FI118942B - Hissimoottori - Google Patents

Description

118942

HISSIMOOTTORI KEKSINNÖN ALA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty hissimoottori ja patenttivaatimuksen 11 johdanto-osassa määritelty his-5 sin nostokoneista.

TUNNETTU TEKNIIKKA

Sähkömoottorin jäähdyttämisen tarkoituksena on siirtää moottorin käytössä syntyvät lämpöhäviöt pois moottorin rakenteista. Jäähdytysjärjeste-lyn puutteellisuus voi johtaa joko moottorin ylikuumenemiseen ja vaurioi-10 tumiseen, tai käyttösovelluksen tarpeisiin nähden ylimitoitetun moottorin käyttämiseen. Hissikoneiston fyysiset mitat vaikuttavat sijoituspaikkansa kautta hissikuilun ja / tai rakennuksen kokoon, ja etenkin kun hissikoneis-ta sijoitetaan hissikuiluun tai sen sivulle, koneiston paksuudella on oleellinen merkitys vaadittavan tilan kannalta.

15 Tyypillisesti rajan sähkömoottorin kuormitettavuudelle tietyllä jäähdytys-järjestelyllä asettaa käämieristeiden lämpötilankestoisuus. Käämitys on yleensä koneen kuumin kohta, ja käämieristeen lämpötilankestoisuus määrittää yleensä koneen kuormitettavuuden. Sähkökoneissa tyypillisimpiä ovat B- tai F- lämpöluokkien eristeet, jotka kestävät jatkuvaa 120 tai 20 145 °C lämpötilaa. Jäähdytyksessä huomioitavia tekijöitä ovat myös mm.

.*:*. laakeroiden sallitut käyttölämpötilat sekä sovelluksesta riippuen esimer- ..... kiksi koneen rungon pintalämpötila.

• · * : ;\ Sopivan jäähdytystavan valintaan vaikuttavat mm. käytön laatu sekä lait- .··*. teen koko ja kotelointitapa. Yksinkertaisin jäähdytysmenetelmä on luon- • φ .*". 25 nollinen ilmajäähdytys, jossa laitetta ympäröivä ilma liikkuu lämmetes- sään ja siirtää häviötehon pois. Osittain lämpö siirtyy pois myös säteile- • · ***** mällä. Jäähdytyspinta-alaa lisätään tarvittaessa jäähdytysrivoilla. Kun luonnollinen ilmajäähdytys ei riitä, kiihdytetään ilmavirtauksen liikettä pu-: *·· haltimella, jolloin jäähdytyskyky paranee. Puhaltimet voivat joko pyöriä 30 koneen roottorin mukana, esimerkiksi akselille kiinnitettyinä, tai käytössä ,v. voi olla erillispuhallin, jonka pyöriminen ei riipu jäähdytettävän koneen käytöstä.

• ® ·* ..* Käytännön jäähdytyskeinoista voidaan mainita esimerkiksi täysin sulje- • · :. tuissa oikosulku koneissa tyypillinen rakenne, jossa oikosulkurenkaan • · · *♦ • · 118942 2 päihin oleviin oikosulkurenkaisiin liitetään tuuletusrivat, joiden tehtävänä on kierrättää ilmaa koneen sisällä. Tällöin lämpö siirtyy tehokkaammin staattorikäämin vyyhdenpäistä, roottorista ja muista osista koneen runkoon ja sitä kautta konetta ympäröivään ilmaan, mitä lämmönsiirtoa usein 5 tehostetaan koneen runkoon tehdyllä rivoituksella. Mikäli tämä ei riitä riittävän jäähdytyksen aikaansaamiseksi, konetta voidaan jäähdyttää pako-tetusti esimerkiksi puhaltamalla ilmaa koneen läpi tai sen rungon pintaa myöten erillisen puhaltimen avulla.

Kun hissin nostokoneiston koko pyritään minimoimaan, on koneistoissa 10 edullista käyttää litteää moottoria, jossa roottori on magnetoitu kestomagneetein, ja jossa magneettivuo kulkee aksiaalisesti ilmavälin yli. Tällainen hissimoottori ja hissikoneisto tunnetaan esimerkiksi patenttijulkaisusta Fl 114419. Kestomagnetoiduissa moottoreissa jäähdytyksen tarve poikkeaa hieman muista pyörivistä sähkökoneista. Toisaalta kestomagnee-15 teista aiheutuvat häviöt ovat pienet, toisaalta taas monien kestomagneet-timateriaalien lämmönkesto on perinteisiä käämieristysmateriaaleja heikompi. Siinä missä eristemateriaalin ylikuumeneminen aiheuttaa joko käämieristeen eliniän lyhenemistä tai pahimmillaan eristeempalamista ja vikaantumista, kestomagneettien ylikuumeneminen johtaa usein ensin 20 magneeteista saatavan lähdejännitteen alenemiseen ja pahimmillaan magneettien totaaliseen demagnetoitumiseen.

