DE909226C - Belueftung von Stromwendermaschinen mit dem Stromwender zugefuehrter Frischluft - Google Patents

Description

• Belüftung von Stromwendermaschinen mit dem Stromwender zugeführter Frischluft Das Patent 898 934 betrifft die Belüftung von elektrischen Stromwendermaschinen mit dem Stromwender zugeführter Frischluft. Gemäß der Erfindung des Hauptpatentes wird die Frischluft dem den Stromwender umgebenden Raum zugeleitet, von dem sie einerseits der Stromwenderaußenfläche und andererseits (über Kanäle des stromwenderseitigen Lagerschildes) durch den Stromwenderkörper dem Läufer der Maschine zuströmt. Durch diese Anordnung wird eine gute Kühlung des Stromwenders, der Bürsten und der Bürstenhalter erreicht, ohne daß Bürstenstaub in die Maschine gelangt, der bekanntlich die Spannungsfestigkeit der Maschine erheblich herabsetzt.
• Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung und Verbesserung dieser Anordnung des Hauptpatentes, durch die insbesondere der stromwenderseitige Lagerschild und die Luftführung im Stromwenderraum baulich vereinfacht sowie die Wirksamkeit der Kühlung erhöht wird.
• Erfindungsgemäß wird der Lufteintrittsstutzen durch den stromwenderseitigen Lagerschild zweigeteilt. Der größere Teil des Lufteintrittsstutzens deckt sich mit der Öffnung .im Gehäuse über dem Stromwenderraum, durch die die den Stromwender bestreichende Kühlluft tritt. Der kleinere Teil dagegen deckt einen kastenartigen Anbau außen am Lagerschild der Maschine ab, von dem aus die Kühlluft durch den Stromwenderkörper dem Läufer der Maschine zuströmt. Insbesondere bei Wechselstromkommutatormaschinen fließt ferner ein Teil der in den Stromwenderraum eingetretenen Kühlluft über die dem Stromwender zugekehrten Wickelköpfe und den Rücken des Ständereisens zu der dem Stromwender abgekehrten Seite der Maschine und entweicht dort durch Öffnungen im Gehäuse.
• Im folgenden ist die Erfindung an Hand des Ausführungsbeispieles der Zeichnung näher erläutert.
• Fig. I der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt eines hochausgenutzten Stromwendermotors; Fig. 2 zeigt die Seitenansicht dieses Motors von der Seite A aus gesehen.
• Die verschiedenen Luftströmungen durch den Motor sind durch Pfeile angedeutet. Um die Zuordnung dieser verschiedenen Luftströmungen sowohl innerhalb der Fig. I als auch zwischen Fig. I und Fig.2 besser verfolgen zu können, sind die Pfeile noch mit einem oder zwei oder drei Punkten versehen, je nachdem es sich um den Luftstrom I, II oder III handelt.
• In Fig. I ist I das Ständereisen des Motors, 2 ist das aktive Läufereisen, das auf der Läufernabe 3 sitzt, die ihrerseits auf der Maschinenwelle 4 befestigt ist. 5 ist der Stromwenderkörper im Schnitt. 6 sind die aufgesetzten Bürsten bzw. die Halter für die Bürsten. 7 ist der den Stromwender umgebende Luftraum, in dem sich auch die beiden Bürstenträgerringe 8 und 9 befinden. Io ist ein kastenartiger Anbau an dem stromwenderseitigen Lagerschild I I.
• Wie ersichtlich, besitzt der den Stromwender umgebende, an sich durch das Motorgehäuse abgeschlossene Raum 7 oben eine Öffnung I2, die sich an die obere Öffnung I3 des kastenartigen Anbaues anschließt. Durch beide Öffnungen treten nun, von einem nicht dargestellten Ventilator geliefert, insgesamt drei Kühlluftströme. Der Kühlluftstrom II (Pfeile mit zwei Punkten) strömt zunächst in annähernd radialer Richtung zur Stromwenderoberfläche. Hier streicht er an den Haltekörpern 6 für die Bürsten vorbei und kühlt diese und gelangt dann unterhalb von Abdeckungen I4 zu der Stromwenderoberfläche. Hierauf strömt er unterhalb dieser Abdeckungen entlang der Stromwenderoberfläche zum stromwenderseitigen Lagerschild I I. Unterhalb eines aus Isolierstoff bestehenden Führungszylinders I5 fließt dann der Kühlluftstrom II weiter in axialer Richtung und gelangt in den Zwischenraum zwischen dem Lagerschild und dem Bürstenträgerring B. Von dort entweicht er durch Öffnungen I6 (s. Fig. 2) des Gehäuses ins Freie. Neben dem Kühlluftstrom II gelangt der Kühlluftstrom III (Pfeile mit drei Punkten) durch die Öffnung 12 in den Raum 7. Von dort strömt er durch einen Spalt zwischen den abgerundeten Stromwenderfahnen I7 und einem aus Isolierstoff bestehenden, am Bürstenträgerring 9 befestigten Führungsring I8 zu den dem Stromwender zugekehrten Wickelköpfen der Maschine. Von dort strömt der größere Teil der Kühlluft durch die Wickelköpfe des Ständers radial nach außen und gelangt dann durch Öffnungen I9 zu dem Rücken des Ständereisens I. Unterhalb eines Führungsbleches 2o strömt die Kühlluft dann entlang den aktiven Blechen des Ständereisens und entweicht dann durch die Öffnung 2I in den Raum oberhalb der dem Stromwender abgekehrten Wickelköpfe und schließlich durch die Öffnungen 22 ins Freie.
