DE2103432C3

DE2103432C3 - Compressed air-cooled electric motor

Info

Publication number: DE2103432C3
Application number: DE19712103432
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dipl.-Ing. Nachod Skoda (Tschechoslowakei)
Original assignee: MEZ Nachod, N.P., Nachod; Chirana-ZZT, N.P., Stara Tura; (Tschechoslowakei)
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1976-12-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckluftgekühlten elektrischen Motor mit einem äußeren Kühlraum, der durch die Gehäuseoberfläche und einem diesen umgebenden Mantel gebildet ist, und mit einem inneren Kühlraum, der von dem den Läufer und den Ständer enthaltenden Gehäuseinnenraum gebildet isi und dem die Druckluft über Eintrittsöffnungen auf der ß-Seite des Motors zugeführt ist.The invention relates to a compressed air-cooled electric motor with an outer cooling space, which is formed by the housing surface and a jacket surrounding it, and with an inner one Cooling space formed by the housing interior containing the rotor and the stator and the the compressed air is supplied via inlet openings on the ß-side of the motor.

Ein derartiger, mit Druckluft gekühlter elektrischer Motor ist aus der FR-PS 15 b5 921 bekannt. Bei diesem Motor wird die Druckluft an der ß-Seite zugeführt und durch den äußeren Kühlraum zwischen dem Mantel und dem Gehäuse geleitet. Anschließend wird die Druckluft im Raum des Lagerschildes auf der Α-Seite umgelenkt und in den inneren Kühlraum zwischen Rotor und Stator zu den Austrittsöffnungen auf der ß-Seite des Motors geführt, von wo sie aus dem Raum des Motors austritt. Als »A-Seitc« wird die Seite bezeichnet, an der die Rotorwelle aus dem Maschinengehäuse austritt (Abtriebsscite) und als »3-Seite« cie entgegengesetzte Seite der Maschine. Der Nachteil einer solchen Kühlluftführung besteht darin, daß diese durch den äußeren Kühlraum zwischen dem Mantel und dem Gehäuse hindurchgeführt wird und dadurch vorgewärmt wird und die Kühlwirkung verkleinert, so daß sich die Erwärmung des Motors vergrößert.Such an electric one, cooled with compressed air Motor is known from FR-PS 15 b5 921. With this one The compressed air is supplied to the motor on the ß-side and through the outer cooling space between the jacket and the housing. The compressed air is then diverted in the area of the end shield on the Α side and in the inner cooling space between rotor and stator to the outlet openings on the ß-side of the Motor out, from where it emerges from the space of the engine. The side on which the rotor shaft emerges from the machine housing (output side) and as a »3-side« cie opposite Side of the machine. The disadvantage of such a cooling air duct is that this through the outer cooling space is passed between the jacket and the housing and thereby preheated and the cooling effect is reduced, so that the heating of the engine increases.

Es sind weiterhin elektrische Motoren bekannt, bei denen die Kühlluft auf einer Seite des Motors zugeführt und durch einen inneren Kühlraum zwischen dem Ständer und dem Läufer und gleichzeitig durch einen parallelen äußeren Kühlraum zwischen dem Mantel und Gehäuse abgeführt wird. Dabei treten beide Druckluftsiröme auf der anderen Seite aus (DT-PS 11 66 355 und DT-AS 1146 581). Eine solche Ausführung ist als unpraktisch und unwirtschaftlich wegen des großen Druckluft Verbrauches anzusehen.There are also known electric motors in which the cooling air is supplied on one side of the motor and by an internal cooling space between the stator and the rotor and at the same time by one parallel outer cooling space between the jacket and housing is discharged. Both compressed air currents occur on the other side from (DT-PS 11 66 355 and DT-AS 1146 581). Such a design is as impractical and uneconomical to look at because of the large compressed air consumption.

Es sind ebenfalls bei elektrischen rotierenden Maschinen mit Ventilator Lösungen bekannt, die den sogenannten Ejektoreffekt bei der Kühlung der Maschinen ausnutzen. Die Ejektorwirkung besteht dabei darin, daß der eine Luftstrom bei seinem Eintritt in der Nähe der Eintrittsölinungen vom anderen Kühlraum infolge des an dieser Stelle entstandenen Unterdrucks die Luftsaugwirkung unterstützt.There are also known in electrical rotating machines with fan solutions that the Take advantage of the so-called ejector effect when cooling the machines. The ejector effect exists in the fact that the one air stream at its entry in the vicinity of the inlet oil lines from the other cooling space as a result of the negative pressure created at this point, the air suction effect is supported.

Bei der praktischen Ausführungsform einer solchen Anordnung saugt auf der /4-Seite des Motors ein Ventilator die Luft von dem Innenraum des Motors an, die durch breite Austrittsöffnungen im Lagerschild herausgepreßt wird. Dabei wird auch die Luft aus dem Raum der Wicklungen, die im allgemeinen nicht gm gelüftet sind, aufgrund des Ejektorprinzips durch enge Öffnungen abgesaugt (DT-AS 12 00 933).In the practical embodiment of such an arrangement, it sucks in on the / 4 side of the engine Fan draws air from the interior of the motor through wide outlet openings in the end shield is squeezed out. This also removes the air from the space of the windings, which are generally not gm are ventilated, extracted through narrow openings due to the ejector principle (DT-AS 12 00 933).

In einer umgekehrten Anordnung ist der Ventilator auf der ß-Seiie diS Motors untergebracht, wobei der starke Luftstrom der Außenkühlung einen Sog /ur Belüftung des Wickelkopfes auf der ,4-Seite dient (OE-PS I 62 817).In a reverse arrangement, the fan is housed on the ß-Seiie diS motor, with the strong air flow of the external cooling a suction ventilation of the winding head on the, 4-side is used (OE-PS I 62 817).

Bei diesen beiden Anordnungen handelt es sich um elektrische Maschinen mit einer eigenen Belüftung, bei denen der von dem Ventilator erzeugte Luftstrom \on den toten Räumen in dem Inneren der Maschine abgesaugt wird und so zur Kühlung der Maschine beiträgt.These two arrangements are electrical machines with their own ventilation, in which the air flow generated by the fan \ on the dead spaces in the interior of the machine are vacuumed and so to cool the machine contributes.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen drueklufigekühlten elektrischen Motor mit einem äußeren Kühlraum. der durch die Gchäuseoberfläche und einem diesen umgebenden Mantel gebildet ist zu schaffen, der eine wirkungsvolle Kühlung bei relativ niedrigem Druckluliverbrauch ermöglicht.The object of the invention is to provide a drueklufigekühlten electric motor with an outside refrigerator. the one through the housing surface and one of these surrounding jacket is formed to create the one effective cooling with relatively low pressure fluid consumption enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost. daß der äußere Kühlraum beidseitig in die livie Atmosphäre mündet und daß auf der l-Seiie des Motors in der Gehäuseoberfläche erste Auitritisöffmingen für die Druckluft vorgesehen sind, die im Bereich des einen Endes des äußeren Kühlraumes mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen.This object is achieved according to the invention. that the outer cooling space on both sides in the livie Atmosphere flows out and that on the l-Seiie des Motor in the housing surface first Auitritisöffmingen are provided for the compressed air, which is in the area of one end of the outer cooling chamber with the free Atmosphere related.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der den äußeren Kühlraum bildende Mantel zweite Austrittsöffnungen auf. die den ersten Ausirittsöffnungen in der Gehäuseoberfläche gegenüber liegen.According to a further embodiment of the invention, the jacket forming the outer cooling space has second outlet openings. which are opposite the first discharge openings in the housing surface.

Nach einer weiteren Ausgestaltung münden die ersten Austrittsöffnungen in der Gehäuseoberfläche unmittelbar vor dem offenen Ende des äußeren Kühlraumes in die freie Atmosphäre.According to a further embodiment, the first outlet openings open into the housing surface immediately before the open end of the outer cold room into the open atmosphere.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Druck der Luft bei dem Austritt aus den Öffnungen aus dem inneren Kühlraum zusätzlich zur Aufnahme der nicht erwärmten Luft aus der Umgebung des Lagerschildes benutzt wird, durch den die Druckluft in den inneren Hohlraum des Motors eintritt. Die aufgenommene Luft geht durch den äußeren Kühlraum zwischen dem Ständer und dem Gehäuse hindurch und kühlt dabei den Mantel und das Gehäuse. Auf diese Weise wird die Temperatur des Motors erheblich herabgesetzt ohne den Verbrauch an Druckluft zu erhöhen.The advantages achieved by the invention are in particular that the pressure of the air in the Exit from the openings from the inner cooling space in addition to taking in the unheated air the area around the end shield is used, through which the compressed air into the inner cavity of the motor entry. The air taken in goes through the outer cooling space between the stand and the Housing through and thereby cools the jacket and the housing. In this way the temperature of the Motor significantly reduced without increasing the consumption of compressed air.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, die einen elektrischen Kommutatormotor mit Kühlung im Längsschnitt zeigt, dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing, which shows an electric commutator motor with cooling in longitudinal section shows, shown and is described in more detail below.

Der Kommutatormotor weist einen Läufer 1 auf. der aus einem auf einer Welle 2 gelagerten Läuferpaket 3 mit einer Wicklung 4 besteht. Die Wicklung 4 ist an einen .Stirnkommutator 5 angeschlossen, an dessenThe commutator motor has a rotor 1. that consists of a rotor core 3 mounted on a shaft 2 with a winding 4. The winding 4 is connected to a. Front commutator 5, to whose

Lamellen Hürsit-n β μι/οιι. clic tliiixli einen Lagerschild 7 hindurchgehen. Im Lagerschild 7 isi ein die Welle 2 tragendes Lager 8 gelagert. Das andere rinde der Welle 2 ruht in einem zweiten Lager 8, das im Gehäuse 9 angebracht ist. Im Gehäuse 9 isi ein Ständer 10. der durch einen ringförmigen Dauermagneten gebildet wird, in dessen Holming sieh der Laufer 1 befindet, /.wischen dem Mantel II und dem Gehäuse 9 isi ein äußerer Kühlraum 12 gebildet, der das Gehäuse 9 uingibi und sowohl in den äußerer, Raum auf der AJ-Seite, als auch in den äußeren Raum auf der 4-Seiie münde..Lamellas Hürsit-n β μι / οιι. clic tliiixli a bearing plate 7 go through it. A bearing 8 carrying the shaft 2 is mounted in the end shield 7. The other cortex of the shaft 2 rests in a second bearing 8 which is mounted in the housing 9. In the housing 9 is a stand 10, which is formed by an annular permanent magnet, in the spar of which the rotor 1 is located, /. Between the jacket II and the housing 9 an outer cooling space 12 is formed, which the housing 9 and both inside the outer, space on the AJ side, as well as in the outer space on the 4-side open out ..

Die Druckluft wird in den Raum des Lagerschildes 7 durch Lintrittsöffniingen 13 im Lagerschild 7 zugeführt, gehl durch den inneren kühlraum 14. in dem sich der ij Ständer 10 und der Lüfter 1 befinden, in den inneren Raum auf der /t-Seiie hindurch. Aus diesem Raum tritt clic Luft durch Austntisofinungen 15 im Gehäuse 9 und durch Austritlsöffnnngen Ib im Mantel 11 in den freien Raum auf der Außenseite des Motors aus. Die Austriusoffmmgen 15 im Geha11.se 9 sind gegenüber den Ausinitsöffnungen \b im Mantel I 1 angebracht. Die Auslnilsöffniingcn lh im Mantel 11 weisen einen größeren Durchmesser auf als die Austriusoffnungen 15 im Gehäuse, wodurch der Austritt d<_-r- Druckkili aus dem inneren Kühlraum sowie der aus dem uußen.-n Kühlraum 12 aufgenommener, Luft erleichtert und so die gesamte Kühlwirkung erhöht wird.The compressed air is fed into the space of the end shield 7 through Lintrittsöffniingen 13 in the end shield 7, gehl through the inner cooling space 14. in which the ij stand 10 and the fan 1 are located, into the inner space on the / t-side. From this space air exits through Ausntisofinungen 15 in the housing 9 and through Ausitlsöffnnngen Ib in the jacket 11 into the free space on the outside of the motor. The Austriusoffmmgen 15 in Geha11.se 9 are attached opposite the Ausinitsöffnungen \ b in the jacket I 1. The outlet openings lh in the jacket 11 have a larger diameter than the outlet openings 15 in the housing, whereby the outlet d <_- r- Druckkili from the inner cooling space and the air received from the outer cooling space 12 facilitates and so the entire Cooling effect is increased.

Die Druckluft wird in den inneren Kühlraum durch einen biegsamen Schlauch zugeführt, der der Übersichtlichkeit wegen auf der Abbildung nicht dargestellt is¹.. Die Richtung des Stroms der Drucklull, die durch den Motor hindurchgeht, ist dirch voll ausgezogene Richtungspteik- angedeutet. Die Ströme der autgenommenen Luft, die durch den äußeren Kühlraum 12 hindurchgeht, sind durch gestricheil gezeichnete Richtungspfeile veranschaulicht.The compressed air is fed into the inner cooling chamber by a flexible hose, which for reasons of clarity in the figure not shown is ¹ .. The direction of flow of Drucklull passing through the motor is, dirch indicated fully extended Richtungspteik-. The flows of the absorbed air which passes through the outer cooling space 12 are illustrated by directional arrows drawn in dashed lines.

Hs sind auch Ausführungen möglich, bei denen die Öffnungen aus dem inneren Hohlraum mi Nerhältnis /um äußeren Hohlraum unter verschiedenen Winkeln schräü angebracht s;nd. Ebenfalls kann der Mantel, der den aulkren Hohlraum bildet, noch \or der LutiaustiUisöiinung aus den inneren Kühlraum enden, so daß es nicht notwendig ist. im Mantel Luftausinttsoffnungen anzuhriiiüen.Hs versions are also possible in which the Openings from the inner cavity with a ratio / attached obliquely around the outer cavity at different angles. The coat, the forms the external cavity, still in front of the luteal cavity end out of the inner refrigerator compartment, so it is not necessary. air vent in the coat to be heard.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Compressed air-cooled electric motor with an outer cooling space that is cut through the surface of the housing and a jacket surrounding this is formed. and with an inner refrigerator that is formed by the housing interior containing the rotor and the stator and the Compressed air is supplied via inlet openings on the ß-side of the motor, characterized in that that the outer cooling chamber (12) opens into the open atmosphere on both sides and that on the / 4-side of the motor in the housing surface first outlet openings (15) are provided for the compressed air, which in the region of one end of the outer refrigerator (12) are in communication with the free atmosphere.

2. Drucklüftgekühlter electric motor according to claim 1, characterized in that the the outer cooling space (12) forming jacket has second outlet openings (16) which the first Austrittsöffnur.gen (15) are opposite in the housing surface.

3. Compressed air-cooled electric motor according to claim 1, characterized in that the first Outlet openings (15) in the housing surface immediately in front of the open end of the outer The cold room (12) open into the free atmosphere.

3030th