Tyypillisesti aksiaalivuokoneissa, joissa roottori on kestomagnetoitu, ei roottoria ole erikseen jäähdytetty staattorin jäähtyessä rungon kautta sä- *·*,* teilyn lisäksi joko vapaalla tai pakotetulla konvektiolla. Pienen ilmavälin • · · *·|·* 25 omaavissa koneissa ongelmaksi voi kuitenkin muodostua se, että staatto- rin käyttölämpötilaa joudutaan rajoittamaan ei ainoastaan staattorieris- • · teen lämpörajojen mukaan vaan myös, jotta roottorimagneettien lämpötila ei nouse liian suureksi lämmön siirtyessä staattorilta roottorille. Esimerkiksi moottorin ylikuormituksen tai staattorin vikatilanteiden yhteydessä 30 staattorin lämpötila voi nousta merkittävästi normaalia korkeammaksi, ja !···. lämmön siirtyminen roottoripuolelle voi aiheuttaa jopa kestomagneettien ]·’ pysyvän demagnetoitumisen.

• » i • ·

Edelleen hissimoottorin jäähdytyksen suunnittelu voi poiketa tyypillisen **;*' sähkömoottorin suunnittelusta tilanteessa, jossa moottoriin on integroitu j*\. 35 hissikorin köysistön liikuttamiseen tarkoitettu vetopyörä. Esimerkiksi jul- kaisusta Fl 109897 on tunnettu vetopyörä, jossa on nostoköyttä vasten • 118942 3 kitka ke rro i nta parantava pinnoite. Riippuen käytettävästä pinnoitemateri-aalista vetopyörässä ja lämmönsiirrosta koneen ympäristössä ja sen sisällä, hissimoottorin jäähdyttäminen vain sallitut staattorieristeen ja roottorin magneettien lämpötilarajat huomioiden ei välttämättä ole riittävää.

5 Aksiaalisen kestomagneettimoottorin jäähdytystä on käsitelty mm. julkaisussa US2005/0035678, jossa on esitetty erityisesti ajoneuvoihin suunniteltu kestomagnetoitu aksiaalivuomoottori, josta on pyritty tekemään mahdollisimman kevyt siitä saatavaan tehoon nähden. Julkaisussa on esitetty kaksi roottoria käsittävä aksiaalivuomoottori, jossa roottorien ul-10 kopinnoille on tehty syventymiä roottorin massan vähentämiseksi, ja moottorin jäähdytyksen parantamiseksi roottoreihin on muodostettu jääh-dytysaukkoja. Jäähdytysaukkojen tarkoituksena on julkaisun mukaan parantaa jäähdyttävän ilman kiertoa staattorille.

Julkaisussa CA1121851 on esitetty ilmajäähdytysjärjestely suljetulle aksi-15 aalivuomoottorille, jossa on levymäinen roottori kahden staattorikäämityk-sen välissä. Julkaisun mukaisen ratkaisun tarkoituksena on parantaa lämmönsiirtoa roottorin ja staattorin välillä muodostamalla rivoitus staatto-riin, aksiaalisesti roottorin viereisille pinnoille ja radiaalisesti roottorin päätyjen viereisille pinnoille. Ratkaisuun kuuluu lisäksi aksiaalisuuntaisia 20 aukkoja, joiden kautta työnnetään ilmaa staattorin ulkopuolelle sijoitetun puhaltimen avulla. Puhallin on pultattu suoraan roottoriin ja lämpö johtuu roottorirakenteesta puhaltimeen ja edelleen puhaltimen liikuttamaan il- • · · maan. Puhallin toimii täten sekä suorana lämmönvaihtimena että jäähdy- **Y tinaineen liikuttajana. Julkaisussa esitetyssä ratkaisussa kestomagneetit • · · *”·* 25 ovat sijoitettuna staattoripuolelle, ja roottoripuolella on eristetty käämitys.

• · .**; Julkaisussa JP2003134768 on esitetty litteä kestomagnetoitu radiaali- • · · ·’“/ vuohissimoottori, jossa staattorin jäähdytystä on parannettu lisäämällä *···* roottorin mukana pyörivään jarrurumpuun sisäkehälle siivekkeitä. Staatto- ripaketin ulkokehälle on lisäksi muodostettu uria, joiden avulla jäähdytys- ·· : *♦· 30 pintaa voidaan kasvattaa.

··· *···: Julkaisussa JP2002205889 on esitetty jäähdytysjärjestely radiaalivuohis- :V: simoottorille, jonka järjestelyn tarkoituksena on mahdollistaa moottorin • · .···. staattoriselän jäähdyttämiseen aiemmin käytetystä ulkoisesta puhaltimes- ta luopuminen hissimoottorin jäähdytyksessä. Ratkaisun mukaisesti root- '·' *' 35 torin akselille muodostetaan radiaalipuhallin, jonka avulla ilmaa kierräte- • ·· * 118942 4 tään siten, että jäähdytysiima palaa staattoriselkää myöten koneen toiseen päähän

Edellä esitetyt ratkaisut keskittyvät lähinnä koneen eristetyllä käämityksellä varustettujen osien, tyypillisesti staattorin, jäähdyttämiseen. Mikäli his-5 simoottorin kuormitettavuus määräytyy muun rajoittavan tekijän, kuten roottorin tai vetopyörän lämpötilankeston mukaan, johtaa tunnetun tekniikan mukaisten ratkaisujen käyttö tarpeeseen käyttää sovelluksen tarpeisiin nähden turhan suurta moottoria roottorin tai vetopyörän liiallisen lämpenemisen välttämiseksi.

