SE454634B

SE454634B - Motor med utvendig rotor och oppet kylkretslopp

Info

Publication number: SE454634B
Application number: SE8200345A
Authority: SE
Inventors: H Wieland
Original assignee: Gebhardt Gmbh Wilhelm
Priority date: 1981-01-24
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1988-05-16
Also published as: FR2498838B3; GB2091947A; GB2091947B; DE3102333A1; SE8200345L; FR2498838A1; DE3102333C2

Description

454 654 2 Medelst detta arangemang kan man erhålla en fullgod kylning av motorn, även av den inre lindningen, utan att motorns skyddssystem försämras. Vidare skyddas motorn mot ínträngning av damm eller smuts.

S Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till medföljande ritningar.

Fig 1 visar från sidan och i sektion en del av en enligt uppfinningen kyld motor med utvändig rotor 10 och Fig 2 och 3 visar varianter av utförandet enligt fig 1.

Den i fig 1 visade utföringsformen utgör en motor med utvändig rotor, vilken motor har en rotor l och en 15 stator 2 samt en stationär eller fast axel 3, vilken är anordnad att vridbart lagra statorn 2 och rotorn l vid varandra och är ihålig, varvid hâligheten är betecknad med hänvisningssiffran 4, är sluten i ena änden medelst en vägg 5 och är öppen i andra änden 6. 20 Den öppna änden 6 av håligheten 4 har en skivformad konstruktion 7, som med avseende på axeln på alla sidor sträcker sig radiellt utåt och under bildande av ett mellanrum 9 täcker en lagerskölds 8 utsida. Konstruktio- nen 7 är symmetrisk med avseende på axeln 3 och har i 25 tvärsnitt formen av en svamp, som avskärmar motorns utsida och vars ytterkantparti l0 är bockat mot motorn.

Sammanfattningsvis handlar det således om en anordning, vid vilken den ihåliga axeln 3 är tillsluten vid den axiella änden 5 och vid vilken en cylindrisk, vid båda 30 axiella ändarna öppen hylsa ll är instucken i axelns 3 hålighet från den öppna, axiella änden 6, varvid hylsan har mindre diameter än hàligheten 4 och åstadkommer en spalt 13 mellan sig och den vägg l2, som omsluter håligheten. I axiell riktning sett sträcker sig hylsan 35 ll ej enda fram till hålighetens avslutande vägg 5, varigenom ett mellanrum 14 bildas. Den skivformade kon- struktionen 7 är tillordnad hylsans ll öppna, axiella ände, varvid spalten 13 mellan hylsan och väggen l2 10 15 20 25 30 35 454 634 3 stàr i förbindelse med mellanrummet 9 mellan konstruk- tionen 7 och lagerskölden 8. Axeln sträcker sig vid den öppna, axiella änden 6 in i området för ett lager 15, t ex kullager, mellan stator och rotor, varvid hyl- san sträcker sig ut ur hàligheten 4 i omrâdet med den öppna, axiella änden och varvid den skivformade konstruk- tionen 7 är gjord i ett stycke med hylsan ll och bildas genom utbockning av hylsänden. Det av en fläkt i riktning A insugna cirulationsmedlet-cirkulationsluft- stryker över konstruktionens 7 svampformade yta enligt pilarna 16 och alstrar genom ejektorverkan ett undertryck i spalten 9. Luften, som samtidigt verkar som kylmedel, strömmar i pilarnas l7 riktning genom hylsan ll och därefter genom cylinder-ringspalten l3 mellan hylsan och axeln för att i spalten 9 åter ansluta sig till huvudströmmen, så att värme, som avges till axeln fràn statorpaketet kan bortföras utan problem. vid den i fig 2 visade utföríngsformen sträcker sig axeln 20 vid den öppna, axiella änden 21 utanför området för lagret 22 mellan statorn 23 och rotorn 24.

Axeln skjuter utåt medan hylsan 25 skjuter ut ur hålig- heten 27 i området för den öppna, axiella änden 26.

