DE542274C - Kuehleinrichtung fuer gekapselte, ortsfeste elektrische Maschinen mit Oberflaechenkuehlung durch einen ausserhalb der Lagerschilde auf der Maschinenwelle sitzenden Luefter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. JANUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 542274 KLASSE 21 di GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom Ϊ8. Mai 1929 ab

Bei geschlossenen Motoren mit Oberflächenkühlung ist der Lüfter bekanntlich außerhalb des Motorinnern angeordnet und bläst die Kühlluft frei über die Oberfläche des Motors, ohne daß zur Führung der Luft besondere Einrichtungen, wie ein zweiter Mantel o. dgl., vorgesehen sind. Durch eine derartige Ausbildung des Motors wird zwar in der Nähe des Lüfters eine gute Kühlung der Oberfläche erzielt, jedoch ist eine gute Kühlung der von dem Lüfter weiter entfernt liegenden Stellen des Motors in Frage gestellt, da die Luft eine um so größere Streuung erfährt, je weiter sie sich vom Lüfter entfernt. Diese für die Kühlungschädliche Streuung der Luft wird noch durch vorstehende Gehäuseteile, wie Klemmenkästen o. dgl., besonders begünstigt, so daß die dahinterliegenden Teile des Motors nicht mehr von der Kühlluft bestrichen werden können. Durch Verwendung eines größeren Lüfters könnte zwar der kühlende Luftstrom verstärkt und hierdurch eine wesentliche Abfuhr der Verlustwärme erreicht werden, jedoch würde hierdurch der Wirkungsgrad des Motors infolge des großen Leistungsbedarfes des Lüfters verringert werden.

Die Erfindung betrifft nun eine Kühleinrichtung für gekapselte, ortsfeste elektrische Maschinen, die durch einen außerhalb der Lagerschilde auf der Maschinenwelle sitzenden, von einer Haube umschlossenen Lüfter eine Oberflächenkühlung erhält, und zwar soll hierbei durch eine besondere Ausbildung des Maschinengehäuses erreicht werden, daß die Streuung der Kühlluft verringert und eine wesentlich bessere Abfuhr der Wärme ermöglicht wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Gehäuseteile, die in dem die Oberfläche des Maschinengehäuses bestreichenden Kühlluftstrom liegen, stromlinienförmig ausgebildet werden. Durch Verwendung der Stromlinienform wird der kühlende Luftstrom wenig abgelenkt und bestreicht die Oberfläche des Maschinengehäuses an nahezu allen Stellen gleichmäßig, so daß die in der elektrischen Maschine entwickelte Wärme gut abgeführt werden kann.

Die stromlinienförmige Ausbildung des Gehäuses ist zwar an sich bekannt, z. B. bei den für Flugzeuge verwendeten, dem Flugwind ausgesetzten elektrischen Maschinen, jedoch haben derartige Maschinen gänzlich andere Betriebsbedingungen als ortsfest aufgestellte Elektromotoren. Bei den für Wind-

'■■·) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hans Zürn in Berlin.

kraftanlagen verwendeten, auf einem Mast oder Turm drehbar angeordneten elektrischen Maschinen ist es ferner bekannt, das Maschinengehäuse samt Vorgelege usw. mit einem stromlinienförmig ausgebildeten Mantel zu umschließen. Dieser Mantel schließt mit dem Maschinengehäuse Lufträume ein, die einen Wärmeübergang von den aktiven Teilen der Maschine an den Außenmantel verhindern, ίο so daß dieser Mantel eine erhebliche Verschlechterung der Kühlung für die elektrische Maschine bedeutet. Auf den Gedanken, bei gekapselten, mit einer Oberflächenkühlung versehenen elektrischen Maschinen die Kühlung durch stromlinienförmige Ausbildung des Gehäuses zu verbessern, ist man bisher nicht gekommen.

In vielen Fällen ist es nicht nötig, daß das ganze Gehäuse stromlinienförmig ausgebildet ao wird, sondern es genügt, wenn nur die vorstehenden Gehäuseteile, wie Klemmenkästen, Tragösen o. dgl., stromlinienförmig ausgebildet werden, um hierdurch dem Luftstrom einen möglichst geringen Widerstand zu bieten. Die stromlinienförmige Ausbildung des Klemmenkastens oder der anderen vorstehenden Gehäuseteile würde nur in einer bestimmten, durch die Führung des Zuleitungskabels bedingten Lage zum Gehäuse die Strömungsverhältnisse der Kühlluft verbessern, während sie bei durch eine andere Leitungszuführung verursachten Versetzung um 90 oder i8o° nicht so vorteilhaft sein würde. Um auch in diesem Falle günstige Abkühlungsverhältnisse zu erzielen, können diese vorstehenden Teile, besonders aber der Klemmenkasten, halbkugel- oder kalottenförmig ausgebildet sein.

