Einrichtung zur Belüftung von Induktionsmotoren. Sollen Drehstrom-Induktionsmotoren, und zwar insbesondere Drehstromkurzschlussläu- fermotoren für Vollastanlauf verwendet wer den, so ist eine gute Belüftung der Motoren unerlässlich, um die infolge des hohen An laufstromes entstehende Stromwärme gut abzuführen und die Wicklung vor Über lastung zu schützen. Zur Belüftung der Mo toren werden vielfach nur auf der Motor welle sitzende Lüfter verwendet, die jedoch erst dann einen zur Kühlung hinreichenden Luftstrom hervorrufen können, wenn der Läu- f6i- die volle Drehzahl hat.
Dient aber der Motor zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit schwerem Anlauf und langer Anlaufzeit, so kann die durch den hohen Anlaufstrom entstehen-Je starke Stromwärme durch die auf der Motorwelle sitzenden Lüfter nicht genügend abgeführt werden, da diese bei der geringen, während der Anlaufzeit herr schenden Drehzahl keinen genügend starken Luftstrom erzeugen können. Infolgedessen konnten bisher normale Kurzschlussläufer- motoren <B>für</B> derartige schwierige Anlaufver hältnisse nicht verwendet werden.
Die Erfindung ermöglicht nuri eine gute Kühlung des Motors auch bei geringen Läuferdrebzahleii, so dass die durch den An laufstrom hervorgerufene starke Stromwärme ohne Schaden für den Motor gut abgeführt werden kann.
Dies wird gemäss der Erfin dung dadurch erreicht, dass der Lüfter auf der Motorwelle drehbar angeordnet und zweckmässigerweise so ausgebildet ist, dass ei, durch das Ständerfeld des Motors unab hängig von der Läuferdrehzplll sofort eine hohe Drehzahl ei-hält. Da der Lüfter infolgedessen sofort beim Einschalten des;
Motors annähernd seine synchrone Dreh zahl erreicht, so vermag er sofort einen starken Luftstrom zu erzeugen, der den Mo tor gut kühlt, und die durch den hoben Aii- laufstrom entwickelte Stromwärme gut ab führt, Damit der Lüfter gegenüber deni Motorläufer bei schwächer werdendeai Stän- derstreufeld in der- Drehzahl nicht zurück bleibt, wird ei-, zweckmässig durch eine Rutschkupplung oder dergleichen, in solcher Weise init der Läuferwelle des Motors ge kuppelt, dass er sieh nur in einer bestimmten Richtung relativ zum Läufer bewegen kann,
und bei grösserer Läuferdrelizahl von diesem unmittelbar mitgenommen wird, während er an einer Relativbewegung in umgekehrter Richtung gehindert wird. Die hierzu ver wendete Kupplung kann mit einem Ge- sperre oder einer andern an sich bekannten Einrichtung versehen sein, In der Abbildung sind verschiedene Aus führungsbeispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt. Bei der in Abbildung<B>1</B> darge stellten Ausführungsform ist auf der Motor welle<B>11</B> die Nabe 12 des Lüfters drehbar gelagert.
Die Flügel<B>13</B> des Lüfters bestehen aus Eisen oder einem andern magnetischen Baustoff und sind dein Streufeld der Stäri- derwicklung <B>15</B> ausgesetzt. Auf der 111otor- welle <B>11</B> ist ein Ring<B>16</B> angeordnet, der auf der dem Lüfter 1.23 <B>13</B> zugewendeten Seite mit einer als Gesperre dienenden Ver zahnung versehen ist, während die Nabe 12 des Lüfters 12,<B>13</B> ebenfalls mit einer ent sprechenden Verzahnung versehen ist.
Das hierdurch gebildete Gesperre wirkt hierbei in solcher Weise, dass der Lüfter 12,<B>13</B> relativ zum Läufer<B>17</B> sich nur in einer be stimmten Richtung bewegen kann, so dass er, falls der Motor nach Durchlaufen der Anlaufzeit seine normale Drehzahl erreicht hat, von der Läuferwelle<B>11</B> mitgenommen wird. Beim Einschalten des Motors wirkt das Streufeld infolgedessen unmittelbar auf die Lüfterflügel <B>13</B> ein, so dass diese iofort eine hohe Drehzahl erhalten.
