DE621075C

DE621075C - Device for conveying the liquid coolant in the coolant circuit of electrical machines

Info

Publication number: DE621075C
Application number: DEA73942D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Volkers
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-08-24
Filing date: 1934-08-24
Publication date: 1935-11-01

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
!.NOVEMBER 1935 ISSUED ON
! .NOVEMBER 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVs 621075 KLASSE 21 d¹ GRUPPE 56 oiJVs 621075 CLASS 21 d ¹ GROUP 56 oi

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschait in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Zusatz zum. Patent 619520Addition to. Patent 619520

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. August 1934 ab Das" Hauptpatent hat angefangen am 7. Februar 1934.Patented in the German Empire on August 24, 1934 The "main patent" started on February 7, 1934.

Nach dem Hauptpatent 619 520 soll zur Vermeidung von Dichtungssclnvierigkeiten der Rückkühler für das flüssige Kühlmittel des Läufers elektrischer Maschinen mit diescm umlaufen. Dabei wurde vorgeschlagen, die Förderung der Kühlflüssigkeit durch Pumpen zu bewirken, welche ebenfalls auf dem Läufer selbst angebracht sind.According to the main patent 619 520, to avoid sealing problems the dry cooler for the liquid coolant of the rotor of electrical machines with diescm circulate. It was suggested that the cooling liquid should be conveyed through To effect pumps, which are also attached to the runner itself.

Die vorliegende Zusatzerfindung bezweckt, bei derartigen Rückkühls3*stemen von Läufern besondere Förderorgane für die Flüssigkeitsbewegung völlig in Fortfall kommen zu lassen. Statt dessen wird die in der Rücklaufbahn der Kühlflüssigkeit sich auswirkende Differenz der Zentrifugalkräfte als Triebkraft der Kühlflüssigkeit venvendet, welche sich aus den Unterschieden des spezifischen Gewichtes des flüssigen Kühlmittels zufolge seiner Temperaturänderungen in einzelnen Abschnitten der Flüssigkeitssäule vor und hinter dem Rückkühler ergibt.'The present additional invention aims in such recooling systems of runners special conveying organs for the movement of the liquid to be completely eliminated. Instead, the one that has an effect in the return path of the cooling liquid Difference in centrifugal forces is used as the driving force of the cooling liquid, which is from the differences in the specific gravity of the liquid coolant its temperature changes in individual sections of the liquid column before and behind the recooler results. '

In der Abbildung bezeichnet wie in dem Hauptpatent α das wirksame Läufereisen, c seine Welle, g den umlaufenden Rückkühler, m den äußeren Warmkanal, Jt den. Rückieitungskanal der Flüssigkeitsbahn. Die Rückleitung k befindet sich hier wiederum möglichst nahe der Welle, wo keine Temperatursteigerung stattfindet. Mit J₁, -i,.. . t„, t_e ist der Temperaturanstieg im Anwärmkanal angedeutet. Nach dem Austritt des letzteren aus dem wirksamen Eisen ist er nach unten umgebogen^ um dann in den zentralen Sammelraum It überzugehen. Von dort wird das Kühlmittel in den Rückkühler g- geleitet, den es mit der Temperatur t₀ verläßt, itm nun von nettem im Kanal m bis auf t_e angewärmt zu werden.In the figure, as in the main patent, α denotes the effective rotor iron, c its shaft, g the circulating dry cooler, m the outer warm channel, Jt denotes. Return channel of the liquid path. The return line k is here again as close as possible to the shaft, where no temperature increase takes place. With J ₁ , -i, ... t ", t _e the temperature rise in the heating channel is indicated. After the latter emerges from the working iron, it is bent downward, and then passes into the central collecting space It . From there the coolant is passed into the recooler g- , which it leaves with the temperature t ₀ , itm now being warmed up by nice in the channel m up to t _e .

