DE29716977U1

DE29716977U1 - Durchzugsbelüftete elektrische Maschine, insbesondere Bahnmotor

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Publication number: DE29716977U1
Application number: DE29716977U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2007-09-23

Description

GR 97 G 3008

Beschreibung

Durchzugsbelüftete elektrische Maschine, insbesondere Bahnmotor
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Die Erfindung betrifft eine durchzugsbelüftete elektrische Maschine, insbesondere Bahnmotor, mit wenigstens einem als Sauglüfter ausgebildeten und auf der Läuferwelle sitzenden Lüfter zur Führung eines Kühlluftstromes von einem Lufteinlaß im Bereich des einen Lagerschildes über axiale Kühlkanäle des Ständers und Läufers zu einem Luftauslaß im Bereich des zweiten Lagerschildes.

Eine Maschine dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 015 529 bekannt. Darin sind auch einige Probleme bei solchen hochbelasteten Motoren beschrieben. Neben dieser mit einem Innenlüfter ausgerüsteten elektrischen Maschine sind auch Elektromotoren mit Durchzugskühlung und Sauglüfter bekannt, der außerhalb der Lagerschilde angeordnet ist (DE-AS 11 46 581).

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Maschine der eingangs genannten Art die von der Durchzugsbelüftung ausgehenden Störgeräusche ohne Auswirkung auf die Belastbarkeit des Motors zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Abströmseite des Sauglüfters ein Formstück nachgeordnet ist, das den aus dem Sauglüfter austretenden Luftstrom einerseits umlenkt

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und andererseits in Richtung zum Luftauslaß nach Art eines Diffusors beruhigt.

Nach der Erfindung wird die in axialer Richtung durch den Motor, z.B. durch Kühlkanäle des Stators und des Läufers, durch den Luftspalt zwischen Statorblechpaket und Läufer oder durch Kühlluftkanäle des Ständergehäuses oder durch Kühlluftkanäle der Läuferwelle geführte Kühlluft als erwärmter Luftstrom vom Sauglüfter angesaugt und zum Auslaß bzw. zur Abströmseite des Lüfters gefördert. Zur Absenkung der Luftaustrittsgeräusche ist der Abströmseite des Sauglüfters ein Formstück nachgeordnet, das eine Umlenkung für den Luftstrom und eine Querschnittserweiterung aufweist. In diesem Formstück wird die verwirbelte Luft des Abluftstromes beruhigt, so daß die das Formstück verlassende und über einen Luftauslaß der Maschine ins Freie austretende Abluft den Motor mit wesentlicher Reduzierung des Luftaustrittsgeräusches verläßt. Die Umlenkung des Formstückes verhindert, daß die Abströmseite des Lüfters direkt vor dem Luftauslaß des Maschinen- oder Ständergehäuses 0 liegt. Andererseits bewirkt die Querschnittserweiterung des Formstückes eine Beruhigung des Abluftstromes nach Art eines Diffusors. Dabei werden auch durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der austretenden Kühlluft die Luftgeräusche erheblich vermindert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.

Wird der vom Lüfter im wesentlichen in radialer Richtung austretende Abluftstrom durch das Formstück bis zu 180° in Ge-

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genrichtung zu der durch das Maschineninnere geführten Kühlluft umgelenkt, kann der Abluftstrom außen am Maschinen- oder Ständergehäuse zu dessen Kühlung entlanggeführt werden.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es möglich, einen Innenlüfter vorzusehen, der im Maschinen- oder Ständergehäuse innerhalb der Lagerschilde angeordnet ist.

In einer abgewandelten Ausführung kann der Sauglüfter auch außerhalb des luftauslaßsextigen Motorlagerschildes angeordnet sein und die aus der Maschine abzusaugende Kühlluft über Durchbrüche des Motorlagerschildes ansaugen, wobei dann diesem Außenlüfter in erfindungsgemäßer Ausführung ein Formstück nachgeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei im Axialschnitt ein luftgekühlter elektrischer Innenläufer-Motor gezeichnet ist.

Der gezeichnete Bahnmotor ist als Innenläufer-Motor mit einer Läuferwelle 4 und einem darauf angeordneten Läufer 5 ausgelegt. Der Motor besitzt ein Maschinen- oder Ständergehäuse 1, in das ein Ständerblechpaket 2 mit einer Ständerwicklung eingesetzt ist, deren Wickelköpfe mit 3, 3' bezeichnet sind.

Zwischen dem Ständer 2 und dem Läufer 5 befindet sich ein radialer Luftspalt 6. Stirnseitig weist das Gehäuse 1 Lagerschilde 9, 11 auf, in deren Motorlagern 19, 2 0 die Läuferwelle 4 gelagert ist.