Genügt d:e Ausbildung der<B>Flügel</B> nicht. um eine sichere Mitnahme des Lüfters zu erreichen, so können, wie Abbildung 2 zeigt, die Lüftei-flügel <B>13</B> an ihrer der Ständerwick- lung zugewendeten Seite mit einem Ring 20 a-us Eisen oder einem andern magnetischen Baustoff versehen sein, wodurch die Einwir kung des Ständerstreufeldes auf dem Lüfter wesentlich verstärkt wird.
In beiden Fällen ist der Ständer 14 und Läufer<B>15</B> des Mo tors hierbei in an sieh bekannter Weise ausgebildet, wobei letzterer mit einem ein fachen oder doppelten Käfig versehen, ein sogenannter Wirbelstromläufer oder atieli ein Schleifringläufer sein kann.
Um die Einwirkung des Ständerstreu- foldes auf den Lüfter zu verstärken, kann wie die Abbildung<B>3</B> zeigt, auf der Nabe des Lüfters<B>30</B> ein besonderes, mit Wirbel- stromstäben <B>31</B> versellenes Blechpaket<B>32</B> befestigt werden, während das Ständerblech- paket <B>33</B> an seinen Stirnseiten mit einem zusätzlichen Bleobpael,-et 34 versehen ist, das einen achsialen Abstand von dem Haupt- ständerblechpaket <B>33</B> aufweist,
aber ebenfalls von der Ständerwicklung <B>35</B> durchsetzt ist. Das auf der Lüfternabe sitzende Blechpaket <B>32</B> wirkt in Verbindung mit dem ihm ent sprechenden Teil des Ständerblechpaketes 34 als selbständiger Motor, so dass der Lüfter <B>30</B> beim Einschalten des Motors infolgedes sen sofort auf die normale synchrone Dreh zahl hochfährt, unabhängig von der Dreh zahl des Läufers<B>36.</B> Um die Relativbewe gung des Lüfters<B>30</B> gegen den Läufer<B>36</B> nur in einer einzigen Richtung zu ermög lichen und in der entgegengesetzten Richtung zu sperren, ist auf der Motorwelle ein mit einer Sperrung versehener Ring<B>37</B> ange ordnet,
der in eine entsprechende Ausbildung der Nabe des Lüfters<B>30</B> eingreift.
Ausser für Drelistroni-Kurzschlussläufer- inotoren eignet sieh die Erfindung besonders auch für Schleifringläufermotoren, da bei diesen besonders bei längeren Anlaufzeiten ebenfalls hohe Anlaufströme auftreten, die die Wicklung ohne eine zusätzlicheKühlung gefährden würden. Auch hat die Erfindung Bedeutung für Motoren mit Drehzahlregelung, da die drehbar auf der Motorwelle sitzenden Lüfter bei Verringerung der Motordrehzahlen stets ihre normale, durch das Ständerdreh- feld bedingte, annähernd synchrone Drehzahl behalten.
In den in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen ist auf den beiden Stirnseiten des Ständers<B>je</B> ein Lüfter an geordnet, wie dies bei den normalen Motoren üblich ist. Man kann aber auch, falls der Alotor eine geringere Anlaufzeit hat, mit nur einem einzigen Lüfter auskommen.
In inanchen Fällen kann es zweckmässig sein, den mit den Lüfterflügeln verbundenen Eisenring, statt wie in den Abbildungen dargestellt, ungeteilt auszubilden, diesen mit Polzacken zu versehen, um die Einwirkung des Ständerdrehfeldes zu verstärken. Dies ist besonders bei grösserer Streuung des Ständerfeldes zweckmässig.
Device for ventilation of induction motors. If three-phase induction motors, especially three-phase short-circuit motors, are to be used for full-load starting, the motors must be well ventilated in order to dissipate the heat generated by the high starting current and to protect the winding from overload. To ventilate the motors, only fans located on the motor shaft are often used, but these can only generate an air flow sufficient for cooling when the rotor is at full speed.
If, however, the motor is used to drive machines with a difficult start-up and long start-up time, the high current heat generated by the high start-up current may not be sufficiently dissipated by the fans on the motor shaft, as these are prevalent during the start-up time Speed cannot generate a sufficiently strong air flow. As a result, normal squirrel cage motors <B> for </B> such difficult starting conditions could not be used up to now.
