DE2406489A1

DE2406489A1 - Geraeuscharmer axialluefter fuer elektrische maschinen

Info

Publication number: DE2406489A1
Application number: DE19742406489
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Tardel
Original assignee: TARDEL KURT DR ING HABIL
Current assignee: TARDEL KURT DR ING HABIL
Priority date: 1974-02-12
Filing date: 1974-02-12
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2406489B2

Description

Geräuscharmer axiall@fter für elektrische Maschinen Die @rfindung betrifft einen axial an elektrische Maschinen an zub@uenden geräuscharmen Drucklüfter.
Zur wirksamen Abführung der Wärme aus hochausgenutzten elektrischen Maschinen werden Selbstlüfter oder Fremdlüfter immer grösserer Förderleistung benötigt, die jedoch gleichzeitig den neuen Gesetzen der Lärmbekämpfung antsprechen massen.
@ur Erfüllung dieser Erfordernisse sind folgende Ausführungen be= @annt geworden: A. Selbstlöfter: Hierbei ist man an die Drehzahl der elektri= schen Maschinen gebunden. Zur Verstärkung seiner Wirkung hat @@n den Durchmesser des Löfterrades vergrössert, und umgist ihn Lüit einem Diffusorraum. der wesentlich grösser ist als der Maschinendurchmesser. Hierbei wird im allgemei nen ein Sauglüfter verwendet, d.h. die Luft wird durch die elektrische Maschine geaaugt und aus Öffnungen im Diffusorraum, der gleichzeitig als Lagerschild ausgebildet ist, ausgeblasen.
B. Fremdlüfter: Bei diesen kann Lafl eine hohe Drehzahl wählen und dadurch den Lüfter-Durchmesser klein halten. Die Fremd= liifter werden als Saug- oder Drucklifter seitlich an die @agerschilder angebaut. oder als Axiallüfter zentral zuntral zur Naschinen@chse angeordnet.
Zu A: Da einerseits wegen d Drehrichtungsweihsels meist radiale Schaufeln für das Lüfterrad verwendet werden, andererseits für den Luftaustritt wegen der vorgeschriebenen Schutzart nur eine kleine, meist nach unten gerichtete Öffnung zur Ver = fügung steht, ist sein Wirkungsgrad niedrig und der Geräusch= pegel hoch. Ausserdem wird die in Drehrichtung liegende Aus= blasöffnung bevorzugt, wodurch auf dieser Seite der Geräusch= pegel besonders hoch werden kann. Sieht man stattdessen 2 seitliche Ausblasöffnungen vor, so sind diese mit nach unten gerichteten Jalousieblechen abzudecken, damit kein Spritz= wasser eindringen kann. Auch hier wird die in Drehrichtung liegende Ausblasöffnung bevorzugt, wodurch der Geräuschpegel wu! dieser Seite stärker wird als auf der anderen. Seitlich austretende Geräusche können ungehinderter als nach unten gerichtete an das Gehör dringen, werden also noch u@angenehmer empfunden. Oft stehen die Maschinen aber nicht auf dem Pus@= boden, sondern oben auf ein Maschinenpodest, wobei da@n die nach unten austretenden Luftgeräusche unzumutbar stark in Erscheinung treten. Um das abzumildern. dreht man in sol chen Fällen das Lagerschild mit seinen Ausblasöffnungen nach oben. Durch weitere konstruktive Nassnahmen zur Vergrösserung des Diffusorraumes und der Ausblaskanäle, die ausserdem noch mit Schallschluckstoffen ausgekleidet werden, hat man den Geräuschpegel herabzusetzen versucht, oft nur mit mässigem Erfolg.
Zu B:"'erden Fremdlüfter als Sauglüfter nusgebildet, so gilt Ähn= liches wie unter A, nur hat man das Problem auf die Ausblas= öffnung des Fremdlilfters verlagert. Verwendet man seitlich oder ober aufgebaute Drucklüfter, so ist wegen der Luftum= lenkung um 90° die Leistung um den faktor 1,7 bis 2 zu ver grössern, um die gleiche Kühlwirkung wie bei axial angeord= neten Lüftern zu erzielen. Die Geräusche sind aber bei er= höhter Leistung von vornherein ungleich schwerer zu bekämp= fen. Verwendet man schliesslich einen axialen Druckläfter. so tritt die gefördete Luft in kreisender Bewegung in die zu kühlende elektrische Maschine ein, stösst gegen Lagerschild= streben und Burstenhalter und verliert durch diese Wider stande soviel an Kühlwirkung. dass auch hier erhöhte Lüfter= leistung erforderlich wird. Probiert man hiermit, so stellt sich heraus, dass die Widerstände ebenfalls progressiv an= wachsen. Die Kühlwirkung bleibt also relativ unbefriedigend, wohingegen die Geräusche progressiv steigen.
