DE19716758A1 - Electrical machine with fluid cooling - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit Fluidkühlung, beispielsweise Generator, Motor, Transforma tor oder Drossel.The invention relates to an electrical machine Fluid cooling, for example generator, motor, transforma gate or choke.
Die Leistungsfähigkeit und Alterungsbeständigkeit einer elektrischen Maschine wird wesentlich von der bei der Energieumwandlung auftretenden Verlustwärme, der Tempe raturbeständigkeit der verwendeten Werkstoffe und der In tensität der Kühlung bestimmt. Das Bemühen, bei gleich bleibender Größe immer stärkere Maschinen zu entwickeln, bzw. bei gleichbleibender Leistung die Größe der Maschine zu verringern, hängt deshalb direkt von der Effizienz des Kühlsystems ab. Die Erfindung beschreibt eine Verbesserung der Kühlung für eine Maschine der oben beschriebenen Gat tung.The performance and aging resistance of a electrical machine is significantly different from that at the Energy conversion occurring heat loss, the tempe raturability of the materials used and the In intensity of the cooling determined. The effort at equal developing larger and stronger machines, or the size of the machine with constant performance to decrease depends therefore directly on the efficiency of the Cooling system. The invention describes an improvement the cooling for a machine of the gat described above tung.
Aus der DE 30 26 892 A1 ist bereits ein quadratisches, selbsttragendes Ständerblechpaket für eine Drehstromma schine bekannt, bei dem in den Eckbereichen versetzt ge schichteter Teilblechpakete kleinere Aussparungen angeord net sind, die entweder als Durchbruch für das Ständer blechpaket zusammenhaltende Zuganker, als funktionsgleiche Druckgußkanäle oder als Axialkanäle für einen zusätzlichen Innenkühlkreislauf dienen. Jedoch ist die Kühlwirkung in folge des geringen Kühlluftdurchsatzes durch die ver gleichsweise sehr kleinen Kühlkanäle stark begrenzt.DE 30 26 892 A1 already describes a square, self-supporting stator sheet package for a three-phase ac known machine, in which ge in the corner areas layered laminated core packages arranged smaller recesses are net, either as a breakthrough for the stand Tension anchors holding the sheet metal package together, as functionally identical Die-cast channels or as axial channels for an additional Serve internal cooling circuit. However, the cooling effect is in follow the low cooling air flow through the ver equally very small cooling channels severely limited.
Bei einer rotierenden elektrischen Maschine nach EP 0 145 903 A1 weist zur Kühlung des Ständerpaketes der Eckbereich mehrere kleine, runde, axiale Kanäle auf, wobei die Zufuhr der Kühlluft zum Ständerpaket ausschließlich über von den übrigen Maschinenteilen getrennte Kühlkanälen erfolgt. Im Bereich der Stirnflächen haben die Kühlkanäle zur Erhöhung der Wärmedichte eine gegenüber den übrigen Abschnitten der Kühlkanäle vergrößerte, insbesondere sternförmige oder ovale Wärmeaustauschoberfläche und/oder verkleinerten Strömungsquerschnitt. Die Erfindung soll eine Kühlung nahe dem Entstehungsort ermöglichen, ohne daß Staub und Feuch tigkeit stromführende Maschinenteile erreichen. Allerdings ist für eine signifikante Verbesserung der Kühlung auf grund der im Querschnitt sehr kleinen Kühlkanäle und des damit einhergehenden großen Strömungswiderstandes der Kühlluft ein starkes Kühlgebläse notwendig, dessen Motor seinerseits im übrigen wiederum Leistungswärme erzeugt.In the case of a rotating electrical machine according to EP 0 145 903 A1 has the corner area for cooling the stand package several small, round, axial channels on, the feed the cooling air to the stand package only from the other machine parts separate cooling channels. in the In the area of the end faces, the cooling channels have been increased the heat density compared to the other sections of the Cooling channels enlarged, especially star-shaped or oval heat exchange surface and / or reduced Flow cross-section. The invention is close to cooling allow the place of origin without dust and moisture reach live machine parts. Indeed is up for a significant improvement in cooling due to the very small cooling channels in cross section and the associated large flow resistance of the Cooling air requires a strong cooling fan, its motor in turn, in turn, generates heat.
