DE556173C - Einrichtung zur Belueftung von Elektromotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
8. AUGUST 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 556173 KLASSE 21di GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. September 1929 ab

Elektromotoren müssen, wenn ihre äußeren Abmessungen nicht zu groß werden sollen, durch Ventilatoren belüftet werden, um eine kräftige Abführung der Verlustwärme zu erreichen. Vielfach werden zu dem Zweck auf der Motorwelle sitzende Lüfter verwendet, die jedoch erst dann zur vollen Wirkung kommen, wenn der Motor mit der Nenndrehzahl läuft. Dient nun der Motor zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit schweremAnlauf und langer Anlaufzeit, so kann die durch den hohen Anlaufstrom entstehende starke Stromwärme durch die auf der Motorwelle sitzenden Lüfter nicht in genügendem Maße abgeführt werden, da diese bei der geringen, während der Anlaufzeit herrschenden Drehzahl keinen genügend starken Luftstrom erzeugen können. Normale Kurzschlußläufermotoren können also wegen ihres hohen Anlaufstromes für derartig schwierige Anlaufverhältnisse keine Verwendung finden.

Man hat bereits vorgeschlagen, den Lüfter durch ein Stirnradgetriebe mit der Motorwelle zu kuppeln. Eine derartige Einrichtung hat aber den Nachteil, daß der Lüfter bei geringen Drehzahlen des Motors ebenfalls mit verhältnismäßig geringer Drehzahl umläuft. Es ist auch bekannt, den Lüfter auf der Motorwelle drehbar zu lagern und von einem besonderen Motor anzutreiben, so daß die Drehzahl des Lüfters unabhängig von der Drehzahl des zu kühlenden Motors wird.

Da hierbei ein besonderer Antriebsmotor für den Lüfter erforderlich ist, so ist eine derartige Kühleinrichtung umständlich und teuer und kann auch nur zur Kühlung größerer elektrischer Maschinen Anwendung finden. Ferner hat man bei Regelmotoren vorgeschlagen, innerhalb eines größeren Regelbereiches eine annähernd gleichbleibende Kühlung dadurch zu erzielen, daß die Flügel des Lüfters durch einen Fliehkraftregler verstellt werden. Mit einem derartigen Lüfter kann aber bei geringen Motordrehzahlen keine genügende Kühlung erreicht werden, so daß dieser bekannte Lüfter für Kurzschlußläufermotoren mit Vollastanlauf, die eine große Anlaufzeit haben, nicht brauchbar ist, da hierdurch eine unzulässige Erwärmung des Motors durch den hohen Anlaufstrom nicht verhin- ^₀ dert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird auch bei geringen Motordrehzahlen eine genügend starke Kühlung dadurch erzielt, daß ein Fliehkraftregler über eine Reibungskupplung auf das Getriebe und den mit diesem verbundenen Lüfter in der Weise einwirkt, daß der Lüfter bei geringer Motordrehzahl eine höhere Drehzahl als der Motor einnimmt und bei der Nenndrehzahl des Motors eine annähernd gleiche Drehzahl wie dieser hat. Infolge der bei geringer Motordrehzahl erzielten Steigerung der Lüfterdrehzahl kann besonders beim Anlassen die durch den hohen Anlauf-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hans Zürn in Berlin.

strom hervorgerufene Wärme gut abgeführt werden, so daß auch für Vollastanlauf und größere Anlaufzeiten die Verwendung von Kurzschlußläufermotoren ohne weiteres ermöglicht wird. Zweckmäßig wird hierbei ein stufenlos regelbares Getriebe vorgesehen, das in den Motor eingebaut, an diesem angebaut oder sich auch neben dem Motor befinden kann.

ίο In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Welle Ii des Kurzschlußläufermotors io ist an der der Antriebsseite abgewendeten Seite in einem Lagerschild 12 gelagert und an ihrem Ende als Flansch 13 ausgebildet. An diesem Flansch 13 greift ein Wälzgetriebe 14 an sich bekannter Art an, das aus Rollen 15 besteht, die in denFlanschi3 eingreifen. DieRolleni5 sind von einer mit einer Außen- und Innenverzahnung versehenen Planetenscheibe 16 umschlossen, die sich gegen die auf einem Ring 17 gelagerten Rollen 18 abstützt. Die Planetenscheibe 16 wälzt sich auf einem Exzenter 19 ab, der auf der den Lüfter 21 tragenden Welle 20 gelagert ist. Durch Drehung des auf der Motorwelle 11 sitzenden Flansches 13 erhält die Welle 20 je nach dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes eine höhere Drehzahl, vorausgesetzt, daß der die Rollen 18 tragende Ring 17 im Raum stillsteht. Die Welle 20 ist in einem mit dem Ständergehäuse des Motors befestigten Lagerschild 22 gelagert, während der Lüfter 21 von einer Schutzhaube 23 verkleidet ist, deren äußerer Rand 24 einen gewissen Abstand von der Oberfläche des Motorgehäuses hat und die dem von dem Lüfter 21 angesaugten Luftstrom eine längs der Oberfläche des Motorgehäuses verlaufende Richtung erteilt.

