DE854970C - Lueftungsanordnung fuer den Kommutator elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

• Lüftungsanordnung für den Kommutator elektrischer Maschinen Bei der Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Kommutatormaschinen fürGleic'h-oder für Wechselstrom 1>ilidet die wirksame Kühlung des Kommutators eines der wichtigsten Probleme. Die natürliche Kühlung, die durch die Rotation des Kommutators entsteht, reicht bei weitem nicht. Man muß vielmehr die Luft künstlich an die einzelnen Stellen des Kommutators, an denen die Wärme erzeugt wird, heranführen. Es wurden zu diesem Zweck bereits Anordnungen vorgeschlagen, bei denen die Kühlluft dem Kommutator von allen Seiten radial zuströmt und dann am Kommutator in axialer Richtung entlang fließt und so den Kommutator kühlt. Der Kommutator ist zu diesem Zweck von einem Gehäuse umgeben, 3cin Kühlluft von außen zugeführt wird. Die Erfindung hat die Erkenntnis zur Voraussetzung, daß die atn Kommutator entstehende Wärme nicht nur durch ein Bestreichen der Kommutatoroberfläche mit KühILuft abgeführt werden kann, daß vielmehr ein beträchtlicher Teil dieser Wärme durch Kühlung der Bürsteneinrichtung, insbesondere der Führungskästen für die Kohlebürsten, abgeführt werden kann. Um nun die Kühlluft besonders wirksam an diese Führungskästen für die Kohlebürsten heranzubringen und so einen um so größeren Teil der Verlustwärme in die Kühlluft zu überführen, soll erfindungsgemäß bei derartigen Lüftungsanordnungen, bei denen die Kühlluft dem Kommutator radial zuströmt und dann axial längs der Kommutatorober-fläche abfließt, durch Leitanordnungen mindestens ein Teil der radial zuströmenden Kühlluft gezwungen werden, entlang den Seitenflächen der Bürsten zum Kommutator zu fließen. Während bisher eine geregelte Luftführung am, Bürstenhalter noch nicht vorhanden war, soll nunmehr die Kühlluft am Bürstenhalter in bestimmter für die Abführung ,der Verlustwärme besonders wirksamer Weise geführt werden.
• Im folgenden ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. i zeigt einen Querschnitt durch den Kommutator mit den drei Bürstenhaltern 1, 2 und 3. Fig. 2 zeigt einen Seitenriß zur Fig. i, wobei gemäß den eingezeichneten Pfeilen die gesamte Kühlluft am Kommutator ,in axialer Richtung zu dem kommutatorseitigen Lagerschild4 abströmt. An den einzelnen Bürstenhaltern gleiten die Kohlebürsten 5 in Führungskästen 6. Die Bürstenhalter sind nun derart -aus-gebildet, daß die .radial von außen kommende Kühlluft gezwungen wird, an den Seitenwänden der Führungskästen entlang zur Kommutatoroberfläche zu strömen. Zu diesem Zweck bilden -die Seitenwände der Führungskästen mit am übrigen Bürstenhalter angebrachten Wänden 7 düsenartige Spalte, durch die die Kühlluft hindurch muß. Damit die Kühlluft zu diesem Wege gezwungen ist, ist außerdem der Raum zwischen den benachbarten Bürstenhaltern und unmittelbar über dem Kommutator durch Trennwände von dem übrigen den Kommutator umgebendenLuftzuführungsraum abgetrennt. Diesem Zweck dienen die aus Isolierstoff bestehenden Platten 8, die an den Wänden 7 der Bürstenhalter befestigt sind. An jedem Bürstenhalter ist nach beiden Seiten je einederartige Isolierplatte befestigt. Die beiden zwei benachbarten Bürsten angehörigen Isolierplatten übergreifen einander an der Grenzstelle labyrinthartig. Wie aus den eingezeichneten Pfeilen der Fig. i zu ersehen ist, wird die von außen kommende Kühlluft, nachdem sie die düsenartigen Spalte an den Führungskästen durchströmt hat, nunmehr gezwungen, unterhalb der Isolierplatten am Kommutator in axialer Richtung entlang zu streichen und so auch dien Kommutator wirksam zu kühlen.
