DE2928027A1 - Machine with cooling fins formed by stator laminate - each of which is curved on one side and rectangular on other - Google Patents

Machine with cooling fins formed by stator laminate - each of which is curved on one side and rectangular on other

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Abstract

The machine has the fins needed to cool the machine formed directly from laminae in the laminar stator packet. Adjacent laminae or groups of laminae project over one another so that the projecting part of a lamina forms a cooling fin. The laminae(1) have different contours on those sides displaced by 90 or 180 deg. Adjacent laminae or groups of laminae (4) are rotated through 90 or 180 deg. in the stator packet to form the projections as a result of the different contours. The laminae are round on one side and rectangular on the other. The advantage lies in requiring only one cutting tool to make the laminae and in reducing waste from punching.

Description

Gehäuselose elektrische MaschineHouseless electrical machine

Die Erfindung bezieht sich auf eine gehäuselose elektrische Maschine, bei der die zur Kühlung notwendigen Kühlrippen unmittelbar aus den Blechen des Ständerpaketes gebildet sind, indem benachbarte Bleche oder Blechgruppen einander Uberragen und der überragende Teil der Bleche als Kühlfläche wirkt.The invention relates to an electrical machine without a housing, in which the cooling fins required for cooling come directly from the sheet metal of the stator assembly are formed by adjacent sheets or groups of sheets protruding from one another and the protruding part of the sheet acts as a cooling surface.

Eine solche Maschine ist durch das DE-GM 71 32 420 bekannt. Bei dieser Maschine besteht das Ständerpaket aus Blechen mit verschiedenem Außendurchmesser. Es sind je--weils einige Bleche mit gleichem Durchmesser zu einer Gruppe zusammengefaßt und im Ständer sind die Gruppen mit unterschiedlichem Durchmesser aufeinanderfolgend angeordnet. Lurch diese Anordnung der einzelnen Gruppen werden von den Gruppen mit grbßerem Durchmesser KUhlrippen gebildet. Ein solcher Aufbau des Ständerpaketes erfordert wegen des unterschiedlichen Durchmessers der einzelnen Bleche -zwei verschiedene Schnittwerkzeuge.Such a machine is known from DE-GM 71 32 420. At this Machine, the stator package consists of metal sheets with different outside diameters. A number of sheets with the same diameter are grouped together and in the stand the groups of different diameters are consecutive arranged. Through this arrangement the individual groups are used by the groups Larger diameter cooling fins formed. Such a structure of the stand package Requires two different ones because of the different diameters of the individual sheets Cutting tools.

Infolge der runden Form der Bleche ergibt sich außerdem zin entsprechend hoher Stanzabfall.As a result of the round shape of the sheets, there is also zin accordingly high punching waste.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gehäuselose elektrische Maschine so auszubilden, daß nur ein Schnittwerkzeug erforderlich ist und der Stanzabfall verringert wird.The invention is based on the object of a housing-less electrical To train the machine so that only one cutting tool is required and the punching waste is decreased.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Maschine der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die Bleche an zum 900 oder 1800 gegeneinander versetzten Seiten eine unterschiedliche Kontur aufweisen und benachbarte Bleche bzw. Blechgruppen jeweils entsprechend der unterschiedlichen Kontur um 900 bzw. 1800 gegeneinander gedreht im Ständerpaket zusammengefügt sind. Bei dieser Maschine sind alle Bleche in ihren Abmessungen gleich, so daß nur ein Schnittwerkzeug notwendig ist.The solution to the task at hand is achieved with a machine as described at the beginning described type in that the sheets offset to 900 or 1800 against each other Sides have a different contour and neighboring sheets or groups of sheets each corresponding to the different contour by 900 or 1800 against each other are rotated together in the stator package. With this machine all sheets are the same in their dimensions, so that only one cutting tool is necessary.

Dadurch, daß die Bleche bzw. Blechgruppen jeweils um den der unterschiedlichen Kontur entsprechenden Winkel gegeneinander gedreht zusammengebaut werden, ergeben sich infolge der uifterschiedlichen Kontur der Bleche Uberstehende Teile, die als Kühlrippen wirken.Characterized in that the sheets or sheet metal groups each around that of the different Contour corresponding angles are assembled rotated against each other, result parts protruding due to the different contours of the sheets, which are called Cooling fins act.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Bleche auf der einen Seite rund und auf der gegenüberliegenden Seite eckig ausgebildet sind. Bei solchen Blechen werden nur auf der -rund ausgebildeten Seite die Ecken weggestanzt.It is particularly advantageous that the metal sheets are round on one side and are angular on the opposite side. With such sheets the corners are only punched away on the rounded side.

