DE19608286A1

DE19608286A1 - Belüftungssystem für den Ringmotor einer Rohrmühle

Info

Publication number: DE19608286A1
Application number: DE1996108286
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Zwarg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2016-02-24
Also published as: WO1997031419A1; DE19608286B4; AU2503097A

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Großma schinen und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung des Be lüftungssystems eines Ringmotors anzuwenden.

Ringmotore, wie sie für getriebelose Zementrohrmühlen (US-PS 1 224 933, US-PS 3 272 444) oder auch für Rohrmühlen zur Ver kleinerung von Kupfererz eingesetzt werden, müssen für Kühlzwecke wegen der geringen Motordrehzahl fremdbelüftet werden. Hierzu wird die Kühlluft entweder über Filter aus der Umgebung angesaugt oder im Umlauf über Luft-Wasser-Kühler rückgekühlt. Die Kühlluft muß dabei mit einem oder mehreren getrennt vom Ringmotor angetriebenen Lüftern durch den Motor gedrückt werden. Die Kühlluft durchströmt hierbei im wesent lichen rein axial den verhältnismäßig großen Luftspalt zwi schen Rotor und Stator (Siemens-Zeitschrift 45 (1971), Heft 4, Seiten 189 bis 191; Siemens-Zeitschrift 49 (1975), Heft 8, Seiten 542 bis 546). Die Zuführung und die Abführung der Kühlluft zum und vom eigentlichen, gegenüber der Umgebung ab gedichteten Motorraum, der die Rotorwicklungen und die Sta torwicklungen mit ihren Wickelköpfen enthält, erfolgt etwa diametral über Blechkanäle, die in den gegeneinander abge schotteten Kammern des Statorgehauses des Ringmotors verlau fen. Von einer axial außenliegenden Kammer des Statorgehäuses aus strömt die Kühlluft über viele kleine Öffnungen in den einen Wickelkopfraum, von dort entlang des Luftspaltes in den anderen Wickelkopfraum und von dort über viele kleine Öffnun gen zurück in die andere axial außenliegende Kammer des Sta torgehäuses und zu den Kühlern. Je nach Aufbau des Statorge häuses (zwei-, drei- oder vierteilig) sind dabei zwei oder mehr Luft-Wasser-Kühler vorgesehen. Eine bekannte Anordnung, bei der der Stator aus zwei symmetrischen Unterteilen und ei nem Oberteil besteht, sieht vor, nur in jedem der beiden Un terteile ein Luft-Wasser-Kühlaggregat anzuordnen (Brown Bove ri Mit. 3-70, Seiten 106 bis 111; Brown Boveri Mit. 11-83, Seiten 433 bis 438; TIZ-Fachberichte Vol. 110, No. 7, 1986, Seiten 449 bis 451). Bei einer anderen bekannten Anordnung besteht der Stator aus vier Segmenten, wobei jedem Segment beidseits der horizontalen Diagonalen des Ringmotors ein Luft-Wasser-Kühlaggregat zugeordnet ist (Siemens).

Die übliche Anordnung der Luft-Wasser-Kühlaggregate innerhalb des Statorgehäuses führt zu einem relativ großen Statorgehäu se und zu langen Kühlluftwegen mit entsprechenden Druckverlu sten innerhalb der Kammern des Statorgehäuses.

Ausgehend von einem Ringmotor mit den Merkmalen des Oberbe griffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufga be zugrunde, den Aufbau des Belüftungssystems zu vereinfachen und dadurch effektiver zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Lüfter außerhalb des Statorgehäuses gleichmäßig am Umfang des Stators verteilt angeordnet sind und auf der Ab deckung des einen Wickelkopfraumes derart aufsitzen, daß die Luftaustrittsöffnungen der Lüfter direkt an den Wickelkopf raum angeschlossen sind.

Bei einer derartigen Ausgestaltung des Belüftungssystems wird auf in Umfangsrichtung und radial verlaufende Luftführungska näle innerhalb des Statorgehäuses verzichtet, wodurch das Statorgehäuse in seinen Querschnittsabmessungen wesentlich verkleinert und damit der konstruktive Aufwand für das Sta torgehäuse erheblich reduziert werden kann. Da das Statorge häuse für die Kühlluftführung nicht mehr benötigt wird, kann es auf seine mechanische Funktion als Tragkörper für den Sta tor und für die Luft-Wasser-Kühlaggregate beschränkt werden und damit wesentlich kompakter ausgebildet sein. Dies wird dadurch erreicht, daß jedem Segment des Stators wenigstens ein Lüfter zugeordnet ist, der direkt an den einen Wickel kopfraum des Ringmotors angeschlossen ist. Die Ausbildung des anderen Wickelkopfraumes hängt dabei von der jeweils gewähl ten Art der Kühlung ab. Bei Durchzugsbelüftung braucht der andere Wickelkopfraum lediglich mit einer Abluftjalousie ver sehen zu werden. Bei Umluftbelüftung ist dagegen der Luft kreislauf über Kühler und Verbindungen zu den Lüftern zu schließen. Hierzu werden in Weiterbildung der Erfindung die Kühler ebenfalls gleichmäßig am Umfang des Statorgehäuses verteilt angeordnet und sitzen dabei auf der Abdeckung des anderen Wickelkopfraumes derart auf, daß ihre Lufteinlaßöff nungen direkt an den anderen Wickelkopfraum angeschlossen sind. Die Rückführung der rückgekühlten Luft durch das Sta torgehäuse hindurch kann über axiale Durchtrittsöffnungen im Statorgehäuse erfolgen. Zweckmäßig werden hierzu aber Luft führungsrohre verwendet, die die Luftaustrittsöffnungen der Kühler und die Lufteintrittsöffnungen der Lüfter direkt mit einander verbinden, also das Statorgehäuse axial durchsetzen. Diese Luftführungsrohre werden zweckmäßig in die mechanische Stützstruktur des Statorgehäuses integriert.

Gemäß der Erfindung sind die Lüfter und gegebenenfalls die Kühler außerhalb des Statorgehäuses gleichmäßig am Umfang des Stators verteilt angeordnet. Bei Aufteilung des Stators in gleichartige Segmente ist dann jedem Statorsegment wenigstens ein Lüfter und gegebenenfalls ein Kühler zugeordnet. In Ab hängigkeit von der Größe des Ringmotors empfiehlt es sich aber, jedem Statorsegment wenigstens zwei oder auch drei Lüf ter und gegebenenfalls Kühler zuzuordnen, so daß beispiels weise bei einem viersegmentigen Stator acht oder zwölf Lüfter und gegebenenfalls Kühler gleichmäßig am Umfang des Statorge häuses verteilt angeordnet sind. Eine größere Anzahl von Lüf tern gewährleistet eine gleichmäßigere Verteilung der Kühl luft auf dem Motorraum; gleichzeitig können sowohl die ein zelnen Lüfter als auch die einzelnen Kühlaggregate kleiner ausgeführt werden.

Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht des Gehäuses eines Ringmotors,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Zuordnung von Lüfter und Kühler,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für die konstrukti ve Zuordnung von Lüfter und Kühler zum Statorgehäu se und

Fig. 4 eine mögliche Zuordnung von Lüfter zum Statorgehäu se bei Durchzugbelüftung.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Ringmotors, wobei im wesentlichen die Abdeckung 1 des Stators und die Abdeckung 2 des eigentlichen Motorraumes zu erkennen ist. Der Stator des Ringmotors und die Gehäuseabdeckung sind in vier Segmente 3, 4, 5 und 6 unterteilt. Zur Belüftung des Ringmotors sind auf der einen Seite der Abdeckung 1 des Statorgehäuses gleichmä ßig am Umfang verteilt mehrere Lüfter angeordnet, deren Luf taustrittsöffnungen direkt an die Abdeckung 2 des eigentli chen Motorraumes, d. h. des einen Wickelkopfraumes des Ringmo tors angeschlossen sind. Für das Segment 3 sind drei gleich mäßig am Umfang des Ringmotors angeordnete Lüfter 20 darge stellt, für das Segment 4 als Alternative ein einziger Lüfter 30 und für die Segmente 5 und 6 je zwei gleichmäßig am Umfang des Ringmotors angeordnete Lüfter 31. Im konkreten Einzelfall ist die Anordnung von jeweils einem oder zwei oder auch drei oder vier Lüftern je Segment für alle Segmente einheitlich vorzusehen. - Für den Fall einer Umluftkühlung wird jedem Lüfter ein Kühler zugeordnet, der jeweils auf der anderen Seite der Abdeckung 1 des Statorgehäuses angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Ringmotor gemäß Fig. 1 im Bereich eines Lüfters 20 mit zugeordnetem Kühler 23. Lüfter 20 und Kühler 23 sind beidseits des Statorgehäuses 9 angeordnet, das den Stator 10 mit den zugehörigen Wickel köpfen trägt. Der Rotor 11 sitzt auf einem nicht näher be zeichneten Rotorträger, der seinerseits in bekannter Weise an das Gehäuse der Rohrmühle angeflanscht ist. Zwischen Stator 10 und Rotor 11 befindet sich der Luftspalt 14. - Die Motor raumabdeckungen 2 und 2′ umschließen einen ersten Wickelkopf raum 12 und einen zweiten Wickelkopfraum 13. Der Lüfter 20 bläst die Kühlluft über eine Auslaßöffnung 21 in den Wickel kopfraum 12, drückt die Kühlluft durch den Luftspalt 14, von wo aus sie in den Wickelkopfraum 13 und von dort über eine Auslaßöffnung 24 in den Kühler 23 gelangt. Die Austrittsöff nung 25 des Kühlers 23 ist an den Innenraum des Statorgehäu ses 9 angeschlossen, der seinerseits ebenfalls mit der Ein laßöffnung 22 des Lüfters 20 verbunden ist. Hierzu sind im Statorgehäuse entsprechende Öffnungen 17 und 18 vorgesehen. - Dem Kühler 23 ist im übrigen noch eine Haube 27 zugeordnet, die der Führung der erwärmten Kühlluft dient und in der ein Leckluftfilter 28 angeordnet sein kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht im Prinzip dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2; ein gewisser Unter schied besteht darin, daß der Kühler 29 direkt auf die Abdec kung 2′ des Wickelkopfraumes 13 aufgesetzt ist und daß zur Rückführung der gekühlten Luft zum Lüfter 20 ein Luftfüh rungsrohr 19 vorgesehen ist, das durch entsprechende Bemes sung seines Durchmessers und seiner Wanddicke in die Kon struktion des Statorgehäuses 9 integriert ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist dem auf die Ab deckung des einen Wickelraumes aufgesetzten Lüfter 32 ein Filter 33 zugeordnet, über welches die Kühlluft aus der Au ßenluft angesaugt und dann dem Wickelkopfraum 13 zugeführt wird. Die Abdeckung des Wickelkopfraumes 12 ist in diesem Fall mit einer Abluftjalousie 26 versehen.

Claims

1. Ringmotor für eine Rohrmühle, bei dem der Motorraum, der die Rotorwicklungen und die Sta torwicklungen mit ihren Wickelköpfen enthält, gegenüber der Umgebung abgedichtet ist und bei dem dem Statorgehäuse mehre re Lüfter zugeordnet sind, deren Austrittsöffnungen belüf tungstechnisch mit dem einen Wickelkopfraum verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfter außerhalb des Statorgehäuses (9) gleichmäßig am Umfang des Stators (9, 10) verteilt angeordnet sind und auf der Abdeckung (2) des einen Wickelkopfraumes (12) derart auf sitzen, daß die Luftaustrittsöffnungen (21) der Lüfter (20) direkt an den Wickelkopfraum (12) angeschlossen sind.

2. Ringmotor nach Anspruch 1 mit einem aus Segmenten aufge bauten Statorgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Segment (3, 4, 5, 6) des Statorgehäuses (9) wenigstens zwei Lüfter (20, 31) zugeordnet sind.

3. Ringmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Wickelkopfraum (12, Fig. 4) mit einer Abluftjalou sie (26) versehen ist.

4. Ringmotor nach Anspruch 1 oder 2 mit dem anderen Wickel kopfraum zugeordneten Kühlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühler (23, 29) ebenfalls gleichmäßig am Umfang des Sta torgehäuses (9) verteilt angeordnet sind und auf der Abdec kung (2′) des anderen Wickelkopfraumes (13) derart aufsitzen, das ihre Lufteinlaßöffnungen direkt an den Wickelkopfraum (13) angeschlossen sind.

5. Ringmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen der Kühler (29) und die Luftein trittsöffnungen der Lüfter (20) über Luftführungsrohre (19) verbunden sind, die das Statorgehäuse (9) axial durchsetzen.