Elektrische Maschine mit einem insbesondere auf einem Fundament_ausg2Eichteten
Gehäuse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem
im wesentlichen prismatischen Gehäuse, an dessen Stirnwänden die Lager angeordnet
sind und bei der die elektrisch aktiven Teile der Maschine mit eingeschobenem Läufer
als Ganzes von oben in das Gehäuse eingebracht und nach oben herausgezogen werden
können. Dadurch wird erreicht, daß die elektrisch aktiven Teile leicht für Wartungs-
und Reparaturzwecke zugänglich sind, während das Maarhinengehäuse am Einsatzort
in der ursprünglichen Ausrichtung auf dem Fundament unverändert stehen bleibt. Bei
einer derartig ausgebildeten bekannten Maschine (DRP 487 345) ist das Motorgehäuse
nach oben geöffnet und besitzt über die Maschinenmitte herausgezogene Seitenwände.
Die Stirnwände des Gehäuses werden durch die Lagerschilder gebildet. Zur Wartung
wird der Läufer mitsamt dem Ständerblechpaket aus der oberen Öffnung des Motorgehäuses
herausgehoben, wobei zuvor die Befestigungsachrauben der Lagerschilderg die Querstücke
zum Festhalten des Ständereisens in seiner Lage und die Ständerverbindungen zu den
Klemmen gelöst werdän müssen. Auch muß der
Rückkühler für die Kühlluft
vorher abgenommen werden, da ee bei Betrieb der Maschine die obere Öffnung des Motorgehäuses
verschließt. Diese bekannte Konstruktion einer elektrischen Maschine ist aber praktisch
auf Maschinen kleiner Leistung beschränkt, die mit Luftrückkühlern ohne Wasser und
mit Lager ohne Umlaufschmierung auskommen. Wären diese vorhanden, so müßten jeweils
vor dem Herausheben der Maschine auch die Zuleitungen des Wassers bzw. des Schmiermittels
unterbrochen werden, was zeitraubend ist, erhöhten Aufwand erfordert und kaum ohne
ein Austreten der Medien vor sich gehen würde.Electric machine with a Fundament_ausg2Eichteten in particular on a housing The present invention relates to an electrical machine with an essentially prismatic housing, the bearings are arranged on the end walls and wherein the electrically active parts of the machine introduced with inserted rotor as a whole from above into the housing and can be pulled out upwards. It is thereby achieved that the electrically active parts are easily accessible for maintenance and repair purposes, while the Maarhinen housing remains unchanged at the place of use in the original orientation on the foundation. In a known machine designed in this way (DRP 487 345), the motor housing is open at the top and has side walls pulled out over the center of the machine. The end walls of the housing are formed by the end shields. For maintenance, the rotor together with the stator core is lifted out of the upper opening of the motor housing, whereby the fastening screws of the end shields, the cross pieces to hold the stator iron in its position and the stator connections to the terminals must be loosened beforehand. The recooler for the cooling air must also be removed beforehand, as it closes the upper opening of the motor housing when the machine is in operation. This known construction of an electrical machine is, however, practically limited to machines of low power, which get by with air coolers without water and with bearings without circulating lubrication. If these were present, the feed lines for the water or the lubricant would have to be interrupted before the machine is lifted out, which is time-consuming, requires increased effort and would hardly go on without the media escaping.
Bei der bekannten Ausführung liegt außerdem das Ständerblechpaket
mit seiner äußeren Mantelwand an vorstehenden Auflageflächen des Motorgehäuses auf.
Diese Auflageflächen müssen äußerst genau bearbeitet wein, da durch sie die genaue
Ausrichtung des Ständers der Maschine festgelegt ist. Durch die vorliegende Erfindung
soll eine Verbesserung dieser bekannten Konstruktion erzielt werden. Gemäß
der Erfindung wird das die Wicklung tragende Ständerblechpaket durch Druckplatten
und Spannvorrichtungen zusammengehalten und die Druckplatten sind an ihrem oberen
Ende mit die Auflageflächen des Ständers bildenden Abstützvorrichtungen verbunden,
an denen der Ständer hängt, wobei der Ständer sich in eingehängtem Zustand nur über
diese Abstützvorrichtungen auf den oberen Begrenzungsflächen der über die Maschinenmitte
herausgezogenen Seitenwände des Gehäuses abstützt.
Bei der gemäß
der Erfindung ausgebildeten elektrischen Maschine hängt praktisch der gesamte Ständer
an einem steifen Rahmen - gebild.et aus den Druckplatten und den Abstützvorrichtungen
dessen Steifigkeit noch durch eine die Öffnung des Rahmens schließende Abdeckung
erhöht verdän kann. Auch das Maschinengehäuse ist in sich sehr steif, da es einen
geschlossenen Quader bildet, der nach dem Herausheben des Ständers mit dem Läufer
stehen bleibt. An diesem Quader bleiben auch die Stirnflächen mit den Lagern und
die Rückkühler zurück. Von den Lagern werden nur die oberen LagerBchalen abgenommen,
daß die Läuferwelle herauegehoben werden kann. Das gesamte Schmiersystem des Lagers
wird aber nicht angegriffen. Dadurch kann die Maschine in der Ausführung gemäß der
Erfindung auch für große Leistungen verwendet werden, so daß auch bei diesen der
Vorteil der leichten Zugänglichkeit der aktiven Teile durch einfaches Herausheben
aus dem Maschinengehäuse ausgenutzt werden. Weiterhin hat die Anordnung gemäß der
Erfindung den Vorteilg daß sich der Ständer nur über die AbstUtzvorrichtungen auf
den oberen Begrenzungsflächen der Seitenwände des Maschinengehäuaes abstützt. Dadurch
brauchen also allein diese obenliegenden Begrenzungsflächen spanabhebend bearbeitet
sein,'während das Innere des Gehäuses unbearbeitet bleiben kann. Die genaue Ausrichtung
des Ständers im Gehäuse wird also mit wesentlich geringerem Aufwand erzielt. Es
ist vorteilhaft, die Abstützvorrichtungen, an denen der Ständer hängt, durch eine
Abdeckung zu verbinden. Diese kann an den Druckplatten
befestigt
seinw- Dadurch wird das Gehäuse ganz geschlossen und die elektrischen Teile der
Naschine sind abgedeckt. Zur Lagerung der elektrischen Teile der Maschine innerhalb
des Gehäuses können außer den Abstützvorrichtungen innerhalb des Gehäuses senkrecht
zur Acherichtung verlaufende Querwände vorgesehen sein, die der Form der Druckplatten
entsprechende Öffnungen aufweisen. Es ist zweckmäßig, den Rand der Öffnungen
in den Querwänden durch Leisten zu vergrößern, auf die ein Dichtstreifen aus elastischem
Material befestigt ist. Auf diesen Dichtstreifen können sich dann die Seitenränder
der Druckpl*en, die gegebenenfalls durch Leisten vergrößert sind, abstützen. Auf
diese Art und Weise erreicht man eine vorteilhafte Unterteilung des Innenraumes
der elektriechen MaschineW die zur Führung der Kühlluft verwendet werden kann. Dabei
kann die Maschine sowohl durch Frischluftkühlung als auch durch einen geschlossenen,
rückgekühlten Kühlluftkreislauf gekühlt werden.
Dic Lager für die
44uf erlielle der Maschine können von den äußeren Stirnwänden des Gehäuses getragen
werden. Da der Ständer gemeinsam mit dem Läufer in das Gehäuse eingehängt wird,
ist es zweckmäßigg in den oberen Hälften der äußeren Stirnwändeg sowie in der obereil
Fläche des Gehäuses Aussparungen für deil Durchtritt der Läuferwelle und der Wickelköpfe
der Maschine vorzusehen. Diese Aussparungen werden nach der Montage der Maschine
durch Abdeck.ungen verschlossen. Iia folgenden sei die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Ansicht der gemäß der Erfindung ausgebildeten
Maschine, während in Fig. 2 ein Axial- und in Fig. 3 ein Radialschilitt dargestellt
sind. Der Ständer 1 der elektrischen Maschine besteht aus dem Ständerblechpaket
2, das durch Druckplatten 3 und Spanilbolzen 4 zusammengehalten wird. Zur
Versteifung des Ständerblechpaketes 2 sind ferner auf der äußeren Mantelfläche Rippen
5 angeschweißt. Dadurch bilden die aktiven Teile des Ständers und
auch die Ständerwicklung 6 eine mechanisch geschlossene Baueinheit- Die diese
Baueinheit an den Stirnseiten begrenzenden Druck13atten 3 haben nur in der
unteren Maschinenhälfte eine kreisförmige Formy während sie nach oben angenähert
rechteckförmig auslaufen (,siehe Fig. 3)- An ihnen sind oberhalb der Maschinenmitte
Fußleisten
7 angebracht, die in axialer Richtung verlaufen
und die beiden Druckplatten 3 des Ständers miteinander verbinden. Diese Fußleisten
7 stützen sich auf der oberen Fläche 8 des Gehäuses 9 der Maschine
ab. Sie tragen damit den gesamten Ständer der lil"-iscliineg der von oben in das
Gehäuse 9 eingehängt ist. Der Ständer 1 der Maseliine wird durch Verschiebung
der Fußleisten 7 auf der oberen Fläche 8 des Gehäuses ausgerichtet
und danach werden die Fußleisten mit dem Gehäuse lösbar verbunden. Damit die #,Jurch
den Ständer der Maschine gebildete mechanische Batteinlicit auch nach oben hin abgabekt
istg ist an den Druckplatt-en 3 dic Mantelfläche 10 befestigt, die
den gesamten)durch die Druckplattoen 3 und die Fußleisten 7 begrenzten
Raum abdeckt. Innerhalb des Gehäuses 9 der Maschine sind senkrecht
zur Achirichtung verlaufende Querwände 11 und 12 vorgesehen. Diese besitzen
Öffnungen, die der Form der Druckplatten 3 entsprechen. Der Rand der Öffnungen
der Querwände 11 und 12 ist durch leisten 13 verbreitert. Auf diesen
Leisten 13 ruht ein elastischer Dichtstreifen 14. Ist der Ständer
1 der Maschine in das Gehäuse 9 eingehängt, so stützt sich der ebenfalls
,durch Leisten 15 verbreiterte Rand der Druckplatten 3 auf diesem
Dichtstreifen 14 ab. Dadurch wird das Innere des Gehäuses der Maschine in die Räume
16, 17 und 18 unterteilt, die zur Führung der Kühlluft ausgenutzt
werden.
B.ei Kühlung der Maschine durch Prischluft sind.in den Gehäusewänden
nicht dargestellte Lufteintritte- und Luftaustrittaöff-' .nungen vorgesehoi Die
Priechluft tritt jeweils in die Räume 16
bzw. 18 ein und wird durch
die an der Läuferwelle 19 auf beiden Stirnseiten der Maschine befestigten
Lüfter 20 angeseugt. Inner-halb der Wickelköpfe der Ständerwicklung
6 sind zylindrische Luftführungsachildc 21 angeordnet, vor denen sich die
lUfter 20 befinden. Die Kühlluft wird dadurch über die Wickelköpfe der Ständeruicklung
6 zu den LUAnrn 20 gesaugt und dringt in das Innere der Luftführungsechilde
21 ein. Dann tritt sie in den Luftapalt 22 der Maschine ein und verteilt sich auf
die radialen Kühlkanäle 23 des Ständerblechpaketea 2 und des Läuferblechpaketen
24. Nach Durchtritt durch diese elektrisch aktiven Teile der Maschine verläßt die
Kühlluft den Raum 17 durch entsprechende Luftaustrittsöffnungen. Die beseliiebene
Bauform der Maschine eignet sich ebenso gut zur Kühlung der Maschine mit einem geschlossenen
Kühlluftumlauf. Zu diesem Zweck sind die äußeren Gehäusewände geschlossen und die
luerwände 11 und 12 mit Durchbrüchen vorsehen, an denen Rückkühler
25 angeordnet sind. Im übrigen verläuft der Kühlluftr umlauf auf gleiche
Weise wie bei der bereits beschriebenen Frischluftkühlung.
Die Läuferwelle
19 der Maschine wird von den Lagern 26 und 27
getragene die
an den Stirnwänden 28 und 29 des Gehäuees 9 A
angeordnet sind. Um eine
leichte Montage bzw. Demontage der Maschine zu ermöglichony enthalten die Stirnwände
28 und 29 in der oberen Hälfte Aussparungen für den Durchtritt der Läuforwelle
19. Desgleichen sind in der oberen Fläche 8 des Gehäuses Aussparungen
für den Durchtritt der Läuferwelle und der Wickelköpfe der Ständerwicklung
6 der Maechine,vorgesehen. Diese Auusparungen sind nach der Montage der Maschine
durch Abdeckungen 30 verschlonsen.In the known embodiment, the stator core also rests with its outer jacket wall on protruding bearing surfaces of the motor housing. These bearing surfaces must be machined extremely precisely, as they determine the exact alignment of the stand of the machine. The present invention aims to improve this known construction. According to the invention, the stator core carrying the winding is held together by pressure plates and tensioning devices and the pressure plates are connected at their upper end to the supporting devices forming the bearing surfaces of the stator, on which the stator hangs, the stator being suspended only via these supporting devices on the supports the upper boundary surfaces of the side walls of the housing that are pulled out over the center of the machine. In the electrical machine designed according to the invention, practically the entire stator hangs on a rigid frame - formed from the pressure plates and the support devices, the rigidity of which can be increased by a cover that closes the opening in the frame. The machine housing is inherently very rigid, as it forms a closed cuboid that remains in place after the stand with the rotor has been lifted out. The end faces with the bearings and the dry coolers also remain on this cuboid. Only the upper bearing shells are removed from the bearings so that the rotor shaft can be lifted out. The entire lubrication system of the bearing is not attacked. As a result, the machine in the embodiment according to the invention can also be used for high outputs, so that the advantage of easy accessibility of the active parts by simply lifting them out of the machine housing can also be used in these. Furthermore, the arrangement according to the invention has the advantage that the stand is supported only via the support devices on the upper boundary surfaces of the side walls of the machine housing. As a result, only these upper boundary surfaces need to be machined while the interior of the housing can remain unmachined. The exact alignment of the stand in the housing is thus achieved with significantly less effort. It is advantageous to connect the support devices on which the stand hangs by a cover. This can be attached to the pressure plates. This closes the housing completely and covers the electrical parts of the machine. For mounting the electrical parts of the machine inside the housing, in addition to the support devices inside the housing, transverse walls running perpendicular to the axis direction can be provided, which have openings corresponding to the shape of the pressure plates. It is useful to enlarge the edge of the openings in the transverse walls by means of strips to which a sealing strip made of elastic material is attached. The side edges of the pressure plates, which may be enlarged by strips, can then be supported on this sealing strip. In this way, an advantageous subdivision of the interior of the electrical machine is achieved, which can be used to guide the cooling air. The machine can be cooled both by fresh air cooling and by a closed, recooled cooling air circuit. The bearings for the upright of the machine can be carried by the outer end walls of the housing. Since the stator is hung into the housing together with the rotor, it is expedient to provide recesses for the rotor shaft and the winding heads of the machine in the upper halves of the outer end walls and in the upper surface of the housing. These recesses are closed by covers after the machine has been installed. The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment: FIG. 1 shows a view of the machine designed according to the invention, while FIG. 2 shows an axial and FIG. 3 shows a radial diagram. The stator 1 of the electrical machine consists of the stator core 2, which is held together by pressure plates 3 and 4 Spanil bolts. In order to stiffen the stator core 2, ribs 5 are also welded onto the outer jacket surface. Characterized the active parts of the stator and the stator winding 6 form a mechanically closed Baueinheit- The this assembly at the end faces delimiting Druck13atten 3 have leak rectangular while approximately upwards only in the lower half of the machine is a circular Formy (see Fig. 3) - On them, baseboards 7 are attached above the center of the machine, which run in the axial direction and connect the two pressure plates 3 of the stator to one another. These baseboards 7 are supported on the upper surface 8 of the housing 9 of the machine. You thus carry the entire stand of the lil "-iscliineg, which is suspended from above in the housing 9. The stand 1 of the maseliine is aligned by shifting the baseboards 7 on the upper surface 8 of the housing and then the baseboards are releasably connected to the housing . Thus, the # Jurch the stator of the machine formed mechanical Batteinlicit also upward is attached to the pressure Platt-en 3 dic lateral surface 10 towards abgabekt ISTG covering 7 limited space the whole) by the Druckplattoen 3 and the baseboards. Within the housing 9 of the machine perpendicular to Achirichtung extending transverse walls 11 and 12 are provided. These have openings corresponding to the shape of the pressure plates 3. the edge of the openings of the transverse walls 11 and 12 is by afford widened 13. These strips 13 rests an elastic sealing strip 14 If the stand 1 of the machine is suspended in the housing 9 , the edge d, which is also widened by strips 15 , is supported he pressure plates 3 on this sealing strip 14 from. This divides the interior of the machine's housing into spaces 16, 17 and 18 , which are used to guide the cooling air. B.ei cooling by Prischluft sind.in the housing walls and Lufteintritte- Luftaustrittaöff- not shown '.nungen vorgesehoi The Priechluft occurs respectively in the spaces 16 and 18 and is attached through the at the rotor shaft 19 on both end sides of the machine Fan 20 sucked in. Within the winding heads of the stator winding 6 cylindrical Luftführungsachildc 21 are arranged facing the Lufter 20 are located. The cooling air is thereby sucked in via the winding heads of the stator winding 6 to the LUAnrn 20 and penetrates into the interior of the air guide shields 21. Then it enters the air gap 22 of the machine and is distributed over the radial cooling channels 23 of the stator core 2 and the rotor core 24. After passing through these electrically active parts of the machine, the cooling air leaves the room 17 through corresponding air outlet openings. The design of the machine is also suitable for cooling the machine with a closed cooling air circulation. For this purpose, the outer housing walls are closed and the luer walls 11 and 12 are provided with openings on which dry coolers 25 are arranged. Otherwise, the cooling air circulation runs in the same way as with the fresh air cooling already described. The rotor shaft 19 of the machine 26 and 27 supported by the bearings which are arranged on the end walls 28 and 29 of Gehäuees 9 A. In order to enable easy assembly and disassembly of the machine, the end walls 28 and 29 contain recesses in the upper half for the passage of the rotor shaft 19. There are also recesses in the upper surface 8 of the housing for the passage of the rotor shaft and the end windings of the stator winding 6 the machine, provided. These cutouts are covered by covers 30 after the machine has been assembled.