DE2746464A1

DE2746464A1 - ELECTRIC MOTOR WITH A SPINNING ROTOR ATTACHED TO A SHAFT END FOR OPEN-END SPINNING MACHINES

Info

Publication number: DE2746464A1
Application number: DE19772746464
Authority: DE
Inventors: Yuan-Heng Dipl Ing Dschen
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1979-03-29
Also published as: FR2403404A1; CH622293A5; CS209543B2; DE7731930U1; GB1594560A

Description

80/77 Ri/Ca 23.8.7780/77 Ri / Ca 23.8.77

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)

Elektromotor mit einem auf einem Wellenende befestigten Spinnrotor für Open-End-SpinnmaschinenElectric motor with a spinning rotor attached to a shaft end for open-end spinning machines

Elektromotoren kleiner Leistung werden mit Luft gekühlt, wobei zum Erzeugen eines Kühlluftstromes ein Ventilator dient, der im allgemeinen innerhalb des Gehäuses angeordnet und auf der Rotorwelle befestigt ist. Der Leistungsverlust, den ein derartiger Ventilator 'verursacht, ist beachtlich und kann bei hochtourigen Elektromotoren, wie sie beispielsweise als Einzelantriebe von Open-End-Spinnrotoren verwendet werden, bis zu 20 % der gesamten aufgenommenen Leistung betragen. Die konventionelle Motorkühlung mittels eines Ventilators ist daher bei Open-End-Spinnmaschinen unwirtschaftlich.Electric motors of low power are cooled with air, a fan being used to generate a flow of cooling air, which fan is generally arranged within the housing and fastened on the rotor shaft. The power loss caused by such a fan is considerable and, in the case of high-speed electric motors, such as those used as individual drives for open-end spinning rotors, can amount to up to 20% of the total power consumed. Conventional motor cooling by means of a fan is therefore uneconomical in open-end spinning machines.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor der eingangs genannten Gattung zu schaffen, durch den eine wirksame Kühlung ohne Ventilator erreicht und somit Energie eingespart wird.It is the object of the invention to create an electric motor of the type mentioned, through which one effective cooling is achieved without a fan and thus energy is saved.

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Diese Aufgabe wird bei einem Elektromotor der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Motor mit Luftdurchtrittsöffnungen versehen ist, die sich mindestens über die gesamte Länge des Stators erstrecken, und der Motor ein Gehäuse aufweist, dass durch ein demIn an electric motor of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that the Motor is provided with air passage openings, which extend at least over the entire length of the stator, and the motor has a housing that by a dem

Spinnrotor zugewandtes Ende verlängert ist, wobei innerhalb des Gehäuses ein strömungstechnisch günstiger Hohlraum vorhanden ist und zwischen dem Spinnrotor und dem Gehäuse ein Spalt verbleibt.The end facing the spinning rotor is extended, with a fluidically favorable cavity being present within the housing and a gap remaining between the spinning rotor and the housing.

Der Erfindung liegt das aus der DT-AS 2 056 898 bekannte Prinzip der Reibungspumpe zugrunde.The invention is based on what is known from DT-AS 2,056,898 The principle of the friction pump.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass statt der durch den mit hoher Drehzahl laufenden Spinnrotor hervorgerufenen Luftverwirbelungen mittels der erfindungsgemässen konstruktiven Massnahmen ein, den Motor durchquerender Luftstrom erzeugt wird.The main advantage of the invention can be seen in the fact that instead of the spinning rotor running at high speed caused air turbulence by means of the inventive constructive measures, an air flow that traverses the engine is generated.

Vorzugsweise beträgt die Spaltbreite zwischen dem Spinnrotor und dem Gehäuse 1-2 mm. Dieser Abstand gewährleistet eine genügende Saugwirkung und dementsprechend
guten Luftstrom, gleichzeitig ist der Abstand jedoch gross genug, um Berührungen zwischen dem Gehäuse und dem Spinnrotor auszuschliessen. Es ist von Vorteil, das dem Spinnrotor zugewandte Ende des Gehäuses konisch auszubilden.The gap width between the spinning rotor and the housing is preferably 1-2 mm. This distance ensures a sufficient suction effect and accordingly
good air flow, but at the same time the distance is large enough to prevent contact between the housing and the spinning rotor. It is advantageous for the end of the housing facing the spinning rotor to be conical.