10 KEKSINNÖN TARKOITUS

Tämän keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin hissimoottori ja hissin nos-tokoneisto, joissa roottorin ja vetopyörän asettamat lämpötilarajoitteet on huomioitu aiempaa paremmin. Uuden rakenteen omaavassa moottorissa moottorin kuormitettavuutta voidaan kasvattaa tunnettuihin ratkaisuihin 15 nähden.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön mukaiselle hissimoottorille on tunr^omaisla se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja keksinnönmukaiselle hissin nostokoneistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaa-20 timuksen 11 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille sovellusmuodoille on ·*!*: tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa. Keksin- nöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toi- • · ♦ sin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnölli- * .*·;* 25 nen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, eri- ! tyisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtä- vien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voi-vat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia.

»·· 30 Keksinnön mukaiseen hissimoottoriin kuuluu ainakin yksi staattori, akseli, ja staattorin suhteen pyöriväksi järjestetty kiekkomainen roottori, joka .···. roottori käsittää roottorikiekon ja siihen sovitetut kestomagneetit, sekä • · '·* staattorin ja roottorin välinen, tasoltaan akselia vastaan olennaisesti koh- : *·· tisuorassa oleva ilmaväli. Keksinnön mukaisesti hissimoottorin roottorin 35 yhteyteen on järjestetty sen mukana pyöriviksi ilmavirtauselimiä jäähdyt- 118942 5 tävän ilmavirtauksen aikaansaamiseksi roottorin läheisyyteen. Ilmavir-tauselimet on järjestetty roottorin yhteyteen joko roottorin rakenteellisina osina tai roottoriin erikseen kiinnitettyinä. Keksinnön mukaiseen hissin nostokoneistoon kuuluu ainakin hissimoottori, jonka moottorin roottorin 5 yhteyteen on jäljestetty hissikorin liikuttamiseen hissiköysistön kautta tarkoitettu vetopyörä, ja jonka hissimoottorin roottorin yhteyteen on järjestetty sen mukana pyöriviksi ilmavirtauselimiä jäähdyttävän ilmavirtauksen aikaansaamiseksi roottorin ja vetopyörän läheisyyteen, ilmavirtauselimet on sijoitettu siten, että pyörivien ilmavirtauselimien aikaansaama oleelli-10 sesti pyörimisliikkeen suunnalle radiaalinen ilmavirtaus on kohdistettu ympäröivästä ilmasta roottoriin ja mahdollisesti roottoriin lämpöä johta-vasti liitettyyn vetopyörään.

Edullisesti ilmavirtauselimet ovat laippoja, ripoja, siipiä tai siivekkeitä tai muita tarkoitukseen soveltuvia ilmavirtauselimiä, jotka on sijoitettu roottorin 15 uiko- ja / tai sisäpinnoille säteen suunnassa tasapaksuksi kehäksi. Näin ilma saadaan virtaamaan roottorin läheisyydessä siten, että ilmavirta edistää lämmönsiirtoa roottorista ympäröivään ilmaan, jolloin roottorin magneettikehän ja vetopyörän lämpötila saadaan pidettyä aiempaa matalampana, ja staattorin lämpenemän lämmittävää vaikutusta roottoriin vä-2 o hennettyä.

: V: Keksinnön mukaisen hissimoottorin ja hissin nostokoneiston etuna on se, :V: että keksintö mahdollistaa moottorin kuormituksen kasvattamisen ja • . luotettavuuden parantamisen. Keksintö suojaa kestomagneetteja yli- .1·1··. 25 kuormitukselta ja lähdejännitteen alenemiselta. Keksinnön avulla voidaan • · suojata termiseltä ylikuormitukselta myös moottorin laakereita. Edelleen, ·1.1:.1 jos hissikoneistoon kuuluu sähkömagneettisia jarruja sijoitettuina roottorin · *···' ulkokehän läheisyyteen, voidaan lisäetuna saavuttaa suoja jarrumagneet- tien termistä ylikuormitusta vastaan. Edelleen keksinnön avulla voidaan • · : 1·· 30 pitää hissikoneiston vetopyörän lämpötila aiempaa matalampana. Kek- sinnönmukainen ratkaisu mahdollistaa hissikoneiston aiempaa tehok- .V, kaamman käytön, kun koneiston lämpötilajakauma saadaan sellaiseksi, • · · että kunkin koneiston osan lämpötila kuormitettuna on yhtäaikaisesti lä- **;1’ hellä sallittuja rajoja.

·· • · • ·· ♦ • · ♦ • ♦♦ • · 118942 6

Keksinnön mukainen hissikoneisto on rakenteensa ansiosta erityisen kompakti, ja soveltuu asennettavaksi sekä konehuoneeseen, hissin vastapainon sisään että hissikuiluun, tai muuhun tarkoitukseen soveltuvaan paikkaan.

