DE2011459A1

DE2011459A1 - Caseless electric motor in compact design

Info

Publication number: DE2011459A1
Application number: DE19702011459
Authority: DE
Inventors: Walter 7300 Esslingen Sailer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-03-11
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1971-09-23

Description

Gehäuseloser Elektromotor in I(ompaktbauwelse Die Erfindung betrifft einen gehäuselosen Elektromotor in Kompaktbauweise, insbesondere als Einbaumotor-für elektromotorisch angetriebene Geräte, mit beidseitig am Ständdrblechpaket abgestützten Lagerschilden.Frameless electric motor in I (compact construction The invention relates to an electric motor without a housing in compact design, in particular as a built-in motor for Devices driven by an electric motor, supported on both sides on the stator core End shields.

Es sind elektrische Maschinen bekannt, bei denen das Ständerblechpaket in ein Motorgehäuse eingepreßt oder eingegossen wird, wobei das Gehäuse zur Erhöhung der Kühlwirkung entweder mit Kühlrippenversehen oder als Doppelmantel ausgebildet ist. Insbesondere der guten und gezielten Luftfiihrung beim Doppelmantelmotor steht als besonderer Nachteil gegenüber, daß die Herstellung des Doppelmantelgehäuses mit erheblichen Material- und Lohnkosten verbunden ist.There are known electrical machines in which the stator core is pressed or poured into a motor housing, the housing increasing the cooling effect either provided with cooling fins or designed as a double jacket is. In particular, the good and targeted air flow in the double-jacket engine is important as a particular disadvantage compared to the fact that the production of the double-walled housing is associated with considerable material and wage costs.

Elektromotorisch angetriebene Geräte machen es jedoch hinsichtlich ihrer Anwendung und Handhabung im Betrieb erforderlich, sie einerseits in kompakter Bauxreise, also mit kleinstmöglichen Abmessungen bei. ausreichender und optimaler Kühlung und andererseits mit geringstem Gewichtsaufwand auszuführen.However, electric motor driven devices do it in terms of their application and handling in operation are required, on the one hand they are more compact Bauxreise, i.e. with the smallest possible dimensions. sufficient and optimal Cooling and, on the other hand, to be carried out with the least amount of weight.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist ein gehäuseloser Elektromotor bekannt, dessen Statorkörper am Außenrand zusätzlich mit Nuten oder Löcher versehen ist, die als Belüftungskanäle und zur Befestigung von Lagerschilden dienen. Dabei weisen die am Statorkörper anliegenden Lagerschilde angegossene oder eingesetzte Zentrierzapfen auf, welche in die Belüftungekanäle hineinragen und mittels denen die Schilde am Statorkörper zentriert werden. Die Befestigung der Lagerschilde am Statorkörper erfolgt mittels durch die Belüftungskanäle hindurchgeführter Bänder oder Drähte und deren Umbiegung über den Außenseiten der Schilde vorgesehener Nocken oder Ansätze.An electric motor without a housing is required to meet these requirements known whose stator body is additionally provided with grooves or holes on the outer edge is acting as ventilation ducts and for fastening end shields to serve. The bearing shields resting on the stator body have cast or inserted centering pins, which protrude into the ventilation channels and by means of which the shields are centered on the stator body. The attachment of the end shields on the stator body takes place by means of strips passed through the ventilation channels or wires and their bend over the outer sides of the shields of cams provided or approaches.

