DE19716759A1

DE19716759A1 - Plate packet for electrical machines with cooling windows for fluid flow

Info

Publication number: DE19716759A1
Application number: DE19716759A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Struckmeier; Uwe Prof Dr Ing Fuessel
Original assignee: Struckmeier Antriebstechn GmbH
Current assignee: SYSTEM ANTRIEBSTECHNIK DRESDEN GMBH, 01189 DRESDEN
Priority date: 1997-04-12
Filing date: 1997-04-12
Publication date: 1998-10-22

Abstract

The plate packet has magnetic plates (2) which are stuck and/or clamped and/or welded together in fluid tight manner with cooling windows (3) which carry the fluid coolant flow directly. The plate packet is vacuum dried. The cooling windows have profiled surfaces to increase their surface areas. Several cooling windows can be arranged in each quadrant of the plate packet and separated by cooling webs (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket mit fluiddurchström ten Kühlfenstern für elektrische Maschinen, wie es bei spielsweise als Ständer für gehäuselose Drehstrommaschi nen, aber auch für Gleichstrommaschinen, Transformatoren oder Drosseln eingesetzt wird.The invention relates to a laminated core with a flow of fluid cooling windows for electrical machines, as is the case with for example as a stand for three-phase machines without a housing nen, but also for DC machines, transformers or chokes is used.

Die in elektrischen Maschinen entstehende Verlustwärme, bedingt hauptsächlich durch die in der Bewicklung ent stehenden Kupferverluste und die im ferromagnetischen Blechpaket entstehenden Eisenverluste, machen es häufig erforderlich, die Leistungsaufnahme und damit die Be triebsdaten der Maschine zu begrenzen, bevor die volle, aufgrund der entsprechenden Konstruktion und Baugröße mög liche Leistung erreicht ist, um die durch erhöhte Tempera turen bedingte Belastung der Maschinenbauteile, der Iso lierwerkstoffe und der Umgebung in tragbaren Grenzen zu halten.The heat loss generated in electrical machines, mainly due to the ent in the winding standing copper losses and those in ferromagnetic Sheet packets resulting iron losses, make it common required, the power consumption and thus the loading limit the machine's drive data before full, due to the corresponding construction and size possible performance is achieved by the increased tempera load on the machine components, the Iso materials and the environment within acceptable limits hold.

Um die Belastbarkeit der elektrischen Maschinen ohne gleichzeitigen Anstieg ihrer Arbeitstemperatur zu erhöhen, ist man deshalb bestrebt, ein leistungsfähiges Kühlsystem einzusetzen.To the resilience of electrical machines without increasing their working temperature at the same time, one is therefore striving to create a powerful cooling system to use.

Eine einfache, aber häufig nicht ausreichende Maßnahme be steht darin, die Außenseiten der Maschine zur Verbesserung der Wärmeabfuhr mit Kühlrippen zu versehen (DE 38 33 574 A1 ).A simple but often insufficient measure is to improve the outside of the machine heat dissipation to be provided with cooling fins (DE 38 33 574 A1 ).

Weiter ist es bekannt, durch flüssigkeitsdichte Gehäuse ein Kühlmittel, beispielsweise ein nicht aggressives Öl geringer Viskosität, zu pumpen, was allerdings bei rotie renden elektrischen Maschinen sehr komplizierte Konstruk tionen erfordert, die zudem recht unzuverlässig sind.It is also known through liquid-tight housing a coolant, such as a non-aggressive oil low viscosity, to pump, which however with rotie electrical machines are very complicated tion required, which are also quite unreliable.

Auch werden hohle elektrische Leiter eingesetzt, die wie derum als Leitungen für ein Kühlmittel dienen oder es wer den separate Kühlmittelleitungen vorgesehen.Hollow electrical conductors are used, which like therefore serve as lines for a coolant or who the separate coolant lines provided.