Ein weiteres quadratisches Ständerblechpaket nach EP 0254 930 A1 hat in den Eckbereichen je zwei geschlossene Durch brüche und je eine zur Außenmantelfläche hin offene, schlitzartige Ausnehmung. In die unteren offenen Ausneh mungen sind den Motorfuß bildende Winkel schienen und in die oberen Ausnehmungen sind schienenförmige Verankerungen für den Klemmkasten eingeschoben. Die Durchbrüche bilden acht das Statorblechpaket in axialer Richtung durchdrin gende Lüftungskanäle. Der Motor besitzt zusätzlich eine Lüfterhaube, die zur Verbesserung der Kühlung Kühlrippen besitzt. Damit erhöht sich die Baugröße.Another square stator core according to EP 0254 930 A1 has two closed openings in the corner areas breaks and one open to the outer surface, slot-like recess. In the lower open recess are the angles forming the motor foot and in the upper recesses are rail-shaped anchors inserted for the terminal box. Form the breakthroughs eight through the stator core in the axial direction ventilation ducts. The engine also has one Fan hood, used to improve cooling fins owns. This increases the size.
In der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 92 18 066 U1 ist ein Ständerblechpaket für gehäuselose Drehstrommaschi nen beschrieben worden, bei dem in den Kühlluftfenstern der Eckbereiche, deren äußere Berandung durch die Öffnung des Preßrahmens gebildet wird, Längs- und Querkühlstege angeordnet sind, die an mindestens drei Seiten berippt sind, um die zur Verfügung stehende Kühlfläche zu vergrö ßern. Die Querkanäle werden durch den inneren Rand der un mittelbar in den Ecken angeordneten größeren Ferti gungsöffnungen gebildet. Diese Fertigungsöffnungen sollen zwar nach einer weiteren Ausbildung ebenfalls mit Kühlrip pen versehen sein können, jedoch verbietet sich das an sich durch den Umstand, daß durch diese Fertigungsöffnun gen - technologisch bedingt - Werkzeuge eingreifen. Die Fertigungsöffnungen sind nach Aufnahme der das Ständer blechpaket zusammenziehenden Spannbolzen im übrigen auch nicht in der Lage, einen wirkungsvollen Kühlluftstrom zu führen, weshalb die Querkühlstege nur einseitig gekühlt werden und so trotz Vergrößerung der Kühlfläche insgesamt die Kühlleistung noch nicht optimal ist.In German utility model DE 92 18 066 U1 is a stator core package for caseless three-phase machines NEN has been described in the case of the cooling air windows the corner areas, the outer edge of which is through the opening of the press frame is formed, longitudinal and cross cooling bars are arranged, which are ribbed on at least three sides to increase the available cooling area eat. The cross channels are through the inner edge of the un Larger ferti arranged indirectly in the corners openings formed. These manufacturing openings are supposed to after further training also with cooling rib pen can be provided, but this is forbidden the fact that through these manufacturing openings gen - for technological reasons - intervene in tools. The Manufacturing openings are after receiving the stand sheet-metal package also tightening clamping bolts unable to provide an effective flow of cooling air lead, which is why the cross cooling bars only cooled on one side and so despite the increase in the cooling surface overall the cooling capacity is not yet optimal.
Aus der DE 296 11 039 U1 ist ein Ständer einer gehäuselo sen Drehstrommaschine mit Kühlkanälen in den Eckbereichen bekannt, die etwa gleichgroße, rippenfreie Strömungsquer schnitte aufweisen, die durch V-förmige, im wesentlichen radial verlaufende Stege gleicher Breite voneinander ge trennt sind und wobei der Strömungsquerschnitt jedes Kühl kanals etwa dem Querschnitt der Fertigungsöffnung ent spricht. Infolge dieser Dimensionierung verschmälern sich die Kühlstege zwischen den Kühlkanälen über ihre gesamte Länge derart, daß sie nicht in der Lage sind, nennenswert Wärme in die äußeren Eckbereiche zu transportieren. Diese können demzufolge auch nur eine geringe Wärmemenge mit den außenseitigen Oberflächenzonen der Kühlkanäle tauschen. Als Kühlmedium dient ausschließlich Luft.From DE 296 11 039 U1 is a stand of a housing three-phase machine with cooling channels in the corner areas known, the roughly the same size, rib-free flow cross have cuts made by V-shaped, essentially radially extending webs of the same width from each other ge are separated and the flow cross-section of each cooling channel about the cross section of the manufacturing opening ent speaks. This dimension diminishes the cooling webs between the cooling channels over their entire Length such that they are unable to speak To transport heat to the outer corner areas. This can therefore only a small amount of heat with the Exchange the outside surface zones of the cooling channels. Air is the only cooling medium.
