DE2659650A1 - Dauermagneterregte elektrische maschine - Google Patents

Description

• DauermaRneterreate elektrische Maschine
• Die Erfindung bezieht sich auf eine dauermagneterregte elektrische Maschine, mit einem die Ständerwicklung tragenden Ständer und einem Läufer, bei dem als Dauermagnete Ferritmagnete zwischen den magnetischen Fluß leitenden und konzentrierenden Blechsegmenten eingeklemmt sind, ferner mit einem Lüfter, der einen über den Ständerrückschluß geführten Kühlluftstrom erzeugt.
• Durch die DT-PS 1 173 178 ist eine dauermagneterregte elekrtische Maschine bekannt, bei der im Läufer Ferritmagnete zwischen Blechsegmenten eingeklemmt sind. In der Praxis werden solche Maschinen mit einem Lüfter ausgerüstet, der einen über den Ständerrückschluß geführten Kühlluftstrom erzeugt. Ferritmagnete haben die Eigenschaft, daß sich bei einer Erwärmung desselben ihr magnetischer Fluß verringert. Um das Drehmoment der Maschine konstant zu halten, muß demzufolge der Ständerstrom in entsprechendem Maße erhöht werden. In den Ferritmagneten selbst treten keine eine Erwärmung derselben verursachenden Verluste auf. Der Läufer und die von ihm getragenen Ferritmagnete werden durch die in der Ständerwicklung entstehenden Verluste erwärmt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dauermagneterregte elektrische Maschine so auszubilden, daß eine Erwärmung der Ferritmagnete durch die in der Ständerwicklung auftretenden Verluste weitgehend vermieden wird.
• Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß von dem durch den Lüfter erzeugten KUhlluftstrom ein Teil abgezweigt und durch in den Blechsegmenten vorgesehene Kühlkanäle geführt ist. Auf diese Weise gelingt es, die vom Ständer auf den Läufer übertretende Wärme nach außen abzuführen und somit von den zwischen den Blechsegmenten angeordneten Ferritmagneten fernzuhalten. Durch eine solche Maßnahme kann die Modelleistung einer elektrischen Maschine um bis zu 30 96 erhöht werden.
• Es hat sich gezeigt, daß die Ferritmagnete nahezu auf Umgebungstemperatur gehalten werden können, wenn etwa ein Drittel des Kühlluftstromes durch die Kühlkanäle der Blechsegmente geleitet wird. Dadurch erhält man die höchste Modellausnutzung. Besonders vorteilhaft ist, daß ein als Axiallüfter ausgebildeter Fremdlüfter vorgesehen ist. Ein solcher Lüfter liefert einen von der Drehzahl der Maschine unabhängigen Kühlluftstrom, der infolge seiner axialen Strömung leicht in die Kühlkanäle der Blechsegmente eintreten und auch über den Ständerrückschluß geführt werden kann.
• Anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben.
• Es zeigt Fig. 1 eine elektrische Maschine mit einem als Axiallüfter ausgebildeten Fremdlüfter, Fig. 2 ein halbseitiges Schnittbild durch Läufer und Ständer des in Fig. 1 dargestellten Motors.
• In Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein auf einer Welle 2 angeordneter Läufer bezeichnet. Der Läufer 1 besteht aus Blechsegmenten 3 und zwischen diesen als Dauermagnete angeordneten Ferritmagneten 4. Die Blechsegmente 3 sind über eine Schwalbenschwanzverbindung an einem auf der Welle 2 sitzenden Tragring 5 befestigt.
• Der aus den Ferritmagneten 4 austretende magnetische Fluß wird durch die Blechsegmente 3 konzentriert und zum Ständer 6 hingeleitet. Die Blechsegmente 3 bilden somit die Läuferpole.
• Der Ständer 6 besitzt Ständernuten 7, in die eine Ständerwicklung 8 eingelegt ist. Der Bereich außerhalb der Ständernuten 7 bildet den Ständerrückschluß 9. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ständer 6 von einem durch Stege 10 auf Abstand zum Ständerrückschluß 9 gehaltenen Außenmantel 11 umgeben. Durch die am Ständerrückschluß anliegenden Stege 10 werden somit zwischen dem Ständerrückschluß 9 und dem Außenmantel 11 Durchlaßkanäle 12 für den Kühlluftstrom gebildet.
• Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist auf der rechten Seite des Motors ein durch einen gesonderten Lüftermotor 13 angetriebener Axiallüfter 14 vorgesehen. Mit der Welle 2 der Maschine ist ein Rotorstellungsgeber 15 verbunden. Der von dem Axiallüfter erzeugte Kühlluftstrom trifft auf die Stirnseite des Motors und tritt zum einen Teil in die Durchlaßkanäle 12 ein. Ein anderer Teil des Kühlluftstromes gelangt zu den in den Blechsegmenten 3 vorgesehenen Kühlkanälen 16.
• Dadurch, daß ein Teil des Kühlluftstromes durch die Kühlkanäle 16 der Blechsegmente 3 geleitet wird, gelingt es, die vom Ständer 6 auf den Läufer 1 übertretende Wärme an den Ferritmagneten 4 vorbei direkt nach außen abzuführen. Die Ferritmagnete 4 können somit nahezu auf der Umgebungstemperatur der Maschine gehalten werden, so daß keine Flußverminderung eintritt. Durch entsprechende Querschnittsbemessung der Durchlaßkanäle 12 und der Kühlkanäle 16 kann die gewünschte Aufteilung des Kühlluftstromes erreicht werden. Zweckmäßigerweise wird die Querschnittsfläche der Kühlkanäle 16 etwa halb so groß wie die Querschnittsfläche der Durchlaßkanäle 12 gewählt. Bei einer solchen Aufteilung der Querschnittsfläche strömt etwa ein Drittel der Kühlluft durch die in den Blechsegmenten 3 vorgesehenen Kühlkanäle 16. Für die KUhlkanäle 16 ist die Querschnittsform so gewählt, daß keine Eisensättigung in den Blechsegmenten 3 auftritt.

Claims (3)

1. PatentansDrUche 1. Dauermagneterregte elektrische Maschine mit einem die Ständerwicklung tragenden Ständer und einem Läufer, bei dem als Dauermagnete Ferritmagnete zwischen den magnetischen Fluß leitenden und konzentrierenden Blechsegmenten eingeklemmt sind, ferner mit einem Lüfter, der einen über den Ständerrückschluß geführten Kühlluftstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch den Lüfter (14) erzeugten Kühlluftstrom ein Teil abgezweigt und durch in den Blechsegmenten (3) vorgesehene Kühlkanäle (16) geführt ist.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etta ein Drittel des Kühlluftstromes durch die Kühlkanäle (16) der Blechsegmente (3) geleitet ist.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Axiallüfter (14) ausgebildeter Fremdlüfter vorgesehen ist.