aus schalldämmenden Stoffen hergestellt. Hierbei wirdjedoch der Körperschall von den als Schallquelle wirkenden aktiven Teilen im Innern der Maschine durch die feste mechanische Verbindung des Gehäuses und der Maschinenschilde mit diesen aktiven Teilen, also mit dem Ständer und mit dem Läufer, bis zu den Außenflächen des Gehäuses übertragen und von diesen wie große Membranen wirkenden Flächen in den Aufstellungsraum abgestrahlt.
Abgesehen davon, daß die Heisbellung solcher schalldämmenden Auskleidungen des Maschinengehäuses allgemein schwierig ist, macht sich auch der Staub, der sich an diesen Auskleidungen absetzt. nachteilig bemerkbar. Eine andere bekannte Lösung zur Verminderung des Luftschalles geschlossener elektrischer Maschinen besteht darin, den Außenmantel einer geschlossenen elektrischen Maschine mit einem schalldämmenden zusätzlichen Gehäuse gegenüber dem Luftraum der Umgebung gänzlich abzudecken. Dieses Gehäuse besteht dabei aus Schichten schallharter und schallweicher Stoffe, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung vnn Luftschichten, also beispielsweise aus einem Blechmantel, der mit einem schallabsorbierenden Stoff ausgekleidet ist. Es wird also hierbei das Prinzip der schallisolierten Aufstellung der Maschine in einem eigens für die Maschine hergerichteten abschließenden Raum angewendet. Nachteilig ist bei dieser Lösung der zusätzliche Aufwand, der durch den zusätzlichen die geschlossene Maschine umgebenden schalldämmenden Mantel bringt ist. Ferner ist bei dieser Anordnung nachteilig, daß die Schwingungen der Maschine über das Fundament auf das schalldämmende Gehäuse übertragen werden, so daß dieses Gehäuse Schall in die Umgebung abstrahlt.
Die Neuerung geht einen anderen Weg, um die von einer innengekühlten elektrischen Großmaschine abgestrahlten Geräusche zu mindern.
Gemäß der Neuerung umgibt der das Kühlmittel führende, den Ständer und Läufer der in an sich offener Bauart ausgeführten Maschine allseitig umschließende Außenmantel die Maschine ohne unmittelbare Berührung und ist an den gegebenenfalls erforderlichen Verbindungsstellen mit dem Ständer bzw. Läufer der Maschine und mit den sie tragenden Konstruktionsteilen bzw. dem sie tragenden Fundament durch den Körperschall schlecht leitende Zwischenlagen oder Dichtungen, beispielsweise aus Gummi, gegenüber dem Ständer und dem Läufer der Maschine körperschallisoliert. Es besteht mithin für den in den aktiven Teilen der Maschine erzeugten Schall keine Möglichkeit, bis zum Außenmantel der Maschine vorzudringen, um von dort an die äußere Umgebung abgestrahlt zu werden.
Es sind zwar Anordnungen für elektrische Maschinen bekannt, bei denen das Maschinengehäuse gegenüber den aktiven Teilen der Maschine durch schwingungsdämpfende Mittel, beispielsweise durch Gummi oder auch mit Federn, verbunden ist, bei diesen Anordnungen sollen aber mechanische Erschütterungen, die durch besonders stark wechselnde Drehzahlen oder auch durch besonders schnellen Lauf der Maschine hervorgerufen werden, von der Umgebung ferngehalten werden. Soweit solche Anordnungen für elektrische Großmaschinen bekannt geworden sind, hat man den Außenmantel mit Belüftungsöffnungen vorgesehen, durch die ein erheblicher Teil des im Innern der Maschine erzeugten Schalles nach außen gelangt.
Der gemäß der Neuerung den Läufer und den Ständer umgebende, körperschallisolierende Außenmantel kann mehrwandig ausgebildet sein. Zur leichteren Reinigung und auch zum Freilegen von aktiven Teilen der Maschine für Überwachungszwecke empfiehlt es sich, den Außenmantel mehrteilig und abnehmbar auszubilden. Fernertann der Außenmantel, der den Kühlluftstrom führt und gegen die Außenluft am Aufstellungsort abschließt, in an sich bekannter Weise mit schallabsorbierenden Stoffen ausgekleidet oder mit Entdröhnungamitteln belegt sein. Solche absorbierenden Stoffe können Textil-oder Faserstoffe sein, wie Gewebe oder Stoffe mit Papierfasern. Als Entdröhnungsmittel sind Schichten bekannt, die aus einem Kunstharz, vermischt mit einem körnigen oder faserigen Stoff, wie Schlackenwolle, bestehen. Der Außenmantel wird am Maschinenfundament befestigt und hat keinerlei feste, den Körperschall leitende Verbindung mit den aktiven Teilen und den sie tragenden Konstruktionteilen der elektrischen Maschine. An den Stellen, wo es für die Kühlluftführung und für das Freimachen aktiver Teile der Maschine bei Kontrollen oder beim Reinigen vorteilhaft ist, werden die innerhalb des Mantels liegenden Abdeckungen und Luftführungen, die

sonst zum Maschinengehäuse oder den Schilden gehören, an dem Außen-

mantelbefestigt.