Letztlich ist in der EP 0 726 635 A1 eine elektrische Ma schine beschrieben, die in die abgerundeten Eckbereiche des Ständerpaketes glattwandige Kühlluftkanäle bis auf ei nen geringen Materialsteg heranführt. Es wird zwar der für Kühlzwecke nutzbare Raum voll in Anspruch genommen, jedoch nicht intensiv genutzt, da zusätzliche Maßnahmen zur Ober flächenvergrößerung der Kühlkanäle ebenso wie optimierte Kühlstege fehlen. Die Kühlung erfolgt mit Luft.Ultimately, EP 0 726 635 A1 is an electrical measure machine described in the rounded corner areas of the stand package smooth-walled cooling air ducts except for egg introduces a small web of material. It will be the one for Usable space for cooling purposes is fully occupied, however not used intensively, because additional measures to the upper surface area of the cooling channels as well as optimized Cooling bars are missing. The cooling takes place with air.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Ma schinen zu schaffen, Blechpakete, optimal den jeweiligen zu erwartenden Bedingungen angegepaßt, zur axialen Innen kühlung ausgenutzt werden.The invention is based, electrical Ma creating machines, laminated cores, optimally the respective adapted to the expected conditions, to the axial inside cooling can be exploited.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Weitere vor teilhafte Ausgestaltungen zeigen die Unteransprüche auf.This problem is solved by the in the characteristic Part of claim 1 specified features. More before partial embodiments show the subclaims.
Wahlweise werden mehrere unmittelbar fluiddurchströmte,
axialen Kühlkanäle
Several axial cooling channels through which fluid flows are optionally available
- a) zur Führung eines gasförmigen Kühlmediums odera) to carry a gaseous cooling medium or
- b) zur Führung eines flüssigen Kühlmedium oderb) to carry a liquid cooling medium or
- c) zur voneinander getrennten Führung beider Kühlmedien eingesetzt, wobei in einer bevorzugten Ausführung bei gleichzeitiger Führung eines gasförmigen und eines flüssi gen Kühlmediums nach c) die flüssigkeitsdurchströmten Kühlkanäle zur Wärmequelle hin liegen und die gasdurch strömten Kühlkanäle zum Außenrand des Blechpaketes hin liegen.c) for separate management of both cooling media used, in a preferred embodiment at simultaneous management of a gaseous and a liquid cooling medium according to c) the liquid flow Cooling channels to the heat source and the gas through flowed cooling channels to the outer edge of the laminated core lie.
Dabei erstrecken sich nach einer vorteilhaften Weiterbil dung der Erfindung die Kühlkanäle in etwa radialer Rich tung bis unmittelbar zum Außenrand, wobei jeder Kühlkanal nochmals in kleinere Kühlkanäle aufgeteilt ist und ein oberflächenvergrößerndes Profil haben kann. Die etwa ra diale Richtung der bis zum Blechrand langgestreckten Kühl stege tragen dabei der von der Wärmequelle vorzugsweise strahlenförmig verlaufenden Wärmestromleitung Rechnung. Durch rippen-, zacken- oder wellenartige Ausbildung der Kühlstege als auch technologisch geeignete oberflächenver größernde Maßnahme wird der Wärmeübergangskoeffizient und damit der Wärmetausch entscheidend vergrößert, ohne die Wärmeleitfähigkeit in den Kühlstegen und den Kühlstrom in den Kühlkanälen merklich zu beeinträchtigen.This extends after an advantageous further development tion of the invention, the cooling channels in approximately radial direction tion up to the outer edge, each cooling channel again divided into smaller cooling channels and one can have a surface-enlarging profile. The roughly ra the direction of the cooling elongated to the edge of the sheet webs preferably carry the heat source radiating heat flow line bill. By rib, jag or wave-like formation of the Cooling bars as well as technologically suitable surface The heat transfer coefficient and so that the heat exchange is significantly increased without the Thermal conductivity in the cooling webs and the cooling flow in noticeably impair the cooling channels.
