DE1926256A1 - Elektromotor mit Fremdbelueftung und einem durch einen Luftfuehrungsmantel gebildeten Zwischenraum - Google Patents

Description

• Elektromotor mit Fremdbelüftung und einem durch einen Luftführungsmantel gebildeten Zwischenraum Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit Premdbelüftung und einem durch einen Luftführungsmantel gebildeten Zwischenraum.
• Bei den bekannten Motoren dieser Art wird die Kühlluft achsparallel zur Motorwelle durch den Zwischenraum geblasen. Das Gebläse karm dabei innerhalb des Motors an der Stirnseite achsparallel zur flotorachse (schweizerische Patentschrift 324 044) oder außerhalb des Motors am Ende des Motorgehäuses (USA-Patentschrift 1 373 002) angeordnet sein.
• Ein grundsätzlicher Nachteil dieser Motoren besteht darin, daß die Kühlwirkung, die an der Lufteintrittseite noch ausreichend ist, an der Luftaustrittseite vielfach nicht mehr ausreicht, insbesondere bei Motoren mit stark veränderlicher Drehzahl,oder wenn der Motor einer hohen Schalthäufigkeit ausgesetzt und die jeweilige Ausschaltdauer nur kurz ist. Man hat daher bereits vorgeschlagen, je ein besonderes Lüfteraggregat für einen äußeren und einen inneren Luftstrom vorzusehen (schweizerische Patentschrift 324 044). Bei Motoren mit an der Stirnseite angeordnetem Lüfter wirkt sich die durch den Lüfter bedingte größere Baulänge nachteilig aus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunue,einen Elektromotor zu schaffen, der bei einer hohen Leistung einer hohen Schalthäufigkeit auagesetzt ist, mit stark unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden kann, günstige Einbaumaße, insbesondere hinsichtlich der Länge aufweist und besonders zum antrieb von Werkzeugmaschinen geeignet ist.
• Der erfindungsgemäße Motor ist dadurch gekennzeichnet, daß der Luftführungsmantel mit einem über die ganze Länge sich erstreckenden Lufteinlaßstutzen und diagonal dazu Liit einem entsprechenden Luftaustrittsschlitz versehen ist, und daß dem Lufteintrittstutzen ein Lüfteraggregat zugeordnet ist, welches die Kühlluft durch den Zwischenraum quer zur Itotorachse fördert.
• Der Erfindungsgedanke lä3t sich bei Rotoren verschiedener Bauart verwirklichen. Bei innenbelüfteten Rotoren dient das Motorgehäuse als Luftführungsmantel. Bei außenbelüfteten Rotoren ist ein besonderer Luftführungsmantel konzentrisch zum Motorgehäuse angeordnet. Es ist schließlich auch eine Kombination Innen-/Außenbelüftung möglich. So kann es vorteilhaft sein, die Kühlluft im Bereich des Ständerpaketes zwischen einem äußeren Blechmantel und dem Motorgehäuse, im Bereich der Wickelköpfe innerhalb des Motorgehäuses zu führen.
• Der allgemeine Erfindungsgedanke läßt sich auf zwei Arten verwirklichen. Man kann als Lüfteraggregat ein Querstromgebläse, daß sich über die ganze Länge des Motors erstreckt, oder aber mehrere nebeneinanderliegende Axial-oder Radiallüfter verwenden.
• Um der Luftströmung einen optimalen Verlauf zu geben, ist nach einem weiteren Erfindungsrnerkmal der Luftführungsmantel mit dem rotor mittels mehrerer ringförmiger Stege verbunden, die den Zwischenraum in axial nebeneinanderliegende Ringräume aufteilen.
• Falls der lotor mittels elektronischer Baueinheiten gesteuert und geregelt wird, werden diese Geräte in Weiterentwicklung der Erfindung in del vorhandenen Kühlluftstrom, zweckmäßig iri Einlaßstutzen, angeordnet. Durch die danit verbundene Kühlung wird erreicht, daß sie kleiner und damit billiger gebaut werden können.
• Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind axial sich-erstrecKende Luftleitelenente auf der Innenseite des Luftführungsmantels und,/oder an der Außenseite des Motors angeordnet, welche die Kühlluft innerhalb der Ringräume wellenförmig umlenken.
• Dadurch kann die Kühlwirkung gesteigert und mehr Wärme an den Luftführungsmantel abgegeben werden.
• Die Anordnung des Lufteinlaßstutzens hat noch en Vorteil, den Motor zur Verwendung in staubbehafteten oder stark verschmutzten Räumen oder bei Anwesenheit von chemischen Dämpfen geeignet zu machen, indem man dem Lufteinlaßstutzen ein Filter vorschaltet.
• Die Erfindung wird anhand der Zeichnung naher erläutert, die sich auf einen innenbelüfteten Motor als Ausführungsbeispiel beschränkt. Darin zeigen: Fig. 1 und 2 einen Quer- und Längsschnitt eines Motors mit einem Querstromgeblässe Fig. 3 Ulla ; einen Quer- und Längsschnitt eines IIotors mit zwei Radiallüftern Fig. 5 einen Querschnitt eines Motors mit zusätzlichen Luftleitflächen Fig. 6 und 7 den Strömungsverlauf der Kühlluft ohne und mit Luftleitflächen.
• In allen Figuren ist mit 10 der Luftführungsmantel und mit 13 der Motor bezeichnet. Da es sich bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen um innenbelüftete Motoren handelt, bezeichnet die Bezugsziffer 10 zugleich das Ilotorgehäuse und die Ziffer 13 zugleich den Ständer. Diagonal zu dem Lufteinlaßstutzen 11 ist der Luftaustrittsschlitz 12 im Itotorgehäuse 10 angeordnet. Der Ständer 13 ist bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen mit dem Gehäuse 10 durch vier ringförmige Stege 14 verbunden, welche drei das Ständerpaket umgebende Ringräume 15 und zwei die Wickelkbpfe 17 enthaltende Ringräume 16 ergeben.
• Bei den Ausführungsbeispielen nach den Piguren 1, 2 und 5 ist als Lüfteraggregat ein Querstromgebläse 20 vorgesehen, das sich, wie Fig. 2 zeigt, über die ganze Länge des Motors erstreckt und durch den Lüftermotor 21 angetrieben wird.
• Bei den ausführungsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 sind anstelle des Querstromlüfters zwei Radiallüfter 22 vorgesehen, die eine gemeinsame Welle 23 haben und ebenfalls aurch den Gebläsemotor 21 angetrieben werden.
• Die Wirkungsweise, bzw. die Strömung der Kühlluft ist in beiaen Fällen die gleiche. Die von außen angesaugte Luft wird durch die Gebläse 20 bzw. 22 in das Innere des Motors gedrückt.
• Dabei wird sie in zwei Teilströme aufgeteilt, die, wie die eineezeichneten Pfeile zeigen, in den Ringräumen 15 das Stanaerpaket 13 und il ren Ringräumen 16 die Wickelköpfe 17 be - Damit eine gleichmäßige Teilung gewährleistet wird, kunn zusätzlich im Lufteinlaßstutzen 11 beim Eintritt in aen Motor ein axial durchgehender Verteiler angeordnet sein.
• Die zu kühlenden Steuerelemente 24 des Motors sin(l im Kühlluftstrom des Lufteinalßstutzens 11 angeordnet. Sie können auf der Druckseite, wie Fig. 3 zeigt, oder auch auf der Ansaugseite sein. Wie Fig. 5 zeigt, ist dem Lufteinalßstutzen 11 ein Filter 25 vorgeschaltet.
• Wenn die Ringräume 5 und 16 glatt sind, entsteht eine laminare Strömung, wie die Figuren 1 und 3 zeigen. Dabei erwärmen sich die an der Außenseite 10 entlang strömenden LuStmassen weniger stark als die entlang des Ständerpaketes strömenden Luftmassen.
• Dies ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Ein besserer Kühlungswirkungsgrad wird durch die Anordnung von axial sich erstreckenden Luftleitelementen 18 in den Ringräumen erreicht.
• Dadurch wird die Kühlluft wellenförmig umgelenkt, so daß die gesamte Luft abwechselnd den kühlen Luftführungsmantel und den heißen Ständer berührt wie die Figuren 5 und 7 zeigen.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Elektromotor mit Fremdbelüftung und einem durch einen Luftführungsmantel gebildeten Zwischenraum dadurch gekennzeichnet, uaß der Luftführungsmantel (10) mit einem über die ganze Länge sich erstreckenden Lufteinlaßstutzen (11) und diagonal dazu mit einem entsprechenden Luftaustrittsschlitz ( 12) versehen ist, und daß dem Lufteintrittsstutzen (11) ein Lüfteraggregat zugeordnet ist, welches die Kühlluft durch den Zwischenraum quer zur rotorachse fördert.

2. Elektromotor nach nspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Lüfteraggregat ein Querstromgebläse (20) dient.

3. Elektromotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Lüfteraggregat mehrere nebeneinanderliegende Axial-oder Radiallüfter (22) dienen.

4. Elektromotor nach den Ansprüchen 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Luftführungsmantel (10) mit dem Motor (13) mittels mehrerer ringförmiger Stege (14) vr'-bunden ist, die den Zwischenraum in axial nebeneinanderliegende Ringräume (15,16) aufteilen.

5. Elektromotor nach den Ansprüchen 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerung dienenden Geräte (24) in dem vorhandenen Kühlluftstrom, zweckmäßig im Einlaßstutzen (11), angeordnet sind.

6. Elektromotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, da axial sich erstreckende Buftleitelemente (18) auf cer Innenseite des Luftführungsmantels (10) und/oder an der Außenseite des Motors (13) angeordnet sind, welche die Kühlluft innerhalb der Ringräume wellenförmig umlenken.

7. Elektromotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß dem Lufteinlaßstutzen (11) ein Luftfilter (25) vorgeschaltet ist.

L e e r s e i t e