DE10225221A1 - Ventilating system for a ring motor for a tube mill such as a gearless cement mill, uses a two sided air intake and an air blower - Google Patents
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Abstract
Description
Belüftung eines Ringmotors für eine RohrmühleVentilation one Ring motor for a tube mill
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Großmaschinen und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung der Belüftung eines Ringmotors anzuwenden.The invention is in the field of large electrical machines and is one in the design of ventilation Ring motor to apply.
Ringmotore, wie sie für getriebelose
Zementrohrmühlen
(
Aus der Schrift
Ringmotoren sind insbesondere hochpolige Synchron-Schenkelpol_Motoren, welche Pollücken aufweisen in denen Kühlluft geführt wird. Der Ringmotor wird insbesondere als Direktantriebe für langsam laufende Rohrmühlen verwendet. Ein derartiger Ringmotor zeichnet sich auch dadurch aus, dass der Mühlenkörper dem Rotor als Nabe dient, der Motor also ringförmig um den Mühlenkörper angerordnet ist. Die Länge eines Blechpaketes für den Stator des Ringmotors ergibt sich beispielsweise bei vorgegebener Ausnutzung aus dem für die Mühle erforderlichen Drehmoment. Die Anforderungen and eine derartige Mühle bzw. an einen derartigen Ringmotor steigen immer mehr. Dies bezieht sich beispielsweise auf das Drehmoment und/oder auch auf den Einsatzort des Ringmotors. Mit steigenden Aufstellungshöhen bezüglich dem Meeresspiegel steigen die Anforderungen an die Kühlung des Ringmotors. Die bislang durchgeführte Kühlung durch die Kühlluftführung in den Pollücken ist nicht mehr ausreichend.Ring motors are in particular multi-pole synchronous salient pole motors, which have pole gaps in which cooling air guided becomes. The ring motor is used especially as a direct drive for slow running tube mills used. Such a ring motor is also characterized by that the mill body to the The rotor serves as a hub, so the motor is arranged in a ring around the mill body. The length a sheet metal package for the stator of the ring motor results, for example, at a predetermined one Exploitation from the for the mill required torque. The requirements and such Mill or to such a ring motor more and more rise. This relates for example on the torque and / or on the location of the Ring motor. With rising altitudes above sea level rise the cooling requirements of the ring motor. The previously performed cooling through the cooling air duct in the pole gaps is no longer sufficient.
Durch die bisherige Ausführung der Belüftung zur Kühlung des Ringmotors ergeben sich Begrenzungen in der Leistung des Ringmotors und/oder Begrenzungen für die Höhe über normal Null also dem Meeresspiegel des Aufstellungsortes des Ringmotors.Due to the previous execution of the ventilation for cooling of the ring motor there are limitations in the performance of the ring motor and / or limits for the height above normal So zero the sea level of the location of the ring motor.
Ausgehend von einem Ringmotor mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Kühlung eines Ringmotors zu verbessern.Starting with a ring motor with the features of the preamble of claim 1 is the The invention has for its object to improve the cooling of a ring motor.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass ein Ringmotor für eine mit einer Achse, welcher einen Stator, Statorwicklungen, ein Statorblechpaket, einen Rotor, einen Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor und zumindest einen Lüfter aufweist, wobei der Stator und der Rotor bezüglich der Achse der Rohrmühle axiale Stirnseiten aufweisen. Der Ringmotor weist weiterhin Lufteintrittsbereiche in einer axialen Vorzugsrichtung, bei den sich axial gegenüberliegenden Stirnseiten, und zumindest einem Luftaustrittsbereich in einer radialen nach Außen gerichteten Vorzugsrichtung in einem Bereich des Statorblechpakets auf, zwischen dem Lufteintrittsbereich und dem Luftaustrittsbereich ergibt sich eine Verbindung, welche abgeschlossen ist.To solve this problem is according to the invention provided that a ring motor for one with an axis, which is a stator, stator windings Stator laminated core, a rotor, an air gap between the stator and the rotor and at least one fan, the stator and the rotor regarding the axis of the tube mill have axial end faces. The ring motor continues to have air entry areas in an axial preferred direction, in the axially opposite End faces, and at least one air outlet area in a radial outward directional preferred direction in an area of the stator core on, between the air inlet area and the air outlet area a connection that is complete.
Durch den erfindungsgemäßen Luftaustrittsbereich wird eine zweiseitige Belüftung ermöglicht, ohne beispielsweise die für eine ausreichende Kühlung von elektrisch aktiven Teilen erforderliche Kühlmittelgeschwindigkeit herabzusetzen. Elektrisch aktive Teile sind insbesondere der Rotor und der Ständer, wobei bei diesen Pole ausgebildet werden. Das Kühlmittel, welches vorzugsweise Luft ist, trägt zur Kühlung des Polkupfers bei. Neben der verbesserten Kühlung ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass durch die zweiseitige Belüftung eine Steigerung der Motorlänge des Ringmotors ermöglicht ist. Damit ist insbesondere auch bei einem vorgegebenen Mühlendurchmesser auch eine Steigerung der ausführbaren Drehmomente ermöglicht.The air outlet area according to the invention enables two-sided ventilation without, for example, reducing the coolant speed required for sufficient cooling of electrically active parts. Electrically active parts are in particular the rotor and the stator, poles being formed in these. The coolant, which is preferably air, helps cool the pole copper. In addition to the improved cooling, a further advantage of the invention is that an increase in the motor length of the ring motor is made possible by the double-sided ventilation. This means that there is also an increase in execution, particularly in the case of a predetermined mill diameter possible torques.
Bei herkömmlichen Ringmotoren tritt die Kühlluft nach dem Durchtritt durch den Lufteintrittsbereich durch eine Vielzahl von Ventilationsschlitzen wieder aus. Ein Kühlluftstrom, der in den Bereich eines Stators bzw. eines Rotors des Ringmotors eingetreten ist, teilt sich also in verschiedene Teil-Kühlluftströme auf. Alle Ventilationsschlitze, die zum Austritt der Kühlluft dienen, sind luftströmungstechnisch miteinander gekoppelt. Dies reduziert nachteilig die Strömungsgeschwindigkeit. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung des Ringmotors ergibt sich eine abgeschlossene Verbindung für den Kühlluftstrom zwischen dem Lufteintrittsbereich und dem Luftaustrittsbereich. Dabei können sich durchaus verschiedene Lufteintritts- bzw. Luftaustrittsbereiche ausbilden, welche untereinander luftströmungstechnisch verbunden sind, jedoch weisen die Luftaustrittsbereiche einer abgeschlossenen Verbindung, also einer Verbindung zwischen Eintrittsbereich und Austrittsbereich, axial zum Ringmotor betrachtet die gleiche axiale Richtung auf.With conventional ring motors occurs the cooling air after passing through the air inlet area through a variety from ventilation slits again. A flow of cooling air flowing into the area a stator or a rotor of the ring motor has occurred, divided into different partial cooling air flows. All ventilation slots, the to exit the cooling air serve, are air flow technology coupled with each other. This adversely reduces the flow rate. In an embodiment of the invention Ring motor results in a closed connection for the cooling air flow between the air inlet area and the air outlet area. Doing so quite different air entry and exit areas train which are connected to each other in terms of air flow technology, however, the air outlet areas of a closed connection point a connection between the entrance area and the exit area, viewed axially to the ring motor, the same axial direction.
Die bei bisherigen Ringmotoren für Mühlen vorhandenen Ventilationsschlitze in den Pollücken, welche gleichmäßig über die Länge des Blechpaketes des Ringmotors verteilt sind, werden gemäß der Erfindung ersetzt durch zumindest einen entsprechend breiten Kanal im Blechpaket. Dieser Kanal befindet sich vorteilhafter Weise in der Mitte des Blechpaketes. An den Stirnseiten kann so die Kühlluft in den Motor eintreten und nach gleicher zurückgelegter Wegstrecke wieder durch den Kanal in der Mitte des Ständerblechpaketes austreten. Somit ergibt sich eine gleichmäßige Kühlung. Es sind auch Ausgestaltungen möglich bei denen nicht nur ein Kanal, sondern mehrere Kanäle den Luftaustritt ermöglichen. Auch eine Umkehrung des Verlaufes der Kühlluft ist ausführbar. So tritt beispielsweise die Kühlluft durch den oder die Kanäle in der Mitte des Ständerbleches radial in den Motor ein und tritt axial an den beiden Stirnseiten des Motors wieder aus.The existing ring motors for mills Ventilation slots in the pole gaps, which evenly over the Length of Laminated core of the ring motor are distributed, according to the invention replaced by at least one correspondingly wide channel in the laminated core. This channel is advantageously in the middle of the Laminated core. The cooling air can thus enter the engine at the end faces and after the same distance Route again through the channel in the middle of the stator core escape. This results in uniform cooling. They are also configurations possible where not only one duct, but several ducts have air outlet enable. The course of the cooling air can also be reversed. So for example, the cooling air passes through the channel or channels in the middle of the stand plate radially into the motor and axially at the two end faces of the engine again.
Dem gegenüber ist eine zweiseitige Belüftung des Ringmotors mit Kühlluft, bei der die Kühlluft beidseitig axial bei den Pollücken eintritt und radial durch gleichmäßig über die Länge des Ständerblechpaketes angeordnete Ventilationsschlitze wieder austritt, wegen der damit verbundenen Verminderung der durchschnittlichen Geschwindigkeit der Kühlluft in der Pollücke insbesondere bei axial langen Ringmotoren von Nachteil.In contrast, there is double-sided ventilation of the Ring motor with cooling air, where the cooling air is on both sides axially at the pole gaps enters and radially through evenly arranged over the length of the stator core Ventilation slots emerges again because of the associated Decrease in the average speed of cooling air in the pole gap particularly disadvantageous for axially long ring motors.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.Further advantageous configurations the invention can be found in the subclaims.
So führt beispielsweise in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Luftaustrittsbereich durch das Statorblechpaket und liegt mittig zwischen den axialen Stirnseiten des Stators.For example, in one advantageous embodiment of the air outlet area through the stator core and lies midway between the axial faces of the stator.
Durch die mittige Anordnung ist zumindest diesbezüglich eine symmetrische Luftverteilung gegeben, welche eine gleichmäßige Kühlung befördert.Due to the central arrangement, at least in this regard given symmetrical air distribution, which promotes even cooling.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Luftaustrittsbereich als ein Kanal oder aus zumindest zwei Kanälen ausgeführt.In a further advantageous embodiment the air outlet area is designed as one channel or from at least two channels.
Durch die Bildung eines Kanals oder mehrer Kanäle ist ein definierter Luftaustritt gewährt. Bei einem großen Kanal kann es auch zu mechanischen Instabilitäten kommen, die bei einer Mehrzahl von Kanälen nicht auftreten.By forming a channel or multiple channels a defined air outlet is granted. With a big channel there may also be mechanical instabilities that occur with a majority of channels do not occur.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kanal oder sind die Kanäle rotatorisch um die Achse über den Luftaustrittsbereich verteilt.In an advantageous embodiment the invention is the channel or the channels are rotatory about the axis over the Air outlet area distributed.
Vorteilhafter Weise weist der Ringmotor zumindest zwei Lüfter auf, wobei zumindest jeweils ein Lüfter zum Zwecke der Belüftung mit dem Lufteintrittsbereich auf einer axialen Stirnseite verbunden ist.The ring motor advantageously has at least two fans on, with at least one fan for the purpose of ventilation the air inlet area is connected on an axial end face.
In einer vorteilhaften Weise sind erfindungsgemäß die Lüfter und gegebenenfalls Kühler zur Kühlung der Kühlluft in einem geschlossenen Kühlkreislauf außerhalb des Statorgehäuses gleichmäßig am Umfang des Stators verteilt angeordnet. Bei Aufteilung des Stators in gleichartige Segmente ist dann je dem Statorsegment wenigstens ein Lüfter und gegebenenfalls ein Kühler zugeordnet. In Abhängigkeit von der Größe des Ringmotors empfiehlt es sich daher, jedem Statorsegment wenigstens zwei oder auch drei Lüfter und gegebenenfalls Kühler zuzuordnen, so dass beispielsweise bei einem viersegmentigen Stator acht oder zwölf Lüfter und gegebenenfalls Kühler gleichmäßig am Umfang des Statorgehäuses verteilt angeordnet sind. Eine größere Anzahl von Lüftern gewährleistet eine gleichmäßigere Verteilung der Kühlluft auf dem Motorraum; gleichzeitig können sowohl die einzelnen Lüfter als auch die einzelnen Kühlaggregate kleiner ausgeführt werden. Durch die Aufteilung des Stators in Segmente sind große Statoren bildbar.Are in an advantageous way according to the invention the fans and if necessary cooler for cooling the cooling air in a closed cooling circuit outside of the stator housing evenly around the circumference distributed of the stator. When dividing the stator into similar ones Then each stator segment is at least one fan and if necessary, a cooler assigned. In dependence of the size of the ring motor It is therefore advisable to use at least two or each stator segment three fans and if necessary cooler assign, so that for example in a four-segment stator eight or twelve Fan and if necessary cooler evenly around the circumference of the stator housing distributed are arranged. A larger number of fans guaranteed a more even distribution of cooling air on the engine compartment; At the same time, both the individual fans and also the individual cooling units executed smaller become. The stator is divided into segments to make large stators formable.
Ausführungsbeispiele sind in den
-
1 die Seitenansicht des Gehäuses eines Ringmotors,1 the side view of the housing of a ring motor, -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Belüftung des Ringmotors,2 a first embodiment for the ventilation of the ring motor, -
3 ein zweites Ausführungsbeispiel für die Belüftung des Ringmotors3 a second embodiment for the ventilation of the ring motor -
4 den prinzipiellen Aufbau einer Rohrmühle.4 the basic structure of a tube mill.
Der Ringmotor
Abhängig von der axialen Länge des
Ringmotors
Die Darstellung gemäß
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