The invention only enables good cooling of the motor even with a low number of rotors, so that the strong current heat caused by the starting current can be dissipated well without damage to the motor.
According to the invention, this is achieved in that the fan is rotatably arranged on the motor shaft and is expediently designed in such a way that the stator field of the motor immediately maintains a high speed regardless of the rotor speed. Since the fan as a result immediately when switching on the;
When the motor has almost reached its synchronous speed, it is able to immediately generate a strong air flow that cools the motor well and dissipates the heat generated by the increased oil flow, so that the fan compared to the motor rotor when the stator becomes weaker. the stray field in which the speed is not left behind is coupled to the rotor shaft of the motor in such a way that it can only move in a certain direction relative to the rotor, expediently by a slip clutch or the like,
and if there is a larger number of runners, it is immediately carried along by the latter, while it is prevented from moving in the opposite direction. The coupling used for this purpose can be provided with a lock or some other device known per se. In the figure, various exemplary embodiments of the invention are shown in section. In the embodiment shown in Figure 1, the hub 12 of the fan is rotatably mounted on the motor shaft 11.
The blades <B> 13 </B> of the fan are made of iron or another magnetic building material and are exposed to the stray field of the strength winding <B> 15 </B>. A ring <B> 16 </B> is arranged on the 111otor shaft <B> 11 </B>, which is provided with a toothing serving as a locking mechanism on the side facing the fan 1.23 <B> 13 </B> is, while the hub 12 of the fan 12, <B> 13 </B> is also provided with a corresponding toothing.
The lock formed in this way acts in such a way that the fan 12, <B> 13 </B> can only move in a certain direction relative to the rotor <B> 17 </B>, so that if the The motor has reached its normal speed after the run-up time has elapsed, is carried along by the rotor shaft <B> 11 </B>. When the motor is switched on, the stray field consequently acts directly on the fan blades <B> 13 </B>, so that they immediately get a high speed.
The formation of the <B> wings </B> is not enough. In order to ensure that the fan can be carried along safely, the fan blades 13 can, as shown in Figure 2, on their side facing the stator winding with a ring 20 made of iron or another magnetic building material be provided, whereby the effect of the stator stray field on the fan is significantly increased.
In both cases, the stator 14 and rotor <B> 15 </B> of the motor is designed in a manner known per se, the latter being provided with a simple or double cage, a so-called eddy current rotor or atieli a slip ring rotor.
In order to increase the effect of the stator stray folds on the fan, a special one with eddy current rods <B> can be placed on the hub of the fan <B> 30 </B>, as shown in Figure <B> 3 </B> 31 </B> Versellenes sheet metal package <B> 32 </B> can be attached, while the stator sheet metal package <B> 33 </B> is provided on its end faces with an additional Bleobpael, -et 34, which has an axial distance of the main stator core <B> 33 </B>,
but is also penetrated by the stator winding <B> 35 </B>. The laminated core <B> 32 </B> sitting on the fan hub acts in conjunction with the corresponding part of the stator core 34 as an independent motor, so that the fan <B> 30 </B> as a result of this immediately when the motor is switched on the normal synchronous speed increases, regardless of the speed of the rotor <B> 36 </B>. </B> In order to determine the relative movement of the fan <B> 30 </B> against the rotor <B> 36 </B> only in to enable a single direction and to block in the opposite direction, a ring <B> 37 </B> provided with a blocking is arranged on the motor shaft,
which engages in a corresponding design of the hub of the fan <B> 30 </B>.
In addition to Drelistroni squirrel cage motors, the invention is also particularly suitable for slip ring motors, since in these, especially with longer start-up times, high starting currents occur which would endanger the winding without additional cooling. The invention is also important for motors with speed control, since the fans that are rotatably seated on the motor shaft always retain their normal, approximately synchronous speed caused by the stator rotating field when the motor speeds are reduced.
In the exemplary embodiments shown in the figures, a fan is arranged on the two end faces of the stator, as is usual with normal motors. But if the Alotor has a shorter start-up time, you can get by with just a single fan.
In some cases it can be useful to design the iron ring connected to the fan blades as undivided instead of as shown in the figures, and to provide it with pole teeth in order to increase the effect of the stator rotating field. This is particularly useful if the stator field has a large spread.