Es ist angenommen, daß zwischen dem Rückkühler und der Stelle, an der das Kühlrohr in das Läufereisen eintritt, kein nennenswertes Temperaturgefälle auftritt. Demnach beginnt der Temperaturanstieg mit ^₁ und verläuft über t₂, f₃.. J_n bis t₀. Auf dem gesamten Rückweg behält die Kühlflüssigkeit ihre Temperatur t_e bei, bis sie am rechten Ende in den Kühler eintritt.It is assumed that there is no appreciable temperature gradient between the recooler and the point at which the cooling tube enters the rotor iron. Accordingly, the temperature rise begins with ^ ₁ and runs through t ₂ , f ₃ .. J _n to t ₀ . On the entire way back, the coolant maintains its temperature t _e until it enters the cooler at the right end.

Wenn ein Transport des Kühlmittels in seiner Bahn durch Zentrifugalkraft erfolgen soll, kann dieser nur durch einen Unterschied in den spezifischen Gewichten der Flüssigkeitssäulen am rechten und linken Ende desWhen the coolant is transported in its path by centrifugal force this can only be achieved by a difference in the specific weights of the liquid columns at the right and left ends of the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Walter 1 'olkers in Berlin-Wilmersdorf.Dr.-Ing. Walter 1 'olkers in Berlin-Wilmersdorf.

Rohres vor sich gehen. Die hierfür erforderliche Förderkraft hängt offenbar von dem Unterschied der Temperaturen an den Ein- und Austrittsstellen des Kühlmittels am Rückkühler ab. Trägt der Läufer an beiden Stirnseiten Rückkühler, so bemißt man ihre wirksame Rückkühlfläche verschieden, so daß die Temperaturgefälle zwischen dem Anwärmkanal m und der Rückleitung k an beiden Seiten verschieden sind.Pipe going on. The pumping force required for this obviously depends on the difference in temperatures at the inlet and outlet points of the coolant on the recooler. If the runner carries heat exchangers on both ends, their effective heat exchange surface is dimensioned differently, so that the temperature gradient between the heating channel m and the return line k is different on both sides.

Bei einem Läufer für 3000 Umdrehungen pro Minute, dessen Durchmesser etwa 0,8 in betrug, ergab sich bei Verwendung von Wasser als Kühlmittel und einer Temperaturig differenz von 50 ° C zwischen Kühlrohr und Rückleitung ein'Überdruck in der Größenordnung von 2 kg pro Ouadratzentimeter als treibende Kraft des Kühlmittels, der auch bei verhältnismäßig großen Wandreibungen der Flüssigkeit ausreicht, um eine genügende Umlaufgeschwindigkeit zu gewährleisten.For a 3000 revolutions per minute rotor that is about 0.8 in was found using water as a coolant and a temperature difference of 50 ° C between cooling pipe and return line, an overpressure of the order of magnitude of 2 kg per square centimeter as the driving force of the coolant, which is also at relatively large wall friction of the liquid is sufficient to achieve a sufficient speed of circulation to ensure.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Art der Förderung im Vergleich zu der durch Pumpen liegt darin, daß die Förderleistung selbsttätig mit dem Temperaturgefälle wächst, so daß es ausgeschlossen ist, daß sie bei Überlastungen der Maschine nicht ausreicht, was . bei der Förderung durch Pumpen möglich wäre.A major advantage of this type of delivery compared to that by pumping lies in the fact that the delivery rate increases automatically with the temperature gradient, so that it is impossible that it is insufficient when the machine is overloaded, what . would be possible when conveying by pumps.

Claims

Patent claims:

ι. Device for conveying the liquid coolant in the coolant circuit of rotors of electrical machines, in which, according to patent 619 520, the dry cooler with rotates, characterized in that the conveyance of the liquid coolant in the coolant circuit of the rotor due to differences of Centrifugal forces is caused.

2. Device according to claim 1, characterized characterized in that the difference in centrifugal forces promoting the liquid coolant caused by the temperature differences of the coolant within the return path.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that in the case of using several coolers on the rotor, the greater part of the effective recooling surface is arranged at one end of the rotor, so that the temperature gradient between the heating duct (m) and return line (fe ) are different at both ends of the rotor.

1 sheet of drawings