DE2845664A1

DE2845664A1 - Elektrische maschine

Info

Publication number: DE2845664A1
Application number: DE19782845664
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Frister
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-10-20
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1980-04-30
Also published as: FR2439495A1; JPS5556448A

Description

R. 5 06 4

β.10.1978 Chr/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Elektrische Maschine Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruches. Elektrische Maschinen, durch die mit Hilfe eines Lüfters Kühlluft gezogen oder geblasen wird, weisen oft Lagerschilder mit Ausnehmungen für den Durchsatz der Kühlluft auf. Oft sind diese Ausnehmungen lediglich Löcher im Lagerschild, manchmal sind auch zwischen der Lagerbüchse und dem Umfang des Lagerschildes Streben vorgesehen. Diese Streben stehen aber quer zum Kühlluftstrom und setzen daher dem Kühlluftstrom einen hohen Strömungswiderstand entgegen. Die Folge davon ist, daß die

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Maschine nicht ausreichend gekühlt werden kann und daher der Lüfter größer und stärker dimensioniert werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Luftwiderstand, den die Streben des Lagerschildes der strömenden Kühlluft entgegensetzt, sehr gering ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Lagerschild ohne große Änderungen der bisherigen Fertigungstechnik hergestellt werden kann Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist der Durchsatz von Kühlluft so verbessert, daß gegenüber den herkömmlichen Maschinen nur ein kleinerer Lüfter erforderlich ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Maschine möglich. Vorteilhaft ist es, die Streben möglichst dünn zu gestalten. Dies läßt sich besonders leicht bei einem Lagerschild aus Blech verwirklichen. Zweckmäßigerweise werden die Streben so weit schräg gestellt, daß der Luftwiderstand bei dem am häufigsten vorkommenden Drehzahlen den kleinsten Wert erreicht. Der höchste Wirkungsgrad wird erreicht, wenn die Streben wie bei Turbinen als Luftleitschaufeln ausgebildet sind und als Querschnitt eine strömungsgünstige Profilform haben. Es empfiehlt sich - wie bei Turbinen -, die Streben nach der Art eines Schaufelgitters anzuordnen. Bei gleichen Abmessungen des Lüfters wird bei der erfindungsgemäßen Maschine ein höherer Luftdurchsatz erreicht, bei gleichem Luftdurchsatz entfällt auf die Antriebslei-

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stung für den Lüfter ein geringerer Anteil. Bei einem höheren Luftdurchsatz werden alle Bauelemente der elektrischen Maschine, bei Drehstromgeneratoren also beispielsweise auch der Gleichrichter und der Spannungsregler, besser gekühlt und erreichen damit nur eine geringere Betriebstemperatur als bei den bisher üblichen Haschinen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt eine Übersicht über einen Drehstromgenerator, Figur 2 eine Einzelheit, nämlich die Draufsicht auf ein Lagerschild, in den Figuren 3 und 4 sind ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lagerschildes mit schräg gestellten Streben, teilweise geschnitten, zu sehen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Drehstromgenerator in Figur 1 umfaßt zunächst ein Maschinengehäuse mit dem Gehäusemantel 11, dem Tragarm 12, dem Schwenkarm 13 und dem ersten Lagerschild Ik und dem zweiten Lagerschild 15· Im ersten Lagerschild Ik ist in einer ersten Lagerbüchse 16 ein erstes Lager 17, im zweiten Lagerschild 15 in einer zweiten Lagerbüchse l8 ein zweites Lager 19 eingelassen. In den Lagern 17, 19 ist eine Maschinenwelle 21 gelagert. In den Gehäusemantel 11 ist ein Ständer 22 mit der Ständerwicklung 23 eingesetzt. Die Maschinenwelle 21 trägt einen Läufer mit einem Kern 2k, Polrädern 25 und einer Erregerwicklung 26. Weiter sind auf die Maschinenwelle 21 mit Hilfe einer Mutter 27₃ einer Riemenscheibe 28 und

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ein Lüfterrad 29 befestigt. Die Enden der Erregerwicklung 26 sind an Schleifringe 31 angeschlossen, die ebenfalls auf der Maschinenwelle 21 sitzen. Die Stromzuführung zu den Schleifringen 31 erfolgt über eine Baueinheit aus einem Spannungsregler 32 und einem Bürstenhalter 33. Der Ständerwicklung 23 ist ein Gleichrichter mit Dioden 33 nachgeschaltet. Die beiden Lagerschilde 14 und 15 weisen Öffnungen 3h, 35 zum Durchsatz der Kühlluft auf.