Weiterhin ist es für eine gute Wärmeabführung aus dem In neren der Maschine von Vorteil, wenn die Querschnittsflä che der einzelnen Kühlkanäle in Richtung Außenrand zu nimmt. Die inneren, flüssigkeitsdurchströmten Kühlkanäle führen dann bei entsprechender Strömungsgeschwindigkeit und zumutbarem Volumenstrom die größte Wärmemenge ab, wo bei diese Wärmeabfuhr unterstützt wird durch die in diesem Bereich nach einer weiteren Ausbildung breiteren Kühlrip pen.Furthermore, it is for good heat dissipation from inside The machine is advantageous if the cross-sectional area surface of the individual cooling channels towards the outer edge takes. The inner cooling channels through which liquid flows then lead at appropriate flow rate and reasonable volume flow where the greatest amount of heat is supported by this in this heat dissipation Area after further training broader cooling rib pen.
Für gehäuselose elektrische Maschinen mit einem etwa qua derförmigen Stator werden vorzugsweise in jedem Eckbereich in kleinere Kühlkanäle unterteilte Kühlkanäle angeordnet, wobei ein auf dem Rotor sitzender Ventilator bei geschlos senen Maschinen das Kühlgas im Kühlkreislauf durch die gasführenden Kanäle im Ständer und zurück über die Läufer kühlkanäle und zum geringen Teil über den Luftspalt zwi schen Ständer und Läufer treibt, um die Wärme im Bereich der inneren, flüssigkeitsdurchströmten Ständerzone zu tau schen. Dabei lassen sich die ein Kühlmedium führenden Kühlkanäle in Reihe, parallel oder in einer kombinierten Reihen-/Parallelanordnung verbinden und so jedem gewünsch ten Kühlbetrieb anpassen.For housingless electrical machines with a qua The stator is preferably in each corner area cooling channels divided into smaller cooling channels, with a fan sitting on the rotor when closed machines the cooling gas in the cooling circuit through the gas-carrying channels in the stand and back over the rotor cooling channels and to a small extent over the air gap between Stand and runner drives to the heat in the area to thaw the inner, liquid-flowed stator zone . The coolant can be guided Cooling channels in series, in parallel or in a combined Connect row / parallel arrangement and so everyone desired Adapt the cooling mode.
Nach einer Weiterentwicklung der Erfindung kann dabei die Lenkung der Kühlmedien und Aufteilung der Kühlströme durch die Kühlkanäle jeweils durch die Zu- und Abführungskanäle in den äußeren Druckplatten bestimmt werden.After a further development of the invention, the Control of the cooling media and distribution of the cooling flows the cooling ducts through the inlet and outlet ducts be determined in the outer pressure plates.
Um die Kühlkanäle fluiddicht zu bekommen, kann in Fortbil dung des Erfindungsgedankens das Blechpaket vollflächig verklebt ist.In order to keep the cooling channels fluid-tight, Fortbil extension of the inventive concept, the laminated core over the entire surface is glued.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:The invention is based on an embodiment and the associated drawing will be explained in more detail. In the Drawing shows:
Fig. 1 einen symmetrischen Quadrant eines erfindungs gemäßen Ständerbleches einer rotierenden elektri schen Maschine, Fig. 1 a symmetrical quadrant of a proper stator lamination Invention of a rotating electrical machine rule,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine rotierende elektrische Ma schine in geschlossener, vollgeblechter Bauweise mit etwa quadratischem Ständerblechpaket. Fig. 2 shows a section through a rotating electrical Ma machine in a closed, fully laminated construction with approximately square stator core.
