DE206753C - - Google Patents

Description

- ι e

PATENTAMT.

Die bisher bekannt gewordenen Einrichtungen zur Kühlung von Kommutatoren elek-^N trischer Maschinen lassen sich in zwei Gruppen teilen, nämlich erstens in solche, bei denen der Kommutator mit öffnungen für den Durchtritt des Kühlmittels versehen und so ausgebildet ist, daß er durch die bei der Rotation auftretende Zentrifugalkraft selbst das zu seiner Kühlung nötige Kühlmittel

ίο fördert; zweitens in solche, bei denen mittels einer besonderen Vorrichtung das Kühlmittel gegen die Oberfläche des Kommutators geleitet wird.

Letzteres kann in der verschiedenartigsten Weise geschehen. Bekannt ist es unter anderem, durch einen unabhängig von der elektrischen Maschine angetriebenen Ventilator, Kompressor o. dgl. einen kräftigen Luftstrom gegen den- Kommutator zu treiben. Nach anderen bekannten Anordnungen^ wird auf die Welle der elektrischen Maschine ein Ventilator aufgesetzt, welcher bei der Rotation des Ankers die Kühlluft für den Kommutator fördert. Bei anderen Anordnungen wieder wird ein Teil der Kühlluft, welche der für die Kühlung der gesamten Maschine vorgesehene Ventilator fördert, durch geeignete Vorrichtungen abgelenkt und auf die Oberfläche des Kommutators geleitet. Schließlich hat man auch bei gekapselten, d. h. nach außen hin durch Gehäuse abgeschlossenen Maschinen, welche mittels Druckluft gekühlt werden, einen Teil der im Gehäuse der Maschine befindlichen Druckluft mittels geeigneter Vorrichtungen oder besonderer Leitung nachdem Kommutator geführt.

Die Anwendung besonderer Ventilatoren· oder Kompressoren, seien diese nun von der 40

elektrischen Maschine unabhängig oder auf deren Welle montiert, führt zu zusätzlichen Energieverlusten, welche den Wirkungsgrad der Maschine beeinträchtigen. Das Gleiche gilt für die Anordnungen, bei welchen ein Teil der Kühlluft, welche der für die Ventilation der gesamten Maschine bestimmte Ventilatof fördert, abgelenkt und zur Kühlung des Kommutators verwendet wird. Die Anordnungen für gekapselte Maschinen, bei welchen ein Teil der im Gehäuse der Maschine befindlichen Druckluft mittels besonderer Vorrichtungen abgeleitet uud nach dem Kommutator geführt wird, besitzen den großen Nachteil, daß dem Kommutator die bereits im Innern der Maschine stark angewärmte Luft zugeführt wird und infolgedessen die Kühlung des Kommutators nur eine unvollkommene ist.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung zur Kühlung des Kommutators, bei welcher die soeben genannten Übelstände in einfacher und wirksamer Weise vermieden sind, indem die dynamische Energie der aus ■ dem Maschinengehäuse mit großer Geschwindigkeit austretenden Kühlluft benutzt wird, um mittels injektorartiger bzw. ejektor ar tiger Düsen frische kühle Luft anzusaugen und gegen den, Kommutator zu blasen.

Fig. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt durch eine gekapselte Gleichstrommaschine dar, deren Kommutator α außerhalb des die Maschine umschließenden Gehäuses c liegt. An der dem Kommutator abgewandten Stirnseite des Ankers ist der für die Kühlung des Gehäuses bestimmte Ventilator δ angeordnet, welcher bei Rotation des Ankers die durch die Luftschlitze des letzteren bewirkte

Ventilation unterstützt und hierdurch einen beträchtlichen Druck im Innern des Gehäuses c verursacht. An der dem Kommutator zugegewandten Stirnseite des Gehäuses ist ein Rohr d eingesetzt, welches in die injektorartig ausgebildete Düse e mündet. Diese Düse besitzt an ihrem Ende einen Ansatz /, welcher bei der in Fig. ι dargestellten Ausführungsform beispielsweise zweifach gegabelt ist, so

ίο daß durch jeden Zweig ein Luftstrom gegen die zugehörige Abteilung des Kommutators geblasen wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Aus dem Gehäuse c strömt die unter Druck stehende, während der Kühlung der gesamten Maschine bereits erwärmte Luft mit großer Geschwindigkeit durch die zu diesem Zwecke vorgesehenen Öffnungen aus. Durch den An-.20 Schluß der Injektordüse e an das Gehäuse c

. wird ein Teil der austretenden Luft durch das Rohr d in die Düse geleitet, reißt infolge seiner großen Austrittsgeschwindigkeit durch das Rohr g aus der als Eintrittskammer für die Frischluft ausgebildeten Schutzkappe eine beträchtliche Menge kühler Luft mit und mischt sich mit dieser in der Düse. Das wesentlich abgekühlte Luftgemisch strömt nun durch das Ansatzstück f gegen den Kommu-■ 30 tator und kühlt letzteren. Es ist also hier für die Kühlung des Kommutators kein wesentlicher zusätzlicher Aufwand an mechanischer Energie für einen besonderen Ventilator oder für einen in Rücksicht auf die Kommutatorkühlung vergrößerten Ventilator erforderlich, sondern es' wird die sonst ungenutzt verloren gehende dynamische Energie der ausströmenden verbrauchten Kühlluft vorteilhaft ausgenutzt, um frische Kühlluft für den Kommutator zu fördern.

Der Geltungsbereich der Erfindung beschränkt sich naturgemäß nicht auf das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel. So kann man statt einer Injektordüse e deren mehrere anordnen. Die Ansatzstücke / der Düse können irgendeine geeignete Form, z. B. die eines den Kommutator umgebenden Ringkanals oder in der Längsrichtung des Kommutators verlaufender, mit Löchern oder Schlitzen versehener Röhren erhalten. Die. mittels der Injektordüse angesaugte kühle Luft kann wie in Fig. ι durch das Rohr g dem Zuführungskanal h für die zur Kühlung der Maschine benötigte Frischluft oder aber einem besonderen Raum oder auch dem Maschinenraum unmittelbar entnommen werden. Ebenso können naturgemäß statt der Gabelung oder überhaupt Mehrteilung des Ansatzstückes / der Düse e mehrere einzelne in geeigneter Weise angeschlossene Düsen verwendet werden.

Schließlich kann man die Anordnung auch nach Fig. 2 so abändern, daß der Kommutator in ein vom Maschinengehäuse durch eine Zwischenwand getrenntes Gehäuse k eingeschlossen wird und in dieses mittels ejektor- artig wirkender, durch die warme Abluft der Maschine betätigter Düsen Frischluft hineingesaugt wird, welche, über den Kommutator streichend, diesen kühlt. Die warme, aus dem Maschinengehäuse ausströmende Luft strömt durch das Rohr d in die Ejektordüse e und saugt infolge ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit Luft aus dem Kommutatorgehäuse k an und führt sie durch das Ausströmungsrohr i mit fort. Dieses Absaugen der Luft aus dem Gehäuse k hat ein Nachströmen von Frischluft durch das Saugrohr g. zur Folge, welche die Kühlung des Kommutators bewirkt. Die Frischluft kann durch das Rohr g wie bei der erstbeschriebenen Anordnung entweder aus der Einströmungskammer h oder einem beliebigen anderen Raum oder dem Maschinenraum selbst entnommen werden. In letzterem Falle kann das Rohr g auch wegbleiben. An das Rohr g können in ähnlicher Weise wie bei Fig. ι Ansatzstücke f angeschlossen werden, welche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel jede beliebige zweckentsprechende Form haben können und aus welchen die Frischluft unmittelbar gegen den Kommutator · strömt.

Obgleich in den Fig. 1 und 2 der Anschluß der Injektor- bzw. Ejektor düsen mittels des Rohres d an einer zweckentsprechend gelegenen Stelle der dem Kommutator zugewandten Stirnseite des die Maschine nach außen hin abschließenden Gehäuses dargestellt ist, kann man die Düsen auch mittels geeigneter Rohranschlüsse an die bereits im Gehäuse vorhandenen Austrittsöffnungen für die verbrauchte Kühlluft anschließen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung zur Kühlung von Kommutatoren elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die bereits zur Kühlung der Wicklungen und des wirksamen Eisens benutzte, mit hoher Geschwindigkeit aus dem die Maschine umschließenden Gehäuse ausströmende, erwärmte Luft durch injektor- bzw. ejektorartig ausgebildete Düsensysteme geleitet wird, in welchen ihre Ausströmungsgeschwindigkeit ausgenutzt wird, um Frischluft anzusaugen und diese zwecks Kühlung dem Kommutator zuzuführen. ■

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.