Aus der DE 195 10 018 C2 ist ein Elektromotor oder Genera tor mit einem runden Ständerblechpaket und einem im wesent lichen quadratischen Gehäuse bekannt, wobei der Leerraum zwischen Gehäusewand und Ständerblechpaket bis in die Ge häuseecken hinein mit Kühlrohren ausgefüllt ist, durch die ein Kühlmedium strömt. Die zahlreichen Kühlrohre und ihre Verbindungen untereinander verteuern die Maschine erheb lich und erhöhen deren Gewicht. Außerdem kann der Wärme übergang vom Ständerblechpaket über die Luftzwischenräume und das Leitungsmaterial auf das Kühlmedium nicht zufrie denstellen, insbesondere zu den Gehäuseecken hin nimmt der Wirkungsgrad der Kühlung mangels Wärmetransport dorthin stark ab.From DE 195 10 018 C2 is an electric motor or genera gate with a round stator core and one in essence Lichen square housing known, the empty space between housing wall and stator core up to the Ge corner of the house is filled with cooling pipes through which a cooling medium flows. The numerous cooling pipes and their Connections to each other make the machine more expensive Lich and increase their weight. It can also heat transition from the stator core to the air gaps and did not freeze the pipe material onto the cooling medium positions, especially towards the corners of the housing Efficiency of cooling there due to lack of heat transport strongly.

Aus der DE 29 13 972 A1 ist eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine bekannt, bei der die Druckplatten auf der dem Ständerblechpaket zugewandten Oberfläche querver laufende Aussparungen enthalten, die durch eingeschweißte Deckplatten verschlossen sind und von Kühlflüssigkeit durchströmt werden. Dadurch ist zwar ein guter Wärmeüber gang von den Druckplatten zur Kühlflüssigkeit erreicht, jedoch ist die Kühlung auf die äußeren Druckplatten be schränkt. Außerdem schwächen die eingearbeiteten Kanäle den Querschnitt der Druckplatten, weshalb diese entweder sehr kräftig oder aber aus sehr hochwertigem und damit teuerem Stahl, beispielsweise Chromnickelstahl, herge stellt werden müssen.DE 29 13 972 A1 describes a liquid-cooled one known electrical machine in which the pressure plates on transverse to the surface facing the stator core running recesses included by welded Cover plates are closed and from coolant be flowed through. This is a good heat transfer reached from the pressure plates to the coolant, however, cooling is on the outer pressure plates limits. In addition, the incorporated channels weaken the cross section of the pressure plates, which is why either very strong or of very high quality and therefore expensive steel, for example chrome nickel steel must be put.

Ferner sind axiale und zum Teil gerippte Kühlkanäle in den Eckfenstern etwa quadratischer Blechschnitte für Fremdbe lüftung bekannt, die die Kühlwirkung erhöhen, ohne den magnetischen Fluß merklich zu behindern (EP 0 145 903 A1, EP 0 254 930 A1, EP 0 726 635 A1, DE 92 18 066 U1). Aller dings dient als Kühlmedium ausschließlich Kühlluft, weil die durch Zuganker o. ä. zu einem Blechpaket verspannten Bleche ohne zusätzliche Maßnahmen feine Haarspalte nicht sicher verhindern können, die durch Rauheit, Oberflächen fehler, Blechverwerfungen, Dickenabweichungen, Isolier schichtabweichungen, Staub- und Ölpartikel oder Stanzgrat bedingt sind. Ferner bilden sich durch die punktförmige Verspannung zwischen den einzelnen Blechlamellen zusätzli che Spalte, die über Kapillarwirkung Kühlflüssigkeit auf nehmen würden, was zur Korrosion im Innern des Blechpakets und der Spannbolzen führen würde oder gar zu Schäden an der Isolierung, an Lagern rotierender Teile usw. Im Be trieb sind die Blechpakete zudem elektromagnetischen und mechanischen Kräften und Vibrationen ausgesetzt, die zu einem teilweisen oder vollständigen Vorspannungsverlust der Spannbolzen durch das Setzen der Bleche führen können und so die Funktionsfähigkeit der elektrischen Maschine gefährden.Furthermore, axial and partially ribbed cooling channels in the Corner windows of roughly square sheet metal cuts for third parties ventilation known to increase the cooling effect without the to significantly hinder magnetic flux (EP 0 145 903 A1, EP 0 254 930 A1, EP 0 726 635 A1, DE 92 18 066 U1). Everything However, cooling air is used exclusively as cooling air because which are braced by tie rods or the like to form a laminated core Do not sheet fine hair gaps without additional measures can safely prevent that due to roughness, surfaces defects, sheet warping, thickness deviations, insulation layer deviations, dust and oil particles or punch burr are conditional. Furthermore, the punctiform form Additional tension between the individual sheet metal lamellae che column that is based on capillary coolant would take what would lead to corrosion inside the laminated core and the clamping bolt would lead to or even damage insulation, bearings of rotating parts, etc. In the Be The sheet metal packages are also electromagnetic and exposed to mechanical forces and vibrations a partial or total loss of preload the clamping bolt can guide through the placement of the sheets and so the functionality of the electrical machine endanger.