In die Eckbereiche 1 eines im wesentlichen quadratischen Blechpakets 2 sind Kühlkanäle 3 durch Ausstanzen der ein zelnen Ständerbleche so eingebracht, daß sich zwischen ih nen Kühlrippen 4 in etwa radialer Richtung bis zum Randbe reich des Blechpaketes 2 erstrecken. Beiderseits davon sind zwei weitere Durchbrüche 5 angeordnet, durch die nach dem Stapeln der Ständerbleche zu dem Blechpaket 2 nicht näher dargestellte Spannbolzen zum Verspannen dieser Ständerbleche 2 unter Zuhilfenahme von außenseitigen Druckplatten (Fig. 2) gehen. Durch die Kühlkanäle 3 werden im Betrieb der Maschine die Kühlmedien geführt. Die Kühlkanäle 3 bzw. die Kühlrippen 4, was auf das gleiche kommt, sind durch ein Noppenprofil 6 stark oberflächenver größert. Anstelle des Noppenprofils 6 können selbstver ständlich auch andere Profilformen Anwendung finden, bei spielsweise ein Zahn- oder Wellenprofil. Das Noppenprofil 6 läuft über die gesamte Länge der Kühlrippen 4, wodurch sich insgesamt ein hervorragender Wärmetausch zwischen dem Ständereisen und den verwendeten Kühlmedien ergibt, der weiter optimiert wird, sofern der Querschnitt der Kühlrip pen 4 in Richtung zum Außenrand etwas abnimmt. Dadurch wird eine größere Wärmekapazität in den Randbereich ge führt, die Wärme verteilt sich im zur Verfügung stehenden Eckbereich annähernd homogen und die Kühlleistung erhöht sich, da die durch die Oberfläche der Kühlrippen hindurch tretende Wärmemenge in der Zeiteinheit proportional dem Temperaturunterschied gegen die Kühlmedien ist.In the corner areas 1 of a substantially square laminated core 2 cooling channels 3 are introduced by punching out an individual stator sheets so that between them NEN cooling fins 4 extend approximately radially to the edge of the laminated core 2 . On both sides of it there are two further openings 5 through which, after the stacking of the stator sheets for the laminated core 2 , clamping bolts ( not shown in more detail) for bracing these stator sheets 2 go with the aid of outside pressure plates ( FIG. 2). The cooling media are guided through the cooling channels 3 during operation of the machine. The cooling channels 3 and the cooling fins 4 , which comes to the same thing, are greatly increased in surface area by a knob profile 6 . Instead of the knob profile 6 , other profile shapes can of course also be used, for example a tooth or wave profile. The knob profile 6 runs over the entire length of the cooling fins 4 , resulting overall in an excellent heat exchange between the stator iron and the cooling media used, which is further optimized if the cross section of the cooling fins 4 decreases somewhat towards the outer edge. This leads to a greater heat capacity in the edge area, the heat is distributed almost homogeneously in the available corner area and the cooling capacity increases, since the amount of heat passing through the surface of the cooling fins in the time unit is proportional to the temperature difference against the cooling media.
Ferner sind die einzelnen Kühlkanäle 3 durch Trennrippen 7 nochmals in kleinere Kühlkanäle unterteilt. Selbstver ständlich können nach anderen Ausführungen der Erfindung die Kühlkanäle 3 nach Fig. 1 auch durch einzelne runde, quadratische, sternförmige u. a. kleinere Kühlkanäle gebil det sein. Furthermore, the individual cooling channels 3 are divided into smaller cooling channels by separating ribs 7 . Of course, according to other embodiments of the invention, the cooling channels 3 according to FIG. 1 can also be formed by individual round, square, star-shaped, among other things, smaller cooling channels.
Die Kühlkanäle 3 werden je nach der gewünschten Küh lungsart von Kühlgas, Kühlflüssigkeit oder - in voneinan der getrennten Kühlkanälen - von beiden Kühlmedien durch strömt. Bei gemischter Kühlung werden die inneren, kleine ren Kühlkanäle 3 mit der Kühlflüssigkeit beaufschlagt, was die besten Kühlergebnisse zeitigt. Mittels Verteilungen in den Druckplatten (Fig. 2) lassen sich Reihen-, Parallel- oder Reihen-Parallelschaltungen der Kühlkanäle 3 herstel len, womit festgelegt wird, wo Kühlgas und wo Kühlflüssig keit durchgeleitet werden soll. Damit können die Kühlströ me optimal entsprechend der zu erwartenden Einsatzbedin gungen angepaßt werden.The cooling channels 3 are depending on the desired cooling type of cooling gas, cooling liquid or - in one of the separate cooling channels - flows through both cooling media. With mixed cooling, the inner, small ren cooling channels 3 are acted upon by the cooling liquid, which gives the best cooling results. By means of distributions in the pressure plates ( FIG. 2), series, parallel or series-parallel connections of the cooling channels 3 can be produced , which determines where cooling gas and where cooling liquid is to be passed through. The cooling flows can thus be optimally adapted to the conditions to be expected.
