DE1128024B

DE1128024B - Cooling air cleaning for encapsulated electrical machines with commutator or slip rings

Info

Publication number: DE1128024B
Application number: DEZ7651A
Authority: DE
Inventors: Karel Rostik; Jiri Erhart
Original assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Current assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Priority date: 1958-11-12
Filing date: 1959-11-10
Publication date: 1962-04-19

Description

Kühlluftreinigung für gekapselte elektrische Maschinen mit Kommutator oder Schleifringen Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte elektrische Maschine mit Kommutator bzw. mit Schleifringen.Cooling air cleaning for encapsulated electrical machines with commutator or slip rings The invention relates to an encapsulated electrical machine with commutator or with slip rings.

Der Kohlenstaub, der durch das Abnehmen der Kohlenbürste an dem Kommutator oder an den Schleifringen entsteht, verbleibt bei den gekapselten elektrischen Maschinen im Innern der Maschine, läßt sich an den stromführenden Teilen der Maschine nieder und bildet unerwünschte Leitwege, wodurch Kurzschlüsse und somit auch Beschädigung und sogar Vernichtung der Maschine verursacht werden können. Verschiedene Einrichtungen zur Beseitigung dieses Kohlenstaubes sind zwar bekannt, keine von ihnen ist jedoch einwandfrei und allgemein verwendbar.The coal dust produced by removing the carbon brush on the commutator or occurs on the slip rings, remains with the encapsulated electrical machines inside the machine, settles on the live parts of the machine and forms unwanted routes, causing short circuits and thus damage and even destruction of the machine can be caused. Various facilities to remove this coal dust are known, but none of them is flawless and generally usable.

Nach der Erkenntnis der vorliegenden Erfindung muß eine Einrichtung zur Reinigung der Kühlluft von Kohlebürstenstaub folgenden Anforderungen zugleich genügen: 1. Der Filter darf nicht vom Kühlluftstrom umgangen werden können.According to the knowledge of the present invention, a device for cleaning the cooling air from carbon brush dust the following requirements at the same time suffice: 1. It must not be possible to bypass the filter by the flow of cooling air.

2. Der Kühlluftstrom darf, nachdem er den Kommutator bzw. die Schleifringe umspült hat, auf seinem Weg zum Filter nicht erst Räume durchströmen, die ihm Zutritt zu den Wicklungen, Wicklungsköpfen oder dem Blechpaket gewähren, wo er den Kohlenstaub ablagern kann.2. The flow of cooling air is allowed after it has hit the commutator or slip rings on its way to the filter does not first flow through rooms which it has access to to the windings, winding heads or the laminated core, where it is the coal dust can deposit.

Die bekannten Einrichtungen erfüllen diese Bedingungen entweder überhaupt nicht oder nur eine von ihnen. In einem Falle durchquert der Luftstrom die ganze Maschine, wobei er seinen Kohlenstaub überall dort ablagert, wo er durch Luftwirbel oder unkontrollierbare Strömungen hingetragen wird, und zwar insbesondere in Bohrungen im Läufer, die, weil sie selbst rotieren, einen gewissen Widerstand gegen den Luftstrom bilden und Wirbelbildungen begünstigen, die den Kohlenstaub auf den staubempfindlichen Teilen der Maschine verteilen. Bei einer weiteren bekannten Bauart wird nur die auf einem Sektor von 90° vom Kommutator durch den Lüfter abgesaugte Kühlluft durch den Filter geführt, der sich in einer Kammer befindet, die an einer Seite der Maschine angeordnet ist. Selbst wenn man zwei solcher Kammern vorsehen würde, könnte nur 501/o der Kühlluft gefiltert werden. Die restliche, mit Kohlenstaub angereicherte Luft hat überhaupt keine Zirkulationsmöglichkeit und wirbelt gerade dort, wo es besonders schädlich ist, nämlich im Kommutatorraum.The known facilities either meet these conditions at all not or just one of them. In one case the air flow traverses the whole Machine, whereby it deposits its coal dust wherever it is caused by air turbulence or uncontrollable currents are carried, especially in bores in the runner, which, because they rotate themselves, have a certain resistance to the air flow and promote the formation of eddies, which the coal dust on the dust-sensitive Distribute parts of the machine. In another known design, only the on a sector of 90 ° from the commutator through the fan extracted cooling air the filter, which is located in a chamber on one side of the machine is arranged. Even if one were to provide two such chambers, only could 501 / o of the cooling air can be filtered. The rest, enriched with coal dust Air has absolutely no possibility of circulation and swirls just where it is is particularly harmful, namely in the commutator space.

Schließlich ist es auch bekannt, an Synchronmotoren, bei denen das Problem der Reinigung der Kühlluft von Kohlenstaub überhaupt nicht auftritt, Luftfilter vorzusehen, die dazu dienen, den Staub zurückzuhalten, den die angesaugte Außenluft mitführt.Finally, it is also known to work on synchronous motors where the Problem of cleaning the cooling air from coal dust does not occur at all, air filter provide, which serve to hold back the dust that the sucked in outside air carries.

Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß zwischen den äußeren Begrenzungswänden des Innenraumes der Maschine, z. B. dem Gehäuse oder dem Lagerschild, und dem Kommutator oder den Schleifringen eine bis auf die Größe eines für den Freigang des Läufers erforderlichen Luftspaltes an den Läufer bzw. einen Teil desselben, z. B. einen Preßring des Kommutators, heranreichende, in Richtung des Kühlluftstromes gesehen, unmittelbar hinter den Bürsten angeordnete Querwand vorgesehen ist, die mit Filtern versehen ist.The invention consists in the fact that between the outer Boundary walls of the interior of the machine, e.g. B. the housing or the end shield, and the commutator or slip rings one up to the size of one for clearance the rotor required air gap to the rotor or part of it, z. B. a press ring of the commutator, approaching, in the direction of the cooling air flow seen, arranged immediately behind the brushes transverse wall is provided is provided with filters.

Durch die Querwand ist unmittlebar am Kommutator eine vollkommene Sperre für den Kohlenstaub - bis auf den unvermeidlichen engen Luftspalt -geschaffen. Irgendwelche Ausweichmöglichkeiten, die ein Durchströmen in staubempfindliche Räume des Motors gestatten, sind hier nicht vorhanden. Hierdurch ist den oben besprochenen Forderungen vollauf Genüge geleistet, zumal deshalb, weil man es in der Hand hat, die Richtung des Kühlluftstromes so zu wählen, daß er unmittelbar nach Bespülung des Kommutators, d. h. ohne andere Teile der Maschine zu durchströmen, den Filter durchqueren muß und dort den Kohlenstaub ablagert. In Weiterbildung der Erfindung können die Filter in die Wand eines Zwischenlagerschildes der gekapselten elektrischen Maschine eingesetzt sein.Due to the transverse wall, there is a perfect one directly on the commutator Barrier for coal dust - except for the inevitable narrow air gap - created. Any evasive options that could flow through into dust-sensitive rooms of the motor are not available here. This is the one discussed above Demands fully satisfied, especially because you have it in your hand, to choose the direction of the cooling air flow so that it is immediately after purging the commutator, d. H. without flowing through other parts of the machine, the filter must cross and there the coal dust is deposited. In further training of the invention, the filter can be encapsulated in the wall of an intermediate bearing shield electrical machine must be used.

Die Maschine gemäß der -Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. - ° - ' Wie aus dieser Zeichnung hervorgeht, ist das Innere der gekapselten elektrischen Maschine 1 mit einer durchlochten - Queiwänd 2 versehen, welche sich in der unmittelbaren Nähe des-Kommutators befindet, so daß alle Luft; -die im innern der Maschine umläuft, nachdem sie den. Kornmutator umströmt hat, durch' Öffnungen in der Querwand 2 passieren muß. Die Öffnungen der Wand 2 sind durch Filter 3 zum Auffangen des Kohlenstaubes abgedeckt. Diese Filter sind vorteilhaft als Schieber äusgebildet und können mit an sich bekannten feuchten oder trockenen Einlagen ausgestattet werden. In gewissen Fällen können auch elektrostatische Filter benutzt werden.The machine according to the invention is in the drawing in one embodiment shown schematically. - ° - 'As can be seen from this drawing, the interior is the encapsulated electrical machine 1 with a perforated Queiwänd 2 provided, which is in the immediate vicinity of the commutator, so that all air; -which circulates inside the machine after it has the. Has flowed around the grain mutator, through 'openings in the transverse wall 2 must pass. The openings of the wall 2 are covered by filter 3 to collect the coal dust. These filters are beneficial formed as a slide and can be used with known wet or dry Deposits are equipped. In certain cases, electrostatic filters can also be used to be used.

Falls sich der Kommutator in der Nähe des Lagerschildes befindet, kann, ohne dabei an dem Grundgedanken der Erfindung etwas zu ändern, die Wand des Lagerschildes als die oben angeführte Querwand 2 verwendet werden. In diesem Falle muß diese Wand, mit Austritts- und Eintrittsöffnungen samt Filter und mit äußerem Deckel versehen werden. Bei dieser Konstruktion strömt die innere Luft, nachdem sie den Kommutator umströmt hat, durch die Austrittsöffnungen und Filter in den Raum unterhalb des äußeren Deckels, um von da durch die Eintrittsöffnungen und Filter wieder in den inneren Raum der Maschine zurückzukehren.If the commutator is near the end shield, can, without changing anything in the basic idea of the invention, the wall of the End shield can be used as the above-mentioned transverse wall 2. In this case must this wall, with outlet and inlet openings including filter and with external Cover are provided. With this construction, the inner air flows after it has flowed around the commutator, through the outlet openings and filter into the Space below the outer lid to pass through the inlet openings and filters to return to the inner space of the machine.

Durch die Erfindung wird der Bau großer Gleichstrom- und besonders auch regelbarer Wechselstrom-Kommutatormotoren in gekapselter Ausführung ermöglicht. Bei solchen Maschinen ist die Frage der einwandfreien Beseitigung des Kohlenstaubes besonders wichtig, -und zwar mit Rücksicht auf die große Zahl der Kohlenbürsten und auf die Störungsanfälligkeit der Wicklung derartiger Maschinen.The invention makes the construction of large DC and especially adjustable AC commutator motors in encapsulated design are also possible. With such machines the question is of the proper disposal of the coal dust especially important, considering the large number of carbon brushes and the susceptibility of the winding of such machines to faults.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Encapsulated electrical machine with commutator or with slip rings whose cooling circuit filters to clean the cooling air from Contains carbon brush dust, characterized in that between the outer boundary walls the interior of the machine (1), for. B. the housing or the end shield, and the Commutator or slip rings one down to the size of one for clearance of the runner required air gap to the runner or: a part of the same, e.g. B. a press ring of the commutator, approaching, in the direction of the cooling air flow seen, provided directly behind the brushes (4) arranged transverse wall (2) which is provided with filters (3).

2. Encapsulated electrical machine make a claim 1, characterized in that the filter (3) in the wall of an intermediate bearing plate the encapsulated electrical machine are used. Considered publications: German Patent Nos. 392 694, 741792, 873 277; German interpretative document no. 1051376.