DE4242132A1 - Totally enclosed electrical machine - has inner ventilators at ends of rotor shaft creating circulation of cooling medium in cooling channels in rotor plate packages - Google Patents

Totally enclosed electrical machine - has inner ventilators at ends of rotor shaft creating circulation of cooling medium in cooling channels in rotor plate packages

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DE4242132A1 DE19924242132 DE4242132A DE4242132A1 DE 4242132 A1 DE4242132 A1 DE 4242132A1 DE 19924242132 DE19924242132 DE 19924242132 DE 4242132 A DE4242132 A DE 4242132A DE 4242132 A1 DE4242132 A1 DE 4242132A1
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Abstract

The machine (1) includes a rotor. An inner ventilator (12) is arranged on both ends of the rotor shaft (8). Rotor cooling channels (22) are arranged in the rotor plate packages (2) and extend along the full axial length of the rotor plate packages. The conveying effect from the inner ventilator to the cooling medium in the rotor cooling channels is reduced at one end of the rotor to a section of the rotor cooling channel in the one conveying direction and at the other end of the rotor for another section of the rotor cooling channel in the other conveying direction. ADVANTAGE - Despite reduced manufacturing cost, enables temperature equalisation between drive side and non-drive side.

Description

Die Erfindung betrifft eine geschlossene elektrische Ma­ schine.The invention relates to a closed electrical Ma seem.

In elektrischen Maschinen entsteht im Betrieb Verlust­ wärme, die durch ein entsprechendes Kühlsystem abgeführt werden muß. Bei geschlossenen elektrischen Maschinen, bei denen von außen kein Kühlmedium zugeführt wird, das den elektrisch aktiven Teil der Maschine durchströmt, erfolgt eine Außenbelüftung die, wie in dem Aufsatz "Spitzenlei­ stung" von W. Kraus in der Siemens-Zeitschrift, drive & control 1/92 auf Seite 10-12 beschrieben, zu einer unglei­ chen Temperaturverteilung im Motor führt. Auf der Nicht- Antriebsseite werden Lager und Wickelkopf bei solchen Ma­ schinen weit unter ihren thermischen Grenzen beansprucht. Auf der Antriebsseite treten dagegen höhere Temperaturen auf, die das antriebsseitige Lager und den antriebsseiti­ gen Wickelkopf entsprechend thermisch beanspruchen.Loss occurs in electrical machines during operation heat dissipated by an appropriate cooling system must become. With closed electrical machines, at to which no cooling medium is supplied from the outside flows through the electrically active part of the machine an external ventilation which, as in the article "Spitzenlei stung "by W. Kraus in the Siemens magazine, drive & control 1/92 on page 10-12, to an uneven Chen temperature distribution in the engine. On the non- On the drive side, bearings and end windings are used at such dimensions seem far below their thermal limits. In contrast, higher temperatures occur on the drive side on the drive side bearing and the drive side thermally stress the winding head accordingly.

Es ist daher bekannt, durch einen zusätzlichen Innenkühl­ kreislauf die Temperaturunterschiede zwischen beiden Sei­ ten auszugleichen und für eine verbesserte Kühlung zu sor­ gen. Ein Innenlüfter auf der Nicht-Antriebsseite saugt hierbei die erwärmte Luft aus den Läuferkühlkanälen und drückt sie gegen das innenverrippte Gehäuse zur Abkühlung. Die so abgekühlte Luft tritt dann in am Umfang verteilte axiale Gehäusekühlkanäle ein, wird dort weiter rückgekühlt und strömt schließlich dem Wickelkopf und dem Lager auf der Antriebsseite zu. Anschließend strömt die Luft durch die Läuferkühlkanäle zurück zum Innenlüfter. It is therefore known to provide additional internal cooling circuit the temperature differences between the two to compensate for and improve the cooling An internal fan on the non-drive side sucks the heated air from the rotor cooling channels and presses it against the internally ribbed housing to cool it down. The air thus cooled then enters the circumference axial housing cooling channels, is further cooled there and finally flows onto the winding head and the bearing the drive side too. Then the air flows through the rotor cooling ducts back to the interior fan.  

Ein derartiges Kühlsystem erfordert ein mit Kühlkanälen versehenes Gehäuse für die elektrische Maschine, das in Gießtechnik nur aufwendig herzustellen ist, oder ein mit Kühlkanälen versehenes Ständerjoch, wobei dieses entspre­ chend groß bemessen werden muß.Such a cooling system requires one with cooling channels Provided housing for the electrical machine, which in Casting technology is difficult to manufacture, or one with Stator yoke provided with cooling channels, this corresponding must be dimensioned large.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geschlosse­ ne elektrische Maschine zu schaffen, bei der trotz redu­ zierten Herstellungsaufwandes ein Temperaturausgleich zwi­ schen der Antriebsseite und der Nicht-Antriebsseite mög­ lich ist.The invention has for its object a closed ne electrical machine to create, despite the reduced adorned manufacturing effort a temperature compensation between between the drive side and the non-drive side is.

