CH622293A5

CH622293A5 - Electric motor with a spinning rotor fastened to a shaft end for open-end spinning machines

Info

Publication number: CH622293A5
Application number: CH1128777A
Authority: CH
Inventors: Yuan-Heng Dipl Ing Dschen
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1981-03-31
Also published as: CS209543B2; DE7731930U1; DE2746464A1; GB1594560A; FR2403404A1

Description

Der Erfindung liegt das aus der DT-AS 2 056 898 bekannte Prinzip der Reibungspumpe zugrunde. The invention is based on the principle of the friction pump known from DT-AS 2 056 898.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass statt der durch den mit hoher Drehzahl laufenden Spinnrotor hervorgerufenen Luftverwirbelungen mittels der erfindungsgemässen konstruktiven Massnahmen ein, den Motor durchquerender Luftstrom erzeugt wird. The main advantage of the invention can be seen in the fact that instead of the air turbulence caused by the spinning rotor running at high speed, an air flow crossing the motor is generated by means of the constructional measures according to the invention.

Vorzugsweise beträgt die Spaltbreite zwischen dem Spinnrotor und dem Gehäuse 1-2 mm. Dieser Abstand gewährleistet eine genügende Saugwirkung und dementsprechend guten Luftstrom, gleichzeitig ist der Abstand jedoch gross genug, um Berührungen zwischen dem Gehäuse und dem Spinnrotor auszuschliessen. Es ist von Vorteil, das dem Spinnrotor zugewandte Endstück des Gehäuses konisch auszubilden. The gap width between the spinning rotor and the housing is preferably 1-2 mm. This distance ensures a sufficient suction effect and correspondingly good air flow, but at the same time the distance is large enough to prevent contact between the housing and the spinning rotor. It is advantageous to conically design the end piece of the housing facing the spinning rotor.

Ausserdem ist es günstig, wenn zwischen dem genannten Endstück und der Rückseite des Spinnrotors ein radial sich erstreckender Spalt verbleibt. Vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der die Innenflächen des konischen Endes auf den Innenradius der Rückseite des Spinnrotors gerichtet ist. Somit wird der Luftstrom an den Innenradius der Rückseite des Spinnrotors geführt und die gesamte Fläche der Rückseite wirksam. Zweckmässigerweise sind die Luftdurchtrittsöffnungen des Motors zwischen einem Statorkörper und einem Statorblechpaket und über den gesamten Umfang gleichmässig verteilt angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gute und gleichmässige Kühlung. Zur Verringerung des Luftwiderstandes ist es von Vorteil, in den Lagerschilden die gleiche Anzahl und Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen wie im Motor vorzusehen und die Luftdurchtrittsöffnungen von Motor und Lagerschilden aufeinander auszurichten. Zur Kühlung der Wicklungsköpfe der Statorwicklung ist es vorteilhaft, wenn in den Lagerschilden zusätzliche auf die Wicklungsköpfe gerichtete Luftdurchtrittsöffungen angeordnet sind. Zweckmässigerweise ist an der Lufteintrittsseite des Motors ein Luftfilter angeordnet, der das Eindringen von Staub und Schmutz in den Motor verhindert. In addition, it is advantageous if a radially extending gap remains between said end piece and the rear of the spinning rotor. An arrangement is advantageous in which the inner surfaces of the conical end face the inner radius of the rear of the spinning rotor. The air flow is thus guided to the inner radius of the rear of the spinning rotor and the entire surface of the rear is effective. The air passage openings of the motor are expediently arranged between a stator body and a stator laminated core and distributed uniformly over the entire circumference. This results in good and even cooling. To reduce the air resistance, it is advantageous to provide the same number and arrangement of the air passage openings in the end shields as in the engine and to align the air through openings of the engine and end shields with one another. For cooling the winding heads of the stator winding, it is advantageous if additional air passage openings directed towards the winding heads are arranged in the end shields. An air filter is expediently arranged on the air inlet side of the engine, which prevents dust and dirt from entering the engine.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem nachstehend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Further details of the invention result from an exemplary embodiment explained in more detail below with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigt: The drawing shows:

Fig. 1 einen Motor mit Spinnrotor, 1 shows a motor with a spinning rotor,

Fig. 2 einen radialen Schnitt durch den Stator des in Fig. 1 dargestellten Motors. Fig. 2 shows a radial section through the stator of the motor shown in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Elektromotor mit einem Stator 2 und einem Rotor 3 bezeichnet. Der Stator 2 umfasst einen Statorkörper 4, ein Statorblechpaket 5 mit einer Statorwicklung 6 und an jeder Stirnseite ein Lagerschild 7, 7*. Im Statorkörper 4 sind in Längsrichtung verlaufende Kühl-luftdurchtrittsöffnungen 8 angeordnet. Der Rotor 3 besteht aus einer Welle 9 mit einem auf dieser befestigten Rotor-blechpaket 10. Die Welle 9 weist Lagerzapfen 11, 11* und einen Wellenzapfen 12 auf. Der Wellenzapfen 12 dient zur Aufnahme eines Spinnrotors 13. Die Lagerzapfen 11, 11* bilden die umlaufenden Teile zweier gasdynamisch geschmierten Radiallager 14,14*, deren Lagerschalen 15, 15* in die Lagerschilde 7, 7* eingesetzt sind. An der Aussensei-te des Lagerschildes 7 ist ein das Radiallager 14 verschlies-sender Lagerdeckel 16 montiert. An der dem Spinnrotor 13 zugewandten Seite des Lagerschildes 7* ist ein das Radiallager 14* verschliessender Lagerdeckel 17 befestigt, der mit einer zentrischen Bohrung zum Durchtritt der Welle 9 versehen ist. Die Lagerschilde 7, 7* sind mit Bohrungen 18,18*; 19, 19* versehen, wobei die Anzahl der Bohrungen 18, 18* der Anzahl der Kühlluftdurchtrittsöffnungen 8 entspricht. Um einen möglichst geringen Luftwiderstand zu erreichen, sind die Kühlluftdurchtrittsöffnungen 8 und die Bohrungen In Fig. 1, 1 denotes an electric motor with a stator 2 and a rotor 3. The stator 2 comprises a stator body 4, a stator laminated core 5 with a stator winding 6 and a bearing plate 7, 7 * on each end face. In the stator body 4, cooling air passage openings 8 are arranged in the longitudinal direction. The rotor 3 consists of a shaft 9 with a rotor laminated core 10 fastened thereon. The shaft 9 has bearing journals 11, 11 * and a shaft journal 12. The shaft journal 12 serves to receive a spinning rotor 13. The bearing journals 11, 11 * form the circumferential parts of two gas-dynamically lubricated radial bearings 14, 14 *, the bearing shells 15, 15 * of which are inserted into the bearing plates 7, 7 *. A bearing cover 16 which closes the radial bearing 14 is mounted on the outside of the end shield 7. On the side of the end shield 7 * facing the spinning rotor 13, a bearing cover 17 which closes the radial bearing 14 * and is provided with a central bore for the passage of the shaft 9 is fastened. The end shields 7, 7 * are with holes 18.18 *; 19, 19 * provided, the number of bores 18, 18 * corresponding to the number of cooling air through openings 8. In order to achieve the lowest possible air resistance, the cooling air through openings 8 and the bores

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

.35 .35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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18, 18* aufeinander ausgerichtet. An der Stirnseiten des Rotors 3 ist jeweils ein Magnetring 20, 20* angeordnet, denen an den Lagerschilden 7, 7* befestigte Magnetringe 21, 21* gegenüberstehen. Die Magnetringe 20, 20*; 21, 21* sind axial magnetisiert und so ausgerichtet, dass sich bei jedem Magnetringpaar 20, 21; 20*, 21* gleichnamige Pole gegenüberstehen. Der Motor 1 ist in ein Gehäuse 22 eingebaut und darin mittels gummielastischer Elemente 23, 23*; 24, 24* federnd gelagert. Zwischen dem Gehäuse 22 und dem Lagerschild 7 ist ein Luftfilter 25 angeordnet. Das Gehäuse 22 ist an seiner dem Spinnrotor 13 zugewandten Seite mit einem innen und aussen konisch ausgebildeten Endstück 26 versehen. Die Stirnseite des Endstücks 26 ist abgerundet, wobei die innenbeginnende starke Rundung nach aussen hin flacher wird. Dieser Form der Stirnseite des Endstücks 26 ist die Rückseite des Spinnrotors 13, die eine von der Nabe bis zum äusseren Rand reichende flache Vertiefung 27 aufweist, angepasst, wobei zwischen dem Spinnrotor 13 und dem Endstück 26 ein Spalt 28 verbleibt. 18, 18 * aligned. A magnetic ring 20, 20 * is arranged on the end faces of the rotor 3 and is opposed by magnetic rings 21, 21 * attached to the end shields 7, 7 *. The magnetic rings 20, 20 *; 21, 21 * are axially magnetized and aligned so that each pair of magnetic rings 20, 21; 20 *, 21 * opposite poles of the same name. The motor 1 is installed in a housing 22 and therein by means of rubber-elastic elements 23, 23 *; 24, 24 * spring loaded. An air filter 25 is arranged between the housing 22 and the end shield 7. The housing 22 is provided on its side facing the spinning rotor 13 with an inner and outer conical end piece 26. The end face of the end piece 26 is rounded, the strong rounding beginning on the inside becoming flatter on the outside. The rear face of the spinning rotor 13, which has a flat depression 27 extending from the hub to the outer edge, is adapted to this shape of the end face of the end piece 26, a gap 28 remaining between the spinning rotor 13 and the end piece 26.

