DE1020103B - Electric motor with two-stage fan - Google Patents
Electric motor with two-stage fanInfo
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
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Description
Elektromotor mit zweistufigem Gebläse Die Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren, deren Welle ein zweistufiges Zentrifugalgebläse mit feststehenden Teilen zum Ablenken der Luftströmung von der ersten Stufe nach außen und ihre Zurückleitung zur zweiten Stufe nach innen trägt.Electric motor with two-stage fan The invention relates to Electric motors whose shaft has a two-stage centrifugal fan with fixed Parts for diverting the flow of air from the first stage outwards and redirecting it carries inside to the second stage.
Derartige bekannte Elektromotoren weisen. den Nachteil auf, daß eine erhebliche axiale Baulänge entsteht, da die Teile zum Ablenken der Luftströmung zwischen den beiden Stufen radial in Richtung zur Welle ragen, so daß ein beträchtlicher axialer Abstand zwischen den. Stufen erforderlich ist. Darüber hinaus hat eine derartige Ausführung den Nachteil, daß das Gebläse bei einem Ausbauen des Rotors auseinandergenommen werden muß, weil die Luftleitteile zwischen den Gebläsestufen am Gehäuse befestigt sind und sich bei den bekannten Gebläseausführungen so weit nach innen erstrecken müssen, daß die auf der Welle angeordneten Teile nicht frei herausgezogen werden können.Such known electric motors have. the disadvantage of having a considerable axial length is created because the parts are used to deflect the air flow between the two stages protrude radially in the direction of the shaft, so that a considerable axial distance between the. Levels is required. In addition, has such a Execution has the disadvantage that the fan is disassembled when the rotor is removed must be because the air ducts are attached to the housing between the fan stages are and extend so far inward in the known blower designs must that the parts arranged on the shaft are not pulled out freely can.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß die Teile zum Ablenken der Luftströmung gänzlich außerhalb des Umfangs der rotierenden Teile liegen, so daß der Rotor aus dem Stator ohne Auseinandernehmen der Gebläsekonstruktion abgezogen werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist jede Stufe des Gebläses eine auf ihrer Einlaßseite an ihrem Umfang mit Flügeln versehene Gebläsescheibe und einen ringförmigen Ansatz auf, der die von der Scheibe fortragenden Flügelränder überbrückt: Der Ansatz der zweiten Stufe ist in axialer Richtung von der Scheibe der ersten Stufe abgesetzt, und die äußeren Ränder der fest angeordneten, aus einem Paar nach innen gerichteter ringförmiger Flansche bestehenden Umlenkmittel liegen axial in Linie mit den äußeren Rändern der zwei Ansätze und sind radial von diesen. nach außen durch einen kleinen Abstand getrennt, der einen Laufspielraum schafft, ohne ein nennenswertes Entweichen von Luft zu ermöglichen. Vorzugsweise sind beide Flansche der Umlenkmittel Teile eines Ringes mit U-förmigem Querschnitt.The invention eliminates these disadvantages in that the parts for Deflecting the air flow completely outside the circumference of the rotating parts, so that the rotor is withdrawn from the stator without disassembling the fan structure can be. According to an advantageous embodiment of the invention, each Stage of the fan one provided on its inlet side on its circumference with blades Fan disk and an annular extension, the fortragenden from the disk Wing edges bridged: The approach of the second stage is in the axial direction of the disc of the first stage, and the outer edges of the fixed, baffle means consisting of a pair of inwardly directed annular flanges lie axially in line with the outer edges of the two lugs and are radial from this. separated to the outside by a small distance, which allows a walking clearance creates without allowing any appreciable escape of air. Preferably Both flanges of the deflection means are parts of a ring with a U-shaped cross-section.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt bei einem Elektromotor mit nach innen ragendem Lager für die Welle die diesem Lager benachbarte Gebläsescheibe schalenförmige Gestalt und umgibt das Lager teilweise. Die inneren Teile der Gebläsescheibe sind hierbei näher zusammen als ihre Umfangsränder. In einer bevorzugten Ausführungsform berühren sich die inneren Teile der Gebläsescheibe, die von dem erwähnten Lager entfernte Gebläsescheibe ist im wesentlichen flach.According to a further embodiment of the invention has in one Electric motor with inwardly protruding bearing for the shaft adjacent to this bearing Fan disk cup-shaped shape and surrounds the bearing partially. The inner ones Parts of the fan disk are closer together than their peripheral edges. In In a preferred embodiment, the inner parts of the fan disc are in contact, the fan disc removed from the aforesaid bearing is essentially flat.
Bei einem Elektromotor mit einem Gehäuse, dessen Lagerschilde die Wellenlager tragen, ist das eine Lagerschild mit einer Anzahl von Luftauslaßkanälen an seinem Umfang, das andere Lagerschild mit einer Anzahl von Lufteinlaßkanälen rund um das von ihm getragene Lager ausgestattet, und das Gebläse fördert Kühlluft durch diese Öffnungen. Das Gehäuse kann in an sich bekannter Weise nach innen ragende Ansätze zum Abstützen des Stators in einer von. der äußeren Wand entfernten Lage aufweisen, um Durchlässe für die Kühlluft zwischen dem Stator und der Wand frei zu lassen.. Vorzugsweise ist hierbei der kleinste radiale Abstand der Ansätze- von der Achse größer als der größte Radius der Gebläse.In an electric motor with a housing whose end shields the Bear shaft bearings, this is a bearing plate with a number of air outlet channels on its circumference, the other end shield with a number of air inlet ducts around the bearing it supports, and the fan delivers cooling air through these openings. The housing can project inwardly in a manner known per se Approaches to supporting the stator in one of. location remote from the outer wall have to free passages for the cooling air between the stator and the wall to let .. In this case, the smallest radial distance between the approaches is preferably from the axis larger than the largest radius of the fan.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. Eine besondere Ausführungsform wird als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt eines Elektromotors mit Gebläse nach der Erfindung, Fig. 2 eine Stirnansicht des Motors, teilweise im Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1.The invention can be practiced in various ways. One particular embodiment is given as an example with reference to the drawings described. 1 shows a longitudinal section of an electric motor with a fan according to the invention, Fig. 2 is an end view of the engine, partly in section Line 2-2 in Fig. 1.
Der Motor besitzt einen Rahmen oder Gehäuse, welches aus einem ringförmigen Mittelteil 3 zwischen zwei Lagerschilden 1 und 2 besteht. Der mittlere Gehäuseteil stützt sich auf geeigneten, an gegenüberliegenden Seiten der Lagerschilde 1 und 2 ausgebildeten Ansätzen 4 ab. Jedes der Lagerschilde ist mit einer Anzahl sich nach innen erstreckender Ansätze 6 versehen, die zusammen einen geschichteten Stator 7 mit Wicklungen 8 derart tragen; daß ein Raum für Luftzirkulation zwischen dem Stator und dem Mittelteil 3 frei gelassen ist. Die Lagerschilde 1 und 2, Mittelteil 3 und Stator 7 werden durch Bolzen 9 zusammengehalten, die durch die Lagerschilde hindurchragen und alle diese Teile zusammenziehen. Das in Fig. 1 linke Lagerschild 1 ist mit einer nach innen gerichteten Buchse 10 ausgerüstet, welche ein das Ende der Motorwelle 12 abstützendes Kugellager 11 trägt. Das andere Ende der Welle ist in einem Kugellager 13 gelagert, das in einer entsprechend nach innen offenen Buchse 14 an dem Lagerschild 2 abgestützt ist. Die Welle 12 besitzt einen Antriebswellenzapfen 16, der durch das mit einer Abdichtung 17 versehene Lagerschild 2 hindurchragt. Die Welle trägt einen Rotor 20, der in diesem Fall als Kurzschlußläufer dargestellt ist und mit dem Stator 7 zusammenarbeitet.The motor has a frame or housing, which consists of an annular Middle part 3 between two end shields 1 and 2 exists. The middle part of the case is based on suitable, on opposite sides of the end shields 1 and 2 trained approaches 4. Each of the end shields is itself with a number inwardly extending lugs 6 which together form a layered stator 7 wear with windings 8 in such a way; that a space for air circulation between the Stator and the middle part 3 is left free. The end shields 1 and 2, middle part 3 and stator 7 are held together by bolts 9 through the end shields protrude through and pull all these parts together. The in Fig. 1 left end shield 1 is equipped with an inwardly directed bush 10, which carries a ball bearing 11 supporting the end of the motor shaft 12. The other End of the shaft is mounted in a ball bearing 13, which is in a correspondingly bush 14, which is open on the inside, is supported on the bearing plate 2. The shaft 12 has a drive shaft journal 16, which is provided with a seal 17 by the end shield 2 protrudes. The shaft carries a rotor 20, which in this case is a squirrel-cage rotor is shown and cooperates with the stator 7.
Das linke Lagerschild 1 ist mit einer Anzahl von rund um die Lagerbuchse 10 in Abständen verteilten Lufteinlaßöffnungen 21 verseben, um Kühlluft dem Motorgehäuse zuzuführen. Der Rotor 20 weist eine Anzahl durch ihn hindurchführender Längskanäle 22 auf, um die Kühlluft durch ihn hindurchzulassen und ihn zu kühlen. Gleichzeitig kann, wie bereits angedeutet, Luft zwischen dem Mittelteil 3 und dem äußeren Umfang des Stators 7 durch die Zwischenräume zwischen den Ansätzen. 6 strömen, um so den Stator und seine Wicklungen zu kühlen.The left end shield 1 is with a number of around the bearing bush 10 spaced air inlet openings 21 to provide cooling air to the motor housing to feed. The rotor 20 has a number of longitudinal channels leading through it 22 to let the cooling air pass through it and cool it down. Simultaneously can, as already indicated, air between the central part 3 and the outer circumference of the stator 7 through the spaces between the approaches. 6 flock to so the To cool the stator and its windings.
Um eine solche Kühlluftströmung herbeizuführen, ist der Motor mit einem zweistufigen Gebläse ausgerüstet. Die erste Stufe besteht aus einer Gebläsescheibe 25 mit radialen Gebläseflügeln 26, die: sich von der Scheibe bis nahe an den Umfang des Stators erstrecken. Eine ringförmige Ummantelung überbrückt die Ränder der dem Stator benachbarten Flügel 26 so, daß die Flügel zusammen mit der Ummantelung 27 und der Scheibe 25 eine Anzahl von sich radial erstreckenden Durchlässen bilden, welche nach der Mitte des Motorgehäuses offenstehen und deren Auslaß zu der davon räumlich getrennten, umgebenden Wand des Lagerschildes gerichtet ist.In order to bring about such a flow of cooling air, the motor is with equipped with a two-stage fan. The first stage consists of a fan disk 25 with radial fan blades 26 which: extend from the disc to close to the circumference of the stator extend. An annular jacket bridges the edges of the dem Stator adjacent wing 26 so that the wing together with the casing 27 and the disc 25 form a number of radially extending passages, which are open to the middle of the motor housing and their outlet to that of it spatially separate, surrounding wall of the end shield is directed.
Die zweite Gebläsestufe besteht aus einer Scheibe mit einem ringförmigen Umfangsteil 30, der aus einem Stück mit einer schalenförmigen Nabe 31 besteht. Die Nabe ist, wie dargestellt, auf der Welle angeordnet und umgibt die Lagerbuchse 14. Der Mitteltevl der schalenförmigen Nabe 31 liegt flach an dem entsprechenden Teil der Scheibe 25 der erstens Gebläsestufe. Die Nabe 31 ist mit einer zylindrischen, an der Welle 12 z. B. durch Andrücken befestigten Hülse 32 versehen, während die Scheibe 25 eine ähnliche über die Hülse 32 passende Hülse, 33 aufweist, an welcher sie z. B. durch Schweißen oder Pressen befestigt isst. Der Ringteil 30 der Scheibe trägt eine Anzahl von radial gerichteten Gebläseflügeln 35, welche 5c durch eine ringförmige Einfassung 36 an ihrem dem Stator nächsten Rändern überbrückt sind. Die inneren Enden der Flügel 35 enden mit radialem Abstand von der schalenförmigen Nabe 31, so daß ein Lufteinlaß zu den Räumen zwischen benachbarten Flügeln Und 55 dem Ansatz 36 gebildet wird. Der Ansatz 36 ist in axialer Richtung räumlich von der Scheibe 25 der ersten Stufe abgesetzt, so daß ein Raum für die radiale Strömung der Luft von dem Auslaß der ersten Stufe zum Einlaß der zweiten Stufe nach innen geschaffen. wird.The second fan stage consists of a disc with an annular one Peripheral part 30, which consists of one piece with a shell-shaped hub 31. the As shown, the hub is arranged on the shaft and surrounds the bearing bush 14. The middle part of the shell-shaped hub 31 lies flat on the corresponding part the disk 25 of the first fan stage. The hub 31 is with a cylindrical, on the shaft 12 z. B. provided by pressing attached sleeve 32, while the Disk 25 has a similar sleeve 33, which fits over the sleeve 32, on which she z. B. attached by welding or pressing eats. The ring part 30 of the disc carries a number of radially directed fan blades 35, which 5c by a annular rim 36 are bridged at their edges closest to the stator. The inner ends of the wings 35 terminate at a radial distance from the cup-shaped Hub 31 so that an air inlet to the spaces between adjacent blades and 55 the approach 36 is formed. The approach 36 is spatially from in the axial direction the disc 25 of the first stage deposited, so that a space for the radial flow of the air inward from the outlet of the first stage to the inlet of the second stage created. will.
Um die von der ersten Stufe radial nach außen strömende Luft abzulenken und sie zu einer Radialströmung nach innen zu dem obenerwähnten Raum zurückzulenken, ist ein die Luft zurückleitender Ring 40 vorgesehen. Dieser Ring hat U-förmigen Querschnitt und besitzt ein Paar Flansche, deren innere Ränder axial zu dem erststufigen Ansatz 27 und dem zweitstufigen Ansatz 36 verlaufen und in radialer Richtung nach außen von diesen Teilen getrennt sind, um so einen Laufspielraum frei zu lassen, ohne dabei jedoch nachteiliges Entweichen der Luft zu ermöglichen:. Der die Luft zurückleitende Ring 40 ist an dem Lagerschild 2 durch ein beliebiges geeignetes Mittel, z. B. durch Niete 41, befestigt. In dem Lagerschild 2 sind Auslaßöffnungen 45 vorgesehen, durch welche Luft aus der zweiten Gebläsestufe austreten kann.To divert the air flowing radially outward from the first stage and to redirect them to a radial flow inwards to the space mentioned above, an air return ring 40 is provided. This ring has U-shaped Cross-section and has a pair of flanges, the inner edges of which are axial to the first-stage Approach 27 and the second-stage approach 36 and extend in the radial direction are separated from these parts on the outside in order to leave free movement space, without, however, allowing the air to escape disadvantageously :. The air return ring 40 is attached to the end shield 2 by any suitable Means, e.g. B. by rivets 41 attached. In the end shield 2 there are outlet openings 45 is provided, through which air can exit from the second blower stage.
