DE1011051B

DE1011051B - Anordnung zur Kuehlung von elektrischen Maschinen mit sich aendernder Drehzahl, insbesondere von Drehstromnebenschluss-Kommutatormotoren, mittels eines ueber ein Filter geleiteten Kuehlluftstromes

Info

Publication number: DE1011051B
Application number: DES39505A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eugen Niederheiser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-06-04
Filing date: 1954-06-04
Publication date: 1957-06-27

Description

Anordnung zur Kühlung von elektrischen Maschinen mit sich ändernder Drehzahl, insbesondere von Drehstromnebenschluß-Kommutatormotoren, mittels eines über ein Filter geleiteten Kühlluftstromes Es ist bekannt, in vielen Fällen bei der Kühlung von elektrischen Maschinen, insbesondere wenn diese in staubhaltigen Betrieben Verwendung finden, die Kühlluft über ein Filter zu leiten, bevor sie das Innere der Maschine durchströmt. So ist beispielsweise eine Anordnung bekannt, bei der ein von einem Elektromotor angetriebener Lüfter, der die Kompressionsvorstufe eines Kompressors bildet, die Luft über ein an der Stirnseite des Aggregates vorgesehenes Filter ansaugt. Bei dieser Anordnung durchströmt ein Teil der vom Lüfter durch das Filter angesaugten Kühlluft gleichzeitig den den Lüfter antreibenden Elektromotor.
Bei elektrischen Maschinen mit sich ändernder Drehzahl ist es ferner bekannt, zum Antrieb des Lüfters einen besonderen mit konstanter Drehzahl umlaufenden Motor vorzusehen, damit auch bei niedrigen Drehzahlen der zu kühlenden elektrischen Maschine die Zuführung einer ausreichenden Menge von Kühlluft gewährleistet ist. Die Erfindung schafft eine Verbesserung einer derartigen Kühlungsanordnung für Maschinen mit sich ändernder Drehzahl, insbesondere für Drehstromnebenschluß-Kommutatormotoren. Gemäß der Erfindung bildet das auswechselbare Filter die z. B. kreis- oder kreisringförmige äußere Abschlußwand an der einen Stirnseite der Maschine; in dem Raum zwischen dem Filter und dem Lagerschild der Maschine sind dann der Lüfter und der Motor für den Antrieb des Lüfters untergebracht. Diese Anordnung gewährleistet einen leichten Ausbau des Filters für Reinigungszwecke. Außerdem ergibt sich durch den Einbau des Filters praktisch keine zusätzliche Vergrößerung der zu kühlenden elektrischen Maschine, da der Raum für den an der Stirnseite angebrachten Lüfter auf jeden Fall vorhanden sein muß. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung bleibt auch an den Stirnseiten der Maschine ein vollständig glattes Äußeres erhalten, d. h., trotz einer wirksamen Kühlung der mit sich ändernder Drehzahl umlaufenden elektrischen Maschine mittels von außen angesaugter gefilterter Kühlluft braucht die geschlossene Bauform der Maschine nicht aufgegeben zu werden. Auch der Luftwiderstand des Filters ist klein, da eine große von der Luft quer durchströmte Filterfläche zur Verfügung steht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Lüftungsmotor, wie es an sich bekannt ist, als Einbaumotor ohne Gehäuse ausgebildet und von radialen Rippen, zwischen denen der Lüfter die Kühlluft aus dem Filter ansaugt, getragen. Die umlaufenden Tragscheiben für die Lüfterflügel können sich dabei zwischen dem Lagerschild der Maschine und dem Einbaumotor befinden.
In Weiterbildung der Erfindung kann auch, sofern das Filter kreisringförmig ausgebildet ist, die Welle des Lüftermotors in an sich bekannter Weise als Hohlwelle ausgeführt werden; sie umschließt dann eine mit der zu kühlenden elektrischen Maschine gekuppelte Welle, die - wie an sich bekannt - zur Anzeige der Drehzahl dieser Maschine oder zur Auslösung eines Regeleffektes in Abhängigkeit von dieser Drehzahl dient. Durch diese Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, die mit der zu kühlenden elektrischen Maschine gekuppelte Welle an ihrem äußeren Ende beispielsweise mit einer Tachometermaschine oder mit einem Bremswächter zu kuppeln, ohne daß hierdurch die geschlossene Bauform der Gesamtanordnung aufgegeben werden muß.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schnitt durch die neue Lüfter- und Filteranordnung an der einen Stirnseite eines läufergespeisten Drehstrom-Nebenschlußmotors sowie den angrenzenden Teil des Motorinneren. 