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Ausserdem ist es günstig, dass zwischen dem genannten Ende und und der Rückseite des Spinnrotors ein radial sich erstreckender Spalt verbleibt. Vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der die Innenflächen des konischen Endes auf den Innenradius der Rückseite des Spinnrotors gerichtet ist. Somit wird der Luftstrom an den Innenradius der Rückseite des Spinnrotors geführt und die gesamte Fläche der Rückseite wirksam. Zweckmässigerweise sind die Luftdurchtrittsöffnungen des Motors zwischen einem Statorkörper und einem Statorblechpaket und über den gesamten Umfang gleichmässig verteilt angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gute und gleichmassige Kühlung. Zur Verringerung des Luftwiderstandes ist es von Vorteil, in den Lagerschilden die gleiche Anzahl und Anordnung der Luftdurchtrittsöffnungen wie im Motor vorzusehen und die Luftdurchtrittsöffnungen von Motor und Lagerschilden aufeinander auszurichten. Zur Kühlung der Wicklungskopfe der Statorwicklung ist es vorteilhaft, dass in den Lagerschilden zusätzliche auf die Wicklungsköpfe gerichtete Luftdurchtrittsöffnungen angeordnet sind. Zweckmässigerweise ist an der Lufteintrittsseite des Motors ein Luftfilter angeordnet, der das Eindringen von Staub und Schmutz in den Motor verhindert.In addition, it is favorable that a radially extending one between said end and the rear of the spinning rotor Gap remains. An arrangement is advantageous in which the inner surfaces of the conical end on the inner radius the back of the spinning rotor is directed. Thus, the airflow is directed to the inner radius of the back of the Spinning rotor out and the entire surface of the back effective. The air passage openings are expediently of the motor between a stator body and a laminated stator core and evenly distributed over the entire circumference arranged. This results in good and even cooling. To reduce air resistance is It is advantageous to have the same number and arrangement of air passage openings in the end shields as in the motor to be provided and the air passage openings of the engine and Align end shields to each other. To cool the winding heads of the stator winding, it is advantageous that Additional air passage openings directed at the end turns are arranged in the end shields. Appropriately an air filter is arranged on the air inlet side of the engine, which prevents the ingress of dust and Prevents dirt from entering the engine.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem nachstehend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Further details of the invention emerge from an exemplary embodiment explained in more detail below with reference to the drawing.

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In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

Fig. 1 einen Motor mit Spinnrotor,1 shows a motor with a spinning rotor,

Fig. 2 einen radialen Schnitt durch den Stator des in Fig. 1 dargestellten Motors.FIG. 2 shows a radial section through the stator of the motor shown in FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Elektromotor mit einem Stator 2 und einem Rotor 3 bezeichnet. Der Stator 2 umfasst einen Statorkörper 4, ein Statorblechpaket 5 mit einer Statorwicklung 6 und an jeder Stirnseite ein Lagerschild J, 7*. Im Statorkörper 4 sind in Längsrichtung verlaufende Kühlluftdurchtrittsöffnungen 8 angeordnet. Der Rotor 3 besteht aus einer Welle 9 mit einem auf dieser befestigten Rotorblechpaket 10. Die Welle 9 weist zwei Lagerzapfen 11, 11* und einen Wellenzapfen 12 auf. Der Wellenzapfen 12 dient zur Aufnahme eines Spinnrotors 13. Die Lagerzapfen 11. 11* bilden die umlaufenden Teile zweier gasdynamisch geschmierten Radiallager 14, 14*, deren Lagerschalen 15» 15* in die Lagerschilde 7t 7* eingesetzt sind. An der Aussenseite des Lagerschildes 7 ist ein das Radiallager 14 verschliessender Lagerdeckel 16 montiert. An der dem Spinnrotor 13 zugewandten Seite des Lagerschildes 7* ist ein das Radiallager 14* verschliessender Lagerdeckel 17 befestigt, der mit einer zentrischen Bohrung zum Durchtritt der Welle 9 versehen i** Die Lagerschilde 7, 7* sind mit Bohrungen l8, 18*; 19, 19*In FIG. 1, 1 denotes an electric motor with a stator 2 and a rotor 3. The stator 2 comprises a stator body 4, a stator core 5 with a stator winding 6 and a bearing plate J, 7 * on each end face. Cooling air passage openings 8 running in the longitudinal direction are arranged in the stator body 4. The rotor 3 consists of a shaft 9 with a laminated rotor stack 10 fastened to it. The shaft 9 has two bearing journals 11, 11 * and a shaft journal 12. The shaft journal 12 serves to hold a spinning rotor 13. The bearing journals 11. 11 * form the rotating parts of two gas-dynamically lubricated radial bearings 14, 14 *, the bearing shells 15 »15 * of which are inserted into the bearing plates 7t 7 *. A bearing cover 16 closing off the radial bearing 14 is mounted on the outside of the bearing plate 7. On the side of the end shield 7 * facing the spinning rotor 13, a bearing cover 17 which closes the radial bearing 14 * is fastened and which is provided with a central bore for the passage of the shaft 9 i ** The end shields 7, 7 * are provided with bores 18, 18 *; 19, 19 *