Den skivformade konstruktionen 28 är i området för sitt centrala parti fastsatt vid ett ställe 29 på den ut- skjutande, axiella änden av axeln, varvid den spalt 30, som omger hylsan står i förbindelse med mellanrum- met 31 mellan konstruktionen 28 och lagerskölden 32 via radiella borrningar 33 i axelns vägg. Den utskju- tande änden 26 av hylsan 25 är vidgad utåt som en trum- pet, vilket visas med hänvisningssiffran 34, och med denna vidgade ände täcker hylsan 25 inloppet till spal- ten 30 åtminstone i huvudsak utifrân. I detta fall tjänst- gör den utskjutande, axiella änden 21 av axeln 20 eller ändarna av denna axel som lagrings- eller fastsättnings- tappar. Här handlar det således om användningen av samma princip, dock anpassad efter det härefter närmare be- skrivna "tapputförandet" i motsats till “flänsutföran- det", vilket framgår av fig 1. 454 634 10 15 20 25 30 35 4 Vid de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfin- ningen användes för kylning av den med yttre rotor för- sedda motorn och härvid speciellt för kylning av den inre, väsentligen som ett paket av s k ankarbleck be- stående, kopparlindningen uppbärande, stationära delen eller statorn ett förfarande, vid vilket man åstadkommer i fig 2) eller approximativt axiell strömning av ett medium, en axiell (enligt pilarna 17 i fig 1 och 35 här cirkulationsluft, vilket medium transporterar värme från statorns 2 resp 23 centrala område i riktning mot åtminstone en av statorns axiella ändar, varvid man i området för den berörda, axiella änden eller de axiella ändarna utnyttjar den radiellt eller approximativt radi- ellt enligt pilarna 16 i fig 1 och 37 i fig 2 utanför motorn förbiströmmande luften för bortförande av det dittransporterade värmet. Liksom vid utföringsformerna i fig l och 2 kommer även vid utföringsformen i fig 3, vid vilken samma förfarande utnyttjas, den axiella eller approximativt axiella strömningen att åstadkommas genom ejektorverkan i området för berörda, axiella ände. I detta fall är axeln 40 öppen i båda ändar, har en hålig- het 4l och sträcker sig in i området för lagerstället 42 mellan statorn 43 och rotorn 44, varvid den skivfor- made konstruktionen 45 är sluten i det centrala området 46 och som en kåpa stjälpt över axelns 41 öppna ände 47 under friläggande av ett mellanrum 48 till motorn, var- vid håligheten 41 står i förbindelse med mellanrummet 48. Liksom vid de andra utföringsformerna utnyttjas den i området för den öppna axeländen enligt pilarna 49 strömmande cirkulationsluften för àstadkommande av ejektorverkan, varvid denna cirkulationsluftström tjä- nar till att borttransportera det tillförda värmet.

Denna utföringsform föredrages i de fall, då exempelvis huvudcirkulationsmedelsströmmen är mycket smutsig och om den trängde in i axelns hålighet skulle försämra kylningen. 10 15 454 634, 5 Det mä påpekas att den fasta axeln i de visade utföringsformerna är ihålig och måste för det första vara anordnad att åstadkomma kylning av statorn och för det andra kunna användas för upptagníng av de elek- triska tilledningarna. Detta är nödvändigt såväl vid flänsutförandet som vid tapputförandet.

Det må även påpekas att den förenklade och enhet- ligatuppbyggnaden tillåter en ekonomisk tillverkning med stor flexibilitet, varvid tapputförandet och fläns- utförandet har ungefär samma uppbyggnad och varvid i båda fallen statorpaketet sitter på den fasta axeln, medan rotorn är lagrad på axeln, så att samma element med undantag för axeln kan användas för både tapputfö- randet och flänsutförandet, varvid axeln har olika längd i båda fallen och är i det ena fallet utformad med fäst- tappar. Vid flänsutförandet tillkommer en ytterligare fästfläns.

Claims

4054 634 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Motor med utvändig rotor och med dels en statio- när axel (3, 20, 41), som har en genomgående hålighet (4, 27, 40), dels en pà axeln koaxialt anbringad stator (2, 23, 43) och dels en rotor (1, 24 44), som är vrid- bart lagrad på axeln och som koaxiellt omsluter statorn, varvid háligheten (4, 27, 40) sträcker sig från ett område med högre tryck till ett område med lägre tryck för en kylmedelström, vilken först ledes i axiell eller approximativt axiell riktning genom hàlighetens (4, 27, 40) inre och därefter till rotorns (1, 24, 44) yttersida, k ä n n e t e c k n a d av att motorn är kyld i öppet kylkretslopp; att axelns (3, 20, 41) hålighet (4, 27, 40) står i förbindelse med uteluften vid en axiell ände (6) via en inloppsöppning för mottagande av en luftström att den axiella ände av hàligheten (4, 27, 40) som är vänd mot nämnda luftström, är tillordnad en omlänk- ningsplatta (7, 28, 45), vilken med avseende på axeln (3, 20, 41) sträcker sig radiellt utåt och tillsammans med motorns yttersida bildar ett kanalliknande mellanrum (9, 31, 48), och vars yttersida nämnda luftström stryker förbi för att alstra en ejektorverkan i området för mel- lanrummets öppning mot uteluften; och att hàligheten (4, 27, 40) är förbunden med det kanalliknande mellanrummet (9, 31, 48) via radiella genomströmningsöppningar.

