DE6610655U - Innengekuehlter elektromotor. - Google Patents

Description

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3480 L/fr

31, Oktober 19 74

Loher & Söhne GmbH, Ruhstorf /Rott Ϊ

'Innengekühlter Elektromotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen innengekühlten Elektromotor mit beidseitiger Saugbelüftung, bei welchem der Kühlluftstrom ohne radiale Kühlluftkariäle geführt ist.

Innengekühlte Elektromotoren in den Schutzarten P 11 bis P 22 nach DIN 40 050 besitzen für kleinere und mittlere Leistungen einen auf der Antriebs- oder Nebenseite eingeordneten Radiallüfter. Dieser Radiallüfter saugt normal die Kühlluft über die Wickelköpfe der Stänäerwicklung und einen dazu im Querschnitt angepaßten, gleichmäßig über den ganzen Umfang des Ständerblech-

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paketes verlaufenden mantelförmigen Kanal sowie durch axial verlaufende Kühlbohrungen des Läuferblechpaketes an und drückt sie durch die Ausblasöffnung des jeweilig zugeordneten Lagerschildes. Dabei kann durch Einbau von Luftleitblechen im Ständer- oder Läuferteil | die jeweilige Kühlluftmenge und die vom Durchtritts- ] querschnitt abhängige Luftgeschwindigkeit in bestimm- j ten Grenzen variiert werden. Um die erforderliche Kühl- * luftmenge und Luftgeschwindigkeit zu erzielen, ist es in den meisten Fällen erforderlich, den Außendurch- ] messer des Lüfters so groß wie den Außendurchmesser i der Wicklung oder des Ständerblechpaketes zu wählen. \ 'dadurch wird die axiale Länge des Motorgehäuses und auch die Lage des aktiven Teiles des Motoxs im Bezug auf die senkrechte Mittelachse des Motors beeinflußt. Heben einer Verminderung der Geräuschbildung bringt die doppelseitige Belüftung kleinerer innengekühlter Elektromotoren Vorteile im Bezug auf die gleichmäßige Beaufschlagung beider Wickelköpfe der Ständerwicklung mit Kühlluft. Weiterhin kann der äußere Durchmesser beider Lüfter so klein gewählt werden, daß sie im Inneren des Wickelkopfraumes angeordnet werden können. Dadurch kann die axiale Gesamtlänge des Motors verringert ; oder der aktive Aufwand an Blechpaketlänge vergrößert ■ werden.

Die Belüftungsart mit beidseitiger Belüftung wird bei größeren rotierenden elektrischen Maschinen in den Schutzarten P 12 bis P 22 vielfach angewendet. Durch radial angeordnete Kühlkanäle im Ständer- und Läuferblechpaket tritt eine zusätzliche Saug- und Druck-

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wirkung durch die durch die axialen Kühlöffnungen des Läufers geleitetet Kühlluft auf. Zudem kann der Durchtrittsquerschnitt für die axialen Kühlkanäle des Läufers dusch Verwendung vor« aufgeschweißten Stegen auf der Welle entsprechend groß gehalten werden. Bei kleineren innengekühlten Motoren sind die^axialen Kühlbohrungen im Läuferblechpaket meist mit kreisförmigem Querschnitt in die Läuferbleche eingestanzt. Anzahl und Größe dieser Kühlbohrungen hängt weitgehend von der Polzahl und magnetischen Ausnubstunt; des Blechpaketes ab.

Der Erfindung li«gt die Aufgabe zu Grunde, auch kleinere innengekühlte Elektromotoren mit einer doppelseitigen, wegen des gerino«n Durchmessers der Lüfter sehr geräuscharmen Belüftung !auszugestalten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Elektromotor der eingangs geschilderten Art darin, daß erfindungsgeniäß die das Läuferblechpaket zusammenhaltenden Druckscheiben als zusätzliche radiale Sauglüfter ausgebildet sind, indem die Druckscheiben in fortlaufender Folcre radial am Umfang gleichmäßig verteilt angegossene Bügel beziehungsweise öffnungen aufweisen die wechselseitig den jeweiligen Kühlbohrungen des Läuferblechpakets zugeordnet sind und daß über die öffnungen der beidseitigen Lagerschilde kalte Kühlluft unmittelbar durch die Kühlbohrungen des Läuferblechpaketes angesaugt und über die Stabringverbindungen des Läuferkäfigs an die Wickelköpfe der Ständerwicklung weitergeleitet wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Druckscheiben zugleich auch als Befestigungsnaben fiir die

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Radiallüfter der beidseitigen Belüftung ausgebildet,, indem sie auf der dem Läuferblechpaket entgegengesetzten Seite mindestens= 3 um 120° versetzte Angüsse aufweisen, auf welchen die Hauptlüfter befestigt sind, Dör entscheidende Vorteil gegenüber der sonst üblichen direkten Belüftung des Läufers besteht darin, daß von beiden Seiten her kälte Kühlluft unmittelbar durch die Kilhlbohrungen ;des Läuferblechpakets angesaugt und über die Stabringverbindungen des Läuferkäfigs an die Wickelköpfe der Ständerwicklung weitergeleitet wird. Dabei sind die Druckscheiben für das Läuferblechpaket so ctusgebildet, daß sie hinsichtlich ihres Lüftereffektes und hinsichtlich d^r Abdeckung der axialen Kühlbohrungen des Läuferblechpaketes jeweils die Hälfte der gesamten Kühlbohrungen des Läuferblechpaketes erfassen. Die Befestigungsart, v/ie sie Gegenstand der v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung ist, ermöglicht eine wesentliche Herabsetzung des Luftwiderstandes beim Ansaugen der Kühlluft durch den Lüfter, so daß auch die Förderleistung selbst entsprechend erhöht wird.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand aer Zeichnung in einer Ausführungsform beispielshaft erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt eines innengekühlten Drehstromaufzugmotors;

Figur 2 einen Schnitt durch den Läufer entlang der Linie B-M in Figur 3 und

Figur 3 einen Schnitt durch das Läuferblechpaket entlang der Linie A-M in Figur 1.

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Als Ausfi'-hrungsbeispiel ist ein innengekühlter Drehst roir.aufzugmotor mit zwei getrennten Wicklungen für Drehzahlverhältnisse von 1 : 4 bis 1 : 9 (4/16 4/36-polia) gewählt worden. Das auf der Welle aufgeschichtete Läuferblechpaket 1 wird durch zwei beispielsweise aus Grauguß bestehende Druckscheiben 2 unter einem besti~unten Preßdruck zusammengehalten= Das

Läuferblechpaket besitzt ausqestanzte, trapezförmige, zum Wellendurchmesser ausgerundete, axiale öffnungen 4 für den Durchtritt der Kühlluft. Die Läuferdruckscheibe 2 ist auf der Seite gegen das Läuferblechpaket als saugender Radiallüfter 5 ausgebildet. Die Öffnungen dieses Lüfters sind wechselseitig jeweiligen Kühlbohrungen 4 des Läuferblechpaketes 1 zugeordnet. Dadurch erhält der Läufer über die halbe Anzahl von Kühlöffnungen 4 die Kühlluft von der Antriebs- (Darstellung

j in Figur 2) und über die andere Hälfte der Kühlöffnun

gen von der Nichtantrieb5s"*ite (Darstellung in Figur 1). Die Läuferdruckscheiben besitzen in fortlaufender Folge radial am Umfang gleichmäßig verteilt angegossene Flügel 5 bzw. entsprechend dem Durchtrittsquerschnitt der Kühlbohrungen des Lauferblechpaketes angepaßte öffnungen 6. Die Kühlluft selbst wird über die öffnungen der Lagerschilde 7 durch die an drei um 120° versetzten Angüsse 3 der Läuferdruckscheiben befestigten Lüfter 8 angesaugt und über die Wickelköpfe der Ständerwicklung aus den am Umfang des Standermantels ancteordneten Luftaustrittsöffnungen 10 geleitet. Ein Teil der anaesaugten Kühlluft wird zur Kühlung des Lüfters und der stabringvcrbinöungen des LöuferkSfigs 11 von der jeweils gegenüber dem Lüfter liegenden Druckscheibe über die