5 Keksintö on yksinkertainen toteuttaa ja huoltovapaa, sillä se on mekaaninen ratkaisu, joka ei sisällä ohjausta, valvontaa tai sähköistystä. Edelleen keksinnönmukainen hissimoottorin ja hissikoneiston valmistaminen voidaan tehdä helposti, ilman merkittäviä muutoksia tunnetun tekniikan mukaisen moottorin valmistusprosessiin.

10 KUVALUETTELO

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää poikkileikkausta erään keksinnön mukaisen hissi- koneiston puolikkaasta sivulta päin katsottuna 15 kuvio 2 esittää erään keksinnönmukaisen hissimoottorin roottoriin liitettäväksi sovitettua ilmavirtauselimin varustettua peitinlevyä kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaista roottorikiekkoa kuvio 4 esittää erästä toista keksinnön mukaista roottorikiekkoa kuvio 5 esittää erästä keksinnönmukaista roottorikiekon yhteyteen 20 sovitettavaksi järjestettyä ilmanvirtauselinratkaisua

:V; KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Kuviossa 1 on esitetty poikkileikkaus keksinnönmukaisen hissikoneiston ί”’: akselin yläpuolisesta osasta sivulta päin katsottuna. Keksinnön mukai- sessa hissikoneistossa hissimoottori 1 on kestomagnetoitu aksiaali-.··*; 25 vuomoottori, joka on integroitu hissikoneiston osaksi tavalla, jossa hissi- koneisto on rakennettu hissimoottorin ympärille. Hissimoottorin 1 pääosat :·. ovat staattori 20, joka käsittää staattoripaketin 3 staattorikäämityksineen 4, roottori 30, joka käsittää roottorikiekon 5, siihen sovitetut kestomagnee-**;·* tit 6, jotka on kiinnitetty rengasmaiseksi kehäksi roottorikiekon 5 sisäpin- ♦*V: 30 taan, ja jonka roottorin 30 yhteyteen on järjestetty ilmanvirtauselimiä 7, laakerit 9 ja akseli 14. Staattori 20 on muodoltaan rengasmainen, ja se on i·· sovitettu rengasmaisen staattorirungon 2 muodostamaan kourumalseen " onteloon, jonka ontelon avoin puoli on suunnattu kohti roottorikiekkoa.

• · · • ·» • · 118942 7

Kestomagneettien 6 alla oleva osa roottorikiekkoa 5 toimii sekä magneettipiirinä että roottorin tukirakenteena. Kestomagneetit voivat olla eri muotoisia ja ne voivat olla jaetut vierekkäin tai peräkkäin oleviin osamagneet-teihin.

5 Roottorin yhteyteen on jäljestetty ilmavirtauselimet 7, jotka voivat olla esimerkiksi työstettyjä tai kiinnitettyjä roottorikiekkoon joko suoraan tai esimerkiksi yhtä tai useampaa erillistä ilmavirtauselimiä käsittävää levyä hyödyntäen. On myös mahdollista, että ilmavirtauselimiä 7 on järjestetty roottorin yhteyteen sekä roottorikiekon rakenteellisina osina että roottoriin 10 erikseen kiinnitettyinä.

Staattorin ja roottorin välissä on ilmaväli 11, jonka taso on oleellisesti kohtisuorassa moottorin 1 akselia 14 vastaan. Kuvion 1 mukaisessa sovel-lusmuodossa ilmavirtauselimet 7 on järjestetty roottorin 30 ulkopinnalle, mutta keksinnön mukaisesti ne voivat olla jäljestettyinä myös roottorin 30 15 sisäpinnalle tai sekä sisä- että ulkopinnoille. Sisäpinnalla tarkoitetaan tässä kiekkomaisen roottorin staattorikäämityksen puolella olevaa sivupintaa, ja ulkopinnalla roottorin vastakkaista sivupintaa. Hissikoneistoon kuuluu lisäksi ainakin kiekkomaisen roottorin 30 yhteyteen jäljestetty veto-pyörä 8, jonka avulla hissiköysistö (ei kuvassa) on liikuteltavissa, sekä 20 hissikoneiston runko 10. Vetopyörän 8 köysiurat 8a voivat olla pinnoitettuja kitkakerrointa parantavalla pinnoitemateriaalilla.

v · Hissikoneisto on järjestetty koottavaksi yhteen siten, että staattorirunko 2 :T: ja koneiston runko 10 tulevat liitetyiksi toisiinsa. Kuviossa 1 on selkeyden : vuoksi staattorirungon 2 ja koneiston rungon 10 väliset kiinnitysosat jätet- .···. 25 ty kuvaamatta. Staattorirunko 2 ja koneiston runko 10 voidaan liittää toi- ·**·. siinsa erilaisilla liitoselimillä, esimerkiksi staattorirunkoon kiinnitettävien • · « tukien ja kiinnityskorvien avulla. Edullisesti liitoselimiä on sekä staattori-***** rungon muodostaman kopan ulkokehällä että koneiston keskellä. Kuvios sa 1 laakerointi lepää koneiston runkoa 10 vasten, eli moottorin akseli 14 ί '** 30 muodostuu osasta koneiston runkoa 10, mutta koneistossa voi olla myös *'...*' erillinen akseli tai staattorirunko 2 voi jatkua koneiston keskellä siten, että .*.*. moottorin akseli muodostuu osasta staattorirunkoa 2. Edelleen on mah- • 4 4 dollista, että akseli 14 on liitetty tai integroitu roottorikiekon 5 yhteyteen, 4 4 '** jolloin laakereiden 9 ulkokehä asettuu koneiston runkoa 10 tai staattori- 44 : '·· 35 runkoa 2 vasten. Edelleen on mahdollista, että hissikoneistoon kuuluu !/·{ useampia roottoreita ja / tai staattoreita staattorirunkoineen. Toinen root- 118942 8 tori voi olla sovitettu esimerkiksi vetopyörän 8 oikeanpuoleiseen reunaan vastaavasti kuin se on sovitettu vasemmanpuoleiseen reunaan kuviossa 1, ja koneiston rungon 10 tilalla voi olla toinen staattorirunko staattori-käämeineen peilikuvamaisesti staattorirunkoon 2 nähden. Keksinnön mu-5 kainen hissikoneisto soveltuu sijoitettavaksi hissikuiluun, hissin vastapainon sisään, konehuoneeseen tai muuhun tarkoitukseen soveltuvaan paikkaan. Hissikoneisto voidaan kiinnittää haluttuun kohteeseen, kuten hissin johteeseen tai hissikuilun seinämään, esimerkiksi koneiston runkoon 10 liitettävien kiinnitysosien avulla.

10 Vetopyörä 8 voi olla kiinnitetty roottorikiekkoon 5 liitoselimellä 16, mutta nämä voivat olla myös integroidut toisiinsa, jolloin roottorikiekon 5 ja vetopyörän 8 välistä rajapintaa 15 ei ole havaittavissa. Edelleen roottorikiekkoon voi olla integroituna tai kiinnitettynä rengasmainen jarrulevy.

Roottorikiekon 5 ja sen pinnalla olevien kestomagneettien välit ja roottori-15 kiekon ja kestomagneetin välinen nurkka voivat olla ainakin osittain täytetty roottorikiekkoon 5 ja kestomagneettiin 6 kiinnitetyllä epämagneettisella täyteaineella, kuten polymeroidulla hartsilla. Magneettiset partikkelit, kuten myös tavallinen lika voi kerääntyä nurkkiin ja täyteaineen tarkoituksena on estää tällaisten nurkkien ja kolojen syntyminen magneettipiiriin. 20 Magneettien päälle voidaan myös asettaa ohut epämagneettinen levy magneettien suojaamiseksi ja puhdistamisen helpottamiseksi.

•V ·' Kuvion 1 mukaisen hissimoottorin 1 staattorikäämitys 4 on muodostettu :T: tyypillisesti eristetystä kuparilangasta. Roottorin magnetointi on toteutettu : ·*· kestomagneetein 6. Staattorikiekko 2 muodostaa rengasmaisen kopan, .*··. 25 jonka seinämään rengasmainen staattoripaketti 3 käämeineen 4 on kiin- riitetty. Kuvassa staattoripaketti on kiinnitetty roottorista katsottuna vas- • * « takkaiseen seinämään, mutta se voidaan kiinnittää muuhunkin seinä- • « '*··* mään. Staattorionkalo voi olla ainakin osittain täytetty valuhartsilla tai muulla soveltuvalla materiaalilla, jota materiaalia voidaan käyttää myös : 30 staattoripaketin kiinnittämiseen staattorirunkoon. Staattoripaketin ympä- «·· röiminen ylimääräisellä materiaalilla ei kuitenkaan ole välttämätöntä, vaan :v. vyyhdenpäät voivat olla staattorionkalossa myös vapaina ilman ympä- röiminä. Edullisesti keksinnön mukainen hissimoottori on avoin moottori, • * T jossa ympäristön ilma pääsee moottorin sisään staattorin (20) ja roottorin ·· : ’·· 35 (30) väliseen tilaan. Keksinnön mukaisessa hissimoottorissa voidaan kui- • · • · t • *·· • · 118942 9 tenkin käyttää myös rakennetta, jossa staattorin (20) ja roottorin (30) välille on sovitettu tiiviste.

Staattorikäämieristeiden lämpötilankestoisuus on tyypillisesti korkeampi kuin roottorin kestomagneettien lämpötilankestoisuus, joten konetta 5 kuormitettaessa on huomioitava, ettei roottorimagneettien lämpötila pääse nousemaan liian korkeaksi. Toisaalta kestomagneeteissa syntyvät häviöt ovat hyvin pieniä, mutta jos staattorikäämityksen lämpötila on roottorin lämpötilaa korkeampi, siirtyy roottorille lämpöä staattorista ilmavälin 11 yli. Erityisen haitallista staattoripuolelta siirtyvä lämpö voi olla kestomag-10 neeteille tilanteessa, jossa staattorikäämi on ylikuumentunut esimerkiksi ylikuormatilanteen seurauksena. Keksinnön mukaisesti staattorin ja roottorin välistä lämpötilaeroa kasvatetaan parantamalla roottorin jäähdytystä. Roottorin jäähdyttämiseksi roottorin 30 yhteyteen on järjestetty ilmavir-tauselimiä 7, joiden avulla saadaan lisättyä jäähdyttävää ilmavirtaa rootto-15 rin läheisyydessä. Ilmavirtauselimien aikaansaama ilmavirta jäähdyttää osaltaan myös vetopyörää, mikä on erityisen edullista koneistoissa, joissa vetopyörämateriaalien lämpötilakestoisuus voi rajoittaa koneiston kuormi-tettavuutta. Ilmavirtauselinten 7 päälle voidaan sovittaa peitinlevyjä 12 siten, että roottorin pinta, ilmanvirtauselimet ja peitelevy muodostavat ra-20 diaalipuhaltimen. Roottorin 30 yhteyteen järjestetyt ilmavirtauselimet 7 voivat tällöin olla osa peitinlevyä esimerkiksi kuvion 2 mukaisesti.

·1·1. Kuviossa 2 on esitetty eräs sovellusmuoto peitinlevystä 12, johon on jär- jestetty ilmanvirtauselimiä 7. Sovittamalla roottorin pintaan kuvion 2 mu-kaisia sektorimaisia peitelevyjä siten, että ilmanvirtauselinten 7 puoleinen 25 pinta 12a tulee roottorikiekon 5 sivupinnan puolelle, saadaan aikaan radi-aalipuhallin. Ilmavirtauselimiä käsittävät peitelevyt voivat olla esimerkiksi »· · sektorimaisia kuvion 2 mukaisesti, jolloin yhtenäinen levypinta saadaan aikaan asettamalla peitelevyjä rinnakkain. On myös mahdollista muodostaa koko ympyrämäinen kehä ilmavirtauselimiä yhden ilmavirtauselimiä 30 käsittävän peitelevyn avulla.

··· \..J Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen roottorikiekko ilmavälin puo- lelta katsottuna. Ilmanvirtauselimet 7 on järjestetty roottorikiekon 5 sisä-,···, pinnalle kahdessa eri säteisessä kehässä. Kestomagneetit ovat sijoitetta- • m T vissa kahden erisäteisen ilmavirtauselinkehän 7 väliselle alueelle 5a.

·· « · • ·· ♦ • · · • ·· • · 118942 ίο

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön sovellusmuoto, jossa roottorikiekon sisä- ja / tai ulkopinnalle järjestettyjen ilmanvirtauselinten 7 muoto on kaareva.

Lämmön siirtymistä staattorilta roottorille voidaan keksinnönmukaisesti 5 vähentää myös muodostamalla roottorin sisäpinnalle järjestettävät ilman-virtauselimet lämpöä eristävästä materiaalista. Tämä on toteutettavissa esimerkiksi kiinnittämällä roottorin sisäpintaan erillinen, esimerkiksi muovista valmistettu levy, johon ilmanvirtauselimet on muodostettu.

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön sovellusmuoto, jossa kestomagneetit 6 10 on kiinnitetty rengasmaiseen levyyn 13, joka voi olla esimerkiksi muovia, ja joka edelleen on kiinnitettävissä roottorin sisäpinnalle 5a, ja johon on järjestetty ilmanvirtauselimiä 7 kestomagneettikehän kanssa samansätei-sesti kestomagneettien 6 väleihin.

Ilmavirtauselimet voivat olla esimerkiksi laippoja, ripoja, siipiä tai siivekkeitä 15 tai muita tarkoitukseen soveltuvia ilmavirtauselimiä. Edullisesti ilmavir-tauselimiä on sijoitettu roottorin ulkopinnalle säteen suunnassa tasapaksuksi kehäksi.

Ilmavirtauselimiä voi olla kiekkomaisen roottorin kummallakin vastakkaisella pinnalla tai niitä voi olla vain kiekkomaisen roottorin toisella pinnalla.

20 Kun ilmavirtauselimiä on sijoitettu samalle pinnalle kestomagneettien kans-:T: sa, ilmavirtauselimiä voi olla juuri kestomagneettien kohdalla roottorin pin- nalla. Myös on mahdollista, että ilmavirtauselimiä on roottorin säteen suun-nassa kestomagneeteista joko roottorin akseliin päin tai roottorin ulkokehäl- • 0 · le päin. Näin samassa roottorissa voi ilmavirtauselimiä olla ainakin kah-!1"’ 25 dessa eri säteisessä kehässä roottorin samalla pinnalla.

• t 1 » 1 t j···1 Ilmavirtauselimet voivat olla toteutettuja monella eri tavalla. Ne voivat olla • « roottorikiekon pintaan työstettyjä muotoja, uria, jäähdytysrivastoja tai vas-taavia tai ne voivat olla kiekkomaisen roottorin pintaan kiinnitettyjä erillisiä • 1 ; ” elimiä. Edullisesti ilmavirtauselimet järjestetään roottorin yhteyteen erillisten 30 ilmavirtauselimiä käsittävien peitinlevyjen avulla.