Durch eine Stromlinien- oder kalottenförmige Ausbildung der Klemmenkästen o. dgl. kann die Kühlluft auch die dahinterliegenden Teile des Gehäuses bestreichen. Bisher war es notwendig, zur Verbesserung der Abkühlungsverhältnisse die Klemmenkästen auf dem von dem Lüfter am weitesten entfernt liegenden Lagerschild anzuordnen, damit die Kühlluft das Motorgehäuse auf der ganzen Länge des Ständereisens gut bestreichen kann. Die Anordnung der Klemmenkästen auf dem Lagerschild erschwert aber den Zusammenbau des Motors ganz erheblich und ist daher unvorteilhaft. Durch die gemäß der Erfindung erfolgte Ausbildung der Klemmenkästen ist es nicht nötig, die Klemmenkästen an den Lagerschilden anzuordnen, da auch bei unveränderter Lage der Klemmenkästen noch eine völlig genügende Kühlung der dahinterliegenden Gehäuseteile ermöglicht wird.

Es kann auch das ganze Gehäuse des Motors stromlinienförmig ausgebildet sein, wodurch Luftwirbelungen vermieden werden und dem Luftstrom der geringste Widerstand geboten wird. Durch diese Form des Motors wird erreicht, daß sich der Luftstrom auf der ganzen Länge des Motors eng an dessen Oberfläche anschmiegt und die Wärme gut abführen kann. Der Lüfter kann gegenüber der üblichen Ausbildung der Motoren für eine geringere Leistung bemessen sein, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Motors verbessert wird. Auch wird etwa auf der Motoroberfläche abgesetzter Staub durch den starken Luftstrom weggeblasen werden. Die stromlinienförmige Ausbildung des Motors läßt sich besonders gut bei Schleifring- bzw. Kommutatormaschinen verwirklichen, weil die Schleifringe bzw. der Kommutator meistens geringeren Durchmesser haben als der übrige elektrische Teil des Motors.

In den Abb. 1 bis 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Ansicht dargestellt. Abb, 1 zeigt einen Elektromotor, dessen Gehäuse π in an sich bekannter Weise mittels des außerhalb des Gehäuses liegenden, von einer Haube 12 verdeckten Lüfters 13 an seiner Oberfläche gekühlt wird. Der Klemmenkasten 14 des Motors ist hierbei gemäß der Erfindung stromlinienförmig ausgebildet, so daß der hinter dem Klemmenkasten liegende Teil des Motorgehäuses von go dem kühlenden Luftstrom bestrichen werden kann, während dies bei der üblichen Ausbildung des Klemmenkastens nicht möglich ist.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Klemmenkasten 14 kalottenförmig ausgebildet, während die übrige Form des Motors die gleiche ist wie bei Abb. i.

Abb. 3 zeigt einen Elektromotor, dessen ganzes Gehäuse stromlinienförmig ausgebildet ist. Wie ersichtlich, verläuft das bürstenseitige Lagerschild 15 spitz zu, während das Ständergehäuse 16 sich ebenfalls von dem von der Schutzkappe 12 umschlossenen Lüfter 13 ab verjüngt, so daß das ganze Gehäuse des Motors stromlinienförmig ausgebildet ist.

Wird an Stelle des üblichen Lüfters ein Beetz- oder ein anderer Lüfter mit günstigen Betriebseigenschaften verwendet, so wird der Wirkungsgrad des gemäß der Erfindung mit einer nach aerodynamischen Gesichtspunkten bestimmten Gehäuseform versehenen Motors gegenüber den üblichen Ausführungen wesentlich verbessert.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Kühleinrichtung für gekapselte, ortsfeste elektrische Maschinen mit Oberflächenkühlung durch einen außerhalb der Lagerschilde auf der Maschinenwelle sitzenden, von einer Haube umschlossenen

   Lüfter, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile, die in dem die Oberfläche des Maschinengehäuses bestreichenden Kühlluftstrom liegen, stromlinienförmig ausgebildet sind.
2. 2. Kühleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur die vorstehenden Gehäuseteile der elektrischen Maschine stromlinienförmig oder kalottenförmig ausgebildet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen