DE1037571B

DE1037571B - Electrical machine, preferably a railway motor, with a welded polygonal housing

Info

Publication number: DE1037571B
Application number: DEB37944A
Authority: DE
Inventors: Erich Lubasch; Dipl-Ing Albert Schaeffer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-11-18
Filing date: 1955-11-18
Publication date: 1958-08-28

Description

Elektrische Maschine, vorzugsweise Bahnmotor, mit geschweißtem polygonförmigem Gehäuse Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen mit einem Gehäuse, das an der Innenseite rippenförmige Vorsprünge zur Aufnahme des in sich geschlossenen Ständerblechpaketes aufweist, wobei die Befestigung des Ständerblechpaketes im Gehäuse vorzugsweise durch Aufschrumpfen oder Aufpressen des letzteren erfolgt.Electrical machine, preferably a railway motor, with a welded polygonal Housing The invention relates to electrical machines with a housing, the rib-shaped projections on the inside to accommodate the self-contained Has stator core, the fastening of the stator core in the housing preferably carried out by shrinking or pressing the latter.

In dem Bestreben, bei dieser bei verschiedenen Maschinenarten, insbesondere bei Wechselstromfahrzeugmotoren vielfach angewendeten Bauart möglichst viel an Gewicht einzusparen, wird das Maschinengehäuse oft als geschweißte Stahlkonstruktion ausgeführt oder auch aus Leichtmetall gegossen.In an effort to do this on various types of machines, in particular in AC vehicle motors often used design as much as possible in weight To save money, the machine housing is often designed as a welded steel structure or cast from light metal.

Bei den gebräuchlichsten Ausführungen solcher Maschinen hat der Gehäusemantel die Form eines Kreisringes. Wird ein solches Gehäuse auf das Ständerblechpaket aufgeschrumpft, wobei die Rippen des Gehäusemantels sich an den Rücken des Blechpaketes anlegen, so wird der Gehäusemantel nicht nur auf Zug beansprucht, sondern erfährt auch eine Verbiegung in den kreisförmigen Mantelteilen. Infolgedessen sind die Kräfte, mit denen die Rippen des Gehäusemantels an den Rücken des Blechpaketes gepreßt werden, rechnerisch kaum exakt zu erfassen. Auf jeden Fall muß aber der kreisförmige Gehäusemantel sehr biegesteif, d. h. verhältnismäßig dick, ausgeführt werden, um einen hinreichend festen Sitz des Blechpaketes im Gehäuse zu erzielen.In the most common designs of such machines, the housing jacket has the shape of a circular ring. If such a housing is shrunk onto the stator core, whereby the ribs of the housing shell lie against the back of the laminated core, so the housing shell is not only subjected to tensile stress, but also experiences one Bending in the circular shell parts. As a result, the forces are with which the ribs of the housing jacket are pressed against the back of the laminated core, can hardly be calculated exactly. In any case, however, the circular housing jacket must very rigid, d. H. relatively thick, made to be sufficiently thick to achieve a tight fit of the laminated core in the housing.

Es sind auch polygonförmige Ausführungen des Gehäusemantels bekannt, bei denen eine Vermeidung der letztgenannten Nachteile möglich ist. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art werden jedoch nicht alle mit einer derartigen Bauform erreichbaren Vorteile ausgenutzt.There are also known polygonal designs of the housing shell, where it is possible to avoid the last-mentioned disadvantages. With the known However, designs of this type are not all achievable with such a design Advantages exploited.

Die Erfindung geht aus von elektrischen Maschinen, vorzugsweise Bahnmotoren, mit in sich geschlossenem Ständerblechpaket und geschweißtem kolygonförmigem Gehäuse, das mit rippenartigen Vorsprüngen auf das Blechpaket aufgepreßt oder aufgeschrumpft ist, und bezweckt gegenüber den bekannten Bauformen eine bessere Material- und Raumausnutzung.The invention is based on electrical machines, preferably rail engines, with self-contained stator core and welded polygon-shaped housing, which is pressed or shrunk onto the laminated core with rib-like projections is, and aims at a better material and space utilization compared to the known designs.

Dieser Zweck wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die rippenartigen Vorsprünge in den Polygonecken und gleichzeitig in den Achsen der Komintttierungszonen bzw. der Wendepole liegen und daß das Ständerblechpaket an den zwischen den rippenförmigen Vorsprüngen des Gehäuses liegenden Stellen einen kleineren Außendurchmesser aufweist als an den Stellen, an denen die rippenartigen Vorsprünge am Blechpaketrücken aufliegen.This purpose is achieved according to the invention in that the rib-like Projections in the polygon corners and at the same time in the axes of the communication zones or the turning poles are and that the stator core on the between the rib-shaped Projections of the housing lying points has a smaller outer diameter than at the points where the rib-like projections rest on the back of the laminated core.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Maschinengehäuse senkrecht zur Welle mit eingesetztem Ständerblechpaket und Fig. 2 einen Längsschnitt; in Fig. 3 und 4 sind etwas andere Ausführungen des Gehäusemantels dargestellt.Fig. 1 shows a cross section through the machine housing perpendicular to the shaft with inserted stator core and FIG. 2 shows a longitudinal section; in Fig. 3 and 4 are shown slightly different versions of the housing shell.

Mit 1 ist der polygonförmige, in den Beispielen sechskantig angenommene Gehäusemantel gezeigt, in dessen Ecken die Rinnen 2 eingeschweißt sind. Das Ständerblechpaket, mit dem das Gehäuse beispielsweise durch Aufschrumpfen fest verbunden ist, ist mit 3 bezeichnet. Die Rippen 2 liegen in den mit der Linie A-A (Fig. 1) dargestellten Achsen der Kommutierungszone bzw. der Wendepole am Blechpaket an. An den zwischen den rippenartigen Vorsprüngen des Gehäuses liegenden Stellen weist das Blechpaket einen kleineren Außendurchmesser auf als an den Stellen, an denen die rippenartigen Vorsprünge am Blechpaketrücken aufliegen. Die Hauptpole befinden sich an den Stellen verminderter Jochhöhe in der durch die Linie B-B angedeuteten Achse. Wie ersichtlich, sind die zwischen den Rippen 2 liegenden geraden Wände des Gehäusemantels nur auf Zug beansprucht.With 1 is the polygonal, assumed hexagonal in the examples Housing jacket shown, in the corners of which the grooves 2 are welded. The stator core, with which the housing is firmly connected, for example by shrinking on, is with 3 designated. The ribs 2 are in those shown with the line A-A (Fig. 1) Axes of the commutation zone or the reversing poles on the laminated core. At the between the rib-like projections of the housing lying points has the laminated core a smaller outer diameter than at the places where the rib-like The projections rest on the back of the laminated core. The main poles are in the places reduced yoke height in the axis indicated by the line B-B. As can be seen are the lying between the ribs 2 straight walls of the housing shell only Train stressed.

Bei gleicher Pressung zwischen Rippen und Blechpaket ist diese leicht und exakt vorausbestimmte Zugbeanspruchung wesentlich geringer als die durch Zug-und Biegungskräfte bedingte Gesamtbeanspruchtttig eines entstehenden kreisförmigen Gehäusemantels. Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des Gehäusemantels kann dieser daher aus wesentlich schwächerem Material bestehen als bei kreisringförmiger Gestaltung.With the same pressure between the ribs and the laminated core, this is light and exactly predetermined tensile stress is much lower than that caused by tensile and Bending forces caused the total stress of a resulting circular housing shell. In the case of the design of the housing jacket according to the invention, this can therefore be made from essential consist of weaker material than in the case of a circular design.

Durch die Verwendung eines solchen Gehäuses in Verbindung mit einem Blechpalzet, das in an sich bekannter Weise in den Achsen der Kommutierungszonen bzw. der Wendepole einen größeren Durchmesser hat als an den dazwischenliegenden Stellen, an denen sich die Hauptpole befinden, und durch eine solche Anordnung, daß die Rippen des Gehäusemantels in den Achsen der Kommutierungszone aufliegen, läßt sich bei kleinstmöglichen Abmessungen eine Anordnung erzielen, bei der zwischen den Rippen noch genügend Raum für einen Luftstrom zur Kühlung des Blechpaketrückens verbleibt.By using such a housing in conjunction with a Blechpalzet, which in itself is known Way in the axes of the commutation zones or the turning pole has a larger diameter than the intermediate ones Places where the main poles are located, and by such an arrangement, that the ribs of the housing shell lie in the axes of the commutation zone, an arrangement can be achieved with the smallest possible dimensions in which between the ribs still have enough space for an air flow to cool the back of the laminated core remains.

Der polygonförmige Gehäusemantel trägt zweckmäßig in üblicher Weise an den Stirnseiten Flanschringe 4, die zur Befestigung und Zentrierung der Lagerschilde dienen. Die Flanschringe können an dem Gehäusemantel, insbesondere an den Rippen desselben, angeschweißt oder in anderer Weise befestigt sein.The polygonal housing jacket expediently carries in the usual way on the end faces flange rings 4, which are used for fastening and centering the end shields to serve. The flange rings can be on the housing jacket, in particular on the ribs the same, welded or otherwise attached.

Der Gehäusemantel kann aus einem zu einem Polygon gebogenen Blechstreifen mit entsprechenden, als Rippen dienenden Teilen zusammengeschweißt sein. Sofern die Herstellung des ganzen Polygons aus einem Stück Schwierigkeiten bereitet, können auch die einzelnen Seitenflächen oder einige wenige nebeneinanderliegende Seitenflächen aus je einem Stück hergestellt und etwa in der Weise zusammengesetzt werden, wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist.The housing jacket can consist of a sheet metal strip bent to form a polygon be welded together with corresponding parts serving as ribs. Provided the production of the whole polygon from one piece causes difficulties, can also the individual side surfaces or a few side surfaces lying next to one another made from one piece each and put together roughly in the same way as in Figs. 3 and 4 is indicated.

Als Material für das erfindungsgemäße Maschinengehäuse kommt vor allem Walzstahl in Frage, jedoch sind auch andere Materialien, z. B. Leichtmetallegierungen, verwendbar.The main material used for the machine housing according to the invention is Rolled steel in question, but other materials, e.g. B. light metal alloys, usable.

Claims

PATENT CLAIMS: Electric machine, preferably rail engine, with self-contained stator core and welded polygonal housing, which is pressed or shrunk onto the laminated core with rib-like projections is, characterized in that the rib-like projections in the polygon corners and at the same time lie in the axes of the commutation zones or the reversing poles and that the stator core on the between the rib-shaped projections of the Housing lying points has a smaller outer diameter than at the Places where the rib-like projections rest on the back of the laminated core. In Documents considered: German Patent No. 117,986; M o e l 1 e r - Werr, Guide to Electrical Engineering, Vol. III, Construction and Strength Calculations electrical machines, edited by Dr. C. v. Dobb e 1 e r, 3rd edition, Stuttgart 1955, p. 79; Bobeck-Metzger-Schmidt, lightweight steel construction, Springer, 1939, p. 22.