• · •\v Eräässä keksinnön sovellusmuodossa roottorikiekko ilmavirtauselimineen on valmistettu valamalla. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa ilmavir- ••j tauselimiä käsittävä peitinlevy on valmistettu painevalun avulla. Eräässä • »« « · • · ♦ • «· • · 118942 11 keksinnön sovellusmuodossa ilmavirtauselimiä käsittävä peitinlevy on valmistettu iskupursotuksen avulla.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa hissimoottorin roottorin yhteyteen on järjestetty yksi tai useampi ilmavirtauselimiä käsittävä peitinlevy siten, 5 että roottorin pinta, peitinlevy ja niiden väliset ilmavirtauselimet muodostavat puhaltimen. Eräässä edullisessa sovellusmuodossa ilmavirtauselimiä käsittävä peitinlevy on sovitettu roottorin ulkopinnalle. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa ripoja käsittävä yhtenäinen levypinta on muodostettu useammasta roottorin pintaan kiinnitetystä rivoitetusta osalevys-10 tä.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa lämmön siirtymistä staattorin ja roottorin välillä vähennetään tekemällä roottorin sisäpinnan rivoitus lämpöä eristävästä materiaalista.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa staattorirunko 2 on järjestetty ulot-15 tumaan roottorin 30 ulkokehän ylle siten, että roottorin yhteyteen järjestetyillä ilmavirtauselimillä on aikaansaatavissa jäähdyttävä ilmavirta roottorin ja vetopyörän lisäksi myös staattorille.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa roottorikiekkoon järjestetyt kesto- magneetit on kiinnitetty erilliseen levyyn, johon on järjestetty ilmanvir- 20 tauselimiä. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa edellä mainittu levy on ... muodostettu lämpöä eristävästä materiaalista, edullisesti muovista, jolloin • · · levy toimii samalla tuulettimena sekä lämpöeristeenä staattorin ja rootto- :·:: rin välillä. Lämpöeristemateriaalin lämmönjohtavuus on edullisesti alle 1 :..v W / mK, mutta lämpöä eristävänä materiaalina voidaan käyttää myös ϊ]"ϊ 25 muunlaista, esimerkiksi lämmönjohtavuuden 10 W / mK omaavaa, mate- : riaalia, jonka lämmönjohtavuus on huonompi kuin metalleilla.

·*· \.,J Eräässä keksinnön mukaisessa hissikoneistossa roottorin yhteyteen jär jestetty vetopyörä on termisesti eristetty muusta roottorirakenteesta läm-mön johtumisen vähentämiseksi roottorikiekon ja vetopyörän välillä. Ter-·**’. 30 minen eristys voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että lämpöeristemateri- aalista kuten muovista muodostettu levy sijoitetaan rajapintaan 15. Myös • · · ’;*·* liitoselimiin 16 on tällöin edullista järjestää lämpöeristys.

• · • «

Keksinnön mukaisesti staattorin lämpenemän vaikutusta hissikoneiston : '·· muihin osiin, kuten roottoriin, laakereihin, vetopyörään ja hissikoneiston ·,*·j 35 jarrumagneettiin, pyritään minimoimaan. Eräässä keksinnön sovellus- 118942 12 muodossa toisiinsa liitettäviksi sovitetut staattorirunko 2 ja koneiston runko 10 on termisesti eristetty toisistaan lämmönsiirtymisen vähentämiseksi staattorilta muihin koneiston osiin.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa roottorin yhteyteen järjestetyssä 5 vetopyörään on järjestetty aukkoja, joiden avulta jäähdyttävä ilma saadaan jäähdyttämään vetopyörää myös sen sisäpuolelta. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa aukot ovat vetopyörän läpi ulottuvia, olennaisesti moottorin akselin suuntaisia ilmasolia, jotka ulottuvat vetopyörän pääty-pinnasta 8b roottorikiekon ja vetopyörän rajapintaan 15. Eräässä keksin-10 nön sovellusmuodossa yksi tai useampi sola on järjestetty yhdistymään pinnalla 15 yhteen tai useampaan roottorikiekon 5 ilmanvirtauselinten väliseen alueeseen siten, että ilma pääsee kulkemaan vetopyörän läpi roottorikiekon pinnalle. Eräässä keksinnön sovellusmuodossa yksi tai useampi sola on järjestetty yhdistymään pinnalla 15 yhteen tai useam-15 paan roottorin pinnan, peitinlevyn ja niiden välisten ilmanvirtauselinten muodostamaan iima-aukkoon.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa vetopyörän akselia vastaan kohtisuoraan sivupintaan 8b on järjestetty ilmavirtauselimiä, kuten ripoja tai siivekkeitä, vetopyörän lämmönsiirtopinnan lisäämiseksi ja lisäilmavirran 20 aikaansaamiseksi.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettu'!- ··· : hin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti1: ti, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdolli- : siä jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnölli- ·2·. 25 sen ajatuksen puitteissa.