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versehen, wobei die Anzahl der Bohrungen 18, 18* der Anzahl der Kühlluftdurchtrittsoffnungen 8 entspricht. Um einen möglichst geringen Luftwiderstand zu erreichen, sind die Kühlluf tdurchtrittsof fnungen 8 und die Bohrungen 18, 18* aufeinander ausgerichtet. An den Stirnseiten des Rotors 3 ist jeweils ein Magnetring 20, 20* angeordnet,- denen an den Lagerschilden 7j 7* befestigte Magnetringe 21, 21* gegenüber stehen. Die Magnetringe 20, 20*; 21, 21* sind axial magnetisiert und so ausgerichtet, dass sich bei jedem Magnetringpaar 20, 21; 20*, 21* gleichnamige Pole gegenüber stehen. Der Motor 1 ist in ein Gehäuse 22 eingebaut und darin mittels gummielastischer Elemente 23, 23*; 24, 24* federnd gelagert. Zwischen dem Gehäuse 22 und dem Lagerschild 7 ist ein Luftfilter 25 angeordnet. Das Gehäuse 22 ist an seiner aem Spinnrotor 13 zugewandten Seite mit einem innen und aussei! konisch ausgebildeten Ende 26 Versehen. Die Stirnseite des Endes 26 ist abgerundet, wobei die innen beginnende starke Rundung nach aussen hin flacher wird. Dieser Form der Stirnseite des Endes 26 ist die Rückseite des Spinnrotors 13, die eine von der Nabe bis zum äusseren Rand reichende flache Vertiefung 27 aufweist, angepasst, wobei zwischen dem Spinnrotor 13 und dem Gehäuse 26 ein Spalt 28 verbleibt.provided, the number of bores 18, 18 * corresponding to the number of cooling air passage openings 8. To you as much as possible To achieve low air resistance, the Kühlluf tdurchtrittsof openings 8 and the holes 18, 18 * are on top of each other aligned. A magnetic ring 20, 20 * is arranged on each of the end faces of the rotor 3 - those on the end shields 7j 7 * attached magnetic rings 21, 21 * are opposite. The magnetic rings 20, 20 *; 21, 21 * are axially magnetized and aligned in such a way that each pair of magnetic rings 20, 21; 20 *, 21 * poles of the same name are opposite. The motor 1 is installed in a housing 22 and therein by means of rubber-elastic elements 23, 23 *; 24, 24 * spring-loaded. An air filter 25 is arranged between the housing 22 and the bearing plate 7. The housing 22 is on his aem spinning rotor 13 facing side with an inside and be out! conical end 26 oversight. The face of the end 26 is rounded, with the inside beginning strong rounding becomes flatter towards the outside. This shape of the face of the end 26 is the back of the Spinning rotor 13, which has a shallow depression 27 extending from the hub to the outer edge, adapted, a gap 28 remaining between the spinning rotor 13 and the housing 26.