Auf der anderen Seite bleiben die Ecken stehen. Der Stanzabfall ist somit auf einen sehr geringen Wert reduziert. Bei einer derart aufgebauten Maschine ist außerdem die Kühloberfläche dem Quadrat des Durchmessers der Maschine proportional. Somit steigt bei einer Vergrößerung des Durchmessers auch die Kühloberfläche quadratisch zur Vergrößerung des Durchmessers an.On the other hand, the corners remain. The punching waste is thus reduced to a very low value. With a machine constructed in this way In addition, the cooling surface is proportional to the square of the diameter of the machine. Thus, with an increase in diameter, the cooling surface also increases quadratically to enlarge the diameter.

Die Kühlung der Maschine wird -weiterhin dadurch verbessert, daß an einer Längsseite der Maschine ein Fremdlüfter angeordnet ist, dessen Kühlluftstrom durch an den zu der betreffenden Längsseite benachbarten tängs- seiten angebrachte Leitbleche über die Maschinenoberfläche geführt ist, oder auch dadurch, daß auf der Maschinenwelle ein Eigenlüfter angeordnet und auf das Ständerpaket an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils ein U-förmiges Leitblech mit Abstand gegenüber den Längsseite des Ständerpaketes aufgesetzt ist, wobei die Schenkel der beiden Leitbleche im Bereich der Achsmitte einen Luftaustritt freilassen. Durch die jeweils an den Ecken des Ständerpaketes anliegenden Leitbleche verbleibt für den durch die Lüfter erzeugten KUhlluftstrom nur der Weg zwischen den vorragenden Ecken der einzelnen Blechgruppen. Damit werden diese vorstehenden Ecken intensiv gekühlt. Die Leitbleche selbst nehmen nur die Temperatur der Kühlluft an, so daß die Temperatur der großflächig berührbaren Motoroberfläche auf niedrige, ungefährliche Werte begrenzt ist.The cooling of the machine is further improved by the fact that on an external fan is arranged on one long side of the machine, the cooling air flow of which through on the longitudinal side adjacent to the relevant long side pages attached guide plates is guided over the machine surface, or also by that a self-ventilator is arranged on the machine shaft and attached to the stator package two opposite sides each a U-shaped baffle at a distance the long side of the stator package is placed, with the legs of the two Deflect an air outlet in the area of the center of the axle. By each at the corners of the stator package adjacent baffles remains for the through the Fans generated KUhlluftstrom only the way between the protruding corners of each Sheet metal groups. This means that these protruding corners are intensively cooled. The baffles even assume only the temperature of the cooling air, so that the temperature of the large area accessible motor surface is limited to low, harmless values.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben.Based on an embodiment shown in the drawing the subject of the application is described in more detail below.

Es zeigt Fig. 1 ein einzelnes Blech des Ständerpaketes, bei dem die um 1800 gegeneinander versetzten Seiten eine unterschiedliche Kontur aufweisen, Fig. 2 ein einzelnes Blech des Ständerpaketes, bei dem die um 900 gegeneinander versetzten Seiten eine unterschiedliche Kontur aufweisen, Fig. 3 ein aus um 1800 gegeneinander verdrehten Blechgruppen aufgebautes Ständerpaket, Fig. 4 eine Maschine mit aufgebautem Fremdlüfter im Querschnitt, Fig. 5 eine Maschine mit auf der Welle angec:dnetem EigenlUfter im Längsschnitt, Fig. 6 eine Maschine nach Fig. 4 im Querschnitt entlang der Linie V-V.It shows Fig. 1 a single sheet of the stator core, in which the sides offset from one another by 1800 have a different contour, Fig. 2 shows a single sheet of the stator core, in which the 900 against each other offset sides have a different contour, Fig. 3 a from around 1800 Stator package built up against mutually twisted sheet metal groups, FIG. 4 shows a machine with a built-in external fan in cross section, FIG. 5 shows a machine with on the shaft attached: the self-ventilator in longitudinal section, Fig. 6 shows a machine according to Fig. 4 in cross section along the line V-V.

