DE6800755U

DE6800755U - SELF-VENTILATING ELECTRIC MACHINE, IN PARTICULAR RAILWAY MOTOR

Info

Publication number: DE6800755U
Application number: DE19686800755
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1971-01-28
Also published as: BE730458A; FR1599400A; AT279723B; CH482340A; DE1801081A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT * ^:..^:\.^: * -Ergangen, '' '^J SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT * ^: .. ^: \. ^: * -Evented, ''' ^J

Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50Berlin and Munich Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 68/0072 GM D/ZpOur reference: VPA 68/0072 GM D / Zp

Selbstlüftende elektrische Maschine, insbesondere BahnmotorSelf-ventilating electrical machine, in particular a railway engine

Bei selbstlüftenden elektrischen Maschinen, insbesondere Kommutatormaschinen, ist es erwünscht, daß der die Kühlluft fördernde Radiallüfter als Drucklüfter arbeitet. Dann herrscht nämlich in dem Maschineninnern ein Überdruck, der das Eindringen z. B. von Fremdkörpern, aggressiven Dämpfen, Öldunst oder Wasserdampf verhindert. Bei Druckbelüftung mit einem Radialrad auf der Welle ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß die Luft hinter dem Lüfterrad nach der Maschinenmitte hin umgelenkt werden muß, um die heißen Teile, wie z. B. den Kommutator, zu erreichen. Diese Umlenkung kostet aber Druckenergie, und die geförderte Kühlluftmenge wird dadurch stark herabgesetzt. Außer-In the case of self-ventilating electrical machines, in particular commutator machines, it is desirable that the cooling air conveying radial fan works as a pressure fan. Then there is an overpressure inside the machine that prevents penetration z. B. of foreign bodies, aggressive vapors, oil vapor or water vapor. With pressure ventilation with a radial impeller However, the shaft has the problem that the air is deflected behind the fan wheel towards the center of the machine must be to the hot parts such. B. the commutator to achieve. However, this deflection costs pressure energy, and the The amount of cooling air conveyed is thereby greatly reduced. Except-

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dem sind zusätzliche Leit- bzw. Umlenkvorrichtungen erforderlich. additional guide or deflection devices are required.

Neuerung „ Innovation "

Durch die vorliegende Sasbbasbaxig wird der konstruktive Aufbau I einer derartigen selbstlüftenden elektrischen Maschine, insbesondere eines Bahnmotors mit einem Drucklüfter vereinfacht.The present Sasbbasbaxig simplifies the structural design I of such a self-ventilating electrical machine, in particular a railway motor with a pressure fan.

Neuerung
Q-cmaß der üfrnfxxröTflxqg liegt der Radiallüfter unmittelbar vor dem Lagerschild, dessen mittlerer, sich zwischen dem Maschinenmantel und dem Lager erstreckender Teil aus mehreren radial verlaufenden, in axialer Richtung großflächigen Rippen besteht. innovation
Q-c Maß der üfrnfxxröTflxqg , the radial fan is located directly in front of the end shield, the middle part of which, extending between the machine casing and the bearing, consists of several radially extending ribs with a large area in the axial direction.

Der Lagerschild, ein in der Maschine stets vorhandenes Kcnstruktionsteil, erhält also eine besondere Ausbildung, wodurch er in der Luge ist, eine weitere zusätzliche Aufgabe zu erfüllen. Die großflächigen Rippen bewirken nämlich eine Gle-ichrichtung der umzulenkenden Kühlluft und vermindern damit den bei der Umlenkung der Kühlluft nach innen auftretenden drosselnden Rotationseffekt, so daß dieser zusätzliche Druckverlust vernachlässigbar wird. Dadurch wird der Kühlluftdurchsatz vergrößert. Außerdem entfallen die bisher notwendigen zusätzlichen Leitvorrichtungen für eine Sieichrichtung, der Kühlluft. Die wirkungsweise der Rippen ist unabhängig von der Drehrichtung '.es Radiallüfters, was insbesondere für Bahnmotoren von Vorteil ist, wenn ihre Flächen in Durchraesserebenen liegen. In Fällen, wo nur eine Drehrichtung zu bedienen ist, könnte man durch eine Kiünrnung der Rippen in axialer Richtung die Umlenkverluste noch weiter senken.The end shield, a structural part that is always present in the machine, So receives special training, which means that he is able to fulfill another additional task. The large-area ribs produce an equilibrium of the cooling air to be diverted and thus reduce the throttling that occurs when the cooling air is diverted to the inside Rotation effect, so that this additional pressure loss is negligible will. This increases the cooling air throughput. In addition, the additional ones previously required are no longer necessary Guide devices for a Sieichrichtung, the cooling air. the mode of operation of the ribs is independent of the direction of rotation '.es radial fan, which is particularly advantageous for rail engines is when their surfaces lie in planes of diameter. In cases where only one direction of rotation can be operated, one could use one Kiünrnung the ribs in the axial direction the deflection losses lower it even further.

