DE7041575U

DE7041575U - Elektromotor mit Hohllaufer

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Publication number: DE7041575U
Application number: DE7041575U
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Publication date: 1973-07-19

Description

GESELLSCHAFT FÜR .:...:.. . ' K* rl sr ine, den 12. März 1973 KERNFORSCHUNG MBH PLA 70/52 HH/sz

und
BLOCHER-MOTOR KG

Elektromotor mit Hohlläufer

Die Neuerung betrifft einen Elektromotor zum Erzeugen hoher Nenndrehmomente und hoher Beschleunigungen bei kleinem Schwungmoment mit einem Hohlläufer, dessen Wicklungsträger rohrförmig ausgebildet und mit der Ankerwelle kraftschlüssig verbunden ist, und einem ferromagnetischen Ankerkern für den magnetischen Rückschluß, der die Bohrung des Hohlläufers mindestens teilweise ausfüllt und mit dem Motorgehäuse fest verbunden ist.

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, eine möglichst hohe Strombelastung der Ankerwicklung und der Erregerwicklung zu realisieren, damit eine vorbestimmte Motorleistung mit einem Minimum an Kupfer und damit kleiner Masse erreicht wird.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch Einrichtungen zum Abführen der Stromwärme aus mindestens einem der den Erreger- und Ankerwicklungen benachbarten Bauelemente, dem Ankerkern des Hohl-

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läufers und dem ferromagnetischen Kern der Erregerwicklung (Erregerkern) . Solche Einrichtungen können z.B. aus Kühlkanälen bestehen, die im Ankerkern und im Erregerkern angeordnet sind und durch die als Kühlmittel Wasser geleitet wird.

Dabei werden vorteilhafterweise an der Perioherie des als Hohlzylir.der ausgebildeten Ankerkerns in Richiuna der Längsachse desselben verlaufende Bohrungen angeordnet, die an der mit dem Lagerschild verbundenen Stirnseite durch einen im wesentlichen in der Ebene der Stirnfläche verlaufenden Kanal zum Zuführen und einen in der gleichen Ebene liegenden anderen Kanal zum Abführen eines Kühlmittels in zwei GrupDen jeweils innerhalb der Gruppe miteinander verbundener Kanäle aufgeteilt und an der anderen Stirnseite durch einen dritten Kanal miteinander verbunden sind.

Es kann vorteilhaft sein, bei einem an seiner Außenseite zylindrisch ausgebildeten Erregerkern an dessen Peripherie nach Art eines Gewindes Kühlkanäle mit vorbestimmter Steigung mindestens zweigängig so anzuordnen, daß das Kühlmittel in einem ersten Gang hinströmt und in einem zweiten Gang zurückströmt. Dabei wird an einer Stirnseite des Erregerkerns die Zuleitung für ein Kühlmittel an einen ersten Gang der Kühlkanäle und die Ableitung für das Kühlmittel an der gleichen Stirnseite an einen zweiten Gang der Kühlkanäle angeschlossen und beide Gänge an der anderen Stirnseite so miteinander verbunden, daß das Kühlmittel durch die Kühlkanäle von der Zuleitung zur Ableitung fließen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Achsschnitt durch einen Hohllaufermotor mit Kühlkanälen, Fia. 2 Schnitt AA mit Kühlkanälen, Fig, 3 Abwicklungen des Erregerkerns mit Kühlkanälen.

Fig. 1 stellt einen Achsschnitt durch einen HohllSufermotor mit Kühlkanälen dar. Dabei ist in der oberen Hälfte der Figur ein zylindrischer und in der unteren Hälfte als eine andere möaliche Form ein konischer Wicklungsträger gezeichnet.

In dem Ankerkern 6a bzw. 28 sind, wie auch aus dem in Fig. 2 dargestellten Radialschnitt AA zu entnehmen ist, möglichst nahe an der dem Wicklungsträger zugewandten Mantelfläche vier axiale Bohrungen 32 angeordnet/ die an der dem Kollektor 3 zugewandten Stirnseite durch einen radial verlaufenden Ringkanal 33 miteinander verbunden sind. An die andere Stirnseite des Ankerkerns ist durch Schraubverbindungen 34 eine Scheibe 35 angeschlossen, in deren dem Ankerkern zugewandten Oberfläche zwei Kanäle· * ■■■ igear- »beitet sind, welche je zwei der Bohrungen 32 miteinai - .binden. In die Scheibe 35 sind außerdem zwei radial verlaufend*·, !»onrungen 37 eingebracht, die in je einen der Kanäle 36 münden und an die die Kuhlmitte!zuleitung 33 bzv. die Kühlraittelableitung 39 angeschlossen wird. Zwischen dem Ankerkern und der Scheibe 35 ist zum wasserdichten Anschließen der Kühlkanäle eine Flachdichtung angeordnet.

Über die Scheibe 35 wird ferner durch eine Schraubverbindung 41 der Ankerkern mit dem Erregerkern 42 verbunden, der die Erregerwicklung 17 aufnimmt und gleichzeitig das Motorgehäuse bildet.

An der Peripherie des Erregerkerns sind Kühlkanäle 43, 44 mit rechteckigem Querschnitt angeordnet, die den Kern nach Art eines zweigängigen Gewindes umschließen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, strömt im Kanal 43 das Kühlmittel im Uhrzeigersinn und im Kanal 44 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Kanäle 4?> und 44 sind an der Kollektorseite durch einen Kanal 45 miteinander verbunden, so daß das Kühlwasser über einen Zuführungskanal 46 in den Kanal 43, von dort in den Verbindungskanal 45 und über den Kanal 44 in den Ableitungskanal 47 gelangt.

Kollektorseitiq ist der Motor mit dem Laqerdeckel 9 verschlossen. Der Laqerdeckel und der als Gehäuse dienende Erreqerkern 4 2 sind indirekt über einen Federrinq 10, eine Scheibe 48 aus Isoliermaterial und Schrauben 12 miteinander verbunden. Die Scheibe 48 träqt

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uie naner ι J uci AumenuuxaLCii it. r.ic:M.nai;iic nusuiiuaae amu durch eine Bohrunq 15 qeführt. Laqerdeckel 9 und Ankerkern 6a bzw. 28 traqen Kugellaqer 16 und 16a zum Lagern der Ankerwelle

Die Vorteile der Neuerung bestehen insbesondere darin, daß die Anordnung von Kühlkanälen in dem ferromagnetlschen Kern der Erregerwicklung und in dem der Ankerwicklung benachbarte Ankerkern eine wesentlich höhere Ausnutzung der Wicklungen ermöglicht,: die unter sonst gleichen Bedingungen eine Erhöhung der Motorleistung auf den zehnfachen Wert erlaubt. Die Erhöhung der Strombelastbarkeit führt außerdem zu einer Reduzierung der Masse und damit des Schwungmomantes des Läufers.

Claims

1973 —' GESELLSCHAFT Ft)R .Γ.'...1.', ' Karlsruhe.'; den 12. März KERNFORSCHUNG MBH "" PLA 70/52* "Hä/sz BLOCHER- .0TOR KG Schutz aur, .j .iiche :

1. Elektromotor zum Erzeuqen hoher Nenndrehmomente und hoher Beschleunigungen bei kleinem Schwungmoment, mit einem Hohlläufer, dessen Wicklungsträger rohrförmig ausgebildet und mit der Ankerwelle kraftschlüssig verbunden ist, und einem ferromagnetischen Ankerkern für den magnetischen Rückschluß, der die Bohrung des Kohlläüfers mindestens teilweise ausfüllt und mit dem motorge- · häuse fest verbunden ist, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Abführen der Stromwärme aus mindestens einem der den Erreger- und Ankerwicklungen benachbarten Bauelemente, dem Ankerkern des Hohlläufers und dem ferromagnetischen Kern der Erregerwicklung (Erregerkern).

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ankerkern (6a, 28) und im Erregerkern (42) Kühlkanäle (32, 33, 36, 37, 43, 44, 45) zum Durchleiten eines Kühlmittels angeordnet sind.

3. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel Wasser durch die Kühlkanäle geleitet wird.

4. Elektromotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Hohlzylinder ausgebildeten Ankerkern (6a, 28) an dessen Peripherie in Richtung der Längsachse verlaufende F ικ-ungen (32) angeordnet sind, die an der mit dem Lagerschild verbundenen Stirnseite durch einen im wesentlichen in der Lrane der Stirnfläche verlaufenden Kanal (37, 38) zum Zuführen und einen in der gleichen Ebene liegenden anderen Kanal (37, 39) zürn Abführen eines Kühlmittels in zwei Gruooen jeweils innerhalb der Gruppe miteinander verbundener Kanäle (32, 36, 37) aufgeteilt und an der anderen Stirnseite durch einen dritten Kanal (33) miteinander verbunden sind.

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704157519.7773

5. Elektromotor nach AnsDruch 1, aekennzeichnet durch einen an seiner Außenseite zvlindrisch ausgebildeten Erreaerkern (42), an dessen Peritiherie nach Art eines Gewindes Kühlkanäle (43, 44) mit vorbestimmter Steiguna mindestens zweigängio so angeordnet sind, daß das 'kühlmittel in einem ersten Gang hinströmt und in einem zweiten Gang zurückströmt.

6. Elektromotor nach Ansnruch 5, gekennzeichnet durch einen an seiner Außenseite zvlindrisch ausgebildeten Erregerkern (42), an dessen einer Stirnseite die Zuleitung (46) für ein Kühlmittel an einen ersten Gang (43) der Kühlkanäle und die Ableitung (47) für das Kühlmittel an der gleichen Stirnseite an einen zweiten Gang (44) der Kühlkanäle angeschlossen ist und beide Gänge an der anderen Stirnseite über einen Ringkanal (45) so miteinander verbunden sind, daß das Kühlmittel durch die Kühlkanäle von der Zuleitung zur Ableit <^ fließen kann.