In Fig. 2 ist eine gehäuselose, rotierende elektrische Ma schine im Halbschnitt dargestellt. Auf einer Motorwelle 8 sitzt ein Läufer 9, dessen Blechkern mit axialen Kühlkanä len 10 durchzogen ist. Mit 11 sind seine Kurzschlußringe bezeichnet. Der Läufer 9 dreht sich innerhalb des mit ei ner Ständerwicklung versehenen Ständers 13. Von der Stän derwicklung sind die Wickelköpfe 12 dargestellt. Zwischen dem Läufer 9 und dem Ständer 13 befindet sich ein sehr feiner Luftspalt 14. Das Blechpaket des Ständers 13 wird mittels Druckplatten 15 verspannt.In Fig. 2 a housingless, rotating electrical Ma machine is shown in half section. On a motor shaft 8 , a rotor 9 is seated, the sheet metal core with axial cooling channels 10 is crossed. With 11 his short-circuit rings are designated. The rotor 9 rotates within the stator 13 provided with a stator winding. The winding heads 12 are shown from the stander. There is a very fine air gap 14 between the rotor 9 and the stator 13 . The laminated core of the stand 13 is clamped by means of pressure plates 15 .
Lagerschilder 16 und 17 dichten den Motorinnenraum nach außen ab und tragen die Lager 18, 19 für die Motorwelle 8. Im Innern der Maschine sitzt auf der Motorwelle 8 des wei teren ein Ventilator 20 für eine Innenlüftung. Der Ständer 13 wird in Nähe des Außenrandes von mehreren axialen Kühlkanälen 21, 22 durchzogen, von denen im Beispiel zwei sichtbar dargestellt sind. In die Druckplatten 15 sind Kanäle 16 eingelassen, die die Zuordnung der Kühlkanäle 21, 22 zueinander festlegen. Außerdem sind die Druckplat ten 15 für die Gaszuführung und Gasabführung in die gasge kühlten Kühlkanäle 21 mit Durchbrüchen 23 sowie mit Stut zen 24 versehen, die aus der Maschine von den flüssig keitsgekühlten Kühlkanälen 22 für einen externen Kühlflüs sigkeitsanschluß herausführen.Bearing plates 16 and 17 seal the motor interior from the outside and support the bearings 18 , 19 for the motor shaft 8 . Inside the machine sits on the motor shaft 8 of a white fan 20 for internal ventilation. The stand 13 is traversed in the vicinity of the outer edge by a plurality of axial cooling channels 21 , 22 , two of which are shown in the example. Channels 16 are set into the pressure plates 15 and determine the assignment of the cooling channels 21 , 22 to one another. In addition, the Druckplat th 15 for the gas supply and gas discharge into the gas-cooled cooling channels 21 with openings 23 and with Stut zen 24 , which lead out of the machine from the liquid-cooled cooling channels 22 for an external Kühlflüs liquid connection.
Im Betrieb wird die Maschine durch Kühlmedium gekühlt, das
unmittelbar durch die Kanäle 21, 22 strömt. Dabei können
drei Betriebsarten vorgegeben werden:
In operation, the machine is cooled by cooling medium which flows directly through the channels 21 , 22 . Three operating modes can be specified:
- 1. Es erfolgt eine reine Gaskühlung.1. Pure gas cooling takes place.
- 2. Es erfolgt eine reine Flüssigkeitskühlung.2. Pure liquid cooling takes place.
- 3. Es erfolgt eine kombinierte Kühlung mit Kühlgas und Kühlflüssigkeit.3. There is a combined cooling with cooling gas and Coolant.
Letztere Betriebsart soll näher beschrieben werden.The latter operating mode will be described in more detail.