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Die Gleichrichtungswirkung der Rippen ist umso größer, je enger die Vorderkante der Rippen im Bereich der Lüfterscheibe an diese herangeführt ist. Damit man aber eine besondere Bearbeitung der Vorderkanten bei den normalerweise als Gußstück hergestellten Lagersciiilden vermeidet, ist es vorteilhaft, den Absrtand zu der Lüfterscheibe in der Größenordnung von 8 bis 10* mni zu wählen.The rectifying effect of the ribs is greater, the closer the front edge of the ribs to the fan disk in the area of the latter is introduced. But so that you have a special processing of the leading edges in the case of those normally produced as a cast piece Avoids storage conditions, it is advantageous to separate the Fan disk in the order of 8 to 10 * mni to choose.

NeuerungsInnovation

In Durchführung des JbdbbuJtioigxgeäankens empfiehlt es sich ferner, daß die Zahl der LUfterschaufein unterschiedlich von der Zahl der Rippen und kein Vielfaches dieser ist. Dadurch wird das Entstehen von insbesondere sirenenartigen Geräuschen vermieden. Zur weiteren Herabsetzung des während des Betriebes der Maschine auftretenden Geräusches sind in vorteilhafter V/eise die Rippen im Bereich oberhalb der Luft»rscheibe so abgeschrägt, daß sich der Abstand ihrer Vorderkante zum Lüfter vergrößert.In carrying out the JbdbbuJtioigxgeäankens it is also advisable to that the number of air tickets is different from the number of the ribs and not a multiple of this. This prevents the occurrence of, in particular, siren-like noises. To the Further reduction of the noise occurring during the operation of the machine are advantageously the ribs beveled in the area above the air disc so that the distance between their leading edge and the fan increases.

Um ein Optimum zwischen der zu erzielenden Gleichrichtungswirkun^ der Rippen und den Kosten der Herstellung des Lagerschildes zu erhalten, empfiehlt es sich, den mittleren Abstand der Rippen untereinander etwa gleich der mittleren Axialerstreckung einer Rippe zu wählen. Die Rippen sind so schmal auszubilden, wie dies herstellungsmäßig und festigkeitsmäßig zu vertreten ist, damit sie den Durchtritt der Kühlluft möglichst wenig behindern.In order to achieve an optimum between the rectification effect to be achieved To get the ribs and the cost of making the end shield, it is best to use the mean spacing of the ribs to choose between one another approximately equal to the mean axial extension of a rib. The ribs are to be made as narrow as this In terms of production and strength, they are responsible for preventing the passage of cooling air as little as possible.

Neuerunginnovation

Ein Ausführungsbeispiel der JSxixxcäüonjg ist im Schema in der Figur dargestellt,An embodiment of the JSxixxcäüonjg is shown in the scheme in Figure shown,

···· · · * JfJ ■ ···· · · * JfJ ■

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Bei einem selbstlüftenden Bahnmotor ist auf der Maschinenteile 1 auf der Kommutatorseite der als Drucklüfter wirkende Radiallüfter 2 angeordnet. Er liegt unmittelbar vor dem Lagerschild 3 des Bahnmotors, dessen besondere konstruktive Gestaltung den Durchtritt der Kühlluft nicht behindert und außerdem bei ihrer Umlenkung zur luaschinenmitte eine Gleichrichtung der Strömung bewirkt.In the case of a self-ventilating rail motor, the radial fan 2 acting as a pressure fan is arranged on the machine part 1 on the commutator side. It is located directly in front of the end shield 3 of the rail engine, the special structural design of which does not hinder the passage of the cooling air and also causes the flow to be rectified when it is deflected towards the center of the engine.

