DEP0019230DA - Einrichtung zur Abführung der Wärme aus Elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Abführung der Wärme aus Elektromotoren. Zur Anwendung kommen soll die Erfindung in erster Linie bei Asynchronmotoren. Wenn auch die Läuferwicklungen dieser Motoren verhältnismäßig hohen Erwärmungen gewachsen sind, so muß dieser Erwärmung, die ihrerseits durch Anstrahlung der Ständerwicklung diese und außerdem auch die Lager hoch erhitzen kann, eine Grenze gesetzt werden. Diese Notwendigkeit kann durch besondere, mit hohen Läuferverlusten verknüpfte Betriebsbedingungen (hohe Schaltzahlen) zwingend werden.

Zur wirksamen Ableitung der Wärme im Läufer eignet sich vorteilhaft eine Durchzugslüftung, deren Wesen darin besteht, stetige Kühlluftströme in axial verlaufenden Kanälen im Läufer zu erhalten. Die Kanäle können durch Rohrstränge gebildet werden, deren stirnseitig aus dem Läufer heraustretende Enden so gestaltet sind bzw. so ausmünden, daß die Läuferdrehung eine Luftströmung in den Kanälen hervorruft. Wird dieser Mündungsauslauf wechselnd zur Herbeiführung der Luftströmung oder Zugwirkung in dem einen oder anderen Richtungssinne gestaltet, so wird die Abkühlung gleichmäßig gehalten.

Die Anwendung dieser Maßnahmen ist bereits vorgeschlagen worden. Dabei hat man auch schon daran gedacht, als Läuferstäbe Röhren zu verwenden, durch die die Kühlluftströme hindurchgeleitet werden.

Von der Verwendung von Rohren als Frischluftzuführungskanälen geht die Erfindung aus. Nach dieser sollen beide Enden der Rohre als Träger von Lüftungsfahnen dienen, wobei die ohnehin vorhandenen Kurzschlußringe als Mittel zur Zusammenfassung der Vorrichtung zu einem einheitlichen Ganzen dienen. Dabei können die Rohre zweckmäßigerweise als Läuferstäbe oder aber auch als Sonderteile Verwendung finden.

Im ersteren Falle kann die Bauart so getroffen werden, daß die freien, aus den Läuferstirnflächen heraustretenden Rohrenden mit den Kurzschlußringen durch als Belüftungsfahnen dienende Stege verbunden werden. Dabei läßt sich die Ausführung noch so gestalten, daß die radial abgebogenen Rohrenden zu einem Ventilatorschaufelrad zusammengefaßt werden.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung in den Abb. 1 und 2 bzw. 3 und 4 im Längsschnitt und schaubildlich dargestellt.

Die Kühlrohre, die bei den Ausführungsbeispielen nach den Abb. 1 bis 4 in Kreisreihe durch den mit 1 bezeichneten Läufer der Maschine hindurchgeführt sind, sind mit 2 bezeichnet. Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, sind die freien Enden dieser Rohre an der einen Seite in radialer Richtung nach dem Mantel des Läufers hin abgebogen und an der anderen Seite in axialer Richtung nach außen geführt. Die Ausführung ist so getroffen, daß an beiden Stirnflächen des Läufers die Rohre abwechselnd in geradlinigem Zuge und in radialer Abkrümmung ausmünden. Die Kurzschlußringe 5 und die Rohrenden 3 und 4 sind durch Lüftungsfahnen 6 miteinander verbunden. Diese bilden auf beiden Seiten ein Windrad, von dessen Äußerem die Abb. 2 eine Vorstellung vermitteln soll, die axial auslaufenden Rohrenden sind hier der Deutlichkeit halber nicht dargestellt.

Die Abb. 3 und 4 zeigen eine andere Bauform der Erfindung. Hier sind die radial verlaufenden Arme der abgebogenen Rohrenden besonders lang ausgeführt, in Flachform gehalten und zu einem Windrad zusammengefaßt, wie dies das Schaubild 4 erkennen läßt. Als verbindende Elemente dienen der trichterförmige äußere Blechabschluß 7 und der Ring 8. Auch hier ist die Ausbildung so gedacht, daß auf beiden Seiten des Läufers ein aus den Lüftungsfahnen 6 gebildetes Windrad sich befindet. Die Lüftungsfahnen entsprechen in ihrer Anordnung den in Abb. 1 und 2 gezeigten. Des weiteren befinden sich zwischen den Hohlschaufeln noch massive Schaufeln zur Erzeugung des Ständerluftstromes.

Bei der zuletzt besprochenen Ausführung der Erfindung ist die Luftkühlung wegen des großen Durchmessers des Ventilators besonders nachhaltig, weil nicht nur (vgl. die eingezeichneten Pfeillinien) kühlende Luftströme durch den Läufer, sondern auch durch den Stator geblasen werden.

Wie schon oben bemerkt, sollen die die Lüftungsvorrichtung bildenden Teile beim Einbau zu einer starren Einheit verbunden werden. Das bringt nicht nur betriebstechnische, sondern bei Serienherstellung auch beachtliche fabrikatorische Vorteile. Die betriebstechnischen Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die wärmeleitende Verbindung der die Kühlrohre verbindenden Einzelteile eine verhältnismäßig große wärmeabgebende Gesamtfläche geschaffen wird, die umso wirksamer ist, als sie fast ausnahmslos im Frischluftstrom liegt.

Claims (5)

1) Einrichtung zur Abfuhr der Wärme aus Elektromotoren, insbesondere zur Kühlung der Läuferstabwicklungen von Asynchronmotoren, bei denen Luftdurchzugskanäle durch mit dem Läufer verbundene Rohre gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die stirnseitigen Läuferabschlußringe zu einem einheitlichen Ganzen zusammengefaßten Rohre an ihren Enden als Träger von Lüftungsfahnen dienen.

2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden(3 und 4), vermittels der als Lüftungsfahnen dienenden Stege (6) mit den Abschlußringen (5) des Läufers (1) verbunden sind.

3) Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial abgebogenen Rohrenden als Schaufeln ausgebildet und zu einem Ventilator zusammengefaßt sind.

4) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsfahnen (F) an den stirnseitig des Läufers in Kreisreihe angeordneten Rohrkrümmern mit nach außen gerichteten Rohrschenkeln angeordnet sind.

5) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zum Teil lösbar miteinander verbundenen Einzelteilen bestehende Kühleinrichtung zu einem starren Ganzen zusammengefaßt ist.