Figur 2 zeigt das erste Lagerschild lh in der Draufsicht. In der Mitte des Lagerschildes lh ist die Lagerbüchse 16 mit dem Lager 17 zu sehen. An die Lagerbüchse 16 schließen sich radiale Streben J>6 an. Zwischen den Streben 36 befinden sich die Öffnungen 3h. Die äußere Umgrenzung des Lagerschildes lh bildet der Umfangsbereich 37. Im Umfangsbereich 37 sind Ausnehmungen 38 vorgesehen, die zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, zum Befestigen des Lagerschildes lh am Gehäusemantel 11 dienen.

Figur 3 zeigt eine Einzelheit eines ersten Ausführungsbeispieles, nämlich eine Seitenansicht mit einer geschnittenen Strebe 36. Man sieht, daß die Strebe J>6 flach ist und in einem Winkel von etwa J>0 aus der Ebene des Lagerschildes 14 herausgedreht ist; es sind jedoch selbstverständlich auch andere Winkel möglich. Der erforderliche Winkel ergibt sich im wesentlichen aus der Geschwindigkeit der durchströmenden Luft und aus der Winkelgeschwindigkeit des Lüfterrades 29-Beim ersten Ausf'ührungsbeispiel nach Figur 3 ist das Lagerschild 14 gegossen oder

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gespritzt. Die Dicke des Lagerschildes l4 kann so gewählt werden, daß die in Figur 3 gezeigte Lagerbuchse l6 ganz entfallen und durch eine einfache Bohrung ersetzt werden kann.

Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem das Lagerschild 14 aus einer Blechplatine besteht und die Lagerbüchse l6 und die Streben 36 beispielsweise durch einen Tiefziehvorgang herausgezogen oder herausgedrückt sind. Die Öffnung für die Maschinenwelle 21 in der Lagerbüchse l6 und die Öffnungen 34 für die Kühlluft werden vor oder nach dem Verformen herausgestanzt. Die gewünschte Funktion₃ die Luftströmung günstig zu beeinflussen läßt sich auch durch Lagerschilde 14, 15 erreichen, die durch Prägen, Gesenkschmieden, Fließpressen hergestellt sind.

In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 4 sind sechs Streben 36 verwendet. Selbstverständlich kann eine andere Anzahl von Streben 36, insbesondere - wie bei Turbinen - ein ganzes Schaufelgitter vorgesehen werden.

Die Lagerschilde 14, 15 müssen nicht aus Metall hergestellt sein. Beispielsweise eignet sich Kunststoff, besonders, wenn er mit einer geeigneten Füllung wie Glasfasern versehen ist, für die Herstellung der Lagerschilde 14, 15.

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Claims

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6.10.1978 Chr/Sm

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

f !.-/Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, mit einem wenigstens ein Lagerschild umfassenden Maschinengehäuse, einer Maschinenwelle , Lagerbüchsen für die Lager der Maschinenwelle und Öffnungen für den Durchsatz der Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lagerschild (I¹I) zum Bilden der Öffnungen (3¹O zwischen seiner Lagerbüchse (16) und seinem Umfangsbereich (37) flache Streben (36) aufweist und diese Streben (36) in Bezug auf die Längsachse der Maschinenwelle (21) schräg gestellt sind.

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2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Streben (36) quer zur Richtung der Längsachse der Maschinenwelle (21) groß ist gegenüber der Dicke der Streben (36) längs der Richtung der Längsachse der Maschinenwelle (21).
3· Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Streben (36) eine strömungsgünstige Profilform nach der Art von Turbinenschaufeln haben.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (36) so weit schräg gestellt sind, daß beim Betrieb der Maschine in einem mittleren Drehzahlbereich ein maximaler Durchsatz von Kühlluft erreicht wird.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Schrägstellung der Streben (36) gegenüber der Ebene des Lagerschildes (14) in der Größenordnung von 30° liegt.
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Streben (36) senkrecht auf der Längsachse der Maschinenwelle (21) steht.

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7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (14) aus einer Blechplatine hergestellt und die Streben (36) durch geeignete Maßnahmen wie Preistanzen und Drücken aus der Blechplatine ausgeformt sind.
3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet j daß das Lagerschild (14) aus gegebenenfalls in geeigneter Weise mit einem Füllstoff-versehenen Kunststoff hergestellt ist.
9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Streben (36) vorgesehen ist, die nach der Art eines Schaufelgitters angeordnet sind.

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