Die Lösung der Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspru­ ches 1 oder 2 erreicht. Die erfindungsgemäße Innenkühlung bewirkt, daß Läuferkühlkanäle entweder von der Antriebs­ seite zur Nicht-Antriebsseite oder umgekehrt durchströmt werden. Durch diese Nutzung der Läuferkühlkanäle für eine Durchströmung in zwei Richtungen wird ein Kreislauf des die elektrische Maschine zur Kühlung durchströmenden Kühl­ mediums allein über das Läuferblechpaket erreicht. Bei Ver­ wendung eines herkömmlichen Gußgehäuses ohne Kühlkanäle er­ gibt sich durch die verbesserte Innenkühlung eine erhöhte Kühlleistung und hierdurch eine mögliche Leistungssteige­ rung der elektrischen Maschine. Die Lösung der Aufgabe ge­ lingt gemäß Anspruch 2 mit nur einem Innenlüfter.The solution to the problem is achieved with the features of the claim ches 1 or 2 reached. The internal cooling according to the invention causes rotor cooling channels either from the drive flowed through to the non-drive side or vice versa become. By using the rotor cooling channels for one Flow in two directions becomes a cycle of the the electrical machine for cooling flowing through cooling mediums can only be reached via the rotor laminated core. With Ver he uses a conventional cast housing without cooling channels is due to the improved internal cooling increased Cooling capacity and thereby a possible performance increase tion of the electrical machine. The solution to the task ge succeeds according to claim 2 with only one internal fan.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind als Lüfter Ra­ diallüfter vorgesehen. In vorteilhafter Weise können diese Lüfter als Eigenlüfter, also auf der Läuferwelle fest sit­ zend, ausgeführt werden.According to one embodiment of the invention, Ra as fans dial fan provided. These can advantageously Fan as self-ventilator, so sit firmly on the rotor shaft zend to be executed.

Eine dem Anspruch 4 entsprechende Ausführung zeichnet sich durch konstruktiv einfache Mittel aus. Die Verwendung nicht aktiv zu bewegender Elemente garantiert eine hohe Haltbar­ keit. Bei optimaler Ausgestaltung wird die Förderwirkung der Lüfter auf die jeweiligen Läuferkühlkanäle ganz unter­ drückt.An embodiment corresponding to claim 4 stands out through structurally simple means. The use is not actively moving elements guarantee a high durability  speed. With an optimal design, the funding effect the fan on the respective rotor cooling channels completely below presses.

Um an der elektrischen Maschine eine Drehrichtungsumkehr durchführen zu können, ist es notwendig, drehrichtungsun­ abhängige Lüfter vorzusehen.To reverse the direction of rotation on the electrical machine To be able to carry out, it is necessary to change the direction of rotation dependent fans to be provided.

Für die Herstellung des Maschinengehäuses und/oder des Ständerblechpaketes ergibt sich ein fertigungstechnischer Vorteil aus den Merkmalen des Anspruches 6, da die guß­ technisch aufwendige Herstellung von Kühlkanälen im Gehäu­ se und/oder Ständerblechpaket entfällt. Durch die verbes­ serte Innenkühlung wird bereits eine ausreichende Kühllei­ stung für den Betrieb der elektrischen Maschine erzielt.For the manufacture of the machine housing and / or the Stand sheet metal package results in a manufacturing technology Advantage from the features of claim 6, since the casting technically complex production of cooling channels in the housing se and / or stator core package is not required. Through the verbes sufficient internal cooling is already a sufficient cooling cable achieved for the operation of the electrical machine.

Zusätzliche Kühlelemente im Kühlkreislauf gewährleisten, daß in jedem Falle, also auch bei einer reinen Innenküh­ lung bzw. einem Gehäuse ohne Kühlkanäle, die elektrische Maschine in erforderlichem Maße gekühlt wird.Ensure additional cooling elements in the cooling circuit, that in any case, also with a purely internal cooling tion or a housing without cooling channels, the electrical Machine is cooled to the required extent.

Dadurch, daß die Kühlelemente in Bohrungen mindestens ei­ nes der Lagerschilde gehaltert sind, ist eine geeignete Positionierung der Kühlelemente gegeben. Gemäß einer vor­ teilhaften Ausgestaltung weisen die Kühlelemente zumindest teilweise sowohl eine Außen- als auch eine Innenverrippung auf.The fact that the cooling elements in holes at least egg nes of the end shields is a suitable one Positioning of the cooling elements given. According to one before The cooling elements at least have a partial configuration partly both external and internal ribbing on.