An sich ermöglicht die letztgenannte konstruktive Ausbil dung in vorteilhafter Weise eine Kühlung nahe dem Entste hungsort der Wärme, jedoch sind für eine signifikante Ver besserung der Kühlung starke Kühlgebläse notwendig, da Luft ein sehr schlechter Wärmeträger und Wärmetauscher ist.In itself, the latter allows constructive training dung advantageously cooling near the source location of the heat, however, for a significant ver better cooling strong cooling fans necessary because Air is a very poor heat transfer medium and heat exchanger is.

Weiter wird in der DE 41 07 399 A1 eine Vorrichtung zur elektrodynamischen Energieumwandlung beschrieben, bei der ein aus Dynamoblechen aufgebauter runder Stator ebenfalls als ein tragendes Teil ausgebildet ist und an seiner Kreis peripherie axiale Aussparungen aufweist, durch die Kühl flüssigkeit führende Kühlleitungen gehen. Dadurch entfällt nicht nur der Bau eines separaten Gehäuses, sondern es wird auch durch die Flüssigkeitskühlung eine wirksame Ein flußnahme auf die Temperatur des Stators und damit eine Abführung eines wesentlichen Anteils der entstehenden Wär me aus der unmittelbaren Umgebung deren Entstehung er reicht. Nachteilig ist wiederum der zusätzliche Aufwand für die Kühlrohre und der mehrfach unterbrochene Wärmefluß vom Ständerblechpaket über die Luft und die im Vergleich zum Rohrquerschnitt minimierte Rohroberfläche bis zur Kühlflüssigkeit. Die Kühlrohre müssen sorgfältig nach dem Verspannen des Blechpakets mittels Zugstangen in Segmenten in die Kanäle eingeschoben und mit Hilfe von äußeren Um lenkbögen miteinander aufwendig verbunden werden. Außerdem müssen sie zur Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen den Blechlamellen elektrisch isoliert sein. Gute elektrische Isolatoren sind zumeist auch gute Wärmeisolatoren, weshalb dem Wärmeübergang zusätzlich Wärmewiderstand entgegenge setzt wird.DE 41 07 399 A1 describes a device for Electrodynamic energy conversion described in the also a round stator made of dynamo sheets is designed as a load-bearing part and on its circle has peripheral axial recesses through the cooling liquid-carrying cooling lines. This eliminates not just building a separate case, but it also becomes an effective one through liquid cooling flow to the temperature of the stator and thus a Removal of a significant proportion of the heat generated me from the immediate vicinity the origin of which he enough. Again, the additional effort is disadvantageous for the cooling pipes and the repeatedly interrupted heat flow from the stator core over the air and in comparison pipe surface minimized to pipe cross-section up to Coolant. The cooling pipes must be carefully checked according to the Clamping the laminated core in segments using tie rods inserted into the channels and with the help of external um steering arches are connected with each other in a complex manner. Furthermore to avoid short circuits between the Metal fins should be electrically insulated. Good electrical Insulators are usually also good heat insulators, which is why the heat transfer additional heat resistance is set.

