DE69402479T2

DE69402479T2 - Elektrisch drehende Maschine

Info

Publication number: DE69402479T2
Application number: DE69402479T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Obu-City Aichi-Pref. Fujimoto; Kazuyoshi Kariya-City Aichi-Pref. Konaya; Hiroshi Chita-Gun Aichi-Pref. Sakakibara
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2014-07-13
Also published as: EP0634829A3; EP0634829A2; EP0634829B1; DE69402479D1; CN1051413C; JPH0779543A; CN1102917A; JP2661545B2; US5650675A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine rotierende Elektromaschine, wie beispielsweise einen Wechselstromgenerator für Fahrzeuge und insbesondere einen Kühlrnechanismus einer derartigen rotierenden Elektromaschine.
Als ein Beispiel für eine rotierende Elektromaschine im Stand der Technik offenbart die ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 3-178593 einen Wechselstromgenerator, wie er in Fig. 8 dargestellt ist und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser Wechselstromgenerator beinhaltet ein Gehäuse 100 mit einer Mehrzahl von Kühlfenstern w, die in einer zylindrischen Umfangswand hiervon in Umfangsrichtung ausgerichtet geöffnet sind, und einen Zentrifugallüfter 106, der innerhalb der Kühlfenster w angeordnet ist und an dem Ende eines Rotors (nicht dargestellt) in dem Gehäuse 100 fixiert ist. Die Umfangswand des Gehäuses 100 weist Leitwandteile 102 auf, von denen jedes zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Kühlfenstern w angeordnet ist und sich axial erstreckt. Jedes Leitwandteil 102 ist mit einem konstanten Winkel Θ gegen die Radialrichtung geneigt, so daß der durch die Kühlfenster w ausgeblasene Kühlwind in dieser geneigten Richtung ausgeblasen wird. Zwischen den zwei in Umfangsrichtung benachbarten Kühlfenstern w erstrecken sich axial Trägerteile 103 und die Breite in Umfangsrichtung eines jeden Trägerteils 103 ist breiter als die Breite in Umfangsrichtung des Leitwandteils 102 gemacht.
Bei der vorhergehenden rotierenden Elektromaschine im Stand der Technik führen die Trägerteile 103 zu großen Fluidwiderständen gegenüber dem durch den Zentrifugallüfter 106 erzeugten Kühlwind, was eine Erhöhung eines Fluidverlustes, eine Abnahme einer Kühlfähigkeit oder einer Erhöhung eines pfeifenden Geräusches bewirkt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das vorhergehende Problem durch ein Vorsehen einer rotierenden Elektromaschine zu lösen, welche die Kühlflußmenge ohne irgendeinen weiteren Zusatz von Leistung erhöhen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein pfeifendes Geräusch in der rotierenden Elektromaschine zu verringern.
Gemäß einem Aspekt einer rotierenden Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Neigungswinkel von an einer Peripherie eines zylindrischen Gehäuses ausgebildeten Leitwandteilen gegenüber der Radialrichtung eingestellt, um in der Umgebung des vorderen Endes eines jeden Trägerteus in Drehrichtung größer und in der Umgebung des hinteren Endes des Trägerteils in Drehrichtung kleiner zu sein.
Bevorzugt wird der Neigungswinkel der Leitwandteile eingestellt, um von der Umgebung des vorderen Endes des Trägerteils in der Drehrichtung in Richtung der Umgebung des hinteren Endes des Trägerteils in der Drehrichtung allmählich kleiner zu werden, wodurch die Kühlflußmenge erhöht werden kann und ein pfeifendes Geräusch verringert werden kann.
Weiterhin bevorzugt ist die Sehnenrichtung (Blattlängenrichtung) der Leitwandteile in der gleichen Richtung wie die des Kühlwindes, der bei einem Vollastbetrieb in die Kühlfenster bei einer Drehzahl strömt, bei welcher die Temperatur der durchgeblasenen Luft die höchste ist. Somit kann ein Fluidwiderstand an den Leitwandteilen unter den schlechtesten Bedingungen minimiert werden und die Kühlflußmenge unter den schlechtesten Bedingungen erhöht werden. Das heißt, die schlechteste bzw. größte Wärmebelastung in der rotierenden Elektromaschine wird in einem vorgegebenen Drehzahlbereich bei einem Vollastbetrieb erzeugt. Mit anderen Worten, die elektrisch erzeugte Leistung, der intere Strahlungswiderstand und die Kühlflußmenge verändern sich entsprechend der Drehzahl und die Differenz (interner Temperaturanstieg) zwischen der internen Wärmeerzeugungsmenge und einer Wärmestrahlungsmenge (welche allgemein als die Kühlflußmenge aufgefaßt werden kann) ist innerhalb des vorgegebenen Drehzahlbereichs am größten.