In Fig. 2 ist ein Stator 2 mit einem innerhalb des Statorkörpers 4 angeordneten Statorblechpaket 5 dargestellt. Der In Fig. 2, a stator 2 is shown with a stator core 5 arranged within the stator body 4. Of the

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Statorkörper 4 weist sechzehn über den gesamten Umfang des Blechpaketes 5 verteilte in Längsrichtung des Statorkörpers 4 verlaufende Kühlluftdurchtrittsöffnungen 8 auf.Stator body 4 has sixteen over the entire circumference of the Laminated core 5 distributed cooling air passage openings 8 running in the longitudinal direction of the stator body 4.

Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Anordnungen wird wie folgt beschrieben: Durch die Rotation des Spinnrotors 13 wird die im Spalt 28 befindliche Luft in radialer Richtung an den äusseren Rand des Spinnrotors 13 geschleudert. Dies hat zur Folge, dass in dem Hohlraum innerhalb des konischen Endes 26 des Gehäuses 22 ein Unterdruck entsteht. Um den Unterdruck auszugleichen, strömt Luft aus dem Motorinnenraum durch die Luftdurchtrittsöffnungen 18*, 23* des Lagerschildes 7* nach. Dies bewirkt, dass sich im Motor, insbesondere in den Luftdurchtrittsöffnungen 8 im Statorkörper 4, ein Luftstrom in axialer Richtung einstellt, durch dessen Sogwirkung die Umgebungsluft durch den Filter 25 und die Luftdurchtrittsöffnungen 18, 23 des Lagerschildes 7 angesaugt wird.The mode of operation of the arrangements according to the invention is is described as follows: The rotation of the spinning rotor 13 causes the air in the gap 28 to move in the radial direction hurled against the outer edge of the spinning rotor 13. This has the consequence that in the cavity within the conical At the end 26 of the housing 22 a negative pressure is created. To compensate for the negative pressure, air flows out of the engine compartment through the air passage openings 18 *, 23 * of the end shield 7 *. This causes the engine to in particular in the air passage openings 8 in the stator body 4, an air flow adjusts in the axial direction, the suction effect of which causes the ambient air to pass through the filter 25 and the air passage openings 18, 23 of the end shield 7 are sucked in will.

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Claims

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Claims

ζ 1. ^ Electric motor with a spinning rotor attached to one shaft end for open-end spinning machines, characterized in that the motor (1) is provided with air passage openings (8, 18, 18 *) which extend at least over the

• 3 {tesarr.te L ^ r.ge of the stator (2) extend, and the motor (1) has a housing (22) which is extended by an end (26) facing the spinning rotor (13), wherein within the housing (22) a more favorable flow technology There is a cavity and a gap (28) remains between the spinning rotor (13) and the housing (22).

2. HieKiromotor according to claim 1, characterized in that that the width of the gap (28) is 1 - 2 mm.

3 · Electric motor according to claim 1, characterized in, that the end (26) of the housing (22) is conically

forms and a radially extending gap remains between said end (26) and the rear side of the spinning rotor (I3).
M. Electric motor according to claim 3> characterized in that

that the inner surface of the conical end (26) directed to the ^ O inner radius of the back of the spinning rotor (13) is.

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5. Electric motor according to claim 1, characterized in that the air passage openings (8) of the motor (1) between the stator body ( ¹ J) and the stator core (5) of the motor (1) and are arranged distributed over the entire circumference.

6. Electric motor according to claim 5> characterized in that that the number and arrangement of the air passage openings (18, 18 *) in the end shields (7, 7 *) are the same those in the motor (1) and the air passage openings (8, 18, 18 *) of the motor (1) and the end shields (7, 7 *) are aligned with each other.

7. Electric motor according to claim 6, characterized in that in the end shields (7, 7 *) additional approximately Air passage openings (19, 19 *) directed towards the winding heads of the stator winding (6) are arranged

8. Electric motor according to claim 1, characterized in that an air filter on the air inlet side of the motor (1) (25) is arranged.

BBC Public Company Brown, Boveri & Cie.

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