• Um das richtige Stärkeverhältnis der Kühlung der Kommutatoroberfläche und der Führungskästen zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, nur einen Teil der insgesamten den Kommutator umstreichenden Kühlluft auch an dien Führungskästen entlang streichen zu lassen. Zu diesem Zweck kann man die die Kommutatoroberfläche überdachenden Trennwände .bzw. Isolierplatten 8 derart ausbilden, daß sie nur über einen Teil der Kommutatorlänge reichen, über den übrigen Teil tritt dann d'ie radial von außen zuströmende Kühlluft zum großen Teil unmittelbar an die Kommutatoroberfläche .heran und gelangt dann infolge ihrer Umlenkung in axialer Richtung unter die durch Trennwände überdächten Teile des Kommutators, wo sie sich mit der von den Bürstenhaltern kommenden Kühlluft vereinigt. Fig. 2 zeigt diese Anordnung. Die Überdachungsisolierplatten 8 überdecken nur etwa '/a der Kommutatorlänge, während im linken Teil gemäß dem eingezeichneten Pfeil 9 die Kühlluft unmittelbar an dieKommutatoroberfläche herankommt. Die kleineren Pfeile veranschaulichen die von den Führungstaschen der Bürsten kommende Kühlluft. Nach dem Verlassen des Kommutators gelangt die Kühlluft, nachdem sie einen Mantel io durchstrichen hat, in Kanäle i i des Lagerschildes 4, wo sie in radialer Richtung nach außen abströmt. Die Anordnung nach Fig. 2 ist dann besonders vorteilhaft, wenn vermieden werden soll, daß mit Kohlenstaub beladene Luft in das Maschineninnere strömt.
• Fig. 3 der Zeichnung, die ebenfalls einen Seitenriß darstellt, zeigt eine Anordnung, bei der die die Kommutatoroberfläche abdeckenden Isolierplatten 7 über die beiden äußeren Teile der Kommutatorlänge reichen, während der mittlere Teil nicht überdeckt ist, so daß hier die Kühlluft ähnlich wie der Kühlluftstrom 9 der Fig. 2 unmittelbar an die Kommutatoroberfläche heran kann und von da unterhalb der Abdeckplatten 7 teils nach rechts, teils nach links am Kommutator entlang strömt. Der rechte Teil dieser Kühlluft wird! wieder über den Lagerschild 4 abgeführt, der linke Teil strömt in das Maschineninnere, wo er weitere Kühlwirkung an den Maschinenwicklungen ausübt. Die Anordnung nach Fig.3 kann besonders hei langen Kommutatoren vorteilhaft sein.
• Bei der Anordnung nach Fig. 4 der Zeichnung überdecken die Abdeckplatten 7 die gesamte Kommutatorlänge. Trotzdem fließt unterhalb dieser Abdedkplatten außer der von den Führungskästen der Bürsten kommenden Kühlluft noch ein zusätzlicher Kühlluftstrom, der durch den Pfeil 12 angedeutet ist. Dieser Kühlluftstrom kommt ebenfalls radial von außen, er tritt jedoch am rechten Ende des Kom.mutators in den Raum zwischen der Kommutatoroberfläche und den Abdeekplatten 7. Die gesamte Kühlluft strömt dann bei 13 in das Maschineninnere. 14 ist eine ringförmige Trennwand) zwischen dem Kommutator und dem Maschinenraum, an die die Abdeckplatten 7 unmittelbar anschließen.
• Durch die Kühlanordnung der Erfindung wird eine wesentliche Erhöhung der Leistung des Kommutators erzielt. Die Erfindung eignet sich daher insbesondere für hoch ausgenutzte Kommutatormaschinen, wie dies beispielsweise Fahrzeugmaschinen sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lüftungsanordnung für den Kommutator elektrischer Maschinen, bei der die Kühlluft dem Kommutator radial zuströmt und am Kom-mutator entlang axial abfließt, dadurch gekennzeichnet, d'aß durch Leitvorrichtungen mindestens ein Teil der radial zuströmenden Kühlluft gezwungen wird, entlang den Seitenflanken der Bürsten zum Kommutator zu fließen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bürstenhaltern unter Mitbenutzung der Seitenwände der Führungskästen der Bürsten düsenartige Spalte angebracht sind, durch die die Kühlluft zum Kommutator strömt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, du-@durdh gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den benachbarten Bürstenhaltern undunmittelbar über dem Kommutator durch Trennwände von' dem übrigen den Kommutator umgebenden Luftzuführungsraum abgetrennt ist, derart, daß die von den Führungskästen kommende Kühlluft nunmehr in dem abgetrennten Raum in axialer Richtung an der Kommutatoroberfläche entlang fließt.
4. 4.. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d'aß zur Herstellung der Trennwände an jedem Bürstenhalter in Richtung zu den benachbarten Bürstenhaltern zwei aus Isoliermaterial bestehende Platten befestigt sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplatten benachbarte Bürstenhalter an der Grenzstelle einander labyrintharti,g übergreifen.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände bzw. Isolierplatten nur einen Teil der Kommutatorlänge überdecken.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d@aß mindestens ein Teil der am Kommutator axial abfließenden Kühlluft nach dem kommutatorseitigen Lagerschild der Maschine und von da ins Freie geführt ist.