Das in Fig. 1 dargestellte Blech ist aus einem Blechband ausgestanzt. Hierbei sind auf der einen Seite die Ecken weggestanzt, so daß sich eine Rundung 2 ergibt.The sheet metal shown in Fig. 1 is punched out of a sheet metal strip. Here, the corners are punched away on one side, so that there is a rounding 2 results.

Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Ecken 3 beim Ausstanzen des Bleches stehengelassen worden. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind Jeweils einige Bleche in der gleichen Richtung zusammengeschichtet und bilden somit eine Blechgruppe 4. Beim Herstellen eines Ständerpaketes 5 werden die einzelnen Blechgruppen 4 jeweils abwechselnd um 1800 gegeneinander gedreht und dann zu dem Ständerpaket 5 zusammengefügt. Auf diese Weise überragen die Ecken 3 des einen Blechpaketes die Rundung 2 des anderen Blechpaketes. Die über die Rundung 2 des jeweils anderen Blechpaketes vorstehenden Ecken 3 bilden somit Kühlrippen, durch die Wärme an die vorbeistreichende Kühlluft abgeführt wird. Die Dicke s der einzelnen Blechgruppen wird entsprechend den Erfordernissen der Kühlung der Maschine festgelegt. Im Extremfall entspricht die Dicke s der Stärke eines einzelnen Bleches.The corners 3 are on the opposite side when punching out of the sheet has been left. As can be seen from Fig. 2, each some sheets stacked together in the same direction to form one Sheet metal group 4. When producing a stator package 5, the individual sheet metal groups 4 alternately rotated by 1800 against each other and then to the stator package 5 joined together. In this way, the corners 3 of the one laminated core protrude Rounding 2 of the other laminated core. The over the rounding 2 of the respective other sheet metal package protruding corners 3 thus form cooling fins, through the heat to the passing Cooling air is discharged. The thickness s of the individual sheet groups is accordingly the cooling requirements of the machine. In the extreme case corresponds to the thickness s the thickness of a single sheet.

In diesem Fall ergibt sich eine maximale Kühlfläche.In this case, there is a maximum cooling surface.

Wegen der großen zur VerfUgung stehenden Ktüilfläche kann die Kühlluftmenge bei derartigen Maschinen wesentlich reduziert werden, was zu einer vorteilhaften Geräuschminderung führt.Because of the large cooling area available, the amount of cooling air can be significantly reduced in such machines, resulting in an advantageous Noise reduction leads.

Bei der in Fig. 3 dargestellten elektrischen-Maschine ist über der einen Längsseite ein Fremdlüfter 6 angeordnet. Parallel zu den dieser Längsseite benachbarten Längsseiten sind Leitbleche 7 und 8 angebracht. Diese Leitbleche sind lediglich an den Ecken 3 des Ständerpaketes aufliegend befestigt. Wegen dieser kleinen Berührungsfläche zwischen den Leitblechen 7 und 8 und dem Ständerpaket können die Leitbleche 7 und 8 nur die Temperatur des Kühlluftstromes annehmen.In the electrical machine shown in Fig. 3 is above the an external fan 6 is arranged on one long side. Parallel to this long side baffles 7 and 8 are attached to adjacent longitudinal sides. These baffles are only attached to the corners 3 of the stator core. Because of this little one The contact surface between the guide plates 7 and 8 and the stator package can Guide plates 7 and 8 only assume the temperature of the cooling air flow.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Maschine mit einem angebauten Eigenlüfter 9. Der von diesem Lüfter erzeugte Kühlluftstrom wird durch eine Lüfterhaube 10 in axialer Richtung umgelenkt und durch U-förmige Leitbleche 11 und 12, die wiederum nur an den Ecken 3 des Ständerpaketes anliegen, in axialer Richtung über das Ständerpaket geführt. Zwischen den Schenkeln 13 der U-förmigen Leitbleche 11 und 12 ist im Bereich der Achsmitte eine Luftaustrittsöffnung 14 freigelassen. Die auf der Ober- und Unterseite der Maschine in Längsrichtung über das Ständerpaket hinweggeführte Kühlluft strömt zwischen den vorstehenden Ecken 3 hindurch zu der Luftaustrittsöffnung 14 und kühlt hierbei die Maschine. Der Weg des Kühlluftstromes ist durch gestrichelte Linien 15 angedeutet. Die von den U-förmigen Leitblechen 11 und 12 gebildeten Kühlkanäle sind auf der AS-Seite der Maschine verschlossen, so daß die Kühlluft zwischen den Ecken 3 des Ständerpaketes hindurchtreten muß.4 and 5 show a machine with a built-on self-ventilator 9. The cooling air flow generated by this fan is passed through a fan cover 10 in deflected in the axial direction and by U-shaped baffles 11 and 12, which in turn only rest against the corners 3 of the stator package, in the axial direction over the stator package guided. Between the legs 13 of the U-shaped guide plates 11 and 12 is in the area An air outlet opening 14 is left free in the center of the axle. The ones on the top and bottom the machine flows longitudinally over the stator package between the protruding corners 3 through to the air outlet opening 14 and cools here the machine. The path of the cooling air flow is indicated by dashed lines 15 indicated. The cooling channels formed by the U-shaped baffles 11 and 12 are closed on the AS side of the machine so that the cooling air between the Corners 3 of the stator core must pass through.

