DE819282C

DE819282C - Closed, externally ventilated electrical machine

Info

Publication number: DE819282C
Application number: DEO993A
Authority: DE
Inventors: Johann Ing Brazda
Original assignee: OESTERREICHISCHE ELEKTROINDUST
Current assignee: OESTERREICHISCHE ELEKTROINDUST
Priority date: 1950-04-18
Filing date: 1950-08-29
Publication date: 1951-10-31

Description

Geschlossene, außenbelüftete elektrische Maschine Es ist bekannt, geschlossene, außenbelüftete elektrische Maschinen an der Oberfläche des Gehäuses mit parallel zur Achse laufenden, radial stehenden Längsrippen zu versehen, um die Gehäuseoberfläche zu vergrößern und durch einen auf der Maschinenwelle außerhalb eines Lagerschildes sitzenden Ventilator anzublasen. Der von einer Schutzhaube umschlossene Ventilator soll die Kühlluft parallel zu den Kühlrippen bis an deren Enden blasen. Der Nachteil dieser Bauweise liegt jedoch darin, daß nur ein geringer Teil des Kühlluftstromes tatsächlich bis zum Ende der Längsrippen wirksam ist, weil die Kühlluft knapp nach Verlassen der Ventilatorschutzhaube zum größten Teil nutzlos entweicht; aus diesem Grunde steht der Kühleffekt in keinem Verhältnis zum Energieverbrauch des Lüfterrades. Ein weiterer Vbelstand ergibt sich für diese Maschineu bekannter Bauart in fabrikatorischer Hinsicht. Um die Wärmeableitung aus dem Stator besonders wirksam zu machen, soll das Statorblechpaket vom Gehäuse umgossen sein, weil nur dadurch eine ausreichende Wärmeableitung gesichert ist. Die hierzu erforderlichen Gießformen sind bei Anwendung von Schleuderguß, bedingt durch den radialen Verlauf der Kühlrippen, aus mehreren einzelnen Segmenten zusammengesetzt, welche nach jedem Abguß auseinandergenommen und, nach Entnahme des Gußstückes, in heißem Zustand wieder zusammengesetzt werden müssen, was zeitraubend und daher teuer ist.Closed, externally ventilated electrical machine It is known closed, externally ventilated electrical machines on the surface of the housing to be provided with parallel to the axis, radially standing longitudinal ribs to the To enlarge the housing surface and by one on the machine shaft outside to blow a fan seated on a bearing shield. The one enclosed by a protective hood The fan should blow the cooling air parallel to the cooling fins up to their ends. The disadvantage of this design, however, is that only a small part of the cooling air flow actually is effective up to the end of the longitudinal ribs because the cooling air just after Leaving the fan protection hood for the most part escapes uselessly; from this Basically, the cooling effect is in no relation to the energy consumption of the fan wheel. Another situation arises for this machine of a known type in manufacturing Respect. To make the heat dissipation from the stator particularly effective, should the stator laminated core must be encased by the housing, because this is the only way to achieve a sufficient Heat dissipation is secured. The casting molds required for this are in use from centrifugal casting, due to the radial course of the cooling fins, from several individual segments assembled, which are taken apart after each casting and, after the casting has been removed, reassembled in a hot state must, which is time consuming and therefore expensive.

Die erfindungsgemäße außenbelüftete elektrische Maschine vermeidet diese Naehteile dadurch, daß die von einem bis auf Austrittsöffnungen geschlossenen Mantel nach außen abgedeckten Rippen hereichsweise in Ebenen verlaufen, . welche von der Maschinenachse geschnitten werden und wobei die Rippenenden in mindestens einen axial verlaufenden, zum Ventilator führenden Luftkanal so hineinragen, daß die in diesen Kanal geförderte Kühlluft peripher über das Maschinengehäuse in die Kühlkanäle geleitet wird, welche durch die Gehäuseaußenseite, die Rippen und deren Mantel gebildet sind, um bei den in der Gehäuseummantelung frei gelassenen Öffnungen auszutreten. Diese Ausführung erlaubt die Verwendung sehr einfacher Gießformen, die aus zwei Ringhälften mit eingedrehten, die Rippen ergebenden Rillen bestehen.The externally ventilated electrical machine according to the invention avoids these sewing parts in that they are closed by one except for outlet openings Sheath outwardly covered ribs in areas run in planes, . which are cut by the machine axis and with the rib ends in at least one axially extending air duct leading to the fan protrude in such a way that that the cooling air conveyed into this channel peripherally via the machine housing in the cooling channels is passed, which through the housing exterior, the ribs and whose jacket are formed to be left free in the housing jacket Exit openings. This design allows the use of very simple molds, which consist of two halves of the ring with twisted grooves giving rise to the ribs.

In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer geschlossenen, außenbelüfteten elektrischen Maschine schematisch dargestellt.In the schematic drawing are exemplary embodiments of the invention Embodiment of a closed, externally ventilated electrical machine, schematically shown.

Fig.i zeigt eine elektrische Maschine in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II der Fig. i bei weggelassenem Maschinenläufer und Lagerschild; Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das leere Gehäuse bei abgenommenem Gehäusemantel, und Fig.4 einen halben Gehäusequerschnitt nach Linie IV-IV der Fig.3; Fig. 5 und 6, 7 sowie 8, 9 zeigen Varianten für die Ausbildung der Gehäuseaußenseite bzw., in Fig. 7, einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6 und Fig. 9 eine Stirnansicht nach Ebene IX-IX der Fig. B.Fig.i shows an electrical machine in side view, partially section, and FIG. 2 shows a partial section along line II-II of FIG Machine rotor and bearing shield; Fig. 3 shows a plan view of the empty housing with the housing jacket removed, and Fig. 4 half a housing cross-section along the line IV-IV of Figure 3; Fig. 5 and 6, 7 and 8, 9 show variants for the training the outside of the housing or, in FIG. 7, a section along line VII-VII of FIG. 6 and 9 show an end view according to plane IX-IX of FIG. B.

In Fig. i bezeichnet i die Maschinenwelle mit dem Rotor 2, 3 das Gehäuse mit dem Statorblechpaket 4 und der Statorwicklung 5, 6 die Maschinenwellenlager, 7 den Ventilator und 8 ,eine stirnseitige Abdeckung, durch deren Mittelbereich 8' die vom Ventilator angesaugte Luft eintreten kann. Wie ersichtlich, kann diese Luft in Richtung der Pfeile A durch Öffnungen 9, die in den Flanschen des Gehäuses 3 und des Lagerschildes io vorgesehen sind, in den Kanal i i (Fig. 3) eintreten und gelangt von dort in die Kanäle 13, welche vom Gehäuse 3, dessen Rippen 14 und einer äußeren, zweckmäßig aus Blech bestehenden Abdeckung 15 gebildet werden.In Fig. I i denotes the machine shaft with the rotor 2, 3 the housing with the stator core 4 and the stator winding 5, 6 the machine shaft bearings, 7 the fan and 8, a front cover, through the middle area 8 ' the air sucked in by the fan can enter. As can be seen, this air can in the direction of arrows A through openings 9 made in the flanges of the housing 3 and the end shield io are provided, enter the channel i i (Fig. 3) and passes from there into the channels 13, which from the housing 3, its ribs 14 and a outer, suitably made of sheet metal cover 15 are formed.

Die Rippen 14 verlaufen in größerer Zahl nebeneinander und sind im Bereich des Kanals i i (Fig. 3) durch den die Kühlluft durch den Ventilator 7 eingepreßt wird, unterbrochen, wobei die Breite dieser Unterbrechungen, in derLuftströmrichtung gesehen, immer kleiner wird. In der Einströmrichtung angeordnet befindet sich in der Mitte des rippenfreien Raumes i i eine Längsrippe 16 (Fig. 3), die den Luftstrom in zwei Hälften teilt; die beiden Teilluftströme umstreichen das Gehäuse und gelangen schließlich zu Austrittsöffnungen 17, die durch das Mantelblech 15 (Fig. 1, 2) gebildet werden. Um das Aufeinanderprallen der Luftströme in dieser Austrittsöffnung zu verhindern, ist im Bereiche dieser Öffnung eine weitere Längsrippe 18 (Fig. 1, 2) ausgebildet.The ribs 14 run side by side in greater numbers and are in Area of the channel i i (FIG. 3) through which the cooling air is pressed in by the fan 7 is interrupted, the width of these interruptions being in the direction of air flow seen getting smaller and smaller. Located in the direction of inflow is in the center of the rib-free space i i a longitudinal rib 16 (Fig. 3), which the air flow divides in half; the two partial air streams stroke the housing and arrive finally to outlet openings 17, which are formed by the jacket plate 15 (Fig. 1, 2) will. To prevent the air currents from colliding in this outlet opening, a further longitudinal rib 18 (Fig. 1, 2) is formed in the region of this opening.

Um eine gute Luftzuführung zu den Kanälen zu erreichen, können die Rippen 14 (Fig. 5, 6) an ihren Enden entsprechend gekrümmt ausgebildet werden, wobei die Teilung des Luftstromes auch durch eine Mehrzahl . von Trennwänden 16' (Fig. 5) bewirkt werden kann.In order to achieve a good air supply to the ducts, the Ribs 14 (Fig. 5, 6) are formed correspondingly curved at their ends, wherein the division of the air flow also by a plurality. of partition walls 16 '(Fig. 5) can be effected.

