DE1912105U - Elektromotor. - Google Patents

Description

IA.035-628-22.1.65 ₁₀ W)

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. FRITZ THIELEKE DR.-ΙΝΘ. RUDOLF DÖRINQ DR. JOACHIM FRICKE

BRAUNSCHWEIG - MÜNCHEN

Firma Heinrich Hinz Elektromaschinen- und Apparatebau, Braunschweig, Hansestraße 30

"Elektromotor"

Die Neuerung "betrifft einen Elektromotor, insbesondere Zentrifugenmotor mit feuchtigkeitsgeschützten Statorwickelköpfen,

; Feuchtigkeit, die in die Wicklungen eines Elektromotores eindringt, senkt deren Isolationswiderstand und führt zum Durchschlagen der Wicklungen. Um das zu verhindern, sind bekannte Elektromotore mit mehrmals in Isolierlacken oder dergl. getränkten Wicklungen und Wickelköpfe ausgerüstet.

~ In der Praxis gibt es jedoch Arbeitsbedingungen für die Elektro-

motore, wie beispielsweise in der Zuckerindustrie, bei denen auch ^r ' mit einem mehrmaligen Tränken der Wicklungen und Wickelköpfe kein sicherer Schutz erreicht wird. Die dort verwendeten Zentrifugenmotoren fallen insbesondere nach längeren Betriebspausen aus, weil die Wicklungen durchschlagen. Es ist anzunehmen, daß das Zusammenwirken mehrerer Paktoren, nämlich eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit und das Auftreten großer TemperaturSchwankungen die Ursache hierfür sind. Bekanntlich verbleiben selbst bei sorgfältigstem

Tränken in den Wicklungen, insbesondere in den Statorwickelköpfen, Kapillaren und Hohlräumen, in die während des Betriebes des Motors die feuchte Luft eindringt. Wird ein betriebswarmer Zentrifugenmotor abgeschaltet und für längere Zeit stillgesetzt, dann kühlt er auf relativ niedrige Temperaturen ab und die Feuchtigkeit der luft kondensiert und schlägt sich nieder. Durch Kapillarwirkung dringt außerdem Kondenswasser von außen in die Wickelköpfe ein und verbleibt hier während der längeren Betriebspausen. Das lange Einwirken dieses Kondenswassers führt zu einer Schwächung der Isolation, d. h. zu einer Senkung des Isolationswiderstandes, so daß die Wicklungen durchschlagen, wenn diese Motoren wieder eingeschaltet werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil bekannter Elektromotore zu vermeiden und einen Motor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er auch bei großen Temperaturänderungen und hohen Feuchtigkeitsgehalten der Luft dauerhaft gegen ein Durchschlagen der Wicklungen geschützt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich der eingangs genannte Motor dadurch, daß die Wickelköpfe in eine Umhüllung aus isolierendem Werkstoff, vorzugsweise Silikonkautschuk, eingebettet sind und daß die Umhüllungen Kühlrippen oder -kanäle aufweisen bzw. bilden.

Die Umhüllungen der Statorwickelköpfe bilden eine feuchtigkeits- und luftundurchlässige Schicht, die die Wickelköpfe vollständig umgibt, so daß weder feuchte Luft noch Kondenswasser an die Öffnunger

der Kapillaren und Hohlräume in den Wickelköpfen herantreten kann» Silikonkautschuk als Werkstoff für diese Umhüllungen führt zu dem weiteren Vorteil, daß letztere auch "bei hohen BetrieiDstemperaturen unbeschädigt bleiben. Silikonkautschuk ist außerdem hinreichend elastisch, um Schaden der Umhüllungen durch Vibrationen des Motor/s zu vermeiden.

Die Oberfläche normaler und in bekannter Weise getränkter Wickelköpfe von Elektromotoren ist sehr uneben und infolgedessen erheblich größer als die Oberfläche der Umhüllung aus Silikonkautschuk oder dergl. Die große Oberfläche der Wickelköpfe normal getränkter Motore ist wichtig für die Wärmeabgabe. Um zu verhindern, daß trotz der verringerten Oberfläche der Umhüllung die Temperaturen in den Wicklungen und Wickelköpfen unzulässig hoch ansteigen, sind die Umhüllungen der Wickelköpfe mit Kühlrippen oder -kanälen ausge«- rüstet. Hierdurch wird eine Vergrößerung der luftumspülten Oberfläche geschaffen und Überhitzungeη der Wicklungen und Wickelköpfe vermieden, zumal Silikonkautschuk auch noch eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft aufweist und somit die Ableitung der Wärme von den Ständerwicklungen an die Rippen- und Kanaloberflächen der Umhüllung begünstigt.

Die Neuerung sieht bei einer weiteren Ausgestaltung des Motors vor, daß die Umhüllungen als ringartige Körper jeweils alle am gleichen Statorende befindlichen Wickelköpfe umschließen.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Umhüllungan jedem

-A

Statorende einen geschlossenen Körper bildet. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Umhüllungen einen an das Ständerblechpaket mit seinen Wickelköpfen mittels einer Gußform angegossenen Körper bilden,

Diese Ausbildung hat den Vorzug, daß die Umhüllungen einfach und schnell hergestellt werden können. Der mit Wicklungen versehene Stator, der auch bereits in das Gehäuse eingesetzt sein kann, wird auf die Gußform so aufgesetzt, daß die Wickelköpfe in den Hohlräumen der Gußform eine vorbestimmte lage einnehmen und danach lediglich die Gußmasse, vorzugsweise Silikonkautschuk, in die Form eingegossen wird und die Umhüllung ist einschließlich ihrer Kühlrippen und -kanäle fertig, sobald die Gußmasse erstarrt ist. In den meisten Fällen ist vor dem Angießen der Umhüllung kein Tränken der Wickelköpfe mehr erforderlich, so daß sich durch die neue Ausbildung des Motors auch eine erhebliche Einsparung an Arbeitsaufwand ergibt».

Eine weitere Verbesserung, insbesondere im Sinne einer geringeren Erwärmung des Motors trotz der WickelkopfUmhüllungen wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß die zur Zentrierung des Stators im Gehäuse erforderlichen Abstandsstege an das Statorblechpaket angeschweißt sind.

Diese neue Ausbildung ermöglicht es, auf die bisher unerläßlichen Stäbe zu verzichten, die durch das Ständerblechpaket hindurchgeführt werden mußten, um das Blechpaket durch Nietung oder Ver-

-/5

klammerung zusammenzuhalten. Da diese State im Wechselfeld, der Ständerwicklung liegen, werden in ihnen Wirbelströme induziert, die zu einer Erwärmung der Stäbe führen. Die Vermeidung dieser-Stäbe bedeutet daher auch die Vermeidung dieser unerwünschten Wärmequellen im Stator und trägt dazu bei, die durch die Umhüllungen der Wickelköpfe hervorgerufenen Temperaturprobleme günstig zu beeinflussen. Die neue Ausführung ist auch bei Motoren ohne Umhüllung der Wickelköpfe zweckmäßig und führt bei allen Elektromotoren, unabhängig davon, ob ihre Wickelköpfe mit einer Umhüllung der vorbeschriebenen Art umgeben sind oder nicht, zu einer erheblichen Vereinfachung des Aufbaues und der Fertigung. Die Abstandsstege, die an einigen Punkten des Blechpaketes angeschweißt und auf dem Außenumfang des Paketes verteilt sind, erlauben eine einfache Zentrierung des Stators im Gehäuse, insbesondere aber auch eine einfache Befestigung, weil sich der mit angeschweißten Abstandsstegen ausgerüstete Stator leicht in das Motorgehäuse einschrumpfen läßt.

Ein Ausführungsbeispiel des neuartigen Elektromotores ist in den Zeichnungen dargestellt.

Pig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des neuen Motors.

Pig. 2 stellt eine Draufsicht auf das Gehäuse und das Statorpaket des neuen Motors dar.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Statorblechpaket mit seinen

Wicklungen und Wickelköpfen "beim Angießen der Wickelkopf— Umhüllungen.

In den Figuren ist das GeMuse 1 eines Elektromotores wiedergegeben, an welchem ein lagerschild 2 befestigt ist und das einen Stator 3 aufnimmt, welcher von Abstandsstegen 4 relativ zum Gehäuse 1 zentriert wird, zugleich aber auch mittels dieser Stege 4 mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Der Stator 3 besteht in bekannter Weise aus Starborblechen und er ist mit WiclseLnuten zur Aufnahme der Ständerwicklung ausgerüstet. Die in den Nuten aufgenommenen Ständerwicklungen 6 laufen an den beiden Stirnseiten des Blechpaketes 3 in Wickelköpfe 7 aus. Die Wickelköpfe 7 sind von einer Umhüllung 8 aus Silikonkautschuk umgeben. Die Umhüllung bildet am Statorende einen ringförmigen, fest mit den Wickelköpfen und dem Statorblech— paket verbundenen Körper. Zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Ober· fläche der Umhüllung 8 dienen Kühlrippen 9 oder Kühlkanäle 10 (s. Pig. 2), die durch Querverbindungen der radial verlaufenden Rippen geschaffen werden. Die Rippen bestehen ebenfalls aus Silikonkautschuk und sind an der Umhüllung 8 angeformt. Dies geschieht mittels einer Gießform 11 (s. Fig. 3), die ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Fig. 3 zeigt, daß der fertiggewickelte Stator 3 mit seinen Wickelköpfen 7 auf die Gießform 11 aufgesetzt wird, so daß seine Wickelköpfe eine vorbestimmte Lage einnehmen. Danach werden die Hohlräume 12 der Gießform 11, die so ausgebildet sind, daß sie die gewünschten Rippen und die gewünschte Form der Umhüllung umgibt, mit der gewählten flüssigen Gießmasse ausgefüllt.

-/7

Nach dem Erkalten und Erstarren der Gießmasse wird der Stator 3 aus der Gießform 11 herausgehoben und mit der anderen Stirnseite und den dort "befindlichen. Wickelköpfen wieder in die Gießform einge— setzt.

Die Abstandsleisten Tdzw. -stege 4 sind durch Schweißnähte 13 (s. Fig. 1) mit dem Ständerblechpaket 3 fest verbunden. Das Anschweißen dieser Stege 4 erspart das Verklammern und Vernieten der Ständerbleche und ist daher vor dem Wickeln der Ständerwicklung· vorzunehmen. Wird der mit den Stegen 4 versehene Stator abgedreht, so daß die Außenfläche der Stege auf einer konzentrischen Zylinderflache zum Stator verlaufen, dann braucht der Stator nach dem Wickeln und Angießen der Gehäuseumhüllungen mit ihren Rippen lediglich noch in das Gehäuse 1 eingeschrumpft zu werden.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß die Stege 4 gleichfalls Kühlrippen bilden, die die Wärme aus dem Statorblechpaket 3 abführen und Luft— kanäle 14 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Statorblechpaket 3 schaffen.

-/8

Claims (3)

1. P.A.03S 628*22.1.65

   _ 8 Schutzansprüche

   1» Elektromotor, insbesondere Zentrifugenmotor mit feuchtigkeitsgeschützt en Statorwickelköpfen, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickelkopfe (7) in eine Umhüllung; (8) aus isolierendem Werkstoff, vorzugsweise Silikonkautschuk, eingebettet sind und daß die Umhüllungen (8) Kühlrippen (9) oder -kanäle (10) aufweisen bzw. bilden.
2. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungen (8) als ringartige Körper jeweils alle am gleichen Stator-ende befindlichen Wickelköpfe (7) umschließen.
3. 3. Motor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllungen (8) einen an das Ständerblechpaket (3) mit seinen Wickelköpfen (7) mittels; einer Gußform (11) angegossenen Körper bilden.

   4· Motor, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 j bei dem zur Zentrierung des Stators im Gehäuse Abstandsstege dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (4) an das Statorblechpaket (3) angeschweißt sind.