DE2425974A1

DE2425974A1 - Umlaufender wechselstrom-induktionsmotor

Info

Publication number: DE2425974A1
Application number: DE19742425974
Authority: DE
Inventors: John Kenneth Binns
Original assignee: British Gas Corp
Current assignee: British Gas Corp
Priority date: 1973-06-05
Filing date: 1974-05-30
Publication date: 1975-01-02
Also published as: GB1432482A; FR2232860A1; IT1014285B; NL7407316A; BE815957A

Description

PATENTANWÄLTE D 59 Siegen

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT Marburger Tor 2 - Postfach

DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER ^{TeIefon: (0271)5}^⁷⁰

Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen

7t 028 Kü/A

2425974 ^29MAim

BRITISH GAS CORPORATION, 59, Bryanston Street, London WlA 2AZ, England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 26795/73 vom 5. Juni 1973 beansprucht.

Umlaufender Wechselstrom-Induktionsmotor

Die Erfindung bezieht sich auf umlaufende Elektromotoren des Wechselstrom-Induktionstyps bzw. auf Asynchronmotoren.

Derartige Motoren können von einem Einphasen- oder einem Mehrphasennetz erregt werden und werden allgemein zum Antrieb von Gebläseräderri verwendet, wie beispielsweise bei elektrisch betriebenen Gebläsen zur Lieferung von Verbrennungsluft nach einem Brenner für Gas oder anderen Brennstoff. Die Gesamtleistung des Motors geht in die Lieferung eines Drehmomentes für das Gebläserad, und es ist bekannt, daß der Motor teilweise durch die Luftströmung nach dem Gebläserad hin oder von diesem weg gekühlt wird. Eine Begrenzung der Ausgangsleistung eines solchen Motors ist allgemein verbunden mit einem Temperaturanstieg des Kupfers der Ständerwicklung und der Isolierung.

Erfindungsgemäß wird ein umlaufender Elektromotor des Wechselstrom-Induktionstyps geschaffen, der einen Ständer mit einer Vielzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden

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Schlitzen enthält, wobei nur ein Teil des Querschnitts jedes Schlitzes durch eine Ständerwicklung belegt ist.

Wenn ein solcher Motor zum Antrieb eines Gebläserades verwendet wird, so gelangt ein wesentlicher Teil der Luftströmung für das Gebläserad durch die Schlitze und kühlt dadurch die Ständerwicklung. Während die gesamte Luftströmung des Gebläserades durch die Schlitze gelangen kann, so besteht auch die Möglichkeit, daß ein Teil der Luftströmung um die radial äußere Oberfläche des Ständers vorbeigeleitet und dazu verwendet wird, die Endwicklungen des Ständers zu kühlen. Vorzugsweise ist zwischen einer Hälfte und vier Fünftel des Querschnittes jedes Schlitzes durch eine Ständerwicklung belegt, so daß zwischen einem Fünftel und der Hälfte des Querschnitts für den Luftdurchgang offen ist. Der Ständer wird normalerweise aus Laraellen hergestellt, die durch bekannte Schlitztechniken hergestellt werden können.

Die Konstruktion von Prototypen hat gezeigt, daß eine beachtliche Einsparung des Gewichtes an Kupfer erzielt werden kann im Vergleich zu bekannten Motoren, bei denen die Hauptluftströmung nicht durch Ständerschlitze hindurchgeht. Das Gebläserad kann an jedem Ende des Motors gelagert bzw. angebracht sein, d.h. die Luftströmung kann durch die Schlitze gezogen oder gedrückt werden.

Ein Elektromotor gemäß der Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische geschnittene Seitenansicht des Motors, und zwar nach der Linie I-I in Fig. 2, während

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch den Motor nach der Linie II-II in Fig. 1, doch mit abgenommenem äußeren Gehäuse, wiedergibt.

Der zu besehreibende Motor ist ein umlaufender Elektromotor

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des Induktions- bzw. Asynchrontyps, der von einem 240-Volt-Einphasen-Wechselstromnetz erregt wird und einen Leistungsausgang von 50 Watt aufweist. Der Motor soll ein Axial-Gebläserad antreibe^ um so ein Gebläse zu bilden, welches beispielsweise der Verbrennungsluftzufuhr nach einem Brenner für Gas oder anderen Brennstoff dient·

