DE1638313C3 - Luftgekühlter KurzschluBaußenläufermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen luftgekühlten Kurzschlußaußenläufermotor mit einem Getriebe.

Ein derartiger luftgekühlter Kurzschlußaußenläufermotor ist aus der DT-PS 9 73 752 bekannt. Bei diesem Außenläufermotor ist die Welle in dem Siänderachsrohr gelagert und der Außenläufer mit der Welle als ein als Ganzes ein- oder auszubauendes Stück ausgebildet, wobei das Ständerachsrohr beispielsweise unmittelbar von der anzutreibenden Maschine getragen wird. Dabei ist ein Gestell vorgesehen, das die Aulgabe hat, die erhitzte Luftgrenzschicht vom Läufer abzuschälen, um dessen Wärmeabgabe zu fordern, insbesondere beim Einbau in ein Maschinengestell.

Ferner ist es nicht neu, Kühleinrichtungen für Elektromotoren vorzusehen, die an Getriebe angebaut werden (DT-PS 5 02 059). Hier ist an der dem Motor zugewandten Seite des Getriebes eine trichterförmig ausgebildete Luftführungswand vorgesehen, die sich bis in die Nähe des Lüfters des Motors erstreckt und den ein- und ausgehenden Luftstrom trennt. Sowohl bei diesem als auch bei dem zuerst genannten Vorhalt ist eine ausreichende Kühlung nicht gewährleistet, weil der Luftstrom an die zu kühlenden Flächen zwar herangetragen, jedoch nicht in unmittelbarer Nähe an diesen entlanggeführt wird, so daß der Wärmeaustausch nicht gewährleistet ist.

Auch die Eigenbelüftung von Elektrorollen für Walzwerksrollengänge nach der DT-PS 6 45 238 erfolgt durch axiale Kühlkanäle, durch die ein Kühlluftstrom geführt wird. Diese Kühlkanäle sind in der Nähe der Nabe des Stators vorgesehen und hier ist neben der unzureichenden Kühlung noch weiter nachteilig, daß eine ungünstige magnetische Beanspruchung auftritt, z. B. hohe Induktionen in der Nähe der die Kühlkanäle bildenden Löcher.

Ferner ist bei einem Außenläufermotor mit zu Gehäuseteilen ausgebildeten Kurzschlußringen bekanntgeworden, die Lüfterflügel im Bereich der Kurzschlußringe enden und das Läuferblechpaket in radialer Richtung überragen zu lassen, wobei der von den Lüfterflügeln geförderte Kühlluftstrom aus der Atmosphäre angesaugt wird (DT-PS 9 69 793); von diesem Kühlluftstrom wird aber nur ein geringer Teil der einzelnen Bauelemente des Außenläufermotors gekühlt.

Nicht mehr neu ist auch die Lüftführung in Axialrichtung oberhalb und in einem gewissen Abstand zur Lagerung, die aber für eine wirkungsvolle Kühlung stark belasteter Motoren nicht ausreicht (FR-PS 9 77 165).

Durch besondere Konstruktionen, nämlich ein annähernd zentrisches, axialgerichtetes Einsaugen von Luft durch Vorsehen von Radialabständen zwischen den Blechpaketen, um dort Luftkanäle zu schaffen, ist es bekanntgeworden, die Kühlluftströme zu beeinflussen. Diese Konstruktion nach der CH-PS 85 298 ist aber kompliziert und praxisfern ausgebildet.

Zwangläufig ergeben sich auch Anordnungen von Luftführungsräumen vor den axialen Kanälen in Blechpaketen, wie dies beispielsweise in der OE-PS 1 23 312 dargestellt ist