• Der Kühlluftstrom I (Pfeile mit einem Punkt) tritt durch die Öffnung I3 in den kastenartigen Anbau Io am Lagerschild und gelangt von dort durch eine Öffnung 23 (s. auch Fig. 2) in den Raum der rotierenden Stromwendernabe. Die Kühlluft durchstreicht dann diesen Innenraum 3I des Stromwenderkörpers und gelangt in den Raum zwischen Stromwender und Läufereisen. Von dort strömt die Kühlluft unterhalb des Läufereisens im Raum der Nabe 3 auf die dem Stromwender abgekehrte Seite der Maschine, fließt dann über die Läuferwickelköpfe und über die Ständerwickelköpfe nach außen und entweicht teilweise durch die Öffnungen 28 und teilweise zusammen mit dem Kühlluftstrom II durch die Öffnungen 22. Ein kleiner Teil des Kühlluftstromes III gelangt nach dem Durchtritt durch den Spalt zwischen I7 und I8 in den Luftspalt zwischen Ständer und Läufer der Maschine, und von dort strömt er über die Ständerwickelköpfe durch die Öffnungen 22 nach außen.
• Durch diese Führung der Kühlluft in verschiedenen Parallelzweigen wird erreicht, daß alle Teile der Maschine genügend mit Kühlluft versorgt werden, insbesondere aber, daß diejenigen Teile, in denen eine besonders hohe Wärmeentwicklung auftritt, auch besonders intensiv gekühlt werden. Zu diesem Zweck sind die Querschnitte der verschiedenen Kühlluftströme längs ihrer Strömungswege verschieden groß gehalten, und zwar derart, daß diese Querschnitte an den Teilen der Maschine, an denen eine besonders intensive Kühlwirkung stattfinden soll, kleiner gehalten sind, so daß die Geschwindigkeit der Kühlluft an diesen Teilen größer ist als an anderen Teilen. Dementsprechend führt die Kühlluft dort auch intensiv Wärme ab. Beispielsweise dienen die Abdeckwände I4 oder 2o dieser Erhöhung der Geschwindigkeit der strömenden Kühlluft, um die Stromwenderoberfläche oder den Ständerrücken gut zu kühlen. Ferner sind die gesamten Strömungswiderstände der einzelnen parallel geschalteten Kühlluftströme derart aufeinander abgestimmt, daß sich die Kühlluft in der gewünschten Weise auf die einzelnen Parallelzweige verteilt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Belüftung von Stromwendermaschinen mit dem Stromwender zugeführter Frischluft, bei der gemäß Patent 898 934 die Frischluft dem den Stromwender umgebenden Raum zugeleitet wird, von dem sie einerseits der Stromwenderaußenfläche und andererseits durch den Stromwenderkörper dem Läufer der Maschine zuströmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteintrittsstutzen durch den stromwenderseitigen Lagerschild derart zweigeteilt ist, daß der größere Teil des Lufteintrittsstutzens sich mit der Öffnung im Gehäuse über dem Stromwenderraum deckt, der kleinere Teil dagegen einen kastenartigen Anbau außen am Lagerschild abdeckt und daß vom letzteren aus die Kühlluft durch den Stromwenderkörper dem Läufer der Maschine zuströmt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der in den Stromwenderraum eingetretenen Kühlluft entlang der Stromwenderoberfläche in Richtung auf den stromwenderseitigen Lagerschild fließt und zwischen diesem und dem Bürstenträgerring radial nach außen durch Öffnungen im Lagerschild austritt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I, insbesondere für Wechselstromkommutatormaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der in den Stromwenderraum eingetretenen Kühlluft über die benachbarten Wickelköpfe und den Rücken des Ständereisens zu der dem Stromwender abgekehrten Seite der Maschine fließt und dort durch Öffnungen im Gehäuse entweicht.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Spalt zwischen den Stromwenderfahnen und einem feststehenden, am Bürstenträger befestigten Führungsring aus Isolierstoff, durch den die Kühlluft zu den stromwenderseitigen Ständerwickelköpfen und dem Rücken des Ständereisens gelangt.
5. 5. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die in den kastenartigen Anbau am stromwenderseitigen Lagerschild eingetretene Luft durch die Stromwender- und Läufernabe hindurch zu den dem Stromwender abgekehrten Läuferwickelköpfen fließt, von da weiter mindestens zum Teil über die Ständerwickelköpfe und daß sie durch Öffnungen im Gehäuse entweicht.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die für die verschiedenen Kühlluftströme zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte derart gehalten sind, daß die Kühlluft im Verlaufe ihres Strömungsweges in den Teilen, in denen sie eine hohe Kühlwirkung ausüben soll, infolge Verengung des Strömungsquerschnittes schneller strömt als in den übrigen Teilen des Kühlluftweges.