Pakete aus geblechtem ferromagnetischen Material werden für gewöhnlich genietet, verspannt oder auch mit Schweiß raupen festgelegt. Auch ist es an sich bekannt, Magnetble che deckungsgleich miteinander zu verkleben, jedoch wird hiermit der Zweck erfüllt, die Technologie zur Herstellung geblechter Pakete zu vereinfachen und/oder gleichzeitig mit dem Verbinden der Bleche eine Isolation zwischen den Einzelblechen herzustellen, um die Wirbelstromverluste zu senken und/oder das gefürchtete Magnetbrummen zu dämpfen (DE 28 47 988 A1, DE 30 12 320 A1, DE 31 10 339 A1, DE 33 33 155 A1 , DE 34 14 113 A1, DE 36 27 890 A1).Packages are made of laminated ferromagnetic material usually riveted, tight or with sweat caterpillars set. It is also known per se, Magnetble glue congruently with each other, however hereby fulfills the purpose of manufacturing technology to simplify laminated packages and / or at the same time with the connection of the sheets an insulation between the Manufacture single sheets to reduce the eddy current losses lower and / or dampen the dreaded magnetic hum (DE 28 47 988 A1, DE 30 12 320 A1, DE 31 10 339 A1, DE 33 33 155 A1 , DE 34 14 113 A1, DE 36 27 890 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine mit hoher Leistungsdichte infolge hoher Effekti vität der Wärmeabfuhr unmittelbar aus dem Innern zu schaf fen, die betriebssicher, einfach und kostengünstig im Auf bau ist. Ein bevorzugtes Anwendungsfeld soll die axiale Innenkühlung des Ständerblechpakets einer gehäuselosen, rotierenden Maschine sein. The invention has for its object an electrical Machine with high power density due to high effects vity of heat dissipation directly from inside fen that is reliable, simple and inexpensive to open is construction. A preferred field of application is axial Internal cooling of the stator core of a housingless, rotating machine.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angege benen Merkmale. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen zei gen die Unteransprüche auf.This object is achieved by the specified in claim 1 characteristics. Further advantageous embodiments zei on the subclaims.

Die Verwendung der Kühlfenster in etwa quadratischen Sta torblechen gehäuseloser elektrischer Maschinen zur unmit telbaren Führung einer Kühlflüssigkeit zeitigt überra schend gute Kühleffekte gegenüber Anordnungen mit Luftküh lung oder Anordnungen mit innerhalb des Blechpakets einge betteten Kühlmittelleitungen.The use of the cooling window in roughly square sta door panels of houseless electrical machines for immediate The guidable guidance of a coolant is surprising extremely good cooling effects compared to arrangements with air cooling ment or arrangements with within the laminated core embedded coolant lines.

Zum einen wird der Wärmeübergang wesentlich verbessert, da jegliche Luftspalt - Luft ist bekanntlich ein sehr guter Wärmeisolator - zwischen dem Blechpaket und der Kühlflüs sigkeit wegfällt. Nach der Erfindung kühlt die Kühlflüs sigkeit durch direktes Bespülen das Blechpaket. Der direk te Wärmetausch vom Blechpaket auf eine Kühlflüssigkeit ist wesentlich größer als auf ein Kühlgas. Zum anderen kann durch geeignete Profilierung der Kühlkanäle die Wärmetau scheroberfläche gegenüber einem glatten Rohr nahezu belie big erhöht werden. Rippen in Kühlkanälen der Eckbereiche von Magnetblechen eines Ständers sind zwar an sich auch schon bekannt, jedoch nur für Zwangslüftung, nicht zur Führung einer Kühlflüssigkeit.On the one hand, the heat transfer is significantly improved because any air gap - air is known to be a very good one Thermal insulator - between the laminated core and the cooling flows liquidity disappears. According to the invention, the cooling rivers cool by flushing the sheet metal package. The direct te heat exchange from the laminated core to a coolant much larger than on a cooling gas. On the other hand through appropriate profiling of the cooling channels, the heat build-up shear surface almost equal to a smooth pipe big be increased. Ribs in the cooling channels of the corner areas of magnetic sheets of a stand are also in themselves already known, but only for forced ventilation, not for Management of a coolant.

Infolge des Wegfalls der Bohrungen für die Spannbolzen bzw. Zuganker bei ausschließlich geklebten Blechpaketen oder geklebten und randseitig verschweißten Blechpaketen kann die Wärmeaustauschfläche nicht nur im eigentlichen Eckbereich, sondern über den gesamten Außenbereich jedes Quadranten des Magnetblechs bei gleichem wirksamen Eisen querschnitt vergrößert werden. Die Verlustwärme kann un mittelbar aus dem Blechpaket über die Kühlflüssigkeit ab geführt werden. Indem Kühlflüssigkeit eine erheblich höhe re Wärmeabfuhrkapazität hat als ein Kühlgas, wird die Küh lung besonders effektiv. Bei gleichem Kühlfensterquer schnitt vergrößert sich bei rohrloser Kühlflüssigkeitsfüh rung weiterhin der Kühlflächenquerschnitt auch als solcher und damit der Kühlmitteldurchsatz bei gleicher Strömungs geschwindigkeit des Kühlmittels infolge Wegfall der Rohr wandungen zur Führung der Kühlflüssigkeit. Bei einem ver klebten Blechpaket verbessert sich zusätzlich der Wärme transport vom Wärmeentstehungsort zum Wärmeabfuhrort ge genüber einem rein verspannten Blechpaket, da ein Kleber immer noch eine bedeutend bessere Wärmeleitfähigkeit als Luft besitzt.As a result of the omission of the holes for the clamping bolts or tie rods for exclusively glued metal packages or glued and welded sheet metal packages the heat exchange surface can not only in the actual Corner area, but over the entire outdoor area of each Quadrants of the magnetic sheet with the same effective iron cross section can be enlarged. The heat loss can un indirectly from the laminated core via the coolant be performed. By adding a significant amount of coolant re heat dissipation capacity as a cooling gas, the cooling particularly effective. With the same cooling window cross cut increases with pipe-less coolant flow the cooling surface cross section as such and thus the coolant throughput with the same flow speed of the coolant due to the elimination of the pipe walls for guiding the coolant. With a ver glued laminated core also improves the heat transport from the heat source to the heat dissipation location compared to a purely strained sheet metal package, since an adhesive still a significantly better thermal conductivity than Owns air.

Als weitere positive Effekte für den Maschinenbau wären bei verklebten Blechpaketen zu nennen, daß sich keine Spannbolzen mehr in der Magnetflußzone befinden, wodurch sich die magnetische Flußbildung verbessert, die Verluste im Wirkungsgrad sinken sowie Kurzschlüsse zwischen den Magnetblechen durch Spannbolzen ausgeschlossen sind.Other positive effects for mechanical engineering would be to mention with glued laminated cores that there are none Clamping bolts are located more in the magnetic flux zone, which means the magnetic flux formation improves, the losses decrease in efficiency as well as short circuits between the Magnetic sheets are excluded by clamping bolts.

Letztlich entstehen durch die direkte Kühlflüssigkeitsfüh rung Kostenvorteile durch den Wegfall der für gewöhnlich aus Kupfer bestehenden Kühlleitungen und deren sichere Be festigung in und an der Maschine und dem Wegfall der all seitig sehr sorgfältig zu isolierenden Spannbolzen.Ultimately, direct coolant flow results cost advantages by eliminating the usually copper cooling lines and their safe loading consolidation in and on the machine and the elimination of all clamping pins to be insulated very carefully.

Die Erfindung eignet sich deshalb vorwiegend zur Herstel lung sehr leistungsfähiger elektrischer Maschinen mit gu ter Leistungsdichte, hohem Wirkungsgrad und hoher Be triebssicherheit.The invention is therefore primarily suitable for manufacturing very powerful electrical machines with gu ter power density, high efficiency and high loading drive safety.

Um insbesondere bei ausschließlich vernieteten, verspann ten oder verschweißten Blechpaketen, aber auch bei ver klebten Blechpaketen eine absolute Fluiddichtigkeit zu garantieren, wird das gefügte Blechpaket anschließend sorgfältig vakuumgetränkt. Die Tränkung eines bewickelten Blechpakets zur Verbesserung der elektrischen Isolation ist ohnehin üblich. To brace especially when riveted exclusively ten or welded sheet metal packages, but also with ver glued to laminated cores an absolute fluid tightness guarantee, the joined sheet metal package is then carefully vacuum-soaked. The impregnation of a wounded Sheet packs to improve electrical insulation is common anyway.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Kühlfenster in jedem Quadranten des Magnetblechs angeord net, die durch Kühlstege voneinander getrennt sind.In an advantageous embodiment of the invention, there are several Cooling windows arranged in each quadrant of the magnetic sheet net, which are separated from each other by cooling bars.