Ml

• I

• 1 f • · · IM · ··· • · • · ··· mm * « • 1·

Ml • · • · • · • · e • · · * · e1· • 1 • · ···

«I

• · 2 • · · e m • ·

Claims (16)

118942

1. Hissin nostokoneista, johon kuuluu ainakin hissimoottori (1), johon hissimoottoriin (1) kuuluu ainakin yksi staattori (20), akseli (14) ja staattorin suhteen pyöriväksi järjestetty kiekkomainen roottori (30), 5 joka roottori käsittää roottorikiekon (5) ja siihen sovitetut kestomagneetit (6), sekä staattorin (20) ja roottorin (30) välinen, tasoltaan akselia vastaan olennaisesti kohtisuorassa oleva ilmaväli (11), ja jonka moottorin (1) roottorin (30) yhteyteen on jäljestetty hissikorin liikuttamiseen hissiköysistön kautta tarkoitettu vetopyörä 10 (8), tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) yhteyteen on jäljestetty roottorin mukana pyöriviksi ilmavirtauselimiä (7), jotka ilmavirtauselimet on järjestetty roottorin yhteyteen joko roottorin rakenteellisina osina tai roottoriin erikseen kiinnitettyinä, ja jotka ilmavirtauselimet on sijoitettu siten, että pyörivien 15 ilmavirtauselimien (7) aikaansaama oleellisesti pyörimisliikkeen suunnalle radiaalinen ilmavirtaus on kohdistettu ympäröivästä ilmasta roottoriin (30) ja mahdollisesti roottoriin lämpöä johtavasti liitettyyn vetopyörään (8).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hissin nostokoneista, tunnettu 20 siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) ulkopinnalle on järjestetty yksi tai useampi ilmavirtauselimiä (7) käsittävä peitinlevy ·*·*; (12) siten, että roottorin (30) pinta, peitinlevy (12) ja niiden väliset ilmavirtauselimet (7) muodostavat puhaltimen. : 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hissin nostokoneista, • ·« :"*· 25 tunnettu siitä, että vetopyörä (8) ja roottori (30) on termisesti : .·. eristetty toisistaan. Il* *

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen hissin nostokoneista, tunnettu siitä, että hissin nostokoneistoon kuuluu lisäksi t staattorirunko (2), johon staattorirunkoon (2) hissimoottorin I···, 30 staattori (20) on sovitettu ja koneiston runko (10), ja jotka • · *" staattorirunko (2) ja koneiston runko (10) ovat sovitettu liitettäväksi : toisiinsa ja jotka ovat termisesti eristetty toisistaan. ··· • · '*:** 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen hissin nostokoneista, :*·]: tunnettu siitä, että vetopyörän akselia vastaan kohtisuoraan 35 sivupintaan (8b) on järjestetty ilmavirtauselimiä vetopyörän (8) • » 118942 jäähdytyspinnan kasvattamiseksi ja jäähdyttävän ilmavirran lisäämiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että vetopyörään (8) on järjestetty aukkoja, joiden 5 avulla jäähdyttävä ilma saadaan jäähdyttämään vetopyörää myös sen sisäpuolelta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että vetopyörän aukot ovat vetopyörän läpi ulottuvia, olennaisesti moottorin akselin suuntaisia ilmasolia, jotka ulottuvat 10 vetopyörän päätypinnasta (8b) roottorikiekon ja vetopyörän rajapintaan (15).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että yksi tai useampi sola on järjestetty yhdistymään yhteen tai useampaan roottorikiekon (5) ilmanvirtauselinten väliseen 15 alueeseen siten, että ilma pääsee kulkemaan vetopyörän läpi roottorikiekon pinnalle.

9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että vetopyörään (8) on järjestetty jäähdytyssolia, joista yksi tai useampi yhdistyy yhteen tai useampaan roottorin (30) pinnan, 2. peitinlevyn ja niiden välisten ilmavirtauselinten (7) muodostamaan ... ilma-aukkoon. • · · i » · .·:·. 10.Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että vetopyörän (8) köysiurat (8a) ovat pinnoitetut • · · kitkakerrointa parantavalla pinnoitemateriaalilla. • · ·· : .*. 25 Ujonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin [···.* nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) • · yhteyteen jäljestetyt ilmavirtauselimet (7) on sijoitettu kiekkomaisen „ roottorin (30) kummallekin vastakkaiselle pinnalle. • · • ·· ]*·*. 12. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin • a *" 30 nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) : yhteyteen jäljestetyt ilmavirtauselimet (7) on sijoitettu kiekkomaisen ·*.,*·* roottorin (30) vain toiselle pinnalle. a :1]: 13. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin :*·.· nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) • · 118942 yhteyteen jäljestettyjä ilmavirtauselimiä (7) on ainakin kahdessa eri säteisessä kehässä kiekkomaisen roottorin (30) samalla pinnalla.

14. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) 5 yhteyteen järjestetyt ilmavirtauselimet (7) ovat roottorikiekon (5) pintaan työstettyjä muotoja.

15. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) yhteyteen järjestetyt ilmavirtauselimet (7) ovat roottorikiekon (5) 10 pintaan kiinnitettyjä erillisiä elimiä.

16. Jonkin aiemman patenttivaatimuksen mukainen hissin nostokoneisto, tunnettu siitä, että hissimoottorin (1) roottorin (30) yhteyteen järjestetyt ilmavirtauselimet (7) on järjestetty roottorin (30) sisäpinnalle järjestettyyn levyyn, johon kestomagneetit (6) on 15 kiinnitetty. ··· • · · • » · ··· • · · • · ♦ • ♦ · • · · ··♦ • ♦ • · ··· • ♦ • · · • · • · · · • · · • · • I ··· • t • · • ·· • · · • I • · ··· • * f · · • · · ·*· · ··· • · • · • · # 1 · • · · • ♦ • · • · • · « t ♦· • · 118942