DE696879C - Elektrische Maschine, in deren Laeufer eine starke Waerme entwickelt wird - Google Patents

Description

S117540

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen, in deren Läufer eine starke Wärme entwickelt wird.
■ Bei derartigen Maschinen ergeben sich bekanntlich häufig dadurch Schwierigkeiten, daß die Verlustwärme des Läufers in die Maschinenwelle abströmt und dadurch die Welle ■an den Lagerstellen eine so hohe Temperatur annimmt, daß ein einwandfreier Betrieb der Maschine nicht mehr möglich ist. Man kann diesen Nachteil durch geeignete Führung der Kühlluft in vielen Fällen zwar vermeiden, jedoch gelingt dies nicht unter allen Umständen, insbesondere nicht bei sehr hoch ausgenutzten Maschinen oder Motoren, deren Welle ohnehin schon einer gewissen Erwärmung von außen her unterworfen ist, wie dies beispielsweise bei Motoren in Rollgangsanlagen der Fall ist.

ao Gemäß der Erfindung wenden die erwähnten Nachteile dadurch vermieden, daß die Welle und die Lager der Maschine durch eine zwischen dem aktiven Teil des Läufers und der Welle eingeschaltete Wärmeisolierung vor einer Erwärmung seitens des Läufers geschützt werden. Hierbei kann die Wärmeisolierung aus Glimmer o. dgl. bestehen und zwischen denjenigen Körper, welcher den aktiven Teil des Läufers trägt bzw. hält, und die Welle eingeschaltet werden. Ferner kann sie von

einem zwischen dem aktiven Läuferteil und der Welle befindlichen Luftpolster gebildet werden, das bekanntlich eine außerordentlich gute Wärmeisolierung bewirkt. Unter Umständen können diese Hohlräume auch 35 ' evakuiert sein.

Nicht zu verwechseln ist die Erfindung mit einem bekannten Vorschlag zur Lagerung der Wellenzapfen von elektrischen Maschinen, nach dem diese Wellenzapfen je mit einer die Elektrizität und Wärme schlecht leitenden, aber nur geringe Reibung aufweisenden Gleitmasse fest umgeben werden. Bei dieser bekannten Anordnung verhütet der Belag auf den Wellenzapfen nur, daß sich die in den Lagern entwickelte Wärme auf die Ankerwicklung der Maschine überträgt. Er schützt aber nicht die Lager selbst vor unzulässiger Erwärmung, sondern speichert die Wärme sogar in ihnen auf.

Nichts zu tun hat die Erfindung schließlich auch mit einem anderen bekannten Vorschlag für gekapselte Maschinen, nach dem der äußere Umfang des Ständerblechpaketes oder Ständer] oches mit einem die Wärme s.chlecht leitenden Belag versehen wird. Hier soll der Belag eine zu starke Abkühlung der aktiven Teile des Ständers durch das über das Maschinengehäuse geleitete Kühlmittel verhüten und dadurch gleichzeitig die Gefahr beseiti-

gen, daß sich die etwa dem Innenkühlluftstrom anhaftende Feuchtigkeit auf dem Ständer niederschlägt und dort Überschläge verursacht.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, die sich auf Rollgangsmotoren beziehen.

In Fig. ι bedeutet ι den Ständer einer als to Asynchronmotor ausgebildeten Maschine und 2 das Läuferblechpaket, in dem in bekannter Weise eine Kurzschlußwicklung liegt. Das Läufereisen 2 wird von einem bekannten Tragteil 3 gehalten. Der Tragteil 3 ist nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung besonderer Nabenteile 5 auf der Welle 4 befestigt, wobei diese mit Hilfe von Keilen starr mit der Welle verbunden sind. Zwischen dem Tragteil und den Nabenteilen sind wärmeisolierende Schichten 6 angeordnet, die aus Glimmer bestehen. Für die Übertragung des Drehmomentes können außerdem zwischen den Nabenteilen 5 und dem Tragteil 3 Keile vorgesehen sein.

,Bei der beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß ein wesentlicher Wärmeübergang von dem die Wicklung tragenden Läufereisen 2 auf die Welle 4 der Maschine nicht möglich ist. Infolgedessen behält der Läufer seine verhältnismäßig hohe Temperatur und selbst bei sehr hoher Ausnutzung des· Läufers, wenn dieser »eine Temperatur von 150 bis 2oo° aufweist, werden im Betrieb keine Störungen der Wellenlager 9 und 10 durch Wärme hervorgerufen. Die Wärmeisolierung zwischen dem Läufereisen 2 und der Welle 4 wird noch dadurch verbessert, daß sich in dem Hohlraum 11 zwischen dem Läufereisen und der Welle ein Luftpolster befindet, das bekanntlich eine sehr gute Wärmeisolierung darstellt.

Einzelheiten der beschriebenen Anordnung können selbstverständlich abgeändert werden. Beispielsweise ist es möglich, zwischen der Welle und dem Läufereisen einen Blechring 12 als Strahlungsschutz anzuordnen, der verhindert, daß die Welle durch Strahlung Wärme vom Läufereisen aufnehmen kann. Der Ring 12 wird in diesem Fall an den Nabenteilen 5 aufgehängt. Auf seiner äußeren, dem Läuferblechpaket zugekehrten Fläche ist er glänzend und poliert ausgeführt, so daß er die zugestrahlte Wärme möglichst zurückstrahlt. Auf der gegenüberliegenden, der Welle zugekehrten Seite ist er dagegen mit einem schwarzen Anstrich versehen, so daß er sich praktisch wie ein schwarzer Körper verhält,- dessen Strahlung bekanntlich sehr gering ist.

Go Eine weitere Verbesserung der beschriebenen Einrichtung ist in der Weise möglich, daß die Zwischenräume zwischen dem Läufereisen und der Welle vollkommen mit einem Wärmeisolierstoff, z. B. Asbest, Glaswolle o. dgl., angefüllt werden.

Die zwischen dem Tragseil 3 und den Nabenteilen 5 angeordneten Zwischenschichten 6 können auch aus anderem Stoff als Glimmer, nämlich z. B. aus Glas, Porzellan, Hartpapier, Zement o. dgl., hergestellt sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Hierbei sitzt der Tragteil 3 auf konischen Sitzflächen 15 der mit der Welle verbundenen Nabenteile 5. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die zur Übertragung des Drehmomentes erforderlichen Reibungskräfte unter Umständen allein durch die Keilwirkung der ineinandergeschobenen konischen Teile erzielt werden können. In diesem Falle müssen die wärmeisolierenden Zwischenlagen 6 zwischen dem Tragteil 3 und den Nabenteilen 5 ebenfalls konisch ausgebildet werden. Zweckmäßigerweise wird hierbei die zum Ineinanderpressen der Kegelsitzflächen dienende Spannkraft mit Hilfe einer Schraubenmutter 17 erzielt, die beispielsweise auf einem mit der Welle verbundenen besonderen Teil 18 aufgeschraubt ist. Die Steigung des Kegels wird vorteilhafterweise unter Berücksichtigung der radialen und axialen Ausdehnung so gewählt, daß auch bei Erwärmung eine Verringerung der an den Sitzflächen auftretenden Spannung nicht eintreten kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich schließlich dadurch, daß die Welle im Bereich der Lager 9, 10 noch gekühlt wird. Beispielsweise kann dies dadurch geschehen, daß die Welle hohl ausgebildet und ein Kühlmittel durch ihren Hohlraum hindurchgeleitet wird. In diesem Fall wird für die Zuführung des Kühlmittels ein Rohr in die Welle eingeschoben, das unter Umständen feststehend angeordnet sein kann.

Ferner ist die Kühlung der Welle in der Weise möglich, daß außen an ihr Kühlscheiben o. dgl. vorgesehen werden, die in ein flüssiges Kühlmittel eintauchen oder über die ein Luftstrom geblasen wird.

Claims (8)

110 Patentansprüche:

1. Elektrische Maschine, in deren Läufer eine starke Wärme entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (4) und die Lager (9, 10) der Maschine durch eine zwischen dem aktiven Teil (2) des Läufers und der Welle (4) eingeschaltete Wärmeisolierung vor einer Erwärmung seitens des Läufers geschützt werden.

2. Elektrische Maschine nach An- »20 spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den aktiven Teil (2) des Läufers haltende

Tragteil (3) unter Zwischenschaltung einer Wärmeisolierschicht (6, 16) mit der Welle (4) verbunden ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem aktiven Teil (2) des Läufers und der Welle (4) ein Luftpolster (11) als Wärmeisolierung angeordnet ist.

4. Elektrische Maschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem aktiven Teil (2) des Läufers und der Welle (4) mit einem Wärmeisolierstoff, z. B. Asbest, Glaswolle o. dgl., ausgefüllt sind.

5. Elektrische Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem aktiven Teil (2) des Läufers und der Welle (4) ein auf der dem Läufereisen (2) zugekehrten Fläche polierter, auf der der Welle (4) zugekehrten Seite schwarzgefärbter Blechring (12) 'als Wärmestrahlungsschutz angeordnet ist.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierschicht (16) hohlkegelförmig ist.

7. Elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (11) zur Verbesserung der Wärmeisolierung evakuiert sind.

8. Elektrische Maschine nach Anspruch" i, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Welle (4) im Bereich der Lager (9, 10) gekühlt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen