DE2216173C2

DE2216173C2 - Axiallüfter

Info

Publication number: DE2216173C2
Application number: DE19722216173
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 7742 St Georgen Merkle
Original assignee: Papst Motoren & Co Kg 7742 St Georgen GmbH; Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1972-04-04
Filing date: 1972-04-04
Publication date: 1983-01-20
Also published as: DE2216173A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Axiallüfter mit koaxialerr. elektrischen Antriebsmotor, dessen Statorjoch den Strömungsquerschnitt umgibt.

Bei einem aus der DE-PS I 28 797 bekannten Axiallüfter handelt es sich um ein Schleudergebläse, das nur bedingt als Axiallüfter angesehen werden kann. Dieses Schleudergebläse weist einen sehr großen Rotor auf mit einem Durchmesser von mehreren Dezimetern. Bei solchen Motorabmessungen mag die vorgesehene besondere Anordnung der Wicklung ringförmig wirtschaftlich tragbar sein, bei Kleingebläsen dagegen, bei denen der Durchmesser erheblich kleiner ist als ein Dezimeter, wäre eine solche Motorwicklung, wenn Oberhaupt, nur unter unwirtschaftlichen Bedingungen in der Massenherstellung zu realisieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die durch die besondere Anordnung des Strömungsquerschnittes bei diesem Stand der Technik für große Ventilatoren erzielbaren Vorteile auch für Kleinventilatoren, deren Durchmesser trheblich kleiner ist als ein Dezimeter, nutzbar zu machen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor mit ausgeprägten Polen, deren Polkerne konzentriert bewickelt sind, vorgesehen ist, zwischen dessen Polen der Strömungsquerschnitt in Form von

Ringsegmenten ausgespart ist

Sie ist bevorzugt anwendbar bei Ventilatoren, deren Rotorgesamtquerschnitt einem Quadrat von 70 χ 70 mm (Millimeter) oder kleiner entspricht oder von einem solchen Quadrat umschlossen ist

Die Erfindung greift gegenüber dem Stand der Technik auf einen andersartigen Antriebsmotor, nämuch einen solchen mit ausgeprägten, konzentriert bewickelten Polen, zurück und vermeidet dadurch die für Kleinmotoren wirtschaftlich nicht realisierbare Bewicklung aus dem Stande der Technik und nutzt die zwischen diesen Polen freien Räume für den Strömungsquerschnitt aus.

Nach der Erfindung ist der Ständerjochdurchmesser erheblich größer als der Läuferdurchmesser. Der auf diese Weise wesentlich verlängerte Rückschluß des magnetischen Kreises geht also über das derart gebildete Gehäuse. Der Raum zwischen dem Läufer und dem Statorrückschluß ist als Strömungsquerschnitt des Lüfters vorgesehen und entsprechend ausgebildet Die Luft wird unmittelbar durch den Motor hindurchgeführt. So Findet eine intensive Kühlung der Ständerwicklung und auch des Läufers statt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Motor des erfindungsgemäßen Lüfters ein Spaltpolmotor mit konzentrierten Wicklungen ist Aufgrund dessen ist die Wicklung besonders einfach, auch automatisch herstellbar, und auch für Netzspannungen von 220 V und mehr fertigungssicher maschinell herstellbar. Diese konzentrierten Wicklungen erhält man durch Bewickeln von Spulenformkörpern, welche mit voller Windungszahl auf die entsprechenden Polschenkel aufgeschoben werden. Solche einfachen koaxialen Wicklungen auf Spulenformkörpern sind außerdem sehr viel billiger als in Nuten eingelegte Wicklungen und sicherer, da keine mechanische Beanspruchung an die sehr dünnen Wickeldrähte herankommt. Somit ist auf einfache und billige Weise auch bei einem derart kleinen Lüfter eine Wicklung für übliche Netzspannung realisierbar.

Auf diese Weise ist also ein Lüftet g?samtquerschnitt, der einem Quadrat von 70 χ 70 mm oder darunter entspricht oder von einem solchen umschlossen wird, mit einfachen Mitteln realisierbar.

Des weiteren wird vorgeschlagen, in den Pollücken magnetische Rückschlußteile zwischen Ständerjoch und Läufer einzufügen. So kann man die Polzahl erhöhen, beispielsweise verdoppeln. Diese Rückschlußteile haben gegebenenfalls noch eigene Kurzschlußwindungen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Lagerbrücken gleichzeitig Ein- beziehungsweise Auslaufblenden zur Strömungsführung bilden. Dies läßt sich bei einem Axialventilator besonders vorteilhaft an wen den. Ein erfindungsgemäßer Axiallüfter kann auch als Radialventilator ausgebildet sein, indem der Elektromotor zentral im Eirrströmbereich angeordnet ist, wobei vorteilhafterweise die Lagerbrücke auf der Ausströmseite mit dem Laufradgehäuse verbunden ist.

Des weiteren wird die Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Lagerbrücken so auszubilden, daß der Lüfter durch einfache Bügel, die an ihnen angreifen, gegebenenfalls in Gummielementen schwingungsisoliert, aufgehängt ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den Stator¹ eines Ausführungsbeispiels und Fig. 2 das Ausführungsbeispiel im Querschnitt

entsprechend den Pfeilen AA aus F i g. I.

F i g. 1 zeigt im Zentrum des Gehäuses 1 die Bohrung 2 für den Rotor 3, die von den ausgeprägten Polen 4 mit den Kurzschlußwindungen 5 umschlossen wird. Die konzentrierten Hauptwicklungsteile sind mit Spulenformkörpern 7 auf die Polkerne 8, 29 des Stators aufgeschoben, an welche sich das die radialen Lüfterabme^sungen bestimmende Statorjoch 28 anschließt. Einige Abschnitte des Statorjoches sind mit 9, 10 und 11 bezeichnet. Das Staiorjoch führt vom Polkern 8 zum gegenüberliegenden Polkern 29 und von da in symmetrischer Anordnung zurück.

Im unteren Teil der F i g. 1 ist der eine Polkern 13 um 45" veisetzt gestrichelt gezeichnet mit der ebenfalls gestrichelt angedeuteten Wicklung. Dies ist eine Ausführungsvariante.

Strichpunktiert angedeutet ist in F i g. 1 eine das Flügelrad 14 umgebende, im Querschnitt kreisrunde Blende 15, während Punktlinien zwei unbewickelte, als ferromagnetische Rückschlußteile dienende Zusatzstege 26 für eine vierpolige Ausführungsvariante andeuten.

Fig.2 zeigt den Rotor 3 mit der Welle 34, die Wicklungen δ mit ihren Spuienformkörpem 7, die Polkerne 8, 29 mit dem Statorjoch 28 und die Lagerbügel 16 und 17, die als Strömungsführung ausgebildet sind, indem der motorseitige Lagerbügel 16 in eine Blende 12 mit einer der Form des Statorjochs entsprechenden (grob gesehen) quadratischen Umfangsform übergeht und sich dann in den lichten Querschnitt des Statorjochs 28 verjüngt, während der Kifterflügelseitige Lagerbügel 17 in die Runde Blende 15 als Umfangsteil für das Lüfterrad 14 sich fortsetzt und sich dann ebenfalls an den lichten Innenquerschnitt des Statorjochs 28 durch stetige Erweiterung oder Verengung anschließt

Im Lagerbügel 16 ist eine Spurlagerplatte 19 angeordnet, gegen die die abgerundete Welle 34 anläuft, während im Lagerbügel 17 Federmittel 25 hinter dem Lager 18 vorgesehen sind, um das Axialspiel der Welle 34 auszugleichen beziehungsweise zu verhindern. Die Lagerbügei werden von zwei Gabeln 20, 21 aufgenommen, welche mit elastischen, schwingungsdämpfenden Gummielementen 22 versehen sind. Die Gabeln 20 und 21 sind zur Halterung beziehungsweise Aufhängung mit einer Schraube 23 und einem abgewinkelten Stehfuß 24 vereinigt zu einer Lagerbrücke 27.

Einer Verkürzung der axialen Baulänge könnte eine Hereinnahme der Lagerbügel in die Zwischenräume zwischen den Statorwicklungen dienen.

Bemerkenswert ist die Tatsache, daß zwischen den Polkernen 8,29 Platz in Form von Ringsegmenten 30,31 freibleibt, durch den die von dem Lüfterrad 14 angetriebene Strömung fließt Diese beiden Ringsegmente 30,31 bilden also im Bereich beziehungsweise auf der Höhe der Polkerne 8,29 den Strömungskanal — im Ausführungsbeispiel für die angesogene Luft

Die darüberhinaus durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Statorjoch also gleichzeitig wenigstens einen Teil des Lüftergehäuses bilden kann, so daß letzteres als separates Gehäuse mit »strömungstotem Querschnitt« entfällt; ferner, daß ein Lüfter mit besonders kleiner radiale' Abmessung und gegenüber den bekannten Anordnungen mit erheblich größerem, freien Durchströmungsquerschnitt, auch infolge kleineren anteiligen Motorquerschnitts, entsteht; ferner, daß eine intensive direkte Kühlung des Motors und also eine hohe Überlastbarkeit möglich ist da der kaum zwischen Rotor und Statorrückschluß als Zu- oder Abströmungsquerschnitt des Lüfters ausgebildet ist, durch den die Luft unmittelbar hindurchgeführt werden kann und also eine intensive Kühlung der Statorwicklung wie auch des Rotors stattfindet wodurch auch die Leistung pro Gewicht vergrößert wird; ferner, daß die Wicklung gegenüber bekannten Anordnungen mit sehr eingeengten Wicklungsraumverhältnissen zusätzlich verlustarm ausgelegt werden kann, da ein genügend großer Wickelraum zur Verfügung steht; und insbesondere darin, daß ein solcher Lüfter fertigungssicher und rationell für übliche Netzspannungen herstellbar ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Axiallüfter mit koaxialem elektrischen Antriebsmotor, dessen Statorjoch den Strömungsquerschnitt umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor mit ausgeprägten Polen (4), deren Polkerne (8, 29) konzentriert bewickelt sind, vorgesehen ist, zwischen dessen Polen der Strömungsquerschnitt in Form von Ringsegmenten ausgespart ist ₎₀

2. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Statorjoch (28) und Polkernschenkeln (4) zum Rotor (3) hin ferromagnetische Rückschlußteile (26) in die Pollücken zur Verdoppelung der Polzahl eingefügt sind.

3. Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad axial in Strömungsrichtung hinter dem Antriebsmotor angeordnet ist

4. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Spaltpolmotor ist

5. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerbügel (16, 17) zur Lagerung des Rotors (3) als Strömungsführung ausgebildet sind.

6. Axiallüfter nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbüge' (16, 17) an einer Lagerbrücke (27) gelagert sind, die aus zwei seitlich miteinander verbundenen Gabeln (20,21) besteht

7. Axiallüfter nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbügel (16,17) in Gummielementen (22) -n der Lagerbrücke (27) aufgehängt sind.

8. Axiallüfter nach e-nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Lagerbügel abgestützte Federmittel (25) für den Längsspielausgleich der Motorwelle vorgesehen sind.