Eine besonders gute Förderwirkung ergibt sich bei einer Ausgestaltung der Maschine gemäß Anspruch 10. Bei einer derartig ausgebildeten Maschine strömt das Kühlmedium durch eine ungefähr gleichgroße Anzahl von Läuferkühlkanä­ len von der Antriebsseite zur Nicht-Antriebsseite und in umgekehrter Richtung. Hierdurch ist ein optimaler Tempera­ turausgleich zwischen den thermisch unterschiedlich bela­ steten Seiten der elektrischen Maschine gegeben. Daraus er­ geben sich weitere Vorteile für die Lebensdauer und die Wartung der elektrischen Maschine. Die Temperatur der Wickelköpfe ist verringert und damit auch die erwärmungs­ abhängige Alterung der Isolierung. Die Temperatur des an­ triebsseitigen Lagers ist ebenfalls vermindert, so daß sich die Fettgebrauchsdauer, oder aber bei gleichen Nach­ schmierfristen die Schmiersicherheit erhöht.A particularly good funding effect results from a Design of the machine according to claim 10 Such a machine flows the cooling medium by an approximately equal number of rotor cooling channels len from the drive side to the non-drive side and in reverse direction. This is an optimal tempera  door compensation between the different thermal loads given sides of the electrical machine. From that he give themselves further advantages for the lifespan and the Maintenance of the electrical machine. The temperature of the Winding heads are reduced and thus the heating dependent aging of the insulation. The temperature of the drive-side bearing is also reduced, so that the fat service life, or at the same night lubrication intervals increases lubrication safety.

Die abwechselnde An- und Abkoppelung der Läuferkühlkanal­ mündungen von der Förderwirkung des betreffenden Lüfters wird durch eine wellblechartige Ausformung des Ansaugrin­ ges des Lüfters erreicht. Die innerhalb des wellblechför­ migen Ansaugringes mündenden Läuferkühlkanäle sind von der Förderwirkung des Lüfters erfaßt, wohingegen die außerhalb dieses Ansaugringes mündenden Läuferkühlkanäle von der För­ derwirkung abgekoppelt sind.The alternate connection and disconnection of the rotor cooling duct mouths of the promotional effect of the fan in question is by a corrugated sheet-like shape of the intake rim total of the fan reached. The inside of the corrugated iron The rotor cooling ducts opening out of the intake ring are of the Promotional effect of the fan is detected, whereas the outside this intake ring opening rotor cooling channels from the För the effect are decoupled.

Der Effekt einer Durchströmung benachbarter Läuferkühlka­ näle in entgegengesetzten Richtungen und die hierdurch be­ wirkte wirksame Innenkühlung der elektrischen Maschine wird auch bei Ausführungsform der Maschine gemäß den Merk­ malen des Anspruches 12 erreicht.The effect of a flow through neighboring rotor coolers channels in opposite directions and the be thereby acted effective internal cooling of the electrical machine is also in the embodiment of the machine according to Merk paint of claim 12 reached.

Die geschlossenen Leitungskanäle zur Verbindung der Läu­ ferkühlkanäle mit der Ansaugöffnung des entsprechenden Lüfters können aus entsprechend geformten Leitblechen ge­ bildet werden.The closed conduit to connect the Läu cooling channels with the suction opening of the corresponding Fans can ge from appropriately shaped baffles be formed.

Die Abkopplung eines Teils der Läuferkühlkanäle von der Förderwirkung des betreffenden Lüfters kann auch gemäß der Merkmale des Anspruches 14 erfolgen. Auch hier wird eine adäquate Kühlleistung unter Ausnutzung der Idee der Nutzung der Läuferkühlkanäle für eine Durchströmung sowohl von der Antriebsseite zur Nicht-Antriebsseite als auch in entgegengesetzter Richtung erzielt.The decoupling of part of the rotor cooling ducts from the Promotional effect of the fan in question can also be according the features of claim 14. Here too an adequate cooling capacity using the idea of  Use of the rotor cooling channels for a flow both from the drive side to the non-drive side as well achieved in the opposite direction.

Dadurch, daß auf beiden Stirnseiten des Läuferblechpakets Innenlüfter vorgesehen sind, die gegeneinander um die Größe eines zwischen zwei Läuferkühlkanalmündungen bestehen­ den Bogenabstandes verdreht angeordnet sind, ist ein Läu­ ferkühlkanal immer nur auf der einen Mündungsseite von der Förderwirkung des betreffenden Innenlüfters abgekoppelt und auf der anderen Seite angekoppelt. Dadurch, daß die Innenlüfter jeweils im Wechsel über den Umfang verteilt mit Mitteln zur An- und Abkopplung versehen sind, werden jeweils benachbarte Läuferkühlkanäle entgegengesetzt durch­ strömt. Der so zwischen der Antriebsseite und der Nicht-An­ triebsseite geschaffene Temperaturausgleich ist besonders wirkungsvoll. Heißzonen im Läufer werden vermieden.Characterized in that on both end faces of the rotor laminated core Internal fans are provided that counter each other by the size one exist between two rotor cooling channel openings the arc spacing are twisted, is a läu cooling channel only on one side of the mouth of the Promotional effect of the internal fan in question decoupled and coupled on the other side. Because the Internal fans alternately distributed over the circumference are provided with means for coupling and uncoupling adjacent rotor cooling channels in opposite directions flows. The one between the drive side and the non-on The temperature compensation created on the drive side is special effective. Hot zones in the runner are avoided.

Eine besonders hohe Kühlwirkung erzielt man durch die Ver­ wendung identischer Lüfter auf beiden Läuferstirnseiten. Es wird nämlich eine gleichmäßige axiale Durchströmung der Maschine in beiden Richtungen bewirkt und damit ein opti­ maler Temperaturausgleich zwischen Antriebs- und Nicht-An­ triebsseite geschaffen. Der größtmögliche Kühleffekt wird erzielt, wenn die Anzahl der Läuferkühlkanäle exakt der An­ zahl der Lüfterflügel entspricht.A particularly high cooling effect is achieved through the Ver identical fans on both ends of the rotor. It is namely a uniform axial flow through the Machine in both directions and thus an opti Painter temperature compensation between drive and non-on drive side created. The greatest possible cooling effect is achieved when the number of rotor cooling channels exactly matches the number number of fan blades corresponds.

Dadurch, daß die Läuferkühlkanäle in der Nähe der Läufer­ welle angeordnet sind, ist sichergestellt, daß für die Durchflutung des Blechpaketes ein ausreichender Querschnitt zur Verfügung steht und daher der Wirkungsgrad der elektri­ schen Maschine nicht beeinträchtigt wird. The fact that the rotor cooling channels in the vicinity of the rotor shaft are arranged, it is ensured that for the Flooding of the laminated core has a sufficient cross section is available and therefore the efficiency of the electri machine is not affected.  

Bei einer etwaig unterschiedlichen Querschnittsgröße der einzelnen Läuferkühlkanäle wird eine gleichmäßige und op­ timale Kühlung der Maschine dadurch erreicht, daß der Ge­ samtquerschnitt der jeweils in der einen Richtung durch­ strömten Läuferkühlkanäle dem Gesamtquerschnitt der jeweils in der anderen Richtung durchströmten Läuferkühlkanäle ent­ spricht.With a possibly different cross-sectional size of the individual rotor cooling channels, a uniform and op timely cooling of the machine achieved that the Ge velvet cross section of each in one direction flowed rotor cooling channels the total cross section of each rotor cooling ducts through which flow flows in the other direction speaks.

Dadurch, daß die Läuferwelle an ihrem Umfang mit Radial­ stegen versehen ist, auf denen das Läuferblechpaket auf­ liegt, sind von der Läuferwelle, den Radialstegen und dem Läuferblechpaket Zwischenräume umschlossen, die als Läu­ ferkühlkanäle genutzt werden. Hierdurch kann das Läufer­ blechpaket ohne Läuferkühlkanäle ausgeführt werden, so daß dessen gesamter Querschnitt für die Durchflutung genutzt werden kann. Darüber hinaus besitzt eine derart ausgebil­ dete Läuferwelle eine erhöhte Festigkeit.Characterized in that the rotor shaft on its circumference with radial webs is provided on which the rotor laminated core on are from the rotor shaft, the radial webs and the Runner sheet package enclosed gaps that as Läu cooling channels are used. This allows the runner laminated core can be executed without rotor cooling channels, so that its entire cross-section is used for flooding can be. In addition, has such a training the rotor shaft has increased strength.

Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Es zeigtWith reference to exemplary embodiments shown in the drawing the subject of the invention is explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine geschlos­ sene elektrische Maschine, Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a Totally enclosed electrical machine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Innenlüfter dieser Ma­ schine, Fig. 2 is a plan view of machine an indoor fan of this Ma,

Fig. 3 einen Querschnitt durch diesen Innenlüfter entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 shows a cross section through this internal fan taken along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch diesen Innenlüfter entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 und Fig. 4 shows a cross section through this internal fan along the line IV-IV in Fig. 2 and

Fig. 5 einen Querschnitt eines Läufers, dessen Läuferblech­ paket auf einer Stegwelle angeordnet ist. Fig. 5 shows a cross section of a rotor, the rotor plate package is arranged on a web shaft.

Eine in Fig. 1 gezeigte geschlossene elektrische Maschine 1 umfaßt ein Läufer- und ein Ständerblechpaket 2 und 3, die voneinander durch einen Luftspalt 4 getrennt sind. Das Ständerblechpaket 3 ist von einem Maschinengehäuse 5 um­ geben. Das Maschinengehäuse 5 ist mit Füßen 6 und einem Klemmenkasten 7 versehen. Die Welle 8 des Läufers ist stirnseitig in Lagerschilden 9 gelagert. Mit 10 ist die Antriebsseite und mit 11 die Nicht-Antriebsseite der Ma­ schine bezeichnet.A closed electric machine 1 shown in Fig. 1 comprises a rotor and a stator core 2 and 3, which are separated by an air gap 4. The stator core 3 is from a machine housing 5 to give. The machine housing 5 is provided with feet 6 and a terminal box 7 . The shaft 8 of the rotor is supported on the end face in end shields 9 . With 10 the drive side and 11 the non-drive side of the machine is designated.

Auf beiden Stirnseiten des Läuferblechpaketes 2 sind In­ nenlüfter 12 angeordnet. Die Innenlüfter 12 sitzen fest auf der Läuferwelle 8 und sind als Radiallüfter mit einer Tragscheibe 13 und einer Deckscheibe 14 ausgeführt, zwi­ schen denen Lüfterflügel 15 angeordnet sind.On both end faces of the rotor laminated core 2 , internal fans 12 are arranged. The internal fans 12 are firmly seated on the rotor shaft 8 and are designed as radial fans with a support plate 13 and a cover plate 14 , between which fan blades 15 are arranged.

Der Aufbau der Innenlüfter 12 ist im einzelnen der Ansicht und den Schnitten in den Fig. 2 bis 4 zu entnehmen. In Umfangsrichtung sind die Innenlüfter 12 in aufeinanderfol­ genden Abschnitten 24 und 25 unterschiedlich ausgebildet.The structure of the internal fan 12 can be seen in detail from the view and the sections in FIGS . 2 to 4. In the circumferential direction, the internal fans 12 are formed differently in successive sections 24 and 25 .

So weisen die Innenlüfter 12 in dem einen Abschnitt 24, wie aus Fig. 3 erkennbar, eine axiale Eintrittsöffnung 16 auf, die mit einem Förderkanal 17 verbunden ist, der ra­ dial in eine Luftaustrittsöffnung 18 mündet.Thus, the internal fans 12 in one section 24 , as can be seen in FIG. 3, have an axial inlet opening 16 which is connected to a delivery channel 17 which opens into an air outlet opening 18 .

In dem anderen Abschnitt 25 ist, wie Fig. 4 zeigt, ein ge­ schlossener, den Innenlüfter 12 axial vollständig durch­ stoßender Rückführungskanal 19 ausgebildet, der das durch­ strömende Kühlmedium vollständig von der Förderwirkung des Innenlüfters 12 entkoppelt. Auf der, dem Läuferblechpaket 2 abgewandten Seite, endet jeder Rückführungskanal 19 mit einer Einlaßöffnung 20. In the other section 25 , as shown in FIG. 4, a closed, the inner fan 12 is formed completely axially by abutting return duct 19 , which completely decouples the cooling medium flowing from the conveying action of the inner fan 12 . On the side facing away from the rotor laminated core 2 , each return duct 19 ends with an inlet opening 20 .

Die in den Fig. 3 und 4 im Schnitt dargestellten Ab­ schnitte 24 und 25 des Innenlüfters 12 wechseln einander über den Umfang des Innenlüfters 12 ab. In der Draufsicht auf die Tragscheibe 13 nach Fig. 2 sind daher nur die Ein­ laßöffnungen 20 der die anderen Abschnitte 25 durchdringen­ den Rückführungskanäle 19 zu erkennen.The Ab shown in section in Figs. 3 and 4, sections 24 and 25 of the inner fan 12 alternate with each other over the circumference of the interior fan 12 from. In the plan view of the support plate 13 of FIG. 2, therefore, only the A openings 20 of the other sections 25 penetrate the return channels 19 can be seen.

Im Läuferblechpaket 2 sind Läuferkühlkanäle 22 ausgebil­ det, die sich über die volle axiale Länge des Läuferblech­ paketes 2 erstrecken und damit an dessen Stirnseiten mün­ den. Der umfangsmäßige Abstand der Läuferkühlkanäle 22 und der umfangsmäßige Abstand der Abschnitte 24 und 25 der In­ nenlüfter 12 sind aufeinander abgestimmt. Die Innenlüfter 12 sind auf beiden Läuferstirnseiten der Maschine 1 iden­ tisch ausgeführt, wobei die beiden Innenlüfter 12 gegenein­ ander um die Größe des zwischen zwei Läuferkühlkanalmündun­ gen befindlichen Bogenabstandes gegeneinander verdreht an der jeweiligen Stirnseite angeordnet sind. Dadurch kommen die sich auf der einen Läuferstirnseite mit den Eintritts­ öffnungen 16 des betreffenden Innenlüfters 12 deckenden Läuferkühlkanäle 22 auf der anderen Läuferstirnseite mit den Rückführungskanälen 19 des anderen Innenlüfters 12 zur Deckung und umgekehrt.In the rotor core 2 , rotor cooling channels 22 are ausgebil det, which extend over the full axial length of the rotor core package 2 and thus mün at the end faces. The circumferential distance of the rotor cooling channels 22 and the circumferential distance of the sections 24 and 25 of the inner fan 12 are coordinated. The internal fans 12 are designed identically on both rotor end faces of the machine 1 , the two internal fans 12 being arranged against one another in relation to one another by the size of the arc spacing between two rotor cooling channel mouths located on the respective end face. As a result, the rotor cooling ducts 22 covering the one rotor end face with the inlet openings 16 of the inner fan 12 in question cover the other rotor end face with the return ducts 19 of the other inner fan 12 and vice versa.

Die Belüftung der in Fig. 1 gezeigten Maschine 1 geschieht wie folgt: Aufgrund der Förderwirkung des beispielsweise der Nicht-Antriebsseite 11 benachbarten Innenlüfters 12 wird auf der Antriebsseite 10 Kühlluft in die sich mit den Rückführungskanälen 19 des auf der Antriebsseite 10 befind­ lichen Innenlüfters 12 deckenden Läuferkühlkanäle 22, wie durch Richtungspfeile 21 angedeutet, eingesaugt. Die Kühl­ luft durchströmt die entsprechenden Läuferkühlkanäle 22 und gelangt dann über die Eintrittsöffnungen 16 des auf der Nicht-Antriebsseite 11 angeordneten Innenlüfters 12, dessen Förderkanäle 17 und dessen Luftaustrittsöffnungen 18 in den Wickelkopfraum 23 dieser Maschinenseite. An die­ ser Stelle findet eine intensive Wärmeabgabe an das von außen gekühlte Lagerschild 9 und das Gehäuse 5 statt. Durch in der Zeichnung nicht dargestellte im oder am La­ gerschild 9 angeordnete zusätzliche Kühlelemente kann die Wärmeabgabe weit gesteigert werden. . The vent of the machine 1 shown in Figure 1 is as follows: Due to the conveying action of the example of the non-drive side 11 adjacent internal fan 12 is 10 cooling air conterminous on the drive side in the with the recirculation channels 19 of the drive side 10 befind union inner fan 12 Rotor cooling ducts 22 , as indicated by directional arrows 21 , are sucked in. The cooling air flows through the corresponding rotor cooling channels 22 and then passes through the inlet openings 16 of the internal fan 12 arranged on the non-drive side 11 , its conveying channels 17 and its air outlet openings 18 into the winding head space 23 of this machine side. At this point there is an intense heat emission to the externally cooled bearing plate 9 and the housing 5 . By not shown in the drawing arranged in or on La gerschild 9 additional cooling elements, the heat output can be increased significantly.

Die derart rückgekühlte Kühlluft wird aufgrund der Förder­ wirkung des der Antriebsseite 10 benachbarten Innenlüfters 12 über die Rückführungskanäle 19 des der Nicht-Antriebs­ seite 11 benachbarten Innenlüfters 12 in die entsprechen­ den Läuferkühlkanäle 22 gesaugt. Die Kühlluft durchströmt nun die entsprechenden Läuferkühlkanäle 22 von der Nicht- Antriebsseite 11 zur Antriebsseite 10 und tritt dort über die Luftaustrittsöffnungen 18 des antriebsseitigen Innen­ lüfters 12 in den Wickelkopfraum 23 dieser Maschinenseite. Diese Rückführung der Kühlluft ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Benachbarte Läuferkühlkanäle 22 werden somit in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Durch den be­ schriebenen Kühlluftaustausch zwischen der Antriebsseite 10 und der Nicht-Antriebsseite 11 ist ein wirksamer Tempe­ raturausgleich zwischen beiden Maschinenseiten 10 und 11 geschaffen und die Entwärmung der elektrischen Maschine 1 deutlich verbessert.The back-cooled cooling air is sucked due to the promotional effect of the drive side 10 adjacent internal fan 12 via the return channels 19 of the non-drive side 11 adjacent internal fan 12 in the corresponding rotor cooling channels 22 . The cooling air now flows through the corresponding rotor cooling ducts 22 from the non-drive side 11 to the drive side 10 and enters there via the air outlet openings 18 of the drive-side interior fan 12 into the winding head space 23 of this machine side. This return of the cooling air is not shown in the drawing. Adjacent rotor cooling ducts 22 are thus flowed through in the opposite direction. By the described cooling air exchange between the drive side 10 and the non-drive side 11 , an effective temperature compensation between the two machine sides 10 and 11 is created and the cooling of the electrical machine 1 is significantly improved.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines gemäß Anspruch 19 ausge­ bildeten Läufers der Maschine 1. Die Läuferwelle 8 ist mit Radialstegen 26 versehen, auf denen das die Läuferwelle 8 umschließende Läuferblechpaket 2 aufliegt. Durch die Ra­ dialstege 26 sowie die Läuferwelle 8 und das Läuferblech­ paket 2 werden Läuferkühlkanäle 22 ausgebildet. Eine Durch­ strömung der Läuferkühlkanäle 22 in beide axiale Richtun­ gen wird dadurch bewirkt, daß an mindestens einer Stirnsei­ te der Läuferwelle 8 ein erfindungsgemäß ausgestalteter In­ nenlüfter 12 in der beschriebenen Weise vorgesehen ist. Fig. 5 shows the cross section of a rotor according to claim 19 are formed of the engine 1. The rotor shaft 8 is provided with radial webs 26 on which the rotor laminated core 2 surrounding the rotor shaft 8 rests. Through the Ra dialstege 26 and the rotor shaft 8 and the rotor plate package 2 rotor cooling channels 22 are formed. A flow of the rotor cooling ducts 22 in both axial directions is effected in that an inventive fan 12 is provided in the manner described on at least one front side of the rotor shaft 8 .

Claims (19)

1. Geschlossene elektrische Maschine (1), bei der auf bei­ den Stirnseiten ihres Läufers jeweils ein Innenlüfter (12) auf der Läuferwelle (8) der elektrischen Maschine (1) an­ geordnet ist und im Läuferblechpaket (2) sich über dessen volle axiale Länge erstreckende Läuferkühlkanäle (22) vor­ gesehen sind, wobei die von dem Innenlüfter (12) auf das in diesen Läuferkühlkanälen (22) befindliche Kühlmedium ausgeübte Förderwirkung auf der einen Läuferstirnseite für einen Teil der Läuferkühlkanäle (22) in der einen Förder­ richtung und auf der anderen Läuferstirnseite für einen anderen Teil der Läuferkühlkanäle (22) in der anderen Förderrichtung zumindest reduziert ist.1. Closed electrical machine ( 1 ), in which on the end faces of each rotor an internal fan ( 12 ) on the rotor shaft ( 8 ) of the electrical machine ( 1 ) is arranged and in the rotor core ( 2 ) over its full axial length Extending rotor cooling channels ( 22 ) are seen before, the conveying effect exerted by the internal fan ( 12 ) on the cooling medium located in these rotor cooling channels ( 22 ) on one rotor end face for part of the rotor cooling channels ( 22 ) in one conveying direction and on the other Rotor face for another part of the rotor cooling channels ( 22 ) in the other conveying direction is at least reduced. 2. Geschlossene elektrische Maschine (1), bei der auf ei­ ner Stirnseite ihres Läufers ein Innenlüfter (12) auf der Läuferwelle (8) der elektrischen Maschine (1) angeordnet ist und im Läuferblechpaket (2) sich über dessen volle axiale Länge erstreckende Läuferkühlkanäle (22) vorgese­ hen sind, wobei nur ein Teil der Läuferkühlkanäle (22) mit der Ansaugseite des Innenlüfters (12) in Saugverbindung steht.2. Closed electrical machine ( 1 ), in which an internal fan ( 12 ) is arranged on the rotor shaft ( 8 ) of the electrical machine ( 1 ) on the end face of its rotor and in the rotor core ( 2 ) extending across its full axial length rotor cooling channels ( 22 ) are provided, only a part of the rotor cooling ducts ( 22 ) being in suction connection with the suction side of the internal fan ( 12 ). 3. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Innenlüfter (12) als Radiallüfter aus­ geführt sind.3. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 1 or 2, in which the internal fans ( 12 ) are designed as radial fans. 4. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Abdeck­ vorrichtung vorgesehen ist, durch die eine vorgebbare An­ zahl von Mündungen der Läuferkühlkanäle (22) gegenüber der Ansaugöffnung des jeweiligen Innenlüfters (12) so abgedeckt ist, daß die Förderwirkung des betreffenden Innenlüfters (12) an dieser Stelle zumindest reduziert ist. 4. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which a covering device is provided by which a predeterminable number of openings of the rotor cooling ducts ( 22 ) is covered relative to the suction opening of the respective internal fan ( 12 ), that the conveying effect of the internal fan ( 12 ) in question is at least reduced at this point. 5. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens ein Innenlüfter (12) vorgesehen ist, dessen Förderrichtung unabhängig von dessen Drehrichtung ist.5. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which at least one internal fan ( 12 ) is provided, the conveying direction of which is independent of the direction of rotation. 6. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorgehenden Ansprüche, bei der das Maschinen­ gehäuse (5) und/oder das Ständerblechpaket (3) ohne Kühl­ kanäle ausgeführt sind.6. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which the machine housing ( 5 ) and / or the stator core ( 3 ) are designed without cooling channels. 7. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der auf minde­ stens einer Maschinenseite (10 oder 11) Kühlelemente in den Kühlkreislauf eingebracht sind.7. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which cooling elements are introduced into the cooling circuit on at least one machine side ( 10 or 11 ). 8. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 7, bei der die Kühlelemente in Bohrungen mindestens eines der Lagerschilde (9) gehaltert sind.8. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 7, wherein the cooling elements are held in bores of at least one of the end shields ( 9 ). 9. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 7 und/oder 8, bei der die Kühlelemente zumindest teilweise sowohl eine Außen- als auch eine Innenverrippung aufweisen.9. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 7 and / or 8, in which the cooling elements at least partially have both an outer and an inner ribbing. 10. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der auf minde­ stens einer Läuferstirnseite jede zweite Mündung der Läu­ ferkühlkanäle (22) mittels eines Leitungskanals mit der Ansaugöffnung des jeweiligen Innenlüfters (12) verbunden ist, wobei jeder Läuferkühlkanal (22) jeweils nur auf ei­ ner Läuferstirnseite mit dem betreffenden Innenlüfter (12) verbunden ist und die nicht mit der Ansaugöffnung verbun­ denen Mündungen vollständig von der Förderwirkung des be­ treffenden Innenlüfters (12) abgekoppelt sind. 10. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which on at least at least one rotor end every second mouth of the rotor cooling channels ( 22 ) is connected by means of a conduit to the suction opening of the respective internal fan ( 12 ), each rotor cooling channel ( 22 ) is only connected on one end of the rotor to the relevant internal fan ( 12 ) and the ports which are not connected to the intake opening are completely uncoupled from the conveying action of the internal fan ( 12 ) concerned. 11. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 10, bei der die ringförmigen Ansaugöffnungen der sich un­ mittelbar an das Läuferblechpaket (2) stirnseitigen an­ schließenden Innenlüfters (12) in Form eines Wellbleches ausgeführt sind, dessen Wellengröße entsprechend der Durch­ messergröße der Mündungsöffnungen der Läuferkühlkanäle (22) und deren Bogenabstand bemessen ist.11. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 10, in which the annular suction openings which are un indirect to the rotor laminated core ( 2 ) at the front to closing internal fans ( 12 ) are designed in the form of a corrugated sheet, the wave size of which corresponds to the diameter of the orifices Rotor cooling channels ( 22 ) and their arc distance is dimensioned. 12. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 10, bei der die betreffenden Läuferkühlkanäle (22) mittels geschlossener Leitungskanäle mit der Ansaugöffnung des ent­ sprechenden Innenlüfters (12) verbunden sind und die Innen­ lüfter (12) auf beiden Läuferstirnseiten gegenüber diesen axial beabstandet sind.12. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 10, in which the relevant rotor cooling ducts ( 22 ) are connected by means of closed line ducts to the suction opening of the corresponding internal fan ( 12 ) and the inner fans ( 12 ) are axially spaced on both rotor end faces from these . 13. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß Anspruch 12, bei der die geschlossenen Leitungskanäle durch ent­ sprechend geformte Leitbleche ausgebildet sind.13. Closed electrical machine ( 1 ) according to claim 12, in which the closed conduit channels are formed by accordingly shaped baffles. 14. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der auf minde­ stens einer Läuferstirnseite jede zweite Mündung der Läu­ ferkühlkanäle (22) mit einem geschlossenen Rückführungska­ nal (19) verbunden ist, der axial durch den jeweiligen un­ mittelbar am Läuferblechpaket (2) angeordneten Innenlüfter (12) hindurchgeführt ist, wobei jeder Läuferkühlkanal (22) nur auf einer Läuferstirnseite mit einem Rückführungskanal (19) verbunden ist.14. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which on at least at least one rotor end every second mouth of the rotor cooling channels ( 22 ) is connected to a closed return channel ( 19 ) which is axially through the respective un indirect internal fan ( 12 ) arranged on the rotor laminated core ( 2 ) is passed through, each rotor cooling duct ( 22 ) being connected to a return duct ( 19 ) only on one end of the rotor. 15. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß einer der Ansprüche 10, 11 und 14, bei der auf beiden Stirnseiten des Läuferblechpakets (2) Innenlüfter (12) vorgesehen sind, die gegeneinander um die Größe eines zwischen zwei Läufer­ kühlkanalmündungen bestehenden Bogenabstandes gegeneinan­ der verdreht angeordnet sind. 15. Closed electrical machine ( 1 ) according to one of claims 10, 11 and 14, in which on both end faces of the rotor laminated core ( 2 ) internal fans ( 12 ) are provided, which are rotated against each other by the size of an arc gap between two runners existing arch distance are arranged. 16. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der die auf bei­ den Läuferstirnseiten befindlichen Innenlüfter (12) iden­ tisch ausgebildet sind.16. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which the internal fans ( 12 ) located on the rotor end faces are identical. 17. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Läufer­ kühlkanäle (22) im Läuferblechpaket (2) in der Nähe der Läuferwelle (8) angeordnet sind.17. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which the rotor cooling channels ( 22 ) are arranged in the rotor core ( 2 ) in the vicinity of the rotor shaft ( 8 ). 18. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Gesamt­ querschnitt der jeweils in der einen Richtung durchström­ ten Läuferkühlkanäle (22) dem Gesamtquerschnitt der jeweils in der anderen Richtung durchströmten Läuferkühlkanäle (22) entspricht.18. Closed electrical machine (1) more of the preceding claims, wherein the total cross section of each flow passage in the one direction th rotor cooling channels (22) corresponds to according to one or the total cross section of each flow-through in the other direction runner cooling channels (22). 19. Geschlossene elektrische Maschine (1) gemäß eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Läufer­ welle (8) an ihrem Umfang mit Radialstegen (26) versehen ist, auf denen das Läuferblechpaket (2) aufliegt.19. Closed electrical machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, in which the rotor shaft ( 8 ) is provided on its circumference with radial webs ( 26 ) on which the rotor laminated core ( 2 ) rests.
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