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Im folgenden ist die Neuerung an Hand der Ausführnngsbeiapiele

der Zeichnung näher erläutert.

Die Figuren 1 und 2 stellen eine größere elektrische Maschine (z. B.

einen asynchronmotor) geschlossener Bauart und mit einer Innenkühlung im radialen und im axialen Schnitt dar. ist die Welle der Maschine, auf der das Läuferblechpaket 2 sitzt. 3 ist das Ständerblechpaket. Wie aus den eingezeichneten Pfeilen zu ersehen ist, pressen die beiden auf der Welle sitzenden Lüfter 4 die Kühlluft in Kanäle unterhalb des Läuferblechpaketes, von wo sie in radialer Richtung über den Luftspalt in die Schlitze des Ständerblechpaketes gelangt. Am Rücken des Ständerblechpaketes verläßt die Kühlluft das Blechpaket und wird dann in axialer Richtung umgelenkt und durchströmt die beiden R1ckkühler 5 und 6, die aus die Maschine ringförmig umgebenden Kühlrohren bestehen, in denen eine Kühlflüssigkeit sich befindet, während die Kühlluft der Maschine die Rohre außen umspült. Von der Rückkühlanlage gelangt die Kühlluft über Hohlräume in den beiden Maschinenschilden 7 und 8 in radialer Ridtung nach innen zu den Lüftern 4, von wo der Kreislauf der Kühlluft von neuem beginnt. Der die Maschine umgebende, die Kühlluft führende Gehäueemantel 9 und die beiden Maschinenschilde 7 und 8 shd nun erfindungsgemäß von der Maschine durch den Körperschall dämpfende Zwischenschichten getrennt, so daß sie mit den aktiven Teilen der Maschine (insbesondere mit dem Ständerblechpaket) in keiner unmittelbaren körperschallübertragenden Berührung stehen. Die Anordnung ist, wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, derart, daß die eigentliche Maschine mit dem Ständerblechpaket 3 und den axialen Rippen 10, an welchen das Ständerblechpaket befestigt ist, über die Fußansätze 11 und 12 auf dem Maschinenfundament 13 aufliegt, wobei zur weiteren Schalldämpfung an den Auflagestelle--1 dämpfende Zwischenlagen 14 (insbesondere aus Gummi) vorgesehen sind. Auch der Gehäusemantel 9 und die an ihm befestigten Maschinenschilde 7 und 8 ruhen auf dem Fundament über die Tragfüße 15 und 16 und evtl. über Dämpfungsunterlagen auf. Die beiden Rückkühler 5 und 6 an den Stirnseiten der Maschine liegen zwischen der eigentlichen Maschine und dem Außenmantel ; sie sind für sich auf dem Maschinenfundament 13 befestigt, wie nicht besondes dargestellt.
Zum Reinigen und Überprüfen der Maschine können die betreffenden Teile des Außenmantels 9 und der Maschinenschilde 7 und 8 abgenommen werden. Dieses Abnehmen ist einfach, weil es sich um leichte Teile handelt, die außerdem so unterteilt und abgedichtet sind, daß sie sich ohne Gefahr der Beschädigung aktiver Teile der Maschine entfernen lassen. Der Teil 17 des Außenmantels, der sich unterhalb der Maschine befindet, ist ebenfalls abnehmbar und am Fundament mittels der Verschraubung 18 befestigt (linker Teil der Querschnitts-

zeichnung der Fig. 1). Im rechten Teil der Fig. 1 übernimmt bei einer

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Alternativausführung die Fundamentgrube die Kühlluftführung zu den Schilden hin. Wenn die angegebenen schalldämpfenden Zwischenlagen 14 an den Auflagestelle der Maschine auf dem Fundament zur Schallabsorbierung nicht ausreichen, kann man den Fundamentboden mit schallschluckenden Stoffen auskleiden. Die schildförmigen Außenmantelteile 7 und 8 der Figur 2 an den beiden Enden der Maschine sind ebenfalls unterteilt und werden an dem das Gehäuse umschließenden Außenmantel S bzw. 17 oder an der Decke der Fundamentgrube befestigt.
Die Neuerung ist selbstverständlich nicht auf eine Kühleranordnung oder Luftführung gemäß den Figuren 1 und 2 beschränkt, sondern kann auf beliebige Kühleranordnungen angewendet werden./: Beispielsweise zeigen die Figuren 3 und 4 eine Anordnung, bei der unterhalb des Gehäusemantels 18 vier Rückkühler 19, 20, 21 und 22 vorgesehen sind, die die Form von senkrechten prismatischen Körpern besitzen und an den beiden Stirnseiten der Maschine zu beiden Seiten der Welle senkrecht auf dem Fundament befestigt sind. (Die Kühler 19 bis 22 befinden sich dabei wiederum innerhalb des von der eigentlichen Maschine gemäß der Erfindung isolierten Gehäueemantels 18. Die Kühler der Außenmantel und die Maschine selbst stehen in keiner unmittelbaren, den Körperschall leitenden Verbindung ; zwischen ihnen liegen nur, soweit das nötig ist, lose elastische Gummidichtungen, wie beispielsweise die Teile 23 in Fig. 4. Die Kühlluftführung entspricht im übri-