Durch den Stutzen 24 wird Kühlflüssigkeit von außen durch die Kühlkanäle 22 geleitet, wobei die Verteilung innerhalb der Kühlkanäle 22 durch die Art der verwendeten Druckplat ten 15 bestimmt wird, beispielsweise sind mehrere Kühlka näle 15 durch Umlenkungen 16 in Serie geschaltet. Nach Passieren des letzten für Flüssigkeitskühlung vorgesehenen Kühlkanals 22 wird die Kühlflüssigkeit wieder aus der Ma schine herausgeführt und z. B. durch einen nicht näher dar gestellten externen Kühler geführt, bevor sie erneut die Maschine durchströmt. Zusätzlich baut sich eine Innengas kühlung auf, indem Innengas vom Ventilator 20 durch die im äußeren Ständerblechpaket liegenden axialen Kühlkanäle 21 getrieben wird. Beim Passieren der Kühlkanäle 21 wird Wär me an die Kühlflüssigkeit in den Kühlkanälen 22 abgegeben und von dieser nach außen abgeführt. Das jetzt abgekühlte Kühlgas verläßt durch die Durchbrüche 23 den Ständer 13 und strömt über einen ersten Wickelkopf 12, über die Kühlkanäle 10 im Läufer 9 und einen zweiten Wickelkopf 12 des Ständers 13, wo es Wärme aufnimmt, zurück zum Ventila tor 20. Ein geringer Anteil strömt zusätzlich durch den Luftspalt 14 zwischen Läufer 9 und Ständer 13. Der Venti lator 20 kann in an sich bekannter Weise das Kühlgas so wohl mit Überdruck als auch mit Unterdruck im inneren Kühlkreislauf umwälzen. Als Kühlgas kommt beispielsweise Luft oder Inertgas in Betracht.Through the nozzle 24 , cooling liquid is passed from the outside through the cooling channels 22 , the distribution within the cooling channels 22 being determined by the type of pressure plates 15 used, for example a plurality of cooling channels 15 are connected in series by deflections 16 . After passing the last cooling channel 22 provided for liquid cooling, the cooling liquid is again led out of the machine and z. B. passed through an external cooler not shown before it flows through the machine again. In addition, an internal gas cooling builds up by the internal gas being driven by the fan 20 through the axial cooling channels 21 located in the outer stator core. When passing through the cooling channels 21 , heat is released to the cooling liquid in the cooling channels 22 and discharged to the outside thereof. The now cooled cooling gas leaves the stator 13 through the openings 23 and flows via a first winding head 12 , via the cooling channels 10 in the rotor 9 and a second winding head 12 of the stator 13 , where it absorbs heat, back to the ventilator 20 . A small proportion also flows through the air gap 14 between the rotor 9 and the stator 13 . The ventilator 20 can circulate the cooling gas in a manner known per se with overpressure as well as with underpressure in the inner cooling circuit. For example, air or inert gas can be considered as the cooling gas.
Insgesamt erreicht man durch die angegebene verbesserte Kühlung eine hohe Packungsdichte und eine hohe Lebensdauer der Maschine. Overall, one achieves improved through the specified Cooling a high packing density and a long service life the machine.
11
Eckbereich
Corner area
22nd
Blechpaket
Sheet pack
33rd
Kühlkanal
Cooling channel
44th
Kühlrippe
Cooling fin
55
Durchbruch
breakthrough
66
Noppenprofil
Knob profile
77
Trennrippe
Separating rib
88th
Motorwelle
Motor shaft
99
Läufer
runner
1010th
Kühlkanal im Läufer
Cooling channel in the rotor
1111
Kurzschlußring
Short circuit ring
1212th
Wickelkopf
End winding
1313
Ständer
Stand
1414
Luftspalt
Air gap
1515
Druckplatten
Printing plates
1616
Umlenkung
Redirection
1717th
Lagerschild
End shield
1818th
Lager
camp
1919th
Lager
camp
2020th
Ventilator
fan
2121
Kühlkanal
Cooling channel
2222
Kühlkanal
Cooling channel
2323
Durchbruch
breakthrough
2424th
Stutzen
Support
Claims (11)
- a) zur Führung eines gasförmigen Kühlmediums dienen oder
- b) zur Führung eines flüssigen Kühlmedium dienen oder
- c) zur voneinander getrennten Führung beider Kühlmedien dienen.
- a) serve to carry a gaseous cooling medium or
- b) serve to carry a liquid cooling medium or
- c) serve for the separate management of both cooling media.
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SYSTEM ANTRIEBSTECHNIK DRESDEN GMBH, 01189 DRESDEN |
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| D2 | Grant after examination | ||
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |