DE1035259B

DE1035259B - Ventilation for rotating electrical machines

Info

Publication number: DE1035259B
Application number: DES44929A
Authority: DE
Inventors: Maurice Loutrel
Original assignee: Normacem SA
Current assignee: Normacem SA
Priority date: 1954-12-30
Filing date: 1955-07-27
Publication date: 1958-07-31

Description

Belüftung für umlaufende elektrische Maschinen Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbesserung der Belüftung für elektrische Maschinen wie etwa Elektromotoren, insbesondere für solche Maschinen von kleinen Abmessungen. Maschinen dieser Art bestehen aus einem Ständer und, einem Läufer, die gleichachsig in einem Gehäuse angeordnet und durch einen kleinen Luftspalt voneinander getrennt sind, wobei die Welle des Läufers aus dem Gehäuse herausragt, das aus einem Gehäusekörper und den Lagerdeckeln besteht. Der Gehäusekörper kann natürlich auch fortfallen, wobei dann die Lagerdeckel am Ständerblechpaket befestigt sind.Ventilation for rotating electrical machines The subject of the Invention provides an improvement in ventilation for electrical machines such as Electric motors, especially for such machines of small dimensions. machinery of this type consist of a stand and, a rotor, which are equiaxed in one Housings are arranged and separated from each other by a small air gap, wherein the shaft of the rotor protrudes from the housing, which from a housing body and the bearing caps. The housing body can of course also be omitted, the bearing caps are then attached to the stator core.

Die Erfindung betrifft nun die Belüftung von elektrischen Maschinen, die aus einem zylindrischen Gehäuse mit Lufteintrittsöffnungen im mittleren Teil und Austrittsöffnungen an beiden Enden und aus einem Läufer, dessen aus dem Gehäuse ragenden Wellenenden die Luftaustrittsöffnungen bestreichende Flügelräder tragen, die die Luft aus dem Gehäuse ziehen, und aus zwei durch einen Zwischenraum für den Lufteinlaß getrennten Halbständern im Gehäuse mit Durchlässen für die Luft zwischen Läufer und den beiden Halbständern bestehen.The invention now relates to the ventilation of electrical machines, which consists of a cylindrical housing with air inlets in the middle part and outlet openings at both ends and from a rotor, its from the housing protruding shaft ends carry the air outlet openings covering impellers, which draw the air out of the housing, and out of two through a space for the Air inlet separate half stands in the housing with passages for the air between Runner and the two half stands.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß der Lufteinlaß durch einen Schlitz gleicher Breite im Gehäuse und zwischen den Halbständern über den größten Teil des Gehäuseumfanges gebildet wird. während die Auslaßöffnungen in der zylindrischen Wand durch angebrachte Löcher an beiden Enden des Gehäuses gebildet werden, über deren äußeren Umfang die Flügel der beiden auf den Wellenenden angeordneten Flügelräder streichen.The novelty of the invention is that the air inlet through a Slot of the same width in the housing and between the half stands above the largest Part of the housing circumference is formed. while the outlet openings in the cylindrical Wall formed by holes made at both ends of the housing over the outer circumference of which the blades of the two impellers arranged on the shaft ends to brush.

Zweckmäßig wird das Gehäuse aus zwei Gehäusehälften gebildet, die durch innere, radiale Stege eines mit seinem Innendurchmesser die Gehäusehälften überragenden Abstandsringes miteinander verbunden sind. Der Abstandsring ist dabei zur Befestigung der Maschine ausgebildet, und ein zusätzlicher Mantel ist am Abstandsring befestigt, der jedes Flügelrad mindestens teilweise einhüllt, wobei er ebenfalls mit Schlitzen versehen ist, durch welche die Kühlluft nach außen hin entweichen kann. Die Erfindung ergibt eine wirksame Belüftung und Kühlung der Maschine. Der Zwischenraum zwischen den beiden Ständerhälften ist völlig frei für die von außen über den ganzen Umfang des Gehäuses eintretende Kühlluft, die rein radial nach der Achse des Gehäuses zu gerichtet ist ohne jede spiralförmige Bewegung. Der Weg cles Luftstromes bis zum Läufer ist also völlig gleichmäßig und seine Dichte gering. Die zwischen Ständer und Läufer hindurchstreichende Luft erfährt somit nur eine schwache Erwärmung, wodurch wiederum eine wirksame Kühlung der bestrichenen Flächen bei schnellem Luftumlauf durch die an den Stirnseiten befindlichen Flügelräder erzielt wird. Leistung und Abmessungen werden dadurch günstig beeinflußt bei verhältnismäßig geringem konstruktivem Aufwand.The housing is expediently formed from two housing halves which by inner, radial webs one with its inner diameter the housing halves superior spacer ring are connected to each other. The spacer ring is included designed to attach the machine, and an additional jacket is on the spacer ring attached, which at least partially envelops each impeller, he also is provided with slots through which the cooling air can escape to the outside can. The invention provides effective ventilation and cooling of the machine. Of the The space between the two stand halves is completely free for those from outside Cooling air entering over the entire circumference of the housing, which is purely radial according to the The axis of the housing is directed to without any spiral movement. The way cles The air flow up to the runner is therefore completely uniform and its density is low. The air passing through between the stator and the rotor thus experiences only one weak heating, which in turn provides effective cooling of the painted surfaces achieved with rapid air circulation by the impellers located on the front sides will. This has a favorable effect on performance and dimensions while being relatively little construction effort.

Es werden an Hand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes für einen beliebigen Elektromotor näher beschrieben, dessen Läufer bewickelt oder als Kurzschlußläufer ausgebildet sein kann.There are three exemplary embodiments of the subject of the invention on the basis of the drawing described in more detail for any electric motor whose rotor winds or can be designed as a squirrel cage.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Motors und zeigt in der unteren Hälfte eine übliche Ausbildung und in der oberen Hälfte die erfindungsgemäße Ausbildung; Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1 ; Fig.3 und 4 zeigen jeweils halbe Längsschnitte weiterer Ausführungsbeispiele.Fig. 1 is a longitudinal section of an engine and shows in the lower Half a usual training and in the upper half the training according to the invention; Fig. 2 is a cross section according to line II-II of Fig. 1; Figures 3 and 4 show half longitudinal sections of further exemplary embodiments.

Die untere Hälfte der Fig.1 zeigt die Hauptbestandteile eines beliebigen Motors, und zwar einen feststehenden Ständer 1. der aus einem Blechpaket besteht, durch beliebige Mittel in einem Gehäusekörper 5 Befestigt und mit einer Bewickelung 2 versehen ist. Der Läufer 3 besteht ebenfalls aus einem Blechpaket mit einer Bewickelung 4 und ist auf einer Welle 10 befestigt. Die Gehäusedeckel 6 und 7 tragen Lager 8 und 9 ganz beliebiger Art. Der Motor ist in der Regel ebenfalls mit einer der bekannten, in der Figur nicht dargestellten Belüftungsvorrichtung verseben.The lower half of Fig.1 shows the main components of any one Motor, namely a fixed stator 1. which consists of a laminated core, Fastened by any means in a housing body 5 and with a wrapping 2 is provided. The rotor 3 also consists of a laminated core with a winding 4 and is attached to a shaft 10. The housing covers 6 and 7 carry bearings 8 and 9 of any kind. The motor is usually also with one of the known, move ventilation device not shown in the figure.

Die obere Hälfte der Fig.l zeigt den glieichen Motor, der aber erfindungsgemäß verbessert ist. Der Ständer und der Gebäusekörper bestehen jeweils aus zwei Teilen 11, 13 und 16, 17, die durch einen Ring 12 voneinander getrennt gehalten werden. Fig.2 ist eine Teilansicht dieses Ringes im Querschnitt gemäß der Linie II-11 der Fig. 1. Er ist mit inneren Zähnen 14 in beliebiger Anzahl versehen, die als Abstandskörper zwischen die beiden Teile des Ständers und' des Gehäusekörpers eingreifen. Die Gehäusedeckel 6 und 7 oder die beiden Teile des Gehäusekörpers sind auf dem zylindrischen Umfang mit Schlitzen 18, 19 in beliebiger Anzahl versehen. Auf der Welle 10 sind Flügelräder 20, 21 mit einer beliebigen Anzahl von Flügeln 22, 23 befestigt, die den Umfang der Gehäusedeckel bestreichen.The upper half of Fig.l shows the same engine, but according to the invention is improved. The stand and the housing body each consist of two parts 11, 13 and 16, 17, which are kept separated from one another by a ring 12. Fig.2 is a partial view of this ring in cross section according to the line II-11 of FIG Fig. 1. It is provided with any number of internal teeth 14, which act as spacers between the two parts of the stand and 'engage the housing body. The housing cover 6 and 7 or both parts of the housing body are on the cylindrical circumference provided with slots 18, 19 in any number. On the shaft 10 are impellers 20, 21 with any number of wings 22, 23 attached to the circumference coat the housing cover.

Die Strömungsrichtungen der Luft sind durch Pfeile angedeutet.The directions of air flow are indicated by arrows.

Die Außenluft tritt in den Motor durch die Schlitze 29 ein, de durch die Lücken zwischen den Zähnen 14 des Abstandsringes 12 gebildet werden. Diese Luft strömt durch die Wicklungen zwischen den beiden Teilen 11, 13 des Ständers, dann durch gegebenenfalls vorgesehene Längskanäle 30 und durch den Luftspalt, über die Wickelköpfe und tritt durch die Schlitze 18, 19 der Gehäusedeckel oder des Gehäusekörpers wieder aus, um dann von den Flügeln 22, 23 erfaßt zu werden.The outside air enters the motor through the slots 29, de the gaps between the teeth 14 of the spacer ring 12 are formed. This air flows through the windings between the two parts 11, 13 of the stator, then through possibly provided longitudinal channels 30 and through the air gap through which Winding heads and occurs through the slots 18, 19 of the housing cover or the housing body off again in order to then be detected by the wings 22, 23.

Bei einem anderen Beispiel gemäß Fig. 3 ist nur ein Flügelrad 24 mit Flügeln 25 vorgesehen. Die Außenluft folgt dann im Motor den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen.In another example according to FIG. 3, only one impeller 24 is included Wings 25 provided. The outside air then follows that indicated by the arrows in the engine Directions.

Bei einem Motor gemäß den Fig. 1 und 3 kann die Befestigung dieses Motors an einem Halter durch eine beliebige Vorrichtung erfolgen, die fest mit dem Abstandsring, mit dem Gehäusekörper oder mit dem Ständer zusammenhängt.In a motor according to FIGS. 1 and 3, the attachment can this Motor can be made on a holder by any device that is firmly attached to the Spacer ring, with the housing body or with the stand related.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 4 dargestellt ist, trägt der Abstandsring 12 Mantelteile 26, die mit in geeigneter Weise angeordneten Schlitzen 27 und 28 versehen sind. Diese Mantelteile schützen die Flügel 15 und das Flügelrad gegen eine Beschädigung während des Betriebes. Sie können im Rahmen der Erfindung am Gehäusekörper oder am Ständer befestigt sein. Sie können auch zur Befestigung des Motors an einem Halter dienen.In another embodiment of the invention, shown in FIG is shown, the spacer ring 12 carries jacket parts 26, which with in suitable Way arranged slots 27 and 28 are provided. Protect these jacket parts the blades 15 and the impeller against damage during operation. she can be attached to the housing body or to the stand within the scope of the invention. They can also be used to attach the motor to a holder.

Wie aus den vorbeschriebenen Beispielen hiervorgeht, ist die gemäß der Erfindung erzielte Belüftung äußerst wirksam, insbesondere bei kleinen Maschinen, denn es werden zu dem Zweck große Flügelräder mit relativ großer Lüfterleistung benutzt, wodurch die elektrischen und damit auch die tatsächlichen Abmessungen der auf diese Weise verbesserten Maschine noch weiter verkleinert werden können.As proceeding from the examples described above, according to ventilation achieved by the invention is extremely effective, especially on small machines, because there are large impellers with a relatively high fan power for the purpose used, which makes the electrical and thus the actual dimensions of the machine improved in this way can be further reduced in size.

Die Erfindung läßt sich bei umlaufenden elektrischen Maschinen beliebiger Art anwenden. Die Ausbildurig der Magnetstromkreise, der Wicklungen und der Hilfsvorrichtungen wie Kollektoren od. dgl. spielt dabei keine Rolle.The invention can be used with rotating electrical machines Apply kind. The training of the magnetic circuits, the windings and the auxiliary devices such as collectors or the like does not matter.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ventilation for rotating electrical machines, especially small dimensions. Consists of a cylindrical housing with air inlet openings in the middle part and outlet openings at both ends, of a rotor, the shaft ends of which protrude from the housing carry impellers which sweep the air outlet openings and which pull the air out of the housing. and of two half stands in the housing separated by a space for the air inlet with passages for the air between the runner and the two half stands, characterized in that the air inlet through a slot (29) of the same width in the housing and between the half stands over most of the Housing circumference is formed, while the outlet openings in the cylindrical wall are formed by holes (18, 19) made at both ends of the housing, over the outer circumference of which the vanes (22, 23) of the two vane wheels (20, 21) arranged on the shaft ends to brush. z. Ventilation according to claim 1, characterized in that the cylindrical housing is formed from two housing halves (16, 17) which are connected to one another by inner, radial webs (14) of a spacer ring (12) protruding with its inner diameter over the housing halves. 3. Ventilation according to claim 1 and 2, characterized in that the spacer ring is designed for fastening the machine. 4. Ventilation according to claim 1, characterized by an additional jacket which is attached to the spacer ring and at least partially envelops each impeller, this jacket also being provided with slots through which the cooling air can escape to the outside. Documents considered: German Patent No. 616 524; Swiss patent specification No. 189956,277451; French Patent No. 931616; U.S. Patent No. 2,074,067.