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Zur Kühlung dieser durchzugbelüfteten elektrischen Maschine sind in dem einen stirnseitigen Lagerschild 9 Lufteinlaßöffnungen 10 und im Bereich des zweiten Lagerschildes 11 wenigstens ein Luftauslaß 12 vorgesehen. Für die Kühlluftförderung durch die Maschine ist in der Nähe des luftauslaßseitigen Motorlagerschildes 11 ein auf der Läuferwelle 4 angeordneter Innenlüfter 13 vorgesehen, welcher als Sauglüfter ausgebildet ist. Zur Kühlung des Ständers 2 sind im Ständerblechpaket mehrere axial verlaufende Kühlkanäle 7 und zur Kühlung des Läufers 4 sind in diesem ebenfalls axial verlaufende Kühlkanäle 8 vorgesehen. Die Kühlluft wird vom Lüfter 13 durch die Lufteinlässe 10 angesaugt, die Kühlluft passiert dann die Kühlkanäle 7, 8 und den Luftspalt 6 und wird durch den Lüfter über dessen radial nach außen gerichtete Abströmseite 18 abgegeben.

Zur Verminderung der Lüftergeräusche ist der Abströmseite 18 des Sauglüfters 13 unter Bildung eines Dichtspaltes 17 ein Formstück 14 nachgeordnet, das eine Umlenkung 15 sowie eine Querschnittserweiterung 16 aufweist. Dabei wird der vom Lüfter austretende stark verwirbelte Abluftstrom in der Umlenkung und in der Erweiterung des vom Formstück gebildeten Schachtes mit der Wirkung eines Diffusors beruhigt und seine Strömungsgeschwindigkeit verringert. Vom Formstück aus gelangt dann die Abluft bei wesentlicher Geräuschverminderung über den Luftauslaß 12 ins Freie. Der Luftauslaß der Maschine erfolgt vorzugsweise in Eckbereichen des Maschinengehäuses 1.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung ist das Formstück 14 an 3"O das luftauslaßseitige Motorlagerschild 11 angeformt. Das

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Formstück 14 kann auch im Abstand zu den luftauslaßseitigen Wickelkopfen 3¹ eine Blende 21 bilden, die bewirkt, daß die Kühlluft die Wickelköpfe 3' wirkungsvoll beaufschlagt.

Claims

GR 97 G 3008 Schutzansprüche

1. Durchzugbelüftete elektrische Maschine, insbesondere Bahnmotor, mit wenigstens einem als Sauglüfter (13) ausgebildeten und auf der Läuferwelle (4) sitzenden Lüfter zur Führung eines Kühlluftstromes von einem Lufteinlaß (10) im Bereich des einen Lagerschildes (9) über axiale Kühlkanäle (7, 8) des Ständers (2) und Läufers (5) zu einem Luftauslaß (12) im Bereich des zweiten Lagerschildes (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmseite (18) des Sauglüfters (13) ein Formstück (14) nachgeordnet ist, das den aus dem Sauglüfter austretenden Luftstrom einerseits umlenkt und andererseits in Richtung zum Luftauslaß (12) nach Art eines Diffusors beruhigt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Formstück (14) eine Umlenkung (15) bildet, die den vom Sauglüfter (13) austretenden Luftstrom bis zu 180° in Richtung zu einer sich anschließenden Querschnittserweiterung (16) umlenkt, welche in dem Luftauslaß (12) endet.'

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Formstück (14) einen der Abströmseite (18) des Sauglüfters (13) nachgeordneten Luftkanal (15, 16) bildet, der einen sich nach außen erweiternden Querschnitt aufweist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß als

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Sauglüfter (13) ein Innenlüfter und das Formstück (14) an der Motorinnenseite des luftauslaßseitigen Motorlagerschildes (11) vorgesehen ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Formstück (14) an das luftauslaßseitige Motorlagerschild (11) angeformt ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -

durch gekennzeichnet, daß zwischen der Abströmseite (18) des Sauglüfters (13) und dem Formstück (14) ein Dichtspalt (17) vorgesehen ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß der Sauglüfter außerhalb der Lagerschilde angeordnet ist, die Kühlluft über Durchbrüche des luftauslaßseitigen Motorlagerschildes aus dem Maschineninnenraum saugt und über ein nachgeordnetes Formstück mit Umlenkung und Querschnittserweiterung zum Luftauslaß führt.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Formstück eine Luftführung anschließt, die den im Formstück umgelenkten Luftstrom am Maschinen- oder Ständergehäuse außen entlangführt.

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9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (14) in Abstand zu den luftauslaßseitig angeordneten Wxckelkopfen (3') des Ständers (2) eine Blende (21) aufweist, die die Kühlluft um die Wickelköpfe (3¹) führt.