Die Form der beschriebenen Umlenkungsmittel isst derart, daß sie nicht das Herausziehen des Rotors aus dem Stator stören oder einen Auseinanderbau der Umlenkungsmittel erforderlich machen, bevor der Rotor herausgezogen werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß als Umlenkungsmittel ein Flanschpaar vorgesehen ist, von welchem sich jeder Flansch von dem Umfang der Ansätze jedes Gebläsefußes zum umgehenden Lagerschild erstreckt und axial auf diese ausgerichtet ist, so daß eine Abdichtung zwischen den benachbarten Stufen gewährleistet ist. Zusätzlich muß der kleinste Radius der Ansätze 6 die größte radiale Abmessung der Gebläsekonstruktion übertreffen, damit das Lagerschild 2 von dem Rotor und der Gebläsekonstruktion abgezogen werden kann.The shape of the diverting means described eats such that they do not interfere with pulling the rotor out of the stator or disassembling the Make deflection means necessary before the rotor can be pulled out. This is achieved in that a pair of flanges is provided as the deflection means is from which each flange extends from the circumference of the lugs of each fan foot extends to the bypass end shield and is axially aligned with this, so that a seal between the adjacent steps is guaranteed. Additionally must the smallest radius of the lugs 6 the largest radial dimension of the fan structure surpass, so that the end shield 2 is withdrawn from the rotor and the fan structure can be.
Die beschriebene Einrichtung hat auch den Vorteil geringer axialer Länge. Tatsächlich ist die erforderliche axiale Länge nicht größer, als im allgemeinen für ein einstufiges Gebläse vorgesehen werden müßte. Dies wird teils durch die schalenförmige Gestalt des zweistufigen Gebläses, welches die Lagerbuchse 14 umgibt, und teils durch den Umstand erreicht, daß die Gebläse der ersten und zweiten Stufe an ihrem inneren Umfang Fläche am Fläche aneinanderliegen.The device described also has the advantage of being less axial Length. In fact, the required axial length is no greater than in general would have to be provided for a single-stage fan. This is partly due to the bowl-shaped Shape of the two-stage fan, which surrounds the bearing bush 14, and partly achieved by the fact that the fans of the first and second stage at their inner circumference face to face on face.
Als Ergebnis dieser Konstruktion ist es möglich, eine zweistufige Kühlgebläseanlage in einem Motor vorzusehen, welcher normalerweise mit einem einstufigen Gebläse ausgerüstet ist, so daß ein gegebener Motor infolge der hohen Luftgeschwindigkeit und der starken, turbulenten Kühlluftströmung über den Wicklungen mit erhöhter Belastung betrieben werden kann, ohne die zulässigen Temperaturgrenzen zu überschreiten. Das Ergebnis hiervon ist die Erhöhung der Leistung eines gegebenen Motors oder umgekehrt die Verwendung eines kleineren: Motors für eine gegebene Leistung, was zu einer Ersparnis an Material. Gewicht und Platz führt.As a result of this construction it is possible to have a two-stage To provide cooling fan system in an engine, which is normally with a single-stage Blower is equipped so that a given motor as a result of the high air speed and the strong, turbulent flow of cooling air over the windings with increased load can be operated without exceeding the permissible temperature limits. That The result is an increase in the power of a given engine or vice versa the use of a smaller: motor for a given power, resulting in a Material savings. Weight and space leads.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1020103XA | 1952-01-02 | 1952-01-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1020103B true DE1020103B (en) | 1957-11-28 |
Family
ID=22287634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH14922A Pending DE1020103B (en) | 1952-01-02 | 1953-01-02 | Electric motor with two-stage fan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1020103B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE323538C (en) * | 1916-08-04 | 1920-07-30 | Siemens Schuckertwerke G M B H | Arrangement for cooling direct current rail motors |
AT106646B (en) * | 1926-09-23 | 1927-06-10 | Borsig Gmbh | Electric motor assembled with air conveyor. |
DE542718C (en) * | 1931-03-13 | 1932-01-28 | Negretti & Zambra | Bourdon tube designed as a flattened metal tube |
FR865544A (en) * | 1940-01-27 | 1941-05-26 | Martin | Method and safety device for installations of electropump units for fuels |
-
1953
- 1953-01-02 DE DEH14922A patent/DE1020103B/en active Pending
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