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 Kühlflüssig keitsstrom in den Kühlkanälen merklich zu beeinträchtigen.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 coolant noticeably impair the flow in the cooling channels.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung nimmt der mittlere Querschnitt der Kühlstege in Richtung Außenrand ab, wo durch das zur Verfügung stehende Eisen bis in die Ecken hinein optimal zur Wärmeabführung herangezogen wird, indem das Wärmegefälle zwischen dem der Verlustwärmequelle nahen Bereich und dem Rand des Blechpakets klein gehalten wird.According to a development of the invention, the middle one Cross section of the cooling webs towards the outer edge, where through the available iron to the corners is optimally used for heat dissipation by the heat gradient between that near the heat loss source Area and the edge of the laminated core is kept small.

Sind nach einer weiteren Ausbildung die Kühlstege in etwa radialer Richtung bis zum Blechrand langgestreckt, so trägt diese Maßnahme in vorteilhafter Weise der von der Wärmequelle vorzugsweise strahlenförmig verlaufenden Wär mestromleitung Rechnung.After further training, the cooling bars are approximately elongated in the radial direction up to the edge of the sheet metal, see above this measure bears in an advantageous manner that of Heat source preferably radiating heat mestromleitung bill.

Die Deckplatten auf der dem Blechpaket zugewandten Ober fläche können in Fortbildung der Erfindung kanalartig der artig ausgearbeitet sein, daß sie Verbindungspassagen zwi schen den axialen Kühlkanälen, Zuführ- und/oder Abführpas sagen bilden, wodurch zusätzliche äußere Kühlleitungen weitgehend entfallen.The cover plates on the upper facing the laminated core surface can be channel-like in a further development of the invention be elaborated that they passages between the axial cooling channels, feed and / or discharge pass say form, creating additional external cooling lines largely eliminated.

Nach einer bevorzugten Anwendung ist das Blechpaket als Statorblechpaket einer gehäuselosen Drehstrommaschine ein gesetzt, wobei die Deckplatten die üblichen Druckplatten ersetzen.According to a preferred application, the laminated core is as Stator laminated core of a caseless three-phase machine set, the cover plates the usual pressure plates replace.

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 zeigt einen symmetrischen Quadrant eines Magnet blechs für den Ständer einer Drehstrommaschine, Fig. 1 shows a symmetrical quadrant of a magnetic plate for the stator of a rotary electric machine,

Fig. 2 die symmetrische Hälfte eines verklebten Blechpa kets einschließlich einer weitergebildeten Deck platte im Schnitt A-A nach Fig. 1. Fig. 2 shows the symmetrical half of a glued Blechpa kets including a further developed cover plate in section AA of FIG. 1st

Fig. 3 einen Quadranten nach Fig. 1 mit sich zum Außenrand trapezförmiger Kühlstegverjüngung. FIG. 3 shows a quadrant according to FIG. 1 with a tapered cooling web taper towards the outer edge.

In den Außenbereich eines Quadranten 1 eines im wesentli chen quadratischen Magnetblechs 2 sind an sich bekannte Kühlfenster 3 so ausgestanzt, daß sich zwischen ihnen Kühlstege 4 in etwa radialer Richtung bis zum Randbereich des Magnetblechs 2 erstrecken. Sobald die Magnetbleche 2 vollflächig und deckungsgleich z. B. durch Verkleben gefügt sind, bilden die Kühlfenster 3, jeweils fluchtend, in ih rer Gesamtheit die Kühlkanäle und die Kühlstege 4 die Kühlrippen. Gegebenenfalls wird durch sorgfältiges Vakuum tränken des Blechpakets die Fluiddichtigkeit verbessert oder überhaupt dauerhaft sichergestellt. Durch die Kühlkanäle wird im Betrieb der Maschine eine Kühlflüssig keit mit hoher Wärmetragfähigkeit geführt. Geeignete Kühl flüssigkeiten sind beispielsweise aus dem Transformatoren bau hinreichen bekannt.In the outer region of a quadrant 1 of a square magnetic sheet 2 in wesentli known cooling windows 3 are punched out so that cooling webs 4 extend between them in an approximately radial direction to the edge region of the magnetic sheet 2 . As soon as the magnetic sheets 2 overlap and congruent z. B. are joined by gluing, the cooling windows 3 , each aligned, in their entirety the cooling channels and the cooling webs 4, the cooling fins. If necessary, the fluid tightness is improved or even permanently ensured by carefully vacuuming the sheet stack. Through the cooling channels, a cooling liquid with high heat transfer capacity is guided during machine operation. Suitable cooling liquids are well known for example from the construction of transformers.