Weiterhin werden die Kühlfenster bevorzugt an dem Gehäuse ausgebildet, um von der Umfangswand des Gehäuses zu dem Endteil davon in axialer Richtung zu verlaufen. Somit kann eine Mehrzahl von Kühlfenstern die gekühlte Luft reibungsloser liefern.
Gemäß dem anderen Aspekt der rotierenden Elektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Breite in Umfangsrichtung der Kühlfenster in dem Zwischenbereich zwischen zwei benachbarten Trägerteilen breiter als in der Umgebung der Trägerteile eingestellt.
Bevorzugt wird die Breite in Umfangsrichtung der Mehrzahl von Kühlfenstern von der Umgebung eines jeden Trägerteils in Richtung des Zwischenbereichs zwischen zwei benachbarten Trägerteilen allmählich größer werdend eingestellt. Somit kann die Breite in Umfangsrichtung eines jeden Kühlfensters weitgehend an die Flußmenge dadurch angepaßt werden, wodurch der Fluidwiderstand weiter verringert werden kann und ein pfeifender Lärm weiter verringert wird.
Weiter wird die axiale Länge der Kühlfenster bevorzugt in dem Zwischenbereich zwischen den benachbarten Trägerteilen länger als in irgendeinem anderen Bereich eingestellt. Somit kann die Erhöhung des Fluidwiderstandes gesteuert werden, der in dem Gehäuse erzeugte Lärm kann wirksam abgestellt werden und die Stärke um die Trägerteile herum kann erhöht werden. Um durch ein Einstellen der axialen Länge der Mehrzahl der Kühlfenstern von der Umgebung eines jeden Trägerteus zu dem Zwischenbereich zwischen den benachbarten Trägerteilen hin allmählich länger zu werden, kann die axiale Länge eines jeden Kühlfensters an die Flußmenge dadurch angepaßt werden.
Alternativ kann die axiale Länge der Mehrzahl der Kühlfenstern eingestellt werden, um derart gleich zu sein, daß der Mechanismus vereinfacht werden kann und die Kühlflußmenge erhöht werden kann.
Entsprechend den vorhergehenden charakteristischen Merkmalen fließt ein von dem Zentrifugallüfter geblasener Kühlwind in die Richtung einer Neigung der Leitteile gegenüber den Radial- und Umfangsrichtungen. Jedoch wird der Wind, der gegen das Trägerteil stößt, dadurch in die Umfangsrichtung abgelenkt und folglich erhöht sich der Anteil einer Windgeschwindigkeit in der Umfangsrichtung in der Umgebung des vorderen Endes des Trägers in der Drehrichtung durch den Zusatz des Kühlwindes, der gegen das Trägerteil stößt und dadurch in Umfangsrichtung abgelenkt worden ist. Demgemäß kann der Fluidwiderstand an dem Leitwandteil verringert werden, der Effekt einer Flußsteuerung kann verbessert werden und die Kühlflußmenge kann erhöht werden.
Weiterhin ist der Fluidwiderstand gegenüber dem von dem Zentrifugallüfter geblasenen Kühlwind in der Umgebung des Trägerteils aufgrund der Unterbrechung durch die Trägerteile groß und in dem Zwischenbereich zwischen den Trägerteilen aufgrund der Konzentration einer Vielzahl von Kühlfenstern darin klein. Die Menge des Windes, der durch das Kühlfenster geblasen wird, ist in der Umgebung des Trägerteils klein und in der Entfernung von dem Trägerteil groß. Demgemäß wird der Gesamtfluidwiderstand entsprechend verringert und kann die Kühlflußmenge erhöht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der beiliegenden Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Wechselstromgenerators für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Rückseite des Generators in Fig. 1, wobei eine Abdeckung und elektrische Komponenten entfernt sind;
Fig. 3 ein Diagramm des Aufbaus der Blätter bzw. Schaufeln eines rückseitigen Lüfters;
Fig. 4 ein charakteristisches Diagramm der Beziehung zwischen der Flußmenge, Richtung und der Umfangswinkelposition des Kühlwindes, der durch die Kühlfenster des Generators in Fig. 1 geblasen wird;
Fig. 5 ein charakteristisches Diagramm der Beziehung zwischen der Drehzahl und der Flußmenge des Kühlwind in jedem Aus führungsmodell;
Fig. 6 eine Vorderansicht des Wechselstromgenerators gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Rückseite des Generators aus gesehen, wobei eine Abdeckung und elektrische Komponenten entfernt sind;
Fig. 7 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 6 aus gesehen; und
Fig. 8 eine Vorderansicht auf die Rückseite eines Generators im Stand der Technik, wobei eine Abdeckung und elektrische Komponenten entfernt sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im folgenden wird ein Wechselstromgenerator für Fahrzeuge als eine rotierende Elektromaschine der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 3 beschrieben.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein Gehäuse 1 (oder ein allgemein zylindrisches Gehäuse, wie es in der vorhe genden Erfindung bezeichnet wird) ein vorderes Gehäuse 11 und ein hinteres Gehäuse 12 auf, welche durch Befestigungsbolzen 13 miteinander befestigt sind. Das Gehäuse 1 lagert eine Drehwelle oder Spindel 2 drehbar, an welcher ein Feldspulenkern 31 fixiert ist, und auf den Feldspulenkern 31 ist eine Feldspule 32 gewickelt. Der Feldspulenkern 31 und die Feldspule 32 bilden einen Rotor eines Wechselstromgenerators. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein den Feldspulenkern 31 in Umf angsrichtung umgebender Ankerspulenkern 33 fixiert und auf dem Ankerspulenkern 33 ist eine Ankerspule 34 ge wickelt. Der Ankerspulenkern 33 und die Ankerspule 34 bilden einen Stator des Generators.
Eine Endabdeckung 4 wird fixiert, die die Stirnfläche des hinteren Endes des hinteren Gehäuses 12 abdeckt, und eine elektrische Komponentenkammer 5 ist zwischen dem hinteren Gehäuse 12 und der Abdeckung 4 ausgebildet. Die elektrische Komponentenkammer 5 beinhaltet einen durch Bolzen 10 montierten Gleichrichter, eine Bürste und einen Regler (diese Komponenten sind nicht gezeigt).
Wenn die Spindel 2 durch einen Motor über einen Riemen mit einer Treibrolle 21 angetrieben wird, und zur gleichen Zeit die Feldspule 32 zur Erregung elektrisch erregt wird, wird eine in der Ankerspule 34 erzeugte Dreiphasenwechselstrom- (AC) -Spannung einer Dreiphasendoppelweggleichrichtung durch den Gleichrichter ausgesetzt und dann zum Aufladen einer Batterie ausgegeben.
Die charakterisierenden Teile dieser Ausführungsform werden im folgenden unter Bezugnahme auf eine Querschnittsansicht in Fig. 1 und einer Vorderansicht in Fig. 2 beschrieben, die eine Endoberfläche des hinteren Gehäuses 12 mit der davon entfernten Abdeckung 4 zeigt.
Ein geneigter Flußlüfter 5 und ein Zentrifugallüfter 6, die an der Spindel 2 zur Drehung damit und dadurch zur Erzeugung eines Kühlwindes fixiert sind, umfassen den dazwischenliegenden Feldspulenkern 31 beidseitig. Um die Umfangswand des vorderen Gehäuses 11 herum ist eine Mehrzahl von Kühlfenstern wie in einer Anordnung in Umfangsrichtung geöffnet. Andererseits ist um die Umf angswand des hinteren Gehäuses 12 herum eine Mehrzahl von Kühlfenstern w in einer Anordnung in Umfangsrichtung herum geöffnet, die die Blätter bzw. Schaufeln 60 des Zentrifugallüfters 6 umgeben.
Ein Teil des durch den geneigten Flußlüfters 5 erzeug ten Windes wird durch die Kühlfenster w' ausgeblasen und der verbleibende Teil des gleichen Windes wird axial entlang der äußeren Peripherie des Feldspulenkerns 31 zu der Rückseite geblasen und dann aus den Kühlfenstern w in zentrifugalen Richtungen ausgeblasen.
Jedes Blatt 60 des Zentrifugallüfters 6 wird in unregelmäßigen Abständen oder Winkelabständen angeordnet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, d.h., vier Blätter werden mit einem Abstand von al, andere vier Blätter mit einem Abstand a2 und die verbleibenden drei Blätter mit einem Abstand a3 angeordnet, wobei a1< a2< a3 gilt. Der durch den Zentrifugallüfter 6 erzeugte Wind wird durch die Kühlfenster w in zentrifugalen Richtungen ausgeblasen.
Der Außenbereich der Kühlfenster w wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Jedes der Kühlfenster w wird zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Leitwandteilen 7 als eine Umfangsgrenze vorgesehen, um die Richtung des durch die Kühlfenster w ausgeblasenen Windes zu definieren.
Die Leitwandteile 7 werden mit dem hinteren Gehäuse 12 einstückig in Form einer flachen Ebene gegossen, wobei das innere periphere Endteil (Blattvorderspitzenteil) und das äußere periphere Ende (Blattrückenspitzenteil) abgerundet sind. Hierbei wird die Abmessung zwischen dem inneren peripheren Ende (Blattvorderspitzenende) und dem äußeren peripheren Ende (Blattrückenspitzenende) als Flügeltiefenlänge oder Blattlänge bezeichnet.
Die beiden Hauptebenen der Leitwandteile 7 sind in axialer Richtung zueinander parallel und weitgehend flache Ebenen, die gegenüber den Radial- und Umfangsrichtungen geneigt sind. Demgemäß ist zwischen zwei benachbarten Leit wandteilen 7 das Kühlfenster w, und die Breite H in Umfangsrichtung eines jeden Kühlfensters w wird in rechten Winkeln zu dem Durchschnittswinkel Θm der Winkel ΘL und ΘF (=(ΘL+ΘF)/2) zwischen der Sehnenrichtung G und der Radialrichtung R von den zwei benachbarten Leitwandteilen 7, die das Kühlfenster w kontaktieren, gemessen. Hierbei ist jede Sehnenrichtung G der Durchschnittswert der Neigungswinkel der beiden Hauptebenen des Leitwandteils 7, die einander gegenüberliegen.
Zwischen einigen der zwei Kühlfenster w, die zueinander in Umfangsrichtung benachbart sind, sind Trägerteile 8 ausgebildet. Die Trägerteile 8 sind an fünf Stellen in Abständen in Umfangsrichtung vorgesehen. Ihre Breite in Umfangsrichtung ist zwei- bis fünfmal so breit wie die Summe der Breiten einer Leitwand 7 und eines Kühlfensters w in Umfangsrichtung. Wie es in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, werden die Trägerteile 8 unterhalb der Befestigungsbolzen 13 angeordnet und ein Trägerteil 8 bildet eine Halterung für eine Befestigung 3. Bolzenlöcher 14, durch welche die Befestigungsbolzen 13 eingeschraubt werden, sind in den Ösenteilen 15 des hinteren Gehäuses 12 ausgebildet, wobei die Ösenteile 15 in Richtung des Außendurchmessers herausragen. Jedes Ösenteil 15 erstreckt sich in Richtung des Außendurchmessers von dem vorderen Ende jedes Trägerteus 8. Demgemäß übertragen die Trägerteile 8 die Befestigungskraft der Befestigungsbolzen 13 auf das gesamte hintere Gehäuse 12.
Die Eigenschaften dieser ersten Ausführungsform werden im folgenden beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird der Winkel Θ (der Neigungswinkel, wie er in der vorliegenden Erfindung bezeichnet wird) zwischen der Sehnenrichtung G und einer Radialrichtung R des Leitwandteus 7 eingestellt, um größer (mehr in Umfangs- oder Drehrichtung geneigt) zu sein, wenn das Leitwandteil 7 in Drehrichtung näher zu dem vorderen Ende a eines jeden Trägerteus 8 ist, und kleiner (näher zu der Radialrichtung R), wenn das Leitwandteil 7 in Drehrichtung näher zu dem hinteren Ende b jedes Trägerteus 8 ist, wie zum Beispiel Θ1> Θ2> Θ3> Θ4> Θ5> Θ6> Θ7.
In der vorhergehenden Anordnung wird der Kühlwind mit einer leichten Neigung gegenüber der Umfangsrichtung nahe dem vorderen Ende des Trägerteus 8 in Drehrichtung und mit einer leichten Neigung gegenüber der Radialrichtung nahe dem hinteren Ende des Trägers 8 in Drehrichtung ausgeblasen. Mit anderen Worten, der Kühlwind fließt mit einer Neigung gegen die Radial- und Umfangsrichtungen. Jedoch wird der an das Trägerteil anstoßende Wind in die Umfangsrichtung abgelenkt und folglich erhöht sich der Geschwindigkeitsanteil des Kühlwindes in Umfangsrichtung nahe dem vorderen Ende a des Trägerteils 8 in Drehrichtung um den zusätzlichen Kühlwind, welcher an das Trägerteil anstößt und dadurch in Umfangsrichtung abgelenkt wird. Kurz gesagt, der aus den Kühlfenstern w geblasene Wind ist in Urnfangsrichtung mehr geneigt als der Wind, der das vordere Ende a des Trägerteils 8 in Drehrichtung erreicht.
Da die Sehnenrichtung jedes Leitwandteils 7 entsprechend der durch die Trägerteile 8 bewirkten Veränderung in der Kühlwindrichtung allmählich verändert wird, wird der an die Trägerteile 8 anstoßende Kühlwind leicht durch die Leitwandteile 7 nahe dem vorderen Ende a ausgeblasen. Somit kann der Fluidwiderstand jedes Leitwandteils 7 verringert werden, der Effekt einer Flußsteuerung kann verbessert werden und die Kühlwindflußmenge kann erhöht werden.
Ebenso wird bei dieser Ausführungsform die Breite H in Umfangsrichtung jedes Kühlfensters w eingestellt, um in der Nähe des Trägerteus 8 schmaler und in einer Entfernung von dem Trägerteil 8 breiter zu sein, wie zum Beispiel H2< H3< H4> H5> H6> H7.
Bei dieser Anordnung ist der Fluidwiderstand gegenüber dem durch den Zentrifugallüfter 6 ausgeblasenen Wind in der Umgebung des Trägerteus 8 aufgrund der Unterbrechung durch das Trägerteil 8 groß und in dem Zwischenbereich zwischen zwei Trägerteilen 8 aufgrund der Mehrzahl der darin konzentriert ausgebildeten Kühlfenster w klein. Kurz gesagt, die Flußmenge des durch das Kühlfenster w ausgeblasenen Kühlwindes ist in der Umgebung des Trägerteils 8 kleiner und in der Entfernung von dem Trägerteil 8 größer. Daher kann durch eine Anordnung, bei welcher die Öffnungsfläche der Kühlfenster w in der Entfernung von dem Trägerteil 8 größer als in der Umgebung des Trägerteils 8 ist, der gesamte Fluidwiderstand verringert werden, der Unterschied in der Geschwindigkeit des durch jedes Kühlfenster w ausgeblasenen Kühlwindes kann reduziert werdenund die Kühlflußmenge kann erhöht werden.
Die vorhergehende Ausführungsform kann dadurch abgewandelt werden, daß die Sehnenrichtung (Blattlängenrichtung) G des Leitwandteils 7 in die Richtung K des Kühlwindes eingestellt ist, der in das Kühlfenster w bei einer Drehzahl bei einem Vollastbetrieb (mit der vorgesehenen maximal erlaubten elektrischen Leistungsversorgung), bei welchem die Temperatur der durchgeblasenen Luft die höchste ist, eingeblasen wird.
Zum Vergleich, die Drehzahl bei welcher die Temperatur der durchgeblasenen Luft bei einem Vollastbetrieb (mit der vorgesehenen maximal erlaubten elektrischen Leistungsversorgung) die höchste ist, ntmax, ändert sich entsprechend des Wechselstromgeneratortyps leicht. Bei dem meisten Wechseistromgeneratoren, reicht eine derartige Drehgeschwindigkeit ntmax von 3000 bis 4000 U/min. Wenn der Unterschied zwischen dem Neigungswinkel der Leitwandteile 7 und dem Zustromwinkel des Zustromkühlwindes 100 oder weniger beträgt, ist der Fluidverlust gering, und wenn die Veränderung in der Drehzahl innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 1,2 x ntmax ist, ist die Veränderung in der Kühlwindrichtung klein. Wenn die Richtung des durch die Kühlfenster w geblasenen Kühlwindes mit der Sehnenrichtung (Blattlängenrichtung) G des Leitwandteils 7 bei einer Drehzahl von 0,8 bis 1,2 x ntmax übereinstimmt (was bedeutet, daß der Unterschied zwischen diesen zwei Richtungen 100 oder weniger beträgt), ist daher der Fluidwiderstand an den Leitwandteilen 7 unter der vorhergehenden Betriebsbedingung der kleinste, wodurch die Kühlflußmenge erhöht werden kann.
Auch bei dieser Ausgestaltung sollte im dem Fall, in dem das Trägerteil 8 vorgesehen ist, der Neigungswinkel usw. der Leitwandteile 7 wie in der ersten Ausführungsform verändert werden.
Man erkennt auch, daß bei jeder der vorhergehenden Konstruktionen, das pfeifende Geräusch für einen leisen Betrieb verringert werden kann.
Die Ergebnisse eines Experiments sind in Fig. 4 dargestellt.
Bei diesem Experiment sind die Kühlwindrichtung (die Richtung der maximalen Kühlwindgeschwindigkeit, die als Spitzenwinkel in Fig. 4 bezeichnet wird und die Kühlflußmenge jeweils beide in Relation zu jeder Umfangswinkelposition Θ gegenüber dem Trägerteil 8 gemessen worden, wobei ein Modell verwendet worden ist, bei dem alle die Leitwandteile 7, die die Kühlfenster w zwischen zwei Trägerteilen 8 in dem oberen Teil der Fig. 2 in Umfangsrichtung unterteilen, entfernt worden sind. Die Drehzahl wurde auf 3500 U/min eingestellt. Das in dem Experiment verwendete Modell war ein Wechseistromgenerator für Fahrzeuge mit einer Nennspannung von 12 V und einem Nennausgang von 100 A. Die Positionen in der Umgebung von 0º und von 90º waren die Positionen der Trägerteile 8.
Die Signifikanz und ein Vorteil der Konstruktion der vorhergehenden Ausführungsformen werden aus Fig. 4 verständlich.
In Fig. 5, welche die Relation zwischen der Flußmenge und der Drehzahl zeigt, zeigt die ausgezogene Linie die Ergebnisse des Experiments mit den vorhergehenden Ausführungsformen. Die gestrichelte Linie mit einem Punkt zeigt die Ergebnisse des Experiments mit einer konstanten Fen sterbreite und einem allmählich veränderten Winkel des Leitwandteils (Rippe). Die gestrichelte Linie mit zwei Punkten zeigt die Ergebnisse des Experiments mit dem konstanten Rippenwinkel und der allmählich veränderten Fensterbreite. Die gestrichelte Linie zeigt die Ergebnisse des Experiments bei nur der vorhergehend veränderten Ausführungsform (aber mit fest eingestellten Neigungswinkel von jedem Leitwandteil 7).
Die. zweite Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird der Neigungswinkel Θ der Leitwandteile 7 als der Winkel ΘLB der Wand an der hinteren Endseite in Drehrichtung definiert. Wie bei der ersten Ausführungsform wird dieser Winkel ΘLB so eingestellt, daß er von der Umgebung des vorderen Endes A eines Trägerteils 8 in Richtung des hinteren Endes B des Trägerteils 8 in Drehrichtung allmählich kleiner wird. Die Breite des Kühlfensters w ist auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform ausgebildet.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht, die aus der Richtung des Pfeils A in Fig. 6 gesehen wird. Die axiale Länge der Kühlfenster w wird so eingestellt, daß sie von der Umgebung der Trägerteile 8 in Richtung der Zwischenfläche zwischen den Trägerteilen 8 allmählich länger wird.
Bei dieser Anordnung kann der Fluidwiderstand jedes Leitwandteils 7 verringert werden, der Effekt einer Flußsteuerung kann verbessert werden und die Kühlflußmenge kann erhöht werden, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen
Insbesondere der von dem Bodenteil der Ankerspule 34 in dem Gehäuse 1 erzeugte Lärm kann ausreichend abgestellt werden. Wenn das Gehäuse 1 zum Beispiel durch Druckguß hergestellt wird, werden die Leitwandteile 7 bis zu dem Ausmaß verschmälert, bei dem sie leicht verformbar sind, wenn die Kühlfenster w bei einem Versuch, die Kühlfähigkeit zu maximieren, bedingungslos vergrößert werden. Insbesondere die zu den Trägerteilen 8 benachbarten Leitwandteile 7 können einen ungenügenden Verlauf des geschmolzenen Metalls aufgrund der scharfen Änderung in der Breite zwischen dem Leitwandteil und dem Trägerteil 8 und der Tiefe bewirken, was zu einer unzureichenden Stärke führt. Jedoch weist diese Ausführungsform diese Probleme nicht auf, was ein sehr stabiles Gießen und eine wesentliche Verbesserung in der Stärke gestattet.
Bei dieser Ausführungsform ist es hinnehmbar, die axiale Länge eines jeden Kühlfensters w konstant einzustellen.
Zum Beispiel ist es bei dem ersten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung möglich, die axiale Länge jedes Kühlfensters w einzustellen, um von der Umgebung des Trägerteils 8 in Richtung der Zwischenfläche zwischen den Trägerteilen 8 allmählich länger zu werden, oder ansonsten gleich zu bleiben.

Claims

1. Rotierende Elektromaschine, die aufweist:

[a] ein Gehäuse (1) mit einer Mehrzahl von Kühlfenstern (w), die in einer zylindrischen Umfangswand von diesem in Umfangsrichtung geöffnet sind;

[b] einen Stator (33, 34), der in dem Gehäuse (1) befestigt ist;

[c] einen Rotor (31, 32), der drehbar in dem Geh use gehalten wird;

[d] ein Zentrifugallüfter (6), der in den Kühlfenstern (w) angeordnet ist und an einem Ende des Rotors (31, 32) befestigt ist;

[e] die Umf angswand des Gehäuses (1), die aufweist

[e1] Leitwandteile (7), die zwischen zwei der in Umfangsrichtung benachbarten Kühlfenstern (w) angeordnet sind und sich parallel zu dem Rotor (31,32) ausdehnen, wodurch die Richtung des Kühlwinds, der aus den Kühlfenstern geblasen wird, definiert ist, und

[e2] Trägerteile (8), die zwischen zwei der in Umfangsrichtung benachbarten Kühlfenstern (w) angeordnet sind und sich parallel zu dem Rotor (31,32) ausdehnen, wobei die Breite in Umfangsrichtung der Trägerteile (8) größer als die der Leitwandteile (7) ist; wobei

[f] die Maschine, dadurch gekennzeichnet ist, daß

[f1] der Neigungswinkel (0) der Leitwandteile (7) gegenüber der Radialrichtung auf eine derartige Weise festgelegt ist, daß dieser Winkel in der Nähe eines vorderen Endes (a) der Trägerteile (8) in der Drehrichtung größer, und in der Nähe eines hinteren Endes (b) der Trägerteile (8) in der Drehrichtung kleiner ist, und/oder

[f2] eine Breite (H) in Umfangsrichtung der Kühlfenster (w), auf eine derartige Weise festgelegt ist, daß sie in einem Zwischenbereich zwischen den Trägerteilen (8) breiter als in der Nähe der Trägerteile (8) ist.

2. Rotierende Elektromaschine nach Anspruch 1, bei der der Neigungswinkel der Leitwandteile (7) gegenüber der Radialrichtung so festgelegt ist, daß er von der Nähe des vorderen Endes (a) der Trägerteile (8) in der Drehrichtung zu der Nähe des hinteren Endes (b) der Trägerteile (8) in der Drehrichtung hin allmählich kleiner wird.

3. Rotierende Elektromaschine nach Anspruch 1, bei der die Leitwandteile (7) in der Richtung des Kühlwinds ausgebildet sind, der bei einem Vollastbetrieb bei einer Drehzahl in die Kühlfenster (w) strömt, bei welcher die Temperatur der durchgeblasenen Luft die höchste ist.

4. Rotierende Elektromaschine nach Anspruch 1, bei der die Breite (H) in Umfangsrichtung der Mehrzahl von Kühlfenstern (w) so festgelegt ist, daß sie von der Nähe der Trägerteile (8) aus allmählich breiter wird.

5. Rotierende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der sich die Mehrzahl von Kühlfenstern (w) von der Umfangswand des Gehäuses bis zu dem Ende von diesem axial ausdehnt und die axiale Länge der Kühlfenster (w) so festgelegt ist, daß sie in dem Zwischenbereich zwischen den Trägerteilen (8) länger als in der Nähe der Trägerteile (8) ist

6. Rotierende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der sich die Kühlfenster (w) von der Umfangswand des Gehäuses bis zu dem Ende von diesem axial ausdehnen und die axiale Länge der Kühlfenster (w) als konstant festgelegt ist.

7. Rotierende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Zentrifugallüfter (6) eine Mehrzahl von Lüfterblättern (60) beinhaltet, welche mit verschiedenen Winkelabständen (a1, a2, a3) in Umfangsrichtung angeordnet sind.