DE1008393B

DE1008393B - Closed three-phase motor with cooling tubes and circulating internal cooling air flow

Info

Publication number: DE1008393B
Application number: DEL11371A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Hartwagner
Original assignee: Loher & Soehne GmbH
Current assignee: Loher & Soehne GmbH
Priority date: 1952-01-21
Filing date: 1952-01-21
Publication date: 1957-05-16

Description

Geschlossener Drehstrommotor mit Kühlrohren und im Kreislauf geführtem Innenkühlluftstrom Es sind geschlossene Elektromotoren bekannt, bei denen die Innenluft durch ein Rohrsystem gekühlt wird, das von der Außenluft durchströmt ist. Die Innenluft wird dabei durch einen Innenlüfter in Umlauf gehalten. Diese Art der Kühlung ist deshalb unvollkommen, weil die gesamte Verlustwärme zunächst von der Innenluft aufgenommen und dann erst durch die Rohrwandungen und die die Rohre durchströmende Außenluft abgeführt wird. Durch diese mittelbare Abführung der Verlustwärme ergibt sich von innen nach außen ein ziemlich großes Temperaturgefälle, wodurch die Ausnutzung eines solchen Motors gegenüber einem offenen ventilierten Motor stark absinkt.Closed three-phase motor with cooling tubes and circulated Internal cooling air flow There are known closed electric motors in which the internal air is cooled by a pipe system through which the outside air flows. The indoor air is kept in circulation by an internal fan. This type of cooling is available therefore imperfect because all of the heat loss is initially absorbed by the indoor air and only then through the pipe walls and the outside air flowing through the pipes is discharged. This indirect dissipation of the heat loss results from inside out a fairly large temperature gradient, which makes the utilization of a such a motor drops sharply compared to an open ventilated motor.

Es sind auch geschlossene Elektromotoren vorgeschlagen worden, bei welchen unter Verzicht auf eine Kühlung der Innenluft der äußere Umfang des Ständerblechpakets von der Außenluft frei umspült wird, wobei in den im wesentlichen quadratisch geschnittenen Ständerblechen an ihren Ecken außerhalb des eingeschriebenen Kreises zur Vergrößerung der gekühlten Fläche miteinander fluchtende Löcher vorgesehen sind, durch welche ein Teil der Außenluft frei hindurchströmt. Da bei dieser Ausführungsform die nicht in Rohren geführte Außenluft nur den Außenumfang des Ständers, nicht aber auch die Innenluft kühlen kann, entsteht ebenfalls von innen nach außen ein unerwünscht starkes Temperaturgefälle.Enclosed electric motors have also been proposed at which the outer circumference of the stator core is dispensed with cooling the internal air is freely washed around by the outside air, with the essentially square cut Stand metal sheets at their corners outside the inscribed circle for enlargement the cooled surface aligned holes are provided through which some of the outside air flows freely through it. Since in this embodiment the not Outside air guided in tubes only covers the outer circumference of the stator, but not the Can cool indoor air, an undesirably strong one also develops from the inside to the outside Temperature gradient.

Durch die Erfindung sind diese Nachteile behoben, indem bei geschlossenen Drehstrommotoren mit Kühlrohren und im Kreislauf geführtem Innenkühlluftstrom, bei welchem die Außenkühlluft die das Motorinnere durchsetzenden Rohre durchströmt und dabei die umgewälzte Innenluft an den Rohrwänden rückkühlt, ein Blechpaket aus quadratisch geschnittenen Blechen vorgesehen ist, deren Ecken außerhalb des eingeschriebenen Kreises miteinander fluchtende Löcher aufweisen, in welche Rohre eingesetzt sind, die ebenfalls das Motorinnere durchsetzen und durch die ein Teil der Außenkühlluft hindurchgeleitet wird. Ein großer Teil der gesamten erzeugten Verlustwärme wird dadurch unmittelbar, d. h. ohne Vermittlung der Innenluft aus dem Blechpaket des Ständers an e Außenluft abgeführt. Der Rest wird durch Vermittlung der Innenluft an die Außenluft abgegeben.The invention eliminates these disadvantages by being closed Three-phase motors with cooling tubes and internal cooling air flow guided in a circuit which the outside cooling air flows through the pipes penetrating the inside of the engine and the circulated indoor air is cooled back on the pipe walls, a sheet-metal package made of square cut sheet metal is provided, the corners of which are outside the inscribed Circle have aligned holes in which tubes are inserted, which also penetrate the inside of the engine and through which part of the outside cooling air is passed through. A large part of the total heat loss is generated thereby immediately, d. H. without mediation of the internal air from the laminated core of the The stand is discharged to the outside air. The rest is done by conveying the indoor air released to the outside air.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung sowie aus der Zeichnung ersichtlich. In ihr ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen geschlossenen Drehstrommotors mit Rohrkühlung wiedergegeben, und zwar in Abb. 1 in teilweise geschnittener Ansicht (Schnitt C-D der Abb. 2) sowie in teilweise geschnittenem Seitenriß (Schnitt A-B der Abb. 1).Further features of the invention are apparent from the description below as well as from the drawing. In it is an embodiment of one closed three-phase motor with pipe cooling, in Fig. 1 in a partially sectioned view (section C-D of Fig. 2) and in a partially sectioned view Side elevation (section A-B of Fig. 1).

Nach den Abb. l und 2 ist das Ständerblechpaket 1 des Motors mit der Ständerwicklung 2 versehen. Der Läufer 3 mit seiner Wicklung (Käfigläufer) ist auf der Welle 4 aufgepreßt, die an der Sitzfläche mit aufgeschweißten Stegen versehen ist. Die Welle 4 läuft in den Lagern 5 und 6. Das geschlossene Gehäuse ist mit zwei stirnseitigen Flanschringen 7 und 8 ausgestattet, an denen die geschlossenen Lagerschilde 9 und 10 befestigt sind.According to Fig. 1 and 2, the stator core 1 of the motor is with the Stator winding 2 provided. The rotor 3 with its winding (squirrel cage) is on the shaft 4, which is provided with welded-on webs on the seat surface is. The shaft 4 runs in the bearings 5 and 6. The closed housing is with two front flange rings 7 and 8, on which the closed end shields 9 and 10 are attached.

Durch das geschlossene Innere führt das Rohrsystem 11 bzw. 12, das von der Außenluft durchströmt wird. Dieser Außenluftstrom wird beispielsweise durch einen auf der Welle 4 sitzenden Sauglüfter 13 erzeugt. Die Kühlluft tritt dabei in der durch Pfeile znzedeuteten Richtung durch die Öffnung des Schutzschildes 14 in die Rohre 11 und 12 ein und strömt in den durch das Schutzschild 15 gebildeten Raum. Von zier wird sie vom Lüfter 13 abgesaugt und dann durch eine Öffnung des Lüfter-Schutzschildes 16 abgeblasen.The pipe system 11 or 12, through which the outside air flows, leads through the closed interior. This outside air flow is generated, for example, by a suction fan 13 seated on the shaft 4. The cooling air enters the tubes 11 and 12 in the direction indicated by arrows through the opening of the protective shield 14 and flows into the space formed by the protective shield 15. From zier it is sucked off by the fan 13 and then blown off through an opening in the fan shield 16.

Das Blechpaket des Ständers 1 ist quadratisch und nit abgerundeten Ecken 17 ausgeführt, die außerhalb des eingeschriebenen Kreises mit einer Anzahl zue-ininder fluchtender Löcher versehen sind, durch die die Rohre 12 geführt werden. Hierdurch kommt kein größerer Materialaufwand zustande als bei der üblichen runden Ausführung der Bleche, da die Ecken 13 sonst völlig ungenutzt abfallen. Es wird jedoch der Vorteil erreicht, daß durch die Rohre 12 der größte Teil der Verlustwärme im Eisen des Ständers und der n den Nuten befindlichen Wicklungsteile unmittelbar durch die Rohre von der Außenluft abgeführt und somit das Temperaturgefälle wesentlich verringert wird. Die übrigen Rohre 11 führen durch die durch das Blechpaket 1 und das Gehäuse 7 gebildeten Innenräume 18 hindurch.The laminated core of the stator 1 is square and has rounded corners 17, which outside the inscribed circle are provided with a number of aligned holes through which the tubes 12 are guided. This results in no greater material expenditure than with the usual round design of the metal sheets, since the corners 13 otherwise fall off completely unused. However, the advantage is achieved that the tubes 12 dissipate most of the heat loss in the iron of the stator and the winding parts located in the slots directly through the tubes from the outside air and thus the temperature gradient is significantly reduced. The remaining tubes 11 lead through the interior spaces 18 formed by the laminated core 1 and the housing 7.