Die Leitbleche 7 und 8 bzw. 11 und 12 können vorteilhafterweise abnehmbar an dem Ständerpaket befestigt werden, so daß jederzeit eine Kontrolle möglich ist, ob der axiale Raum zwischen den Ecken 3 des Ständerpaketes eventuell durch Verschmutzung (Fasern oder Flusen) verstopft ist.The guide plates 7 and 8 or 11 and 12 can advantageously be removed be attached to the stand package so that a check is possible at any time, whether the axial space between the corners 3 of the stator core is possibly due to contamination (Fibers or lint) is clogged.

4 Patentansprüche 6 Figuren4 claims 6 figures

Claims (4)

PatentansDrüche 1. Gehäuselose elektrische Maschine, bei der die zur Kühlung notwendigen Kühlrippen unmittelbar aus den Blechen des Ständerpaketes gebildet sind, indem benachbarte Bleche oder Blechgruppen einander überragen und der überragende Teil der Bleche als Kühlfläche wirkt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bleche (1) an um 900 oder 180° gegeneinander versetzten Seiten eine unterschiedliche Kontur aufweisen und benachbarte Bleche bzw. Blechgruppen (4) jeweils entsprechend der unterschiedlichen Kontur um 900 bzw. 1800 gegeneinander gedreht im Ständerpaket (5) zusammengefügt sind.Patent claims 1. Frameless electrical machine in which the for Cooling necessary cooling fins formed directly from the metal sheets of the stator core are in that neighboring sheets or groups of sheets protrude from one another and the protruding one Part of the sheet metal acts as a cooling surface, which is not shown that the sheets (1) have a different side on sides which are offset from one another by 900 or 180 ° Have a contour and adjacent sheets or sheet metal groups (4) respectively accordingly the different contours rotated by 900 or 1800 against each other in the stator package (5) are joined together. 2 Maschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Bleche (1) auf der einen Seite rund und auf der gegenüberliegenden Seite eckig ausgebildet sind.2 Machine according to claim 1, d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the metal sheets (1) are round on one side and round on the opposite side Side are angular. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an einer Längsseite der Maschine ein Fremdlüfter (6) angeordnet ist, dessen Kühlluftstrom durch an den zu der betreffenden Längsseite benachbarten Längsseiten angebrachte Leitbleche (7, 8) über die Maschinenoberfläche geführt ist.3. Machine according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that an external fan (6) is arranged on one long side of the machine is, whose cooling air flow through to the adjacent to the relevant longitudinal side Long sides attached guide plates (7, 8) is guided over the machine surface. 4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Maschinenwelle ein Eigenlüfter (-9) angeordnet und auf das Ständerpaket (5) an zwei gegenüberliegenden Seiten Jeweils ein U-förmiges Leitblech (11, 12) mit Abstand gegenüber den Längsseiten des Ständerpaketes (5) aufgesetzt ist, wobei die Schenkel (13) der beiden Leitbleche (11 und 12) im Bereich der Achsmitte einen Luftaustritt (14) freilasse.4. Machine according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that an internal fan (-9) is arranged and on the machine shaft the stator package (5) on two opposite sides each with a U-shaped guide plate (11, 12) placed at a distance from the long sides of the stator assembly (5) is, the legs (13) of the two guide plates (11 and 12) in the area of the axis center leave an air outlet (14) free.
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