DE4109814C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ständer mit Ständergehäuse und
Blechpaket für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein derartiger Ständer mit einer Halterung für das Ständerblechpaket
ist aus der DE-OS 28 11 283 bekannt. Die Befestigungsmittel, die das
Ständerblechpaket am Ständergehäuse halten, sind mit
Schalldämmschichten ausgestattet. Das Ständerblechpaket ist mit einem
kleinen Abstand zum Ständergehäuse angeordnet, so daß sich ein
Ringspalt ausbildet. Die Schalldämmschicht darf nicht allzu stark
nachgeben, weil ansonsten die Gefahr besteht, daß sich das
Ständerblechpaket gegenüber der Maschinenachse verlagert und unter
Umständen mit dem Läufer in Berührung kommt.
In der DE-AS 24 27 427 ist eine elektrische Maschine mit einer
mehrteiligen, körperschallisolierenden Haube beschrieben. Bei dieser
Ausführungsform wird ein Teil des Körperschalls in das Grundgestell
eingeleitet, welches aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit
dieses Geräusch dämpft. Die Haube schluckt einen Teil der von der
Oberfläche der Maschine stammenden Schallabstrahlung.
Die Ständer sind bezüglich der Schallentstehung bei
rotierenden elektrischen Maschinen von besonderer Bedeutung. Die
Ständer bestehen hauptsächlich aus Bauelementen, deren Gestalt
ring-, bogen- oder zylinderförmig sind. Allerdings sind diese
Bauelemente meist keine einfachen, schlanken Ringe oder dünnen
Zylinder. Ihre Zentrallinie ist kein exakter Kreis und ihre
Querschnittsform in der Regel kompliziert.
Die Schallentstehung bei rotierenden elektrischen
Maschinen hat in der Regel mehrere, gleichzeitig vorhandene
Ursachen, nämlich aerodynamische Geräusche, magnetische
Geräusche, Lagergeräusche und Bürstengeräusche. Bei Maschinen,
die aus statischen Umrichtern gespeist werden, sind zudem die
magnetischen Geräusche verstärkt, weil die Ströme und Spannungen
einen hohen Oberwellengehalt aufweisen.
Der von einer elektrischen Maschine ausgehende
Körperschall hat seine Ursache insbesondere im Blechpaket des
Ständergehäuses und wird über die äußeren Bauteile der Maschine
abgestrahlt. Bei den bisher üblichen Bauarten der Ständergehäuse
erfolgt eine verhältnismäßig intensive Übertragung des
Körperschalls an die Gehäuseoberfläche, z. B. durch Rippen, an
denen sich das Blechpaket abstützt. Auch Stützwangen können eine
Körperschallbrücke zwischen dem Blechpaket und der Oberfläche
des Ständergehäuses bilden. Zur Reduzierung der Abstrahlung des
Körperschalls werden z. B. die gesamte Maschine oder besonders
stark schwingende Maschinenoberflächen mit einer Kapselung
versehen. Diese Maßnahmen erhöhen jedoch nicht nur die
Herstellungskosten, sondern behindern die Zugänglichkeit der
elektrischen Maschine bei der Montage oder Wartung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Ständer mit Ständergehäuse und Blechpaket für eine elektrische
Maschine verfügbar zu machen, bei der die von dem Blechpaket
ausgehenden Radialschwingungen mindestens im Frequenzbereich des
störenden Körperschalls so stark abgedämpft sind, daß sie nicht
an die Maschinenoberfläche übertragen werden und damit eine
Kapselung der Maschine entfällt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung
durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Insbesondere durch diese Ausbildung des
Ständergehäuses wird primär eine Übertragung der in dem
Blechpaket entstehenden Schwingungen nach außen stark gedämpft,
da die freiliegende Rohrwandung nicht mit schallabstrahlenden
Konstruktionsteilen in Verbindung steht. Die Übertragung des
Körperschalls von dem Blechpaket zur Maschinenoberfläche läßt
sich durch eine geeignete konstruktive Ausbildung des Rohres
vermindern. Die Maschinenoberfläche wird von einer nicht
tragenden, die Rohrwandung mindestens teilweise umschließenden
Wandung gebildet, die nur an wenigen Stellen schalldämpfend mit
dem tragenden Teil des Ständergehäuses in Verbindung steht. Die
Vorteile des Ständers lassen sich insbesondere bei elektrischen
Maschinen zur Geltung bringen, die aus statischen Umrichtern
gespeist werden und stark oberwellenhaltige Ströme und
Spannungen aufweisen. Besonders vorteilhaft wiederum ist die
Verwendung eines Ständers bei einer elektrischen
Drehfeldmaschine, deren Achshöhe oberhalb 40 cm liegt, da bei
derartigen Maschinen die Kosten für die Kapselung besonders hoch
sind.
Das Wesen der Erfindung soll anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden.
In der Figur ist der Ständer in schematischer
Darstellung als Explosionszeichnung dargestellt. Das den Läufer
aufnehmende Rohr 2 ist mit über seinen Umfang verteilten
Durchbrüchen 3 versehen. Die Durchbrüche dienen im wesentlichen
als Luftdurchtritt und damit zur Wärmeabfuhr der im Inneren der
Maschine entstehenden Verlustwärme. Auf der Innenseite des Rohrs
2 sind Blechpaketsitze 7 für das nicht dargestellte Blechpaket
vorgesehen. An seinen beiden Stirnseiten ist das Rohr 2 mit
Stützwänden 4 verbunden. Ferner sind Fußleisten 9 und
Längsträger 10 vorgesehen, die zusammen mit den beiden
Stützwänden eine nach vier Seiten offene, tragende
Gehäusestruktur und zusammen mit dem Rohr 2 den tragenden Teil
des Ständergehäuses bilden. Über die Fußleisten 9 kann die
Maschine in einem Fundament verankert werden.
Das Rohr 2 ist vorteilhaft konstruktiv derart
ausgebildet, daß die radiale Biegefestigkeit mindestens zwischen
dem Blechpaketsitz 7 und den Stützwänden 4 möglichst gering ist,
während die Torsionssteifigkeit und Torsionsfestigkeit für alle
auftretenden Betriebsfälle ausreichend hoch ist. Eine derartige
Ausbildung des Rohrs 2 ist über seine Wandstärke und die
Ausgestaltung der Durchbrüche 3 möglich. Es ergibt sich somit
eine verwindungssteife Gehäusestruktur, welche den Körperschall
des Blechpaketes auf dem Weg zur Maschinenoberfläche erheblich
abdämpft.
Die äußere Gehäusewandung der Maschine wird durch
nicht tragende Wände 5 gebildet, die bevorzugt aus
schalldämpfendem Material bestehen und unter Vermeidung von
Schallbrücken mit der Gehäusestruktur 1 verbunden sind. Die
Wände 5 dienen zur Luftführung im Inneren des Ständergehäuses
und tragen durch ihre Materialauswahl und die Art ihrer
Befestigung zu einer weiteren Schalldämpfung bei. Im Inneren der
Gehäusestruktur 1 sind ferner Luftführungswände 6 vorgesehen.
Diese Luftführungswände sind gegen die nicht tragenden Wände 5
gegen Luftdurchtritt körperschallisolierend abgedichtet. An den
Stützwänden 4 sind in bekannter Weise noch Lagerschilde für den
Läufer vorzusehen.
Zur Ableitung der Verlustwärme ist auf einer Seite der
Gehäusestruktur 1 ein Kühlergehäuse aufgesetzt, das alternativ
entweder als Luft-Luft-Wärmetauscher 11 oder Luft-Wasser-
Wärmetauscher 8 ausgebildet sein kann und schwingelastisch mit
der Gehäusestruktur 1 verbunden ist. Anstelle des Kühlergehäuses
kann in bekannter Weise auch eine Anordnung für den Lufteintritt
und Luftaustritt der Umgebungsluft vorgesehen werden, wobei
gegebenenfalls Filter und/oder Kulissenschalldämpfer aufgesetzt
werden. Klemmenkästen 12 werden bevorzugt an den nichttragenden
Wänden 5 befestigt, deren schalldämpfender Werkstoff geeignet
sein muß, die Schutzart der elektrischen Maschine
sicherzustellen. Wie bereits erwähnt, hat die Ausbildung des
Ständers besondere Bedeutung bei der Körperschalldämpfung von
stromrichtergespeisten Maschinen, da infolge variabler
Speisefrequenzen Resonanzschwingungen des Blechpaketes kaum
vermeidbar sind.
Bezugszeichenliste
1 Gehäusestruktur
2 Rohr
3 Durchbrüche
4 Stützwände
5 nichttragende Wände
6 Luftführungswände
7 Blechpaketsitz
8 Kühler mit Luft-Wasser-Wärmetauscher
9 Fußleisten
10 Längsträger
11 Kühlergehäuse mit Luft-Luft-Wärmetauscher
12 Klemmenkasten
2 Rohr
3 Durchbrüche
4 Stützwände
5 nichttragende Wände
6 Luftführungswände
7 Blechpaketsitz
8 Kühler mit Luft-Wasser-Wärmetauscher
9 Fußleisten
10 Längsträger
11 Kühlergehäuse mit Luft-Luft-Wärmetauscher
12 Klemmenkasten
Claims (12)
1. Ständer mit Ständergehäuse und Blechpaket für eine elektrische
Maschine, wobei der tragende Teil des Ständergehäuses ein Rohr
aufweist, auf dessen Innenseite über einen Blechpaketsitz das
Blechpaket befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrwandung auf ihrem Umfang verteilte Durchbrüche (3)
aufweist, daß das Rohr (2) an seinen beiden stirnseitigen Enden mit
Stützwänden (4) verbunden ist, daß die Stützwände (4) mittels
Fußleisten (9) miteinander verbunden sind, daß das Rohr (2)
mindestens in dem Bereich zwischen dem Blechpaketsitz (7) und den
Stützwänden (4) in radialer Richtung biegeweich und in tangentialer
Richtung torsionssteif ausgebildet ist und daß das Ständergehäuse an
mindestens einer Seite eine nicht tragende Wand (5) aufweist.
2. Ständer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung des Rohrs (2)
mindestens teilweise von einer nichttragenden Wandung des
Ständergehäuses umgeben ist.
3. Ständer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwände (4) rechteckförmig
ausgebildet sind und einen kreisförmigen, dem Rohrdurchmesser
angepaßten Ausschnitt aufweisen.
4. Ständer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwände (4) auf ihrer den
Fußleisten (9) abgewandten Seite über Längsträger (10)
miteinander verbunden sind, so daß die Kanten der Stützwände
(4), die Fußleisten (9) und die Längsträger (10) eine
kastenförmige, nach vier Seiten offene Gehäusestruktur (1) und
diese mit dem Rohr (2) das tragende Teil des Ständergehäuses
bilden.
5. Ständer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Gehäusestruktur (1)
mit einem Kühler (8; 11) in Verbindung steht.
6. Ständer nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusestruktur (1) zwischen den
beiden Stützwänden (4) und etwa parallel zu diesen verlaufend
außerhalb des Rohres (2) Luftführungswände (6) aufweist.
7. Ständer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungswände (6)
schalldämpfend gegenüber den nichttragenden Wänden (5)
abgedichtet sind.
8. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenkästen (12) der Maschine
an einer der äußeren Wände (5) befestigt sind.
9. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die nichttragenden Wände (5)
aus schalldämpfendem Material bestehen.
10. Ständer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die nichttragenden Wände (5) unter
Zwischenlage schalldämpfender Materialien mit der
Gehäusestruktur (1) des Ständergehäuses verbunden sind.
11. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einer elektrischen
Drehfeldmaschine.
12. Ständer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfeldmaschine eine Achshöhe
von mehr als 40 cm aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914109814 DE4109814A1 (de) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Staender fuer eine elektrische maschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914109814 DE4109814A1 (de) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Staender fuer eine elektrische maschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4109814A1 DE4109814A1 (de) | 1992-10-01 |
DE4109814C2 true DE4109814C2 (de) | 1993-04-22 |
Family
ID=6428177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914109814 Granted DE4109814A1 (de) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Staender fuer eine elektrische maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4109814A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19846436A1 (de) * | 1998-10-08 | 2000-04-13 | Abb Patent Gmbh | Schallschutzsystem und Schallschutzelement für eine elektrische Maschine |
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TR200200864T2 (tr) * | 1999-07-23 | 2002-07-22 | Ar�El�K A.�. | Yakın alan gürültü zayıflatıcısı |
DE102009027872A1 (de) | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Anordnung zur akustischen Entkopplung eines Stators eines Elektromotors |
DE102014221492A1 (de) | 2014-10-23 | 2016-04-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit einer reduzierten Schallemission |
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Family Cites Families (2)
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DE2811283A1 (de) * | 1978-03-15 | 1979-09-20 | Siemens Ag | Halterung des staenderblechpaketes im staendergehaeuse |
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1991
- 1991-03-26 DE DE19914109814 patent/DE4109814A1/de active Granted
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US6189649B1 (en) | 1998-10-08 | 2001-02-20 | Abb Patent Gmbh | Soundproofing system, and a soundproofing element, for an electrical machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4109814A1 (de) | 1992-10-01 |
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Legal Events
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