In Fig. 2 ist ein Stator 2 mit einem innerhalb des Statorkörpers 4 angeordneten Statorblechpaket 5 dargestellt. Der Statorkörper 4 weist sechzehn über den gesamten Umfang des Blechpaketes 5 verteilte in Längsrichtung des Sta-5 torkörpers 4 verlaufende Kühlluftdurchtrittsöffnungen 8 auf. FIG. 2 shows a stator 2 with a stator lamination stack 5 arranged inside the stator body 4. The stator body 4 has sixteen cooling air through openings 8 distributed over the entire circumference of the laminated core 5 and extending in the longitudinal direction of the stator body 4.

Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Anordnungen wird wie folgt beschrieben: Durch die Rotation des Spinnrotors 13 wird die im Spalt 28 befindliche Luft in radialer Richtung an den äusseren Rand des Spinnrotors 13 io geschleudert. Dies hat zur Folge, dass in dem Hohlraum innerhalb des konischen Endstücks 26 des Gehäuse 22 ein Unterdruck entsteht. Um den Unterdruck auszugleichen, strömt Luft aus dem Motorinnenraum durch die Luftdurchtrittsöffnungen 18*, 23* des Lagerschildes 7* nach. Dies 15 bewirkt, dass sich im Motor, insbesondere in den Luftdurchtrittsöffnungen 8 im Statorkörper 4, ein Luftstrom in axialer Richtung einstellt, durch dessen Sogwirkung die Umgebungsluft durch den Filter 25 und die Luftdurchtrittsöffnungen 18, 23 des Lagerschildes 7 angesaugt wird. The mode of operation of the arrangements according to the invention is described as follows: The rotation of the spinning rotor 13 causes the air in the gap 28 to be thrown in the radial direction towards the outer edge of the spinning rotor 13. As a result, a vacuum is created in the cavity within the conical end piece 26 of the housing 22. In order to equalize the negative pressure, air flows in from the engine interior through the air passage openings 18 *, 23 * of the end shield 7 *. This 15 causes an air flow in the axial direction to occur in the motor, in particular in the air passage openings 8 in the stator body 4, through the suction effect of which the ambient air is sucked in through the filter 25 and the air passage openings 18, 23 of the bearing plate 7.

v v

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Electric motor with a spinning rotor attached to a shaft end for open-end spinning machines, characterized in that the motor (1) is provided with air passage openings (8, 18, 18 *) which extend at least over the entire length of the stator (2) extend u. the motor (1) has a housing (22) which is extended by an end piece (26) facing the spinning rotor (13), a cavity being present within the housing (22) and between the spinning rotor (13) and the housing ( 22) a gap (28) remains.

2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the width of the gap (28) is 1-2 mm.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Electric motor according to claim 1, characterized in that the end piece (26) of the housing (22) is conical and a radially extending gap remains between said end piece (26) and the back of the spinning rotor (13).

4. Electric motor according to claim 3, characterized in that the inner surface of the conical end piece (26) is directed against the protruding curve on the back of the spinning rotor (13).

5. Electric motor according to claim 1, characterized in that the air passage openings (8) of the motor (1) between the stator body (4) and the stator core (5) of the motor (1) and are arranged distributed over the entire circumference.

6. Electric motor according spoke 5, characterized in that the number and arrangement of the air passage openings (18, 18 *) in the end shields (7, 7 *) is the same as that in the motor (1) and the air passage openings (8,18,18 * ) of the motor (1) and the end shields (7, 7 *)

are aligned with each other.

7. Electric motor according to claim 6, characterized in that in the end shields (7,7 *) additional, approximately to the winding heads of the stator winding (6) directed air passage openings (19, 19 *) are arranged.

8. Electric motor according to claim 1, characterized in that an air filter (25) is arranged on the air inlet side of the motor (1).

Electric motors of low power are cooled with air, a fan being used to generate a cooling air flow, which fan is generally arranged within the housing and fastened on the rotor shaft. The power loss caused by such a fan is considerable and can be up to 20% of the total power consumed in high-speed electric motors, such as those used as single drives for open-end spinning rotors. Conventional motor cooling using a fan is therefore uneconomical for open-end spinning machines.

It is the object of the invention to provide an electric motor of the type mentioned at the beginning, by means of which effective cooling is achieved without a fan and energy is thus saved.

This object is achieved according to the invention in an electric motor of the type mentioned at the outset in that the motor is provided with air passage openings which extend at least over the entire length of the stator and the motor has a housing which is extended by an end piece facing the spinning rotor, wherein a cavity is present within the housing and a gap remains between the spinning rotor and the housing.