Der L'rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten technischen Mängel der Vielzahl der Lüfteranordnungen zu vermeiden, die geför= derten Kühluftmengen zu erhöhen und die Luftgeräusche am Fntsteh= hungsort wirksam zu bekämpfen, ohne auf zusatzliche Schallschluck= werkstoffe zurückgreifen zu müssen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die aus dem Lifterrad(8) austretende Luft auf ein rotationssymmetrisches, zur axialen Ausblasrichtung hin divergierendes, abgeschrägtes oder ab= gerundetes Gehause(l) gelenkt ist, mit einem anschdessenden Expan= sionsraum, dessen axiale ausdehnung mindestens gleich der Schaufel breite des LUfterrades ist.
Durch die Ablenkung der ausgeschleuderten Luft mittels der abge= schrägten, abgerundeten inneren Gehäusekontur in den Expansions= raum hinein erzielt man bei maximaler Förderleistung die minimalsten Geräusche, besonders wenn das Gehause als glatte gedrdckte Blech= haube ausgebildet ist.
Da ausgeblasene Luft neturgemäss me@r Lärm verursacht als ange= saugte, ist die zu kühlende elektrische Maschine stets als wirk= sauer Schalldämpfer" vorgeschaltet. Die auf der Antriebsseite (Ausblasseite) gleichmässig, unabhängig von der Drehrichtung. aus= strömende Luft ist fast geräuschirei, wie durch Versuche eindeu= tig bewiesen ist. Auch die Ansauggeräusche lassen sich bei weiterer Ausgestaltung der Erfindung wirksam bekämpfen, indem die Speichen für den Wotorzentrierflansch sowie das Matarial für das Schutz= gitter runde oder ovale Querschnitte erhalten Ein vorgebauter Filter sorgt nicht nur £5r staubfreie kühlluft.
sondern gleichzeitig auch für weitere wirksame Dämpfung der Ansauggeräusche, wie entsprechende Messungen des Geräuschpegels ergeben haben.
Die mit der erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass 1. ankeiner Stelle der elektrischen Maschine ungedämpfte Kühlluft aus dem Lüfterrad ins Freie tritt, 2. keine drehrichtungsabhängigen. partiell hohen Luftge= schwindigkeiten und Geräusche an Jalousieen und Austritts öffnungen mehr auftreten, 3. infolge der Formgebung das Gehäuses ein gleichmässig am Umfang verteilter Luftstrom axial in die zu kühlende elektrische Maschine eintritt, 4. die kreisende Bewegung der K@hlluft weitgehend vermieden wird, 5. kein zusätzliches Schallschluckmaterial verwendet werden braucht, 6. ein einfacher. rotationsymmetrischer filterkorb auf der Ansaugseite gleichzeitig zur Dämpfung der Ansauggeräusche dienen kann, 7. in keiner Richtung zur elektrischen Maschine örtlich bevorzugt starke Geräusche auftreten.
In den Figuren 1 bis 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Pig.l und 2 zeigen den als Fremdlüfter, Fig.3 den als Seibstltlfter ausgebildeten Drucklüfter. Die gedrUckte Blechs haube 1 ist an das Lagerschild 9 der elektrischen Maschine ange= schraubt. Die Innenkontur der Blechhaube 1 ist zur Umlenkung der radial aus dem Lüfterrad a aust-retenden Luft abgeschrägt und abgerundet ausgeführt. Der Lüftermotor 2 (Fig.1) ist am zentrier= flansch 7 angeschraubt. Dieser ist mit den aus Rohr- oder Rund= material bestehenden Speichen 5 cn die Dlechhaube angeschweisst. Das Schutzgitter 4 besteht ebenfalls aus Rundmaterial, da es im Luft= strom die geringsten Ansauggeräusche verursacht. Um diese weiterhin zu vermindern, bezw.gleichzeitig die Luft zu filtern ist in lig.la vor der Ansaugöffnung der rotationssymmetrische Filterkorb 3 gezeichnet. Er ist mit nur 2 der 4 Lagerschildschrauben 6 des Rotors 2 befestigt, und stützt sich mit der herausragenden elasti= sehen Piltermatte gegen die Blechhaube ab.
In Fig. 2 ist zur Einsparung an Baulänge ein Aussenläufer-Lüfter= motor angeordnet, dessen Stator 10 am Lagerdeckel 11 der elektri= schen Maschine angeordnet ist. Hier spart man den Zentrierflansch 7 und die Speichen 5 der Fig.l, muss dafür aber einen an die Zen= trierung des Stators 10 angepassten Lagerdeckel 11 verwenden. Ein Filterkorb 12 (Fig. 2b) lässt sich auch hier zur Luftfilterung und Geräus chdämp fung vorsetzen.
Fig. 3 zeigt schliesslich ein nach dem Erfindungsgegenstand als Selbstlüfter ausgebildetes Läfterrad 13, das unmittelbar auf der verlängerten Welle der elektrischen Maschine sitzt. Fig. 2a zeigt die wahlweise Anordnung mit Filter zur gleichzeitigen Luftfilterung und Herabsetzung der Ansauggeräusche.