Die Lüfterwelle 20 erhält nur dann eine höhere Drehzahl als die Welle 11, wenn der die Planetenscheibe 16 des Getriebes tragende Ring 17 im Raum stillsteht. Läßt man nun den Ring mehr oder weniger gleiten, so wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebes stufenlos verringert, wobei sich die Drehzahl der Welle 20 der der Motorwelle 11 nähert. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes muß so geregelt werden, daß der Lüfter bei niedriger Motordrehzahl eine hohe Geschwindigkeit erhält, während bei der normalen Betriebsdrehzahl des Motors der Lüfter keine höhere Drehzahl als die des Motors zu haben braucht. Der Ring 17 muß daher bei niedrigen Motordrehzahlen festgehalten werden, während er sich bei den normalen Motordrehzahlen frei drehen muß, damit dieLüfter- \velle20 die gleiche Drehzahl wie die Motorwelle 11 erhält. Zu diesem Zweck sind auf der Motorwelle 11 Fliehgewichte 25-mittels des gelenkig miteinander verbundenen Gestänges 26 radial beweglich befestigt, die eine auf der Motorwelle 11 sitzende Scheibe 27 beim Ausschwingen axial nach links verschieben. Die Scheibe 27 ist an der dem Getriebe 14 zugewendeten Seite als Bremsfläche 28 ausgebildet, die sich gegen eine entsprechende Fläche des das Getriebe tragenden Ringes legt. An ihrem äußeren Rand ist die Scheibe 27 mit Ansätzen 29 versehen, die in eine in axialer Richtung verlaufende Führungsnut 30 des Lagerschildes 12 eingreifen und eine Verdrehung der Scheibe 27 verhindern. Auf der dem Getriebe 14 abgewendeten Seite ist die Scheibe 27 mit in axialer Richtung liegenden Federn 31 versehen, die sich gegen das Lagerschild 12 abstützen und die Scheibe gegen die Bremsfläche des Getrieberinges 17 anpressen. Steigt die Drehzahl des Motors an und wird die auf die Fliehgewichte 25 wirkende Fliehkraft größer als die Kraft der Federn 31, so wird die Bremsscheibe z>j entgegen der Kraft der Feder 31 allmählich nach links gezogen, so daß der das .Getriebe umschließende Ring 17 sich drehen kann und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes hierdurch allmählich verringert wird, bis bei völlig freier Drehung des Ringes 17 die den Lüfter 21 tragende Welle 20 die gleiche Drehzahl hat wie die Motorwelle 11.

An Stelle des dargestellten Planetenwälzgetriebes kann auch ein anderes stufenlos regelbares Getriebe, beispielsweise ein Reibrad oder Kettengetriebe oder in besonderen Fällen auch ein Flüssigkeitsgetriebe, verwendet werden. In manchen Fällen, besonders wenn es sich um Elektromotoren mit geringen Drehzahlen handelt, kann an Stelle des _1Oo regelbaren Getriebes auch eines mit festen Übersetzungsverhältnissen vorgesehen werden, das der Lüfterwelle dauernd eine größere Drehzahl erteilt als die der Motorwelle. Das hierzu verwendete Getriebe kann zweckmäßig ebenfalls ein Wälzgetriebe sein, das den Vorteil hat, daß die treibende und getriebene Welle gleichachsig zueinander liegen und außerdem den Vorteil eines geringen Raumbedarfs hat. Die Erfindung ist besonders no vorteilhaft zum Belüften von Drehstromkurzschlußläufermotoren, sie kann aber auch für Elektromotoren jeder Art, beispielsweise auch für Gleich- oder Wechselstrommotoren, Verwendung finden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRtTCHE:

   i. Einrichtung zur Belüftung von Elektromotoren mittels eines durch ein Getriebe mit der Motorwelle gekuppelten Lüfters, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fliehkraftregler über eine Reibungskupp-

   lung auf das Getriebe und den mit diesem verbundenen Lüfter in der Weise einwirkt, daß der Lüfter bei geringer Motordrehzahl eine höhere Drehzahl als der Motor einnimmt und bei der Nenndrehzahl des Motors eine annähernd gleiche Drehzahl wie dieser hat.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Wälzgetriebe ist, dessen die Getriebeteile tragender Teil in Abhängigkeit von der Drehzahl der Motorwelle bewegbar ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der treibende Teil des Getriebes ein Ring ist, der bei niedrigen Drehzahlen festgebremst ist, während der Bremsdruck bei höheren Motordrehzahlen allmählich verringert wird, wodurch der Ring eine Drehung erhält.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle Fliehgewichte angeordnet sind, die gegen die Kraft einer Feder eine auf den Getriebering wirkende Bremse steuern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen