DE102016205664A1 - Electric machine with screw domes arranged on a bearing plate - Google Patents
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- H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
Abstract
Elektrische Maschine mit einem Lagerschild (3), an dem wenigstens ein Schraubdom (6, 7) mit einer Gewindebohrung (21) im Bereich seines mit Lüftungsöffnungen (13) versehenen Umfangrandes absteht und einen Teil des Umfangsrandes überdeckt, wobei an dem Schraubdom (14, 15) eine seitlich im Umfangsbereich des Lagerschilds (3) befindliche Lüftungsöffnung (16, 17) angebracht ist und eine in die Gewindebohrung (21) eingesetzte Befestigungsschraube (9, 10) den Schraubdom (14, 15) maximal bis zur Lüftungsöffnung (16, 17) durchdringt.Electric machine having a bearing plate (3) on which at least one screw dome (6, 7) projects with a threaded bore (21) in the region of its peripheral edge provided with ventilation openings (13) and covers part of the peripheral edge, wherein on the screw dome (14, 15) a laterally in the peripheral region of the bearing plate (3) located ventilation opening (16, 17) is mounted and inserted into the threaded hole (21) fixing screw (9, 10) the Schraubdom (14, 15) to the maximum ventilation opening (16, 17 ) penetrates.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit an einem Lagerschild angeordneten Schraubdomen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical machine with arranged on a bearing plate Schraubdomen according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Elektrische Maschinen, die als Generatoren oder elektrische Antriebsmotoren für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche zum Einsatz kommen, können im Wesentlichen so aufgebaut sein, dass an beiden Stirnseiten eines Stators jeweils ein Lagerschild mit Lüftungsöffnungen angeordnet ist, die eine Belüftung des Innenraums der elektrischen Maschine ermöglichen, in welchem der Rotor der elektrischen Maschine drehbar einliegt. Zur besseren Belüftung des Innenraums kann beidseitig am Rotor im Bereich der beiden Lagerschilde jeweils ein Lüfterrad angebracht sein.Electrical machines that are used as generators or electric drive motors for a wide variety of applications, can be constructed essentially so that on both end faces of a stator each have a bearing plate is arranged with ventilation openings that allow ventilation of the interior of the electric machine, in which the rotor of the electric machine rotatably rests. For better ventilation of the interior can be mounted on both sides of the rotor in the region of the two end shields in each case a fan.
Im Bereich der beiden Lagerschilde befinden sich auch die Lagerelemente, mit denen der Rotor drehbar in der elektrischen Maschine gelagert ist. Die Rotorwelle ist an einem der beiden Lagerschilde aus dem Gehäuse der elektrischen Maschine herausgeführt, so dass dort eine Riemenscheibe oder ein anderes Drehmoment übertragendes Antriebselement an der Antriebswelle befestigt werden kann. Die Seite, an der das Antriebselement auf der Rotorwelle befestigt ist, kann als Antriebsseite der elektrischen Maschine bezeichnet werden, weshalb das auf dieser Seite befindliche Lagerschild auch kurz als A-Lagerschild bezeichnet wird.In the area of the two end shields are also the bearing elements with which the rotor is rotatably mounted in the electric machine. The rotor shaft is guided out of the housing of the electric machine on one of the two end shields, so that a belt pulley or another torque transmitting drive element can be fastened to the drive shaft there. The side on which the drive element is mounted on the rotor shaft, can be referred to as the drive side of the electric machine, which is why the bearing plate located on this page is also referred to briefly as A-end shield.
Das auf der der Antriebsseite abgewandten Seite befindliche Lagerschild kann kurz als B-Lagerschild bezeichnet werden, an dessen Stirnseite elektrische Einrichtungen, wie beispielsweise ein Gleichrichtergerät, angebracht sein können. Am B-Lagerschild können zu diesem Zweck so genannten Schraubdome vorgesehen sein, die im Bereich des Umfangsrandes des B-Lagerschilds achsparallel zur Mittelachse der elektrischen Maschine ausgerichtet sind. Die Schraubdome bilden zur Aufnahme von Befestigungsschrauben vorzugsweise zylindrische Schraubhülsenabschnitte, die an der Stirnseite des B-Lagerschilds geringfügig in axialer Richtung überstehen können.The bearing plate located on the side facing away from the drive side can be referred to briefly as a B-end plate, on the front side of which electrical devices, such as a rectifier device, can be mounted. On the B-end shield so-called screw domes can be provided for this purpose, which are aligned axially parallel to the central axis of the electric machine in the region of the peripheral edge of the B-end shield. The screw domes preferably form cylindrical screw sleeve sections for receiving fastening screws which can project slightly beyond the end face of the B end plate in the axial direction.
Zur Befestigung einer Einrichtung, beispielsweise eines Gleichrichtergeräts an einem Lagerschild, kann es sehr vorteilhaft sein, wenn sich hierfür vorgesehenen Schraubdome im äußeren Umfangsbereich des Lagerschilds befinden. Allerdings befinden sich in diesem Umfangsbereich auch Lüftungsöffnungen, die zur Belüftung des Innenraums der elektrischen Maschine vorgesehen sind. Ein in diesem Bereich angebrachter Schraubdom mit einliegendem Schraubkanal zum Einschrauben einer Befestigungsschraube beeinträchtigt die Belüftungsmöglichkeit, wenn der Schraubdom den Umfangsrand des Lagerschilds übergreift. Untersuchungen haben gezeigt, dass die am Umfangsrand eines Lagerschilds angebrachten Lüftungsöffnungen nicht nur die Belüftung des Innenraums beeinflussen, sondern auch in Abhängigkeit von ihrer Anzahl und Position Auswirkung auf die wahrgenommenen Betriebsgeräusche beim Betrieb der elektrischen Maschine haben. Wenn im Bereich der Lüftungsöffnungen am Lagerschild lokale Sperrungen, die die Belüftung beeinträchtigen, vorhanden sind, können in diesem Bereich aerodynamische Druckerhöhungen entstehen, die zu aerodynamische Druckschwankungen am Rotor führen, sodass ein aerodynamisches Geräusch entsteht.For fastening a device, for example a rectifier device to a bearing plate, it can be very advantageous if there are provided screw domes in the outer peripheral region of the bearing plate. However, there are in this peripheral area and ventilation openings, which are provided for ventilation of the interior of the electric machine. An attached in this area Schraubdom with in-lying screw for screwing a mounting screw affects the ventilation option when the Schraubdom engages over the peripheral edge of the bearing plate. Investigations have shown that the ventilation openings attached to the peripheral edge of a bearing plate not only affect the ventilation of the interior but also, depending on their number and position, have an effect on the perceived operating noise during operation of the electrical machine. If there are local blockages in the area of the ventilation openings on the end shield, which impair the ventilation, aerodynamic pressure increases can occur in this area which lead to aerodynamic pressure fluctuations on the rotor, resulting in aerodynamic noise.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass Schraubdome im Umfangsbereich eines Lagerschilds einer elektrischen Maschine vorgesehen werden können, ohne dass dadurch ein starker Anstieg bei den Geräuschemissionen entsteht. Eine durch Schraubdome entstehende Beeinträchtigung der Belüftung des Innenraums der elektrischen Maschine wird dadurch weitgehend kompensiert, dass am jeweiligen Schraubdom seitlich im Umfangsbereich eine Lüftungsöffnung angebracht ist. Der wahrgenommene Geräuschpegel wird gegenüber einer Ausführung eines Lagerschilds mit Schraubdomen ohne Lüftungsöffnung deutlich reduziert. Außerdem kann durch die Lüftungsöffnungen an Schraubdomen ein deutlich angenehmeres Lüftungsgeräusch erreicht werden als bei einer Ausführung ohne Lüftungsöffnungen an Schraubdomen.The electric machine with the features of claim 1 has the advantage that screw domes can be provided in the peripheral region of a bearing plate of an electric machine, without causing a sharp increase in the noise emissions. A resulting from Schraubdome impairment of ventilation of the interior of the electric machine is largely compensated by the fact that at the respective Schraubdom laterally in the peripheral region a ventilation opening is attached. The perceived noise level is significantly reduced compared to a design of a bearing plate with screw domes without ventilation opening. In addition, a much more pleasant ventilation noise can be achieved through the ventilation openings on screw domes than in a version without ventilation openings on screw domes.
Da sich die Schraubdome im Umfangsbereich des Lagerschildes befinden, wo eine Reihe von Lüftungsöffnungen am Lagerschild vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, die jeweils an einem Schraubdom vorgesehene Lüftungsöffnung in Form und Größe wenigstens annähernd der Form und Größe der angrenzenden am Lagerschild angebrachten Lüftungsöffnungen anzupassen. Dadurch kann eine weitgehend homogene Belüftung erreicht werden, die über den Umfang des gesamten Lüftungsbereichs am Lagerschild eine weitgehend gleichmäßig verteilte Belüftungsfunktion ermöglicht.Since the screw domes are located in the peripheral region of the bearing plate, where a number of ventilation openings provided on the bearing plate, it is advantageous to adapt the respectively provided on a screw dome vent in shape and size at least approximately the shape and size of the adjacent mounted on the bearing plate vents. As a result, a largely homogeneous ventilation can be achieved, which allows a largely evenly distributed ventilation function over the circumference of the entire ventilation area on the bearing plate.
Die an einem Schraubdom vorgesehene Lüftungsöffnung kann sehr vorteilhaft als Langloch ausgebildet sein, dessen Längsachse achsparallel zur Längsachse der elektrischen Maschine ausgerichtet ist. Durch eine solche Ausführung als Langloch wird die Stabilität des Schraubdoms verhältnismäßig wenig beeinträchtigt und gleichzeitig eine ausreichend große Lüftungsöffnung erhalten.The provided on a screw dome vent can be very advantageously formed as a slot whose longitudinal axis is aligned axially parallel to the longitudinal axis of the electric machine. Such a design as a slot, the stability of the screw is relatively little affected and at the same time receive a sufficiently large ventilation opening.
Die als Langloch ausgebildete Belüftungsöffnung besitzt vorzugsweise gerundete Eckbereiche, da diese sich positiv auf die Stabilität des Schraubdoms und auch positiv auf die entstehenden Belüftungsgeräusche auswirken. Trained as a slot vent hole preferably has rounded corner areas, as they have a positive effect on the stability of the screw and also positively affect the resulting ventilation noise.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch eine am Schraubdom vorgesehene Lüftungsöffnung eine angrenzende Reihe von Lüftungsöffnungen bzgl. Größe und Position so fortgesetzt werden kann, dass sich eine möglichst gleichmäßige Reihe von Lüftungsöffnungen ergibt. Je gleichmäßiger die Verteilung der Lüftungsöffnungen am Umfangsrand eines Lagerschilds ausgebildet ist, desto weniger wird eine möglichst gleichmäßige und damit auch möglichst störungsfreie Belüftung beeinträchtigt.It is particularly advantageous if an adjoining row of ventilation openings with respect to size and position can be continued by means of a ventilation opening provided on the screw dome in such a way that the result is as uniform a series of ventilation openings as possible. The more uniformly the distribution of the ventilation openings is formed on the peripheral edge of a bearing plate, the less the most uniform possible and thus also trouble-free as possible ventilation is impaired.
Eine in den Schraubdom eingesetzte Befestigungsschraube ist vorzugsweise so positioniert, dass die Befestigungsschraube nicht in den Bereich der Lüftungsöffnung eindringt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Lüftungsfunktion durch eine in den Schraubdom eingesetzte Befestigungsschraube nicht beeinträchtigt wird.A fastening screw inserted into the screw dome is preferably positioned so that the fastening screw does not penetrate into the region of the ventilation opening. This ensures that the ventilation function is not impaired by a fastening screw inserted into the screw dome.
Der mit einem Schraubkanal versehene Schraubdom ist bevorzugt so ausgebildet, dass der Schraubkanal sich nur annähernd bis zu der im Schraubdom befindlichen Lüftungsöffnung erstreckt. Damit wird sichergestellt, dass beim Eindrehen einer Befestigungsschraube in den Schraubdom diese sich nicht in den Öffnungsbereich der Lüftungsöffnung erstrecken kann. Eine Beeinträchtigung der Lüftungsfunktion im Bereich der Lüftungsöffnung durch eingesetzte Befestigungsschrauben ist damit ausgeschlossen.The Schraubdom provided with a screw is preferably formed so that the screw extends only approximately up to the ventilation opening located in the screw. This ensures that when screwing in a fastening screw in the Schraubdom this can not extend into the opening area of the vent. An impairment of the ventilation function in the ventilation opening by fastening screws used is thus excluded.
Schraubdome mit Lüftungsöffnungen können zur Erhöhung ihrer Stabilität einen geringfügig größeren Durchmesser haben als Schraubdome ohne Lüftungsöffnungen. Diese Maßnahme kann für besonders stark belastete Befestigungen zweckmäßig sein, um die geringfügige Stabilitätsbeeinträchtigung durch die am Schraubdom vorgesehene Belüftungsöffnung auszugleichen. Für Befestigungsanwendungen mit normaler Belastung ist eine solche Maßnahme in der Regel nicht erforderlich.Screw domes with vents may be slightly larger in diameter than screw domes without vents to increase their stability. This measure can be useful for particularly heavily loaded fasteners to compensate for the slight stability impairment provided by the screw dome vent. For normal load attachment applications, such a measure is usually not required.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
In
Am Lagerschild
Das Lagerschild
Die am Lagerschild
Die an den in
In
In
In
In der Schnittansicht von
Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Lüftungsöffnungen
Bei Messungen wurde festgestellt, dass die an den Schraubdomen vorgesehenen Lüftungsöffnungen in Kombination mit den weiteren ohnehin vorhandenen Lüftungsöffnungen am Lagerschild
Claims (9)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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2017
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Also Published As
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