Eine weitere Ausführung ist in Fig. 6 angegeben. Der Lufteintritt erfolgt nur an einer Stelle der Ventilatorseite, z. B. längs der oberen Hälfte des Gehäuses, durch eine dem Kanal 9 (Fig. i) entsprechende Öffnung. Der Luftstrom A streicht in diesem Falle ungeteilt in einer Richtung über den Gehäuserücken und tritt auf der entgegengesetzten Seite unten durch eine Öffnung im Gehäuseflansch wieder aus, die auf der unteren Flanschhälfte des im Bilde linken Flansches vorgesehen ist. Die Rippen sind auch hier durch einen Mantel 15 zur Gänze umschlossen. Die so austretende Luft kann zur Kühlung des Lagerschildes verwendet werden, der hierzu ebenfalls mit in Vertikalebenen liegenden Rippen versehen werden kann, wie dies bei 2o aus Fig. i ersichtlich ist. Über das Gehäuse verläuft einseitig eine Querrippe 16', welche die Umlenkung des Luftstromes bewirkt.Another embodiment is shown in FIG. The air inlet occurs only at one point on the fan side, e.g. B. along the upper half of the Housing, through an opening corresponding to the channel 9 (Fig. I). The air flow A in this case strokes undivided in one direction over the back of the housing and enters on the opposite side below through an opening in the housing flange again, which is provided on the lower flange half of the flange on the left in the picture is. Here, too, the ribs are completely enclosed by a jacket 15. the air escaping in this way can be used to cool the end shield, which is responsible for this can also be provided with ribs lying in vertical planes, like this at 2o from Fig. i can be seen. A transverse rib runs over the housing on one side 16 ', which causes the air flow to be deflected.

Fig. 8 zeigt eine Anordnung, bei welcher der einseitig in der oberen Gehäusehälfte eintretende Kühlluftstrom gezwungen wird, durch einen Kanal in den nächsten zu strömen, wobei jede umlaufende Rippe versetzt mit Bezug auf die benachbarte unterbrochen ist, so daß derKühlluftteilstrom dieGehäusemantelhälfte in Zickzackrichtung umströmt, wobei die Rippen 18" die obere Mantelhälfte von der unteren, an der sich der beschriebene Vorgang ebenfalls abspielt, trennen. Der Abstand der Rippen 14 voneinander ist so bemessen, daß eine günstige Strömungsgeschwindigkeit erhalten wird. Die Anordnung kann indes auch so getroffen werden, daß die gesamte Luftmenge den Mantel zickzackförmig umströmt, also im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 8, 9, nicht geteilt wird.Fig. 8 shows an arrangement in which the one-sided in the upper The cooling air flow entering the housing half is forced through a duct into the next to flow, with each circumferential rib offset with respect to the neighboring one is interrupted so that the partial cooling air flow zigzag the housing shell half flows around, the ribs 18 "the upper half of the shell from the lower, on which the described process also plays, disconnect. The distance between the ribs 14 each other is dimensioned so that a favorable flow rate is obtained will. The arrangement can, however, also be made so that the entire amount of air flows around the jacket in a zigzag shape, i.e. in contrast to the embodiment according to FIG. 8, 9, is not shared.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Closed, externally ventilated electrical machine, the housing of which has cooling ribs over which an air flow generated by a fan seated on the machine shaft blows, characterized in that the ribs (14, 14, 14, 14 ") run in areas in planes which are intersected by the machine axis and the ends of the ribs protrude into at least one axially extending air duct (ii) leading to the fan (7) so that the cooling air conveyed into this duct peripherally over the machine housing is passed into the cooling channels, which are formed by the outside of the housing, the ribs and their 3t "lantern (15), in order to exit at the openings (17) left in the housing jacket (15).

2. Electrical machine according to claim i, characterized in that the initially axially and then peripherally extending through the outer ribs of the housing and the housing casing (15) formed air channel through on the outside of the housing provided acha, parallel ribs (r8, t8 ") are limited to in a likewise axial running outlet opening to open.

3. Electrical machine according to claim t or a, characterized by at least one arranged in the air inlet duct Guide rib (r6, i6 ') and a curvature of the inlet ends of the cooling air ducts limiting ribs in the direction of the cooling air flow (Fig. 5, 6).

4. Electric machine according to one of claims r to 3, characterized in that on the outside of the housing provided ribs have such a course that the cooling air around the housing in Zigzags is directed.