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist der Motor einen Läufer 1 auf einer Welle 2 auf, an welcher außerdem das Gebläserad befestigt ist· Den Läufer 1 umgibt ein Ständer 3« der eine Packung bzw. einen Stapel von Lamellen aufweist. Der Luftspalt zwischen dem Läufer 1 und dem Ständer 3 hat eine für bekannte Motoren typische Dimension· Darüber hinaus sind in der allgemeinen Form die Lamellen die gleichen wie jene, die allgemein in solchen Motoren verwendet werden, doch sind die Lamellen zusätzlich so ausgebildet, daß längsverlaufende Schlitze 4 vorgesehen sind, die einen größeren Querschnitt als die verteilten Ständerwicklungen 5 haben, welche in den Schlitzen 4 angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es zwölf Schlitze 4, obwohl die Anzahl natürlich nicht kritisch ist. Jede Ständerwicklung 5 ist durch Epoxyharz-Klebstoff gebunden oder durch andere geeignete Mittel befestigt, wie beispielsweise durch Verkeilungen, um nur den radial äußeren Bereich Jedes Schlitzes ¹I zu belegen. Alternativ können die Ständerwicklungen 5 auch nur den radial inneren Bereich Jedes Schlitzes 4 belegen, wobei es im wesentlichen darauf ankommt, daß ein Teil des Querschnitts jedes Schlitzes 4 freigelassen wird.

Ein äußeres Gehäuse 6 umgibt den Ständer 3 und ist auf diesem gehalten, wobei die Halterungen 7 für dieses so ausgebildet sind, daß ein begrenzter axialer Luftstrom zwischen dem Ständer 3 und dem Gehäuse 6 und über die Ständer-Endwicklungen 8 ermöglicht wird.

Bei Gebrauch des Motors wird der gesamte Luftstrom des Gebläserades durch den Motor hindurchgezogen, wobei der überwiegende Teil dieser Luft durch die Schlitze ¹J gelangt, wodurch die Ständerwicklungen 5 und der Ständer 3 allgemein gekühlt werden, und der kleinere Teil dieser Luft geht zwischen dem Ständer 3 und dem

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Gehäuse 6 hindurch sowie über die Ständer-Endwicklungen 8. Bei Alternativ-Ausführungsformen kann auch die gesamte Luftströmung durch die Schlitze 4 hindurch verlaufen. Der Läufer 1 weist Endringe 9 auf, die mit Kühlrippen (nicht dargestellt) ausgestattet sein können, um die Kühlung des Läufers 1 zu unterstützen. Ein internes bzw. eingebautes Motorgebläse, wie es beispielsweise an Läufern von bekannten Motoren vorgesehen ist, ist natürlich nicht erforderlich.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel betragen der Innen- und Außendurchmesser des Ständers 3 Jeweils annähernd zwei bzw. fünf Zoll (etwa 51 bzw. 127 mm), und die radiale Tiefe jedes Schlitzes 4 beträgt etwa 0,5 Zoll (12,7 mm). Etwa zwei Drittel des Querschnitts jedes Schlitzes 4 sind durch die Ständerwicklung belegt, wobei das übrige Drittel leer bzw. frei ist, um eine Luftströmung durch den Schlitz hindurch zuzulassen. Der freie Querschnitt sbereich jedes Schlitzes 4 ist so gewählt, daß die für den Durchgang von Luft zu Verfügung stehende Querschnittsfläche ausreicht, um sicherzustellen, daß der Druckabfall in der Luftströmung durch den Motor hindurch vernachlässigbar gering ist, und gleichzeitig, daß genügend Luft durch die Schlitze 4 gelangt, um die erforderliche Kühlung des Ständers 3 zu bewirken, während das Gesamtvolumen von Luft auf einem Minimum gehalten wird.

Anstelle eines Axialgebläses kann auch ein ümfangs-, Tangential-, Zentrifugal- oder gemischtes Gebläse verwendet werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

/ 1» Umlaufender elektrischer Wechselstrom-Induktionsmotor, daduTnjn gekennzeichnet, daß dessen Ständer (3) mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Schlitzen (¹I) ausgestattet ist, wobei nur ein Teil des Querschnitts jedes Schlitzes (4) von einer Ständerwicklung (5) belegt ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hälfte und vier Fünftel jedes Schlitzes (^) von einer Ständerwicklung (5) belegt ist.
3» Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ständerwicklung (5) im radial äußeren Teil des Schlitzes (4) angeordnet ist.
4. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ständerwicklung (5) im radial inneren Teil jedes Schlitzes angeordnet ist.
5. Motor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklung (5) in ihrer Lage durch ein Epoxyharz gebunden ist.
6. Motor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei Gebrauch die gesamte Luftströmung des Motors durch die Schlitze (4) verläuft.
7· Motor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei Gebrauch ein Teil der Luftströmung des Motors durch die Schlitze (¹O und ein anderer Teil um die radial äußere Oberfläche des Ständers (3) geführt ist.
8. Motor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da-

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durch gekennzeichnet, daß der Ständer (3) Laraellen aufweist.

9· Motor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Läuferwelle (2) mit einem Gebläserad (10) ausgestattet ist, welches bei Gebrauch-durch den Motor anzutreiben ist.

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