DE3036465A1

DE3036465A1 - Elektrische maschine

Info

Publication number: DE3036465A1
Application number: DE19803036465
Authority: DE
Inventors: Eike Dipl.-Ing. 1000 Berlin Triest
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1982-05-19

Description

Elektrische Maschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine, deren Läufer über ein Planetengetriebe eine Abtriebswelle antreibt, die mit einem anzutreibenden Teil, insbesondere einer Maschine, in Verbindung steht, wobei die feststehenden Teile des Planetengetriebes am Gehäuse der Maschine befestigt sind. Eine derartige elektrische Maschine ist aus der DE-PS 822 093 und der DE-AS 26 16 310 bekannt. Es handelt sich hier jeweils um die elektrischen Fahrmotoren von Schienenfahrzeugen, bei denen zwischen die Läuf erwelle und das die Treibachsen antreibende Getriebe ein Planetengetriebe geschaltet ist. Dadurch-kann die Drehzahl des Fahrmotors größer sein, als dies bei einem einstufigen Getriebe möglich ist. Die Gehäuse der Getriebe sind an dem Fahrmotorgehäuse angeflanscht oder mit diesem integriert, ebenso wie die stehenden Teile des Planetengetriebes am Gehäuse des Fahrmotors befestigt sind. Dadurch erhält man für den auf engem Raum untergebrachten Antrieb von Schienenfahrzeugen eine sehr kompakte Bauweise. Das Planetengetriebe kann als Stand- oder Umlaufgetriebe ausgebildet sein.
Auch bei stehenden elektrischen Maschinen haben oft die von der elektrischen Maschine angetriebenen Arbeitsmaschinen von der Drehzahl der elektrischen Maschine abweichende Drehzahlen, die durch ein zwischen beide Maschinen eingeschaltetes Getriebe ausgeglichen werden müssen, da die Drehzahlen der elektrischen Maschinen, von besonderen regelbaren Maschinen abgesehen, von der Netzfrequenz abhangen und einen bestimmten Wert haben. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei derartigen, von einer stehenden elektrischen Maschine angetriebenen Wellensträngen eine raumsparende kompakte Bauweise zu erzielen und die Drehzahl der Abtriebswelle über die bei zweipoligen Maschinen mögliche Grenzdrehzahl hinaus zu steigern.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer elektrischen Maschine der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung zwei parallel geschaltete Planetengetriebe gleichen Aufbaus vorgesehen, deren Planetenräder jeweils von einem am Gehäuse der Maschine befestigten Zapfen getragen werden und in eine Innenverzahnung der hohlen Läufernabe eingreifen, während die Sonnenräder auf der Abtriebswelle liegen, die durch das Gehäuse geführt und mit mindestens einer Arbeitsmaschine direkt oder über eine Kupplung verbunden ist.
Durch die Anordnung des Planetengetriebes im Bereich der Läufernabe werden die Abmessungen des Gehäuses der elektrischen Maschine kaum beeinflußt. Die Planetengetriebe ermöglichen es, die Drehzahl des Läufers der elektrischen Maschine zu. steigern, indem die Ubersetzung der Planetengetriebe entsprechend gewahlt wird. Die magnetisch und elektrisch aktiven Teile der elektrischen Maschine bleiben unverändert. Der Läufer ist nicht auf der Abtriebswelle gelagert, sondern diese steht mit ihm nur über die Planetengetriebe in Verbindung und wird durch diese zentriert. Dadurch sind Lager für die Abtriebswelle nicht erforderlich. Man erhält somit eine sehr kompakte Bauweise bei einer möglichen hohen Drehzahl der Abtriebswelle.
Um hinsichtlich der Wahl der Ubersetzung der Planetengetriebe möglichst wenig eingeschränkt zu sein, empfiehlt es sich, die Planetengetriebe neben den Stirnseiten des Läufers anzuordnen. Dazu kann die hohle Läufernabe an den Stirnseiten mit einem flanschartigen Ansatz versehen sein, der einen Ring trägt, auf dessen Innenfläche die Innenverzahnung liegt.
Die geschilderten Vorteile lassen sich auch erreichen, wenn die Planetengetriebe anstelle von Zahnrädern Reibräder enthalten.
r Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Zahnräder der beiden Planetengetriebe eine Zahnschrägung aufweisen, die resultierend eine Pfeilverzahnung ergibt. Diese wirkt dann im Hinblick auf die Abtriebswelle wie ein Festlager.
Bei Geradverzahnung der Zahnräder der Planetengetriebe stellt sich der Läufer der elektrischen Maschine in die magnetische Mitte und die Abtriebswelle kann davon unabhängig von der Arbeitsmaschine herrührende kleine Axialverschiebungen, z. B. durch Wärmedehnungen hervorgerufen, ohne Zwangskräfte aufnehmen.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, die den prinzipiellen Aufbau einer gemäß der Erz in dung ausgebildeten Maschine im Längsschnitt zeigt.
Die elektrische Maschine 1 dient zum Antrieb einer nicht dargestellten Arbeitsmaschine, die mit der Abtriebswelle 2 über den Kupplungsflansch 3 verbunden ist. Das Gehäuse 4 der elektrischen Maschine 1 trägt in üblicher Weise das Ständerblechpaket 5 mit der Ständerwicklung 6. Das Läuferblechpaket 7 mit der Läuferwicklung 8 ist auf der hohlen Läufernabe 9 angeordnet. Diese Läufernabe 9 ist an ihren Stirnseiten jeweils mit einem flanschartigen Ansatz 10 versehen, der einen Ring 11 trägt. Auf der Innenfläche 12 des Ringes 11 liegt eine Innenverzahnung 13, in welche jeweils die Planetenräder 14 von zwei Planetengetrieben 15 gleichen Aufbaus eingreifen. Die Planetenräder 14 werden jeweils von Zapfen 16 getragen, die am Gehäuse 4 der Maschine 1 befestigt sind. Die Sonnenräder 17 der Planetengetriebe 15 liegen auf der Abtriebswelle 2.
Die Planetenräder 14 zentrieren jeweils sowohl die Innenverzahnung 13 und somit die Läufernabe 9 als auch die Sonnenräder 17 und somit die Abtriebswelle 2. Deshalb sind keine Lager für die Läufernabe 9 oder für die Abtriebswelle 2 erforderlich. Die Abtriebswelle 2 ist einseitig durch eine Öffnung 18 im Gehäuse 4 geführt, die durch einen Deckel 19 dichtend abgedeckt ist.
Eine derartig aufgebaute Maschine läßt bei einer hohen Drehzahl der Abtriebswelle 2 eine sehr kompakte Bauweise der Maschine zu, wobei insbesondere der Außendurchmesser des Läuferblechpaketes 7 klein gehalten werden kann.
1 Figur 5 Ansprüche

Claims

Patentansprüche Elektrische Maschine, deren Läufer über ein Planetengetriebe eine Abtriebswelle antreibt, die mit einem anzutreibenden Teil, insbesondere einer Maschine, in Verbindung steht, wobei die feststehenden Teile des Planetengetriebes am Gehäuse der Maschine befestigt sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei parallel geschaltete Planetengetriebe (15) gleichen AuSbaus vorgesehen sind, deren Planetenräder (14) jeweils von einem am Gehäuse (4) der Maschine (1) befestigten Zapfen (16) getragen werden und in eine Innenverzahnung (13) der hohlen Läufernabe (9) eingreifen, während die Sonnenräder (17) auf der Abtriebswelle (2) liegen, die durch das Gehäuse (4) geführt und mit mindestens einer Arbeitsmaschine direkt oder über eine Kupplung (3) verbunden ist.
2. Elektrische 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 Innenverzahnung (13) jeweils benachbart zur Stirnfläche der hohlen Läufernabe (9) angeordnet ist.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die hohle Läufernabe (9) an den Stirnseiten mit einem flanschartigen Ansatz (10) versehen ist, der einen Ring (11) trägt, auf dessen Innenfläche (12) die Innenverzahnung (13) liegt.
4. Elektrische 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 Zahnräder der beiden Planetengetriebe (15) eine Zahnschrägung aufweisen, die resultierend eine Pfeilverzahnung ergibt.
5. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, d a du r c h g e-k e n n z e i c h n e t , daß die Planetengetriebe (15) anstelle von Zahnrädern Reibräder enthalten.