2. Motor med utvändig rotor enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den ihåliga axeln (3, 20) är sluten vid den axiella ände (5) som är vänd bort från den ankommande luftströmmen; att en hylsa (ll, 30) är instucken i hâligheten (4, 27) i axeln (3, 20) från den öppna änden (6, 21), vilken hylsa har en företrädesvis cylindrisk form, är l\ 10 15 20 25 30 35 454 634 7 öppen i båda ändar, har en mindre diameter än den vägg som omger håligheten (4, 2j) för bildande av ett ringfor- migt utrymme (13) och vilken i axelriktning sett inte sträcker sig.ända fram till den vägg (5) som sluter hàligheten; att omlänkningsplattan (7, 28) är tillordnad den öppna änden (6, 21) av håligheten (4, 27); och att det ringformiga utrymmet (13) mellan hylsan och den vägg som omger hàligheten står i förbindelse med mellanrummet (9, 31) mellan omlänkningsplattan (7) och en lagersköld (8).

3. Motor med utvändig rotor enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att omlänkningsplattan (7, 28, 45) är symmetrisk med avseende på axeln (3, 20, 41).

4. Motor med utvändig rotor enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k nia d av att omlänkningsplattan (7, 28, 45) i tvärsnitt har formen av en svamp, som utåt avskärmar motorn, varvid omlänkningsplattans ytterkantparti är bockat mot motorn.

5. Motor med utvändig rotor enligt något av kraven k ä n n e t e c k n a d av att axeln (3) vid den öppna änden (6) sträcker sig till området för lagerstället mellan statorn och 2-4, rotorn; att hylsan (ll) i området för den öppna änden sträc- ker sig ut ur hàligheten (4); och att omlänkningsplattan (7) är gjord i ett stycke med hylsan (ll), företrädesvis genom utbockning av ifrågavarande hylsände. (fig l).

6. Motor med utvändig rotor enligt något av kraven k ä n n e t e c k n a d av att axeln (20) vid den öppna änden (21) skjuter 2-4, utanför området för lagerstället (22) mellan statorn (23) och rotorn (24): att hylsan (25) i området för den öppna änden (26) _skjuter ut ur håligheten (27); att omlänkningsplattan (28) i omrâdet för sitt 454 634 10 15 20 25 30 8 centrala parti är fäst vid den utskjutande axeländen (vid 29); och att det ringformiga utrymmet (30), som omger hylsan, står i förbindelse med mellanrummet (31) mellan omlânkningsplattan (28) och lagerskölden (32) via radiella borrningar (33) i axelväggen.

7. Motor med utvändig rotor enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den utskjutande änden (26) av hylsan (25) vidgas utåt som en trumpet (34) och med denna utvidgade ände åtminstone väsentligen utifrån täcker inloppet till det ringformiga utrymmet (30).

8. Motor med utvändig rotor enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av l att den utskjutande änden (21) eller ändarna av.axeln tjänstgör som lager- eller fästtappar.

9. Motor med utvändig rotor enligt krav 1, 3 eller 4 utan hänvisning till krav 2, k ä n n e t e c k- n a d av att axeln (41) är öppen i båda ändar och sträcker sig till området för lagerstället (42) mellan statorn (43) och att omlänkningsplattan (45) är sluten i sitt centrala parti (46) och stjälpt som en kåpa över den öppna änden för bildande av ett mellanrum (48), varvid hâligheten (41) i axeln (40) står i förbindelse med mellanrummet (48).

10. Motor med utvändig rotor enligt något av k ä n n e t e c k n a d av rotorn (44): och kraven l-9, att den luftström (49) som kommer till området för den öppna änden utnyttjas för ástadkommande av ejektorverkan.