Die Kühlfenster 3 bzw. die Kühlstege 4, was auf das glei che kommt, können durch ein Noppenprofil 5 o. ä. beliebig oberflächenvergrößert sein. Das Noppenprofil 5 läuft über die gesamte Länge der Kühlstege 4, wodurch sich insgesamt ein hervorragender Wärmetausch zwischen den untereinander verklebten Magnetblechen 2 und der Kühlflüssigkeit ergibt.The cooling window 3 or the cooling webs 4 , which comes to the same surface, can be enlarged as desired by a knob profile 5 or the like. The knob profile 5 runs over the entire length of the cooling webs 4 , resulting overall in an excellent heat exchange between the mutually bonded magnetic sheets 2 and the cooling liquid.

In Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch ein Blechpaket schema tisch dargestellt. In Fig. 2 a partial section through a laminated core is shown schematically.

Die Magnetbleche 2 sind zu einem Blechpaket 6, beispiels weise einem Ständer, vollflächig verklebt. Hierzu können die Magnetbleche 2 vorab einseitig oder zweiseitig mit ei nem aushärtbaren Klebstoff 7 beschichtet sein, der in flüssiger Form als Film auf die zu verklebenden Flächen aufgebracht wird und bei Raumtemperatur vorgetrocknet ist. Beispielsweise eignet sich hierzu ein Harz-Härter-System auf Basis eines kalt anhärtenden Epoxidharzes. Ebenso kann der Kleber auch in eine Stützmatte eingebettet sein, mit der mindestens eine Blechseite belegt ist. Durch das Ver pressen der Magnetbleche 2 bzw. des Blechpaketes 6 unter hohem Druck und gleichzeitiger Erwärmung bis auf die Aus härtetemperatur findet nach dem Erweichen und Aushärten des Klebstoffs 7 das ganzflächige Verkleben statt. Da die Klebstoffschicht vollflächig aufgetragen werden muß, um Kapillaren zu vermeiden, erübrigen sich in vorteilhafter Weise die sonst erforderlichen einseitigen Isolierlackbe schichtungen der Magnetbleche 2 zur Verhinderung ihrer metallischen Berührung untereinander sowie ggf. die Durch brüche für die Spannbolzen und die Spannbolzen selbst.The magnetic sheets 2 are glued over their entire surface to a sheet stack 6 , for example a stand. For this purpose, the magnetic sheets 2 can be coated on one side or on both sides with a curable adhesive 7 , which is applied in liquid form as a film to the surfaces to be bonded and is predried at room temperature. For example, a resin-hardener system based on a cold-curing epoxy resin is suitable for this. Likewise, the adhesive can also be embedded in a support mat with which at least one sheet side is covered. By pressing the magnetic sheets 2 or the laminated core 6 under high pressure and at the same time heating up to the curing temperature, after the softening and curing of the adhesive 7, the entire surface bonding takes place. Since the adhesive layer must be applied over the entire surface in order to avoid capillaries, the otherwise necessary one-sided insulating varnish coatings of the magnetic sheets 2 to prevent their metallic contact with one another and, if appropriate, the breakthroughs for the clamping bolts and the clamping bolts themselves are advantageously unnecessary.