1 ist der Kommutator des Nebenschlußmotors, auf dem die Bürsten 2 schleifen; 3 ist das den Kommutator umgebende Gehäuse; 4 ist eine innere Stirnwand am Motor, die gleichzeitig das Lagerschild des Motors mit dem Wälzlager 5 bildet. Dieses Lagerschild 4 besitzt am Umfang Öffnungen 6; durch die die Flügel 7 einer Lüfterscheibe 8 Kühlluft im Sinne der eingezeichneten Pfeile in das Maschineninnere drücken. Diese Lüfterscheibe 8 sitzt nun auf der Hohlwelle 9 eines besonderen Lüftermotors 10. Der Ständer diese Lüftermotors ist als Einbaumotor, also, ohne Gehäuse, ausgebildet, und er wird durch den Ständer umgebende radiale Rippen 11 in der vorgeschriebenen Lage gehalten. Diese radialen Rippen gehen an ihrem äußeren Umfang in einen Ringschirm 12 über. Dieser Ringschirm ist dann an dem Ring 13 befestigt, der seinerseits in dem äußeren Mantel 14 des Lagerschildes 4 gelagert ist. Die Welle 9 des Lüftermotors trägt an ihrem linken Ende, also zwischen dem Motor und dem Lagerschild 4, die Lüfterscheibe B. An die Rippen 11 sind ringförmige Schilde 15 und 16 z. B durch Anschweißen befestigt, in denen die Welle 9 über Wälzlager gelagert ist.
Den äußeren stirnseitigen Abschluß der zu kühlenden Maschine bildet nun das kreisringförmige Filter 17, das in dem Gehäusemantel 14 leicht auswechselbar gelagert ist. Zu diesem Zweck sind am äußeren Umfang des Filters einerseits die beiden Griffe 18 vorgesehen, andererseits auch Ansätze 19, mit denen das Filter in der Art eines Bajonettverschlusses in den Gehäusemantel, der dazu Gegenansätze 20 aufweist, eingesetzt werden kann. Das Filter selbst kann aus einer Anzahl nebeneinanderliegender perforierter Bleche oder Siebe bestehen.
Aus den eingezeichneten Pfeilen ist nun zu ersehen, daß die Lüfterflügel 7 die Kühlluft über das Filter 17 von außen ansaugen. Diese Kühlluft strömt dann zwischen den radialen Rippen 11 zu den Lüfterflügeln, wobei ein Teil der Kühlluft auch den Lüftermotor 10 umstreicht. Um diese Wirkung zu verstärken, sind an dem Lagerschild 15 für das linke Lager des Lüftermotors Öffnungen 21 angebracht, denen Öffnungen an der Tragscheibe 8 des Lüfters entsprechen. Da außerdem die Tragscheibe auch auf der linken Seite Lüfterflügel 22 besitzt, so wird durch diese Lüfterflügel und durch die genannten Öffnungen Kühlluft angesaugt, die in engere Berührung mit dem Ständereisen und mit den Wicklungen des Lüftermotors 10 gelangt. Durch die Öffnungen 23 gelangt diese Kühlluft zu den Öffnungen 6 und damit in das Maschineninnere.
Bei der dargestellten Anordnung besitzt das Filter 17 in der Mitte eine Öffnung, durch die ein Anbauflansch 24 hindurchtritt. Dieser Anbauflansch trägt ein Lager 25 für eine Welle 26, die durch die Hohlwelle 9 des Lüftermotors hindurchgeht und die mit der Welle 27 des Drehstrom-Nebenschlußmotors gekuppelt ist. Diese Anordnung ist vorgesehen, um mit der Welle des Drehstrom-Nebenschlußmotors eine Tachometermaschine oder einen Bremswächer kuppeln zu können. Um zu vermeiden, daß die Kühlluft unter Umgehung des Filters 17 an der inneren Öffnung des Filters oder am äußeren Umfang angesaugt wird und zur Vermeidung von Rüttelgeräuschen, sind noch Gummidichtungen 28 und 29 in der Nähe dieser Teile angeordnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Anordnung zur Kühlung von elektrischen Maschinen mit sich ändernder Drehzahl, insbesondere von Drehstromnebenschluß-Kommutatormotoren, bei der ein über ein Filter angesaugter Kühlluftstrom von einem Lüfter erzeugt wird, der von einem besonderen, mit konstanter Drehzahl umlaufenden Motor angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das auswechselbare Filter die z. B. kreis- oder kreisringförmige äußere Abschlußwand an der einen Stirnseite der Maschine bildet und in dem Raum zwischen dem Filter und dem Lagerschild der Maschine der Lüfter und der Motor für den Antrieb des Lüfters untergebracht sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftermotor die Bauart eines Einbaumotors ohne Gehäuse besitzt und von radialen Rippen, zwischen denen der Lüfter die Kühlluft aus dem Filter ansaugt, getragen wird.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die umlaufende Tragscheibe für die Lüfterflügel zwischen dem Lagerschild der Maschine und dem Einbaumotor befindet.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Lüftermotors in an sich bekannter Weise als Hohlwelle ausgeführt ist und eine mit der zu kühlenden elektrischen Maschine gekuppelte Welle umschließt, die zur Anzeige der Drehzahl der zu kühlenden elektrischen Maschine oder zur Auslösung eines Regeleffektes in Abhängigkeit von dieser Drehzahl liegt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der zu kühlenden elektrischen Maschine gekuppelte Welle an ihrem äußeren Ende mit einer Tachometermaschine oder mit einem Bremswächter gekuppelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 200 437, 259 034, 835 476, 873 277, 881971; britische Patentschrift Nr. 666 700; USA.-Patentschrift Nr. 2 613 240.