gen der in Fig. 1 und 2.

'/Die Figuren 5 nnd 6 zeigen einen Maschinenumformer mit vertikaler

Welle, der aus den beiden übereinander angeordneten Maschinen 24

und 25 besteht. Der Maschinenumformer ruht auf dem Fundament 26

über die Schwingungsdämpfer 27 auf, die aus federnden Teilen aufgebaut sind. fFür die Kühlung des Umformers ahd die beiden Lüfter 28 und 29 vorgesehen, die zwischen dem aktiven Läuferteil unter Welle und im Luftspalt je einen nach der Umformermitte zu gerichteten Kühlluftstrom treiben, der dann gemäß den eingezeichneten Pfeilen zwischen den beiden Maschinen des Umformers radial nach außen strömt und über die Kühler 30 und 31 in axialer Richtung zu den Ansaugestellen der Lüfter zurückfließt. Dabei werden die Kühlluftströme über die beiden Kühler 30 und 31 geleitet, die den Umformer ähnlich wie bei der Anordnung der Fig. 2 ringförmig umfassen. Die beiden Kühler 30 und 31 sind an ein den eigentlichen Umformer umgebendes Gestell 32 angebaut, dessen Innenmantel am mittleren Teil Öffnungen 34 aufweist, so daß die Kühlluft in ihrer Strömung durch das Gestell nicht behindert wird. Das Gestell 32 ist auf dem Fundament befestigt, es kann außerdem stellenweise durch passende Ein-oder Anbauten die Führung der Kühlluft übernehmen. Ebenso wie der äußere Gehäusemantel 33 des Umformers it auch das Gestell 32 mit dem eigentlichen Umformer bezüglich der Weiterleitung des Körperschalls nicht verbunden. Außerdem kann das Kühlergestell 32 für sich und genauso wie der äußere Mantel 33 nach oben abgehoben werden.

Claims

. Schutz ansprüche 1. Innengekühlte elektrische Großmaschine, dadurch gekennzeichnet,

daß der das Kühlmittal führende, den Ständer und Läufer der in an sich offener Bauart ausgeführten Maschine allseitig umschließende Außenmantel die Maschine ohne unmittelbare Berührung umgibt und an den gegebenenfalls erforderlichen Verbindungsstellen mit dem Ständer bzw. Läufer der Maschine und mit den sie tragenden Ebnstruktionsteilen bzw. dem sie tragenden Fundament durch den Körperschall schlecht leitende Zwischenlagen oder Dichtungen, beispielsweise aus Gummi, gegenüber dem Ständer und dem Läufer der Maschine körperschallisoliert ist.
2. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel mehrwandig ausgebildet ist.
3. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel mehrteilig und abnehmbar ausgebildet ist.
4. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel aus Metall besteht, auf den in an sich bekannter Weise schallabsorbierende Mittel oder Entdröhnungsschichten aufgebracht sind.
5. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel aus einem nichtmetallischen, schallabsorbierender Stoff besteht.
6. Elektrische Großmaschine mit Innenkühlung nach Anspruch 1, bei der innerhalb des Kühlkreises Rückkühler vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Außenmantel und den aktiven Teilen der Maschine befindlichen Rückkühler in keiner unmittelbaren, den Körperschall leitenden Verbindung mit den aktiven Teilen stehen.
7. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkühler auf dem Fundament der Maschine, vorzugsweise über den Körperschall dämpfenden Zwischenlagen, befestigt sind.
8. Vertikale elektrische Großmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkühler mittels eines Gestelles (32) auf dem Fundament befestigt sind.
9. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1 oder einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Teile der Maschine über den Körperschall schlecht leitende, dämpfende Zwischenlagen auf dem Fundament befestigt sind.
10. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1 mit horizontaler Maschinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der aktiven Teile der Maschine befindliche abnehmbare Teil des Außenmantels am Llaschinenfundament befestigt ist. CD
11. Elektrische Großmaschine nach Anspruch 1 oder einem der voraufgehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fundamentboden der Maschine mit schallabsorbierenden Stoffen ausgekleidet ist.