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Küh!bohrungen des Läuferbiechpaketes 1 angesaugt und über die Stabringverbindungen und dem zwischen dem Blechpaket liegenden Teil der Ständerwickelköpfe zu den Luftaustrittsöffnungen geleitet.

Diese besondere Anordnung der Läuferkühlung ermöglicht eine wesentlich intensivere, direkte Abfuhr der Verlustwärme aus dem Läuferblechpaket und aus dem Läuferkäfig. Weiterhin wird der Läufer grundsätzlich mit nicht vorgewärmter Kühlluft beaufschlagt. Die aus dem Blechpaket tretenden Stäbe des Läuferkäfigs unterstützen die Ventilationswirkung der besonders ausgebildeten Läuferdruckscheiben. Weiterhin besteht die Möglichkeit der Befestigung der Lütter an entsprechenden Angüssen der Läuferdruckscheiben. Damit kann weitgehend eine optimale Verteilung und Führung der angesaugten Kühlluft erzielt werden. Es wird außerdem eine Verbesserung der Ansaugverhältnisse der beiden Lüfter erreicht. Weitere Vorteile dieser Anordnung sind die Verkleinerung der axialen Länge des Ständergehäuses oder bei vorgegebenen Abmessungen des Ständergehäuses die Unterbringungsmöglichkeit eines längeren Blechpaketes. Gegenüber der normalen Belüftungsanordnung von innengekühlten Elektromotoren mit einem Radiallüfter wird bei der doppelseitigen Belüftung nach dem Erfindungsgedanken eine intensivere und gleichmäßigere Kühlung des Ständers und des Laufers bei wesentlicn herabgesetzter Geräuschbildung errei Hit.

Claims (4)

Ansprüche

1. Innengekühlter Elektromotor mit beidseitiger Saugbelüftung, bei welchem der Kühlluftstrom ohne radiale Kühlkanäle geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Läuferblechpaket (1) zusammenhaltenden Druckscheiben (2) als zusätzliche radiale Sauglüfter (5) ausgebildet sind, indem die Druckscheiben (2) in fortlaufender Folge radial am Umfang gleichmäßig verteilt angegossenen Flügel· (5) beziehungsweise Öffnungen (6) aufweisen, die wechselseitig den jeweiligen Kühlbohrungen (4) des Läuferblechpaketes (1) zugeordnet sind, und daß über die öffnungen der beidseitigen Lagerschilde (7) kalte Kühlluft unmittelbar durch die Kühlbohirungen

(4) des Lciuferblechpaketes (1) angesaugt und über die Stabri.naverbindungen des Läuferkäfigs (11) an die Wickelkopfe eier Ständerwicklung (9) weitergeleitet wird.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß die Druckscheiben (2) als Befestiaungsnaben für die Radiallüfter der beidseiticfen Belüftung ausgebildet sind, indem sie auf der dem Läuferblechpaket (1) entgegengesetzten Seite mindestens drei um 120° verset?/te Angüsse (3) aufweisen, auf welchen die Hauptlüfter (8) befestigt sind.

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3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet_i daß die Höhe und der Querschnitt der Angüsse (3) an der Läuferdruckplatte einen geringen Luftwiderstand erzeugen und dadurch optimale Verhältnisse hinsichtlich der Saugwirkung der auf die Angüsse befestigten Lüfter (8) erzielt sind.

4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daS die Saugwirkung der als Läuferdrucks cheilb en (3) ausgebildeten Zusatzlüfter für die direkte Belüftung der Läufer durch die aus den Nuten austretenden Stäbe des Kurzschlußkäfigs verstärkt ist.

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