Claims

Ansprüche :

1. Axial an elektrische @aschi@en anzubauender geräscharmer Drucklüfter, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Lüfter= rad(8) austretende Luft auf ein rotationssymmetrisches zur axialen Ausblasrichtung hin divergierendes, abgeschrägtes oder abgerundetes Gehäuse gelenkt ist mit einem anschliessenden Expansionsranm, dessen axiale Ausdehnung mindestens gleich der Schaufel breite des Llifterrades ist.

2. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuscharmer Druchlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse(1) aus einer gedrickten Blechhaube besteht, die an das Lagerschild(9) der zu kühlenden Maschine angeschraubt ist (Fig. 1 bis 3).

3. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuschurner Drucklüfter nach Anspruch 1(Fig.1). d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Lüftermotor(2) an eine; Zentrierflansch(7) befestigt ist, der mit runden oder ovalen Speichen(3) an die Blechhaube(1) geschweisst ist, und dass das Material(4) fur die Schutzgitter (Fig.l bis 3) ebenfalls einen runden Querschnitt hat.

4. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuscharmer Drucklüfter nach Anspruch 1(Figla). d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Filterkorb(3) mit nur 2 Lagerschildschrauben(6) des Lüftermotors(2) angeschraubt ist und sich mit seiner elasti= schen Filtermatte gegen die Blechhaube(1) abstützt.

5. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuscharmer Drucklüfter nach Anspruch l(Pig.2), dadurch gekennzeichnet, dass der LUitermotor ein Aussenläufermotor ist, dessen Ständer (10) am Lagerdeckel(ll) befestigt ist.

6. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuscharmer Drucklüfter nach Anspruch 1(Fig.2b), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor die Lufteintrittsöffnung zusätzlich ein filterkorb (12) mit Schnallen befestigt ist.

7. Axial an elektrische Maschinen anzubauender geräuscharmer Drucklüfter nach Anspruch l(Pig. 3), dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad(13) als Selbstlüfter auf der verlängerten Welle der zu kühlenden elektrischen Maschine sitzt und entweder itt Schutzgitter(4)in Fig. 3b oder mit Filter(14) in Fig. 3a versehen ist.

L e e r s e i t e