Auch die Deckplatte 8 ist mit dem übrigen Blechpaket 6 verklebt. Sie muß im Gegensatz zu den üblichen hochfesten Druckplatten keine Spannkräfte aufnehmen, da die Magnet bleche 2 ja bereits fest miteinander verbunden sind, son dern in erster Linie die Maschine vor mechanischer Beschä digung schützen. In Weiterbildung der Erfindung sind in die Innenseiten der Deckplatten 8 offene Kanäle einge bracht, die beim Verkleben mit dem übrigen Ständerblechpa ket 6 geschlossen werden und so Verbindungspassagen 9 für die Kühlkanäle 10 je einer Seite bilden können. Über einen Stutzen 11 ist dann der Anschluß von bzw. zu einer Pumpe für den Durchsatz der Kühlflüssigkeit durch die Kühlkanäle 10 sehr einfach realisierbar. Die Außenseiten der Deck platten 8 können in bekannter Weise nicht näher darge stellte Kühlrippen tragen. The cover plate 8 is also glued to the remaining laminated core 6 . In contrast to the usual high-strength printing plates, they do not have to absorb any clamping forces, since the magnetic plates 2 are already firmly connected to one another, but primarily protect the machine from mechanical damage. In a further development of the invention, 8 open channels are introduced into the inner sides of the cover plates, which are closed when glued to the rest of the Ständerblechpa ket 6 and can thus form connecting passages 9 for the cooling channels 10 on each side. The connection from or to a pump for the throughput of the cooling liquid through the cooling channels 10 can then be implemented very easily via a connecting piece 11 . The outer sides of the deck plates 8 can carry cooling fins not shown Darge in a known manner.

Fig. 3 zeigt einen Quadranten eines Ständerblechs, bei dem die Kühlstege 4 zur Verbesserung der Wärmeleitung in den Eckbereich sich trapezförmig zum Rand hin verjüngen. Außer dem sind Durchbrüche 12 für Spannbolzen dargestellt, mit denen das Blechpaket zusätzlich oder gegebenenfalls allein verspannt wird, wobei letztere Fügemethode zumeist ein sorgfältiges Tränken des gesamten Blechpakets nach sich ziehen wird. Fig. 3 shows a quadrant of a stand plate, in which the cooling webs 4 taper in a trapezoidal shape towards the edge to improve the heat conduction in the corner region. In addition, openings 12 for clamping bolts are shown, with which the laminated core is additionally or optionally braced alone, the latter joining method usually requiring careful soaking of the entire laminated core.

Reference list

11

Quadrant eines Blechs
Quadrant of a sheet

22nd

Magnetblech
Magnetic sheet

33rd

Kühlfenster
Cooling window

44th

Kühlsteg
Cooling bar

55

Noppenprofil
Knob profile

66

Blechpaket
Sheet pack

77

Kleberschicht
Adhesive layer

88th

Deckplatte
Cover plate

99

Verbindungspassage
Connecting passage

1010th

Kühlkanal
Cooling channel

1111

Stutzen
Support

1212th

Durchbruch
breakthrough

Claims

1. laminated core with fluid-flowed cooling windows for elec trical machines, such as generators, motors, transformers or chokes, characterized in that the laminated core ( 6 ) is fluid-tight from the entire surface of the magnetic sheets ( 2 ) and / or braced or welded magnetic sheets ( 2 ) 2 ) is joined and the cooling windows ( 3 ) immediately carry a cooling liquid.

2. lamination stack according to claim 1, characterized in that the laminated core is vacuum-impregnated in a fluid-tight manner.

3. lamination stack according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling windows ( 3 ) are surface-enlarging profi liert.

4. laminated core according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of cooling windows ( 3 ) in each quadrant ( 1 ) of a magnetic sheet ( 2 ) are arranged, which are separated from one another by cooling webs ( 4 ).

5. laminated core according to claim 4, characterized in that the cooling webs ( 4 ) extend in approximately the radial direction to immediately the outer edge of the magnetic sheets ( 2 ).

6. laminated core according to claim 4 or 5, characterized in that the cross-sectional area of the cooling webs ( 4 ) decreases in Rich direction outer edge.

7. laminated core according to one or more of the preceding claims, characterized in that cover plates ( 8 ) on the surface of the laminated core ( 6 ) facing surface are designed such that they connecting passages ( 9 ) between the axial cooling channels ( 10 ), feed and / or form laxative passages.

8. laminated core according to one or more of the preceding claims, characterized in that the laminated core ( 6 ) is a stator laminated core of a housingless, rotating electrical machine.