Zu diesem Zweck besteht der mittlere Teil des Lagerschildes 3 zwischen dem Maschinenmantel 4 und dem das Lager 5 tragenden Innenring 6 aus zwölf radial verlaufenden, in axialer Richtung großflächigen Rippen 7« Diese großflächigen Rippen 7 schwächen j die RotationsDtröraung für die Kühlluftumlenkung ab. Dadurch wirdFor this purpose, the middle part of the end shield 3 exists between the machine casing 4 and the one that supports the bearing 5 Inner ring 6 of twelve radially extending in the axial direction large-area ribs 7 "These large-area ribs 7 weaken j the rotation drainage for the cooling air deflection. This will

• der Kühlluftdurchsatz verbessert. Um eine möglichst günstige• the cooling air throughput improved. In order to be as cheap as possible

\ Gleichrichtungswirkung zu erreichen, ist die mittlere Axial- \ To achieve a rectification effect, the mean axial

^; erstreckung einer Rippe so gewählt, daß sie ungefähr den mitt- ^; length of a rib chosen so that it is approximately

"; leren Abstand der Rippen untereinander entspricht. Außerdem"; Corresponds to the distance between the ribs. In addition

sind die Rippen verhältnismäßig schmal, um den für den Durch-the ribs are relatively narrow in order to

tritt der Kühlluft zur Verfügung stehenden freien Raum nicht ]the free space available for cooling air does not occur]

unnötig einzuengen. Die Vorderkanten 8 der Rippen 7 sind imrestrict unnecessarily. The front edges 8 of the ribs 7 are in

'. Bereich der Lüfterscheibe 9 so eng an diese herangezogen, wie '. Area of the fan disk 9 pulled as closely to this as

ί dies ohne eine zusätzliche Bearbeitung der Vorderkanten S möglich ist.ί this is possible without additional processing of the front edges S. is.

Aus Geräuschgründen ist ferner die Z. hl der R ippen 7 von der Zahl der LUfterschaufein 10 unterschiedlich gewählt, derart, daß die Zahl der Lüfterschaufeln 10 kein ganzzahliges VielfachesFor reasons of noise, the number of ribs 7 is chosen differently from the number of air vents 10, in such a way that that the number of fan blades 10 is not an integral multiple

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der Zahl der Rippen 7 beträgt. Außerdem sind die Rippen 7 im Bereich oberhalb der Lüfterscheibe 9 so abgeschrägt, daß sich der Abstand ihrer Vorderkante 8 zum Radiallüfter 2 vergrößert. Dadurch wird die Entstehung von störenden, sirenenartigen Geräuschen während des Betriebes des Bahnmotors unterbunden.the number of ribs is 7. In addition, the ribs 7 are in The area above the fan disk 9 is beveled in such a way that the distance between its front edge 8 and the radial fan 2 increases. This prevents the occurrence of annoying, siren-like noises during the operation of the rail engine.

Am Lagerschild 3 ist weiterhin, eine vor dem Radiallüfter 2 liegende Abschirmung 11 angebracht, welche den Radiallüfter 2 teilweise abdeckt. Dadurch wird eine zentrale Öffnung für den Eintritt der Kühlluft in das Maschineninnere geschaffen. Der Verlauf der Kühlluft ist in der Figur durch Pfeile angedeutet und man erkennt, daß ei .ie Kühlluft bei ihrem Durchtritt durch den Lagerschild 3 infolge der Formgebung des Maschinenmantels 4-zur Maschinenmitte hin umgelenkt wird, so daß sie dort die heißen Teile, wie z.B. den Kommutator, unmittelbar bestreic-hen kann.On the end shield 3 there is still one in front of the radial fan 2 Horizontal shield 11 attached, which partially covers the radial fan 2. This creates a central opening for the Entry of the cooling air into the interior of the machine is created. The course of the cooling air is indicated in the figure by arrows and it can be seen that the cooling air as it passes through the end shield 3 due to the shape of the machine shell 4-to The center of the machine is deflected so that it touches the hot parts there, such as the commutator, directly can.

1 Figur1 figure

5 Ansprüche5 claims

Claims

I I I I Il I I I I I I PLA 68/0072 protection claims

1. Self-ventilating electrical machine, in particular a rail engine with a radial fan arranged inside the machine housing behind air inlet openings on the front side, acting as a pressure fan, characterized in that the radial fan (2) is located directly in front of the end shield (3), the middle of which is between the Machine shell [A) and the bearing (5) extending part consists of several radially extending ribs (7) with a large area in the axial direction.

2. Self-ventilating electrical machine according to claim 1, characterized in that the distance between the leading edges (8) of the ribs (7) and the fan disk (9) is approximately 3 to 10 mm.

3 · Self-releasing electrical machine according to claim 1, characterized characterized in that the mean distance between the ribs (7) is approximately the mean axial extension of a Rib (7) corresponds.

4. Self-ventilating electrical machine according to claim 1, characterized in that the number of fan blades (1O) different from the number of ribs (7) and not a multiple of this.

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5. Self-ventilating electrical machine according to claim 1, characterized in that the ribs (7) in the area above the fan disc (9) are beveled so that the distance between their front edge (8) and the fan (2) increases.