In den meisten Fällen dürfte jedoch eine derartige Lagerschildbefestigung und die damit verbundene Zentrierung der Lager des Läufers infolge der großen mechanischen Belastungen nicht ausreichen. Auch hinsichtlich der Kühlung wirkt sich hier besonders nachteilig aus, daß diese Maschine nicht zusätzlich belüftet wird.In most cases, however, such a bracket mounting is likely and the associated centering of the rotor's bearings as a result of the large mechanical Loads are not enough. This is also particularly effective in terms of cooling disadvantageous from the fact that this machine is not additionally ventilated.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gehäuselosen Motor so auszubilden, daß er in bestimmten Fällen einen Doppelman-telnotor ersetzen und durch wahlweisen TJmbau in eine außen- oder innenbelüftete Maschine umgebaut werden kann. Desweiteren soll der Aufwand an Bauteilen auf ein Minimum gesenkt werden, so daß er in seiner zugrunde gelegten Konzeption rela-tiv billig wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß a) das Ständerblechpaket nahe seinen äußeren IJr.fang axiale BelüStlmgskanäle aufweist, b) die Lagerschilde am Außenumfang des Ständerblechpakets zentriert werden, c) die Lagerschilde als Luftleithauben in Richtung der Belüftungskanäle ausgebildet sind.The object of the invention is to design a frameless motor in such a way that that in certain cases it can replace a double jacket motor and an optional one TJmbau can be converted into an externally or internally ventilated machine. Further the cost of components is to be reduced to a minimum, so that it is in his the underlying concept is relatively cheap. This object is achieved according to the invention solved in that a) the stator core near its outer IJr.fang axial Has ventilation channels, b) the end shields on the outer circumference of the Stator core are centered, c) the end shields as air guide hoods in the direction the ventilation channels are formed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1-4 der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teilschnitt des Ständer- und Läuferbleches, Fig. 2 die obere Schnitthälfte eines gehäuselosen Motors mit Außenbelüftung, Fig. 3 die Zentrierung und Dichtung der Lagerschilde für einen Motor entsprechend Fig. 2 Fig. 4 die untere Schnitthälfte des gleichen Motors mit Innenbelüftung.Embodiments of the invention are shown in FIGS. 1-4 of the drawing shown. It shows Fig. 1 a partial section of the stator and rotor plate, Fig. 2 the upper section half of a frameless motor with external ventilation, FIG. 3 the Centering and sealing of the end shields for a motor according to Fig. 2, Fig. 4 the lower half of the section of the same motor with internal ventilation.

In Fig.1 ist ein Viertel schnitt des Ständerbleches 1 und des Läuferbleches 2 dargestellt, wobei das Ständerblech 1 an seinem Innenumfang Nuten 3 zur Aufnahme der Ständerwicklung und nahe seinem Außenumfang z.B. langlochförmige Ausnehmlln.gen 4 aufweist. Je nach erforderlicher Schichthöhe werden mehrere dieser Ständerbleche zu Paketen gepreßt und vernietet oder verschweißt. Fig. 2 zeigt ein derartiges Ständerblechpaket 5 mit eingelegter Wicklung 6, das konzentrisch zu einem auf einer Welle 7 befestigten Käfigläufer 8 angeordnet ist. Die beim Paketieren der Ständerbleche in Fig. 1 gezeigten langlochförmigen Allsnehmungen 4 bilden dsbei axial das Ständerblechpaket 5 durchdringende Beliiftungskanäle 9. Mi den Stirnseiten des Ständerblechnakets 5 werden am Außenumfang die beiden Lagerschilde 10 und 11 zentriert, die auf die Außenringe der Lager 12 und13 gepreßt sind.In Fig.1 is a quarter section of the stator plate 1 and the rotor plate 2 shown, the stator 1 on its inner circumference grooves 3 for receiving the stator winding and near its outer circumference, e.g., elongated recess lengths 4 has. Depending on the required layer height, several of these upright sheets are used pressed into packages and riveted or welded. Fig. 2 shows such a stator core 5 with an inserted winding 6, which is fastened concentrically to one on a shaft 7 Squirrel cage 8 is arranged. Those shown in FIG. 1 when the stator laminations are packaged Long hole-shaped recesses 4 form the stator core 5 axially penetrating the stator core Ventilation ducts 9. Wed the end faces of the stator laminated core 5 at the The outer circumference of the two end shields 10 and 11 centered on the outer rings the bearings 12 and 13 are pressed.

Eine Außenbelüftung der Maschine wird nun durch folgende Lagerschildausbildung erreicht: Die Lagerschilde 10 und 11 weisen an ihrem ständerseitigen Ende Luftleitringe 14 und 15 auf, die an ihrer Planfläche mit den Ausnehmungen 4 (Fig. 1) identischen Durchbrüchen 16 und 17 versehen sind. Ueber den kragenförmigen Ansatz des Luftleitringes 14 ist ein Luftleitblech 18 mit Kühllufteintrittschlitzen 18' geschoben, das den Lüfter 19 umschließt.External ventilation of the machine is now provided by the following bearing shield design achieved: The end shields 10 and 11 have air guide rings at their end on the stator side 14 and 15, which are identical to the recesses 4 (Fig. 1) on their plane surface Breakthroughs 16 and 17 are provided. About the collar-shaped approach of the air guide ring 14 is an air baffle 18 with cooling air inlet slots 18 'pushed that the Fan 19 encloses.

Die vom Lüfter 19 durch die Kühllufteintrittschlitze 18' angesaugte Luft wird nun entlang dem Luftleitblech 18 durch den Luftleitring 14 in die Belüftungskanäle 9 geblasen, nimmt in diesen als bewegtes Kühlmittel die im Motor entstehende Verlustwärme auf und führt sie durch den Luftleltring 15 ab. Dabei wirkt sich der kragenförmige Ansatz der Luftleitringe 14 und 15 noch dadurch vorteilhaft aus, indem dieser die zur Kühlung zur Verfügung stehende Oberfläche noch vergrößert. Um den Motorinnenraum von dem äußeren Kühlluftstrom abzudichten, sind wie Fig. 3 zeigt, in die Lagerschilde 10 und 11 Gummistreifen 20 und 21 eingelegt, die den Motorinnenraum unterhalb der Belüftungskanäle 9 abdichten.The one sucked in by the fan 19 through the cooling air inlet slots 18 ' Air is now along the air guide plate 18 through the air guide ring 14 into the ventilation channels 9 blown, absorbs the heat generated in the engine as moving coolant and leads them off through the Luftleltring 15. This affects the collar-shaped Approach of the air guide rings 14 and 15 still advantageous in that this the the surface available for cooling is enlarged. Around the engine compartment to be sealed from the external cooling air flow, as shown in FIG. 3, in the end shields 10 and 11 rubber strips 20 and 21 inserted, which cover the engine compartment below the Seal ventilation ducts 9.

In Fig. 4 ist eine innenbelüftete Maschine dargestellt, welche dieselben elektrisch aktiven Teile der Ausführung nach Fig. 2 besitzt. Am Außenumfang des Ständerblechpakets sind wiederum Lagerschilde 22 und 23 zentriert, wobei beide Schilde mit Kühlluftschlitzen 24 und 25 versehen sind.In Fig. 4, an internally ventilated machine is shown, which the same electrically active parts of the embodiment according to FIG. On the outer circumference of the Stator core assemblies are in turn centered end shields 22 and 23, with both Shields are provided with cooling air slots 24 and 25.

Die Lagerschilde 22 und 23 weisen an ihrem Innen umfang Luftleitrippen 26 und 27 auf, die eine gezielte Kühlluftführung zu und von den Belüftungskanälen 9 gewährleisten.The end shields 22 and 23 have air guide ribs on their inner circumference 26 and 27, which direct cooling air to and from the ventilation ducts 9 guarantee.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Vergrößerung des Ständerpairetdurchmessers, infolge der angebrachten Belüftungskanäle, zusätzlich eine magnetische Verbesserung bewirkt. Ein Preisvergleich mit dem Doppelmantelmotor fällt zu Gunsten dgs gehäuselosen Motors aus, da der Mehraufwand an' aktivem Material den Wegfall eines relativ teuren- Alu-Gehäuses-rechtfertigt.The advantages achieved with the invention are in particular: that the increase in the diameter of the stand pair, as a result of the ventilation ducts, additionally causes a magnetic improvement. A price comparison with the double jacket motor falls in favor of the frameless motor, because the additional expenditure on 'active material justifies the omission of a relatively expensive aluminum housing.

Claims

>) Frameless electric motor in compact design, especially as Built-in motor for devices driven by an electric motor, with a stator core on both sides supported end shields, characterized in that a) the stator core has axial ventilation channels near its outer circumference, b) the end shields are centered on the outer circumference of the stator core, c) the end shields as air guiding hoods are formed in the direction of the ventilation channels.

2) Housing-less electric motor according to claim 1, characterized in that that the end shields by means of collar screws axially penetrating the stator core are attached to this.

3) Housing-less electric motor according to claim 1 and 2, characterized in that that with allßenbelüSteter machine the bearing shield the engine interior below it Seals ventilation channels.

4) Housing-less electric motor according to claim 3, characterized in that that a rubber strip inserted into the end shield is used as a sealant.