Die Innenluft wird durch einen besonderen Innenlüfter 19 aus dem Läuferinneren 20 angesaugt, wobei ein Teil der Läuferverluste abgeführt wird. Sie strömt über die Ständerwickelköpfe 21 in die Innenräume 18 und nimmt dabei die Verlustwärme auf. Durch die von der Außenluft durchströmten Rohre 11 und auch teilweise durch die Rohre 12 wird diese dann nach außen abgeführt. Die gekühlte Innenluft tritt wieder über die Ständerwickelköpfe 22 in den Läuferinnenraum ein.The inside air is drawn from the inside of the runner by a special inside fan 19 20 sucked in, with part of the rotor losses is dissipated. It overflows the stator winding heads 21 into the interior spaces 18 and absorbs the heat loss in the process on. Through the tubes 11 through which the outside air flows and also partially through the tubes 12, this is then discharged to the outside. The cooled indoor air enters again via the stator winding heads 22 into the rotor interior.

Um zu verhindern, daß durch Kondenswasser, welches sich an der Außenfläche der Rohre 11 bzw. 12 sowie an der Innenwandung des Gehäuses 7 bilden und abtropfen kann, eine Beschädigung der Wicklungen eintritt, wird zweckmäßig an beiden Stirnseiten des Ständerblechpaketes in an sich bekannter Weise ein Schutzschirm 23, 24 vorgesehen, der an letzterem befestigt ist und an welchem keine Kondenswasserbildung auftritt. Diese zylindrisch gestalteten Schirme brauchen nur an der oberen Hälfte angeordnet zu werden, um das Kondenswasser sicher von den Wickelköpfen fernzuhalten.To prevent condensation on the outside surface of the tubes 11 and 12 and on the inner wall of the housing 7 and drip off damage to the windings occurs, is expedient on both end faces the stator core is provided with a protective screen 23, 24 in a manner known per se, which is attached to the latter and on which no condensation occurs. These cylindrically shaped umbrellas only need to be arranged on the upper half to keep the condensation away from the winding heads.

Für die Anordnung nach der Erfindung ist es wesentlich, daß die Ständeroberfläche gegenüber einer Ausbildung, bei der Rundbleche benutzt sind, eine um etwa 250/o größere Kühlfläche aufweist. Um die Außenkühlfläche des Blechpaketes noch weiter zu vergrößern, kann in an sich bekannter Weise ein Teil, z. B. die Hälfte der Ständerbleche um 45° am Umfang versetzt sein.For the arrangement according to the invention, it is essential that the stand surface compared to a training in which round sheets are used, around 250 / o has a larger cooling surface. Around the outer cooling surface of the laminated core even further to enlarge, a part, z. B. half of the stator plates be offset by 45 ° on the circumference.

Statt des im vorstehenden beschriebenen Sauglüfters für die Außenluft, der eine besonders günstige Luftführung bezweckt, kann schließlich auch ein Drucklüfter vorgesehen werden, der die Luft durch die Rohre treibt.Instead of the suction fan for the outside air described above, A pressure fan can also be used to achieve a particularly favorable air flow be provided, which drives the air through the pipes.

Claims

PATENT CLAIMS; 1. Closed three-phase motor with cooling tubes and circulating internal cooling air flow, in which the external cooling air is the Pipes penetrating the inside of the engine flows through and the circulated indoor air flows through it recooled on the pipe walls, characterized by a sheet metal package made of square cut sheets, the corners of which are outside the inscribed circle with one another have aligned holes in which tubes are inserted, which also have the Push through the inside of the motor and pass some of the outside cooling air through it will.

2. Three-phase motor according to claim 1, characterized in that half the stator plate is arranged offset by 45 ° in the circumferential direction.

3. Three-phase motor according to claim 1 or 2, characterized in that protective sheets against penetration condensation over the stator winding are provided.

4. Three-phase motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that a suction fan is provided which sucks the cooling air through the pipes. Considered publications: German Patent Nos. 431844, 542 331, 570 064, 852 717; Austrian Patent No. 90 822; Swiss Patent No. 155 891; French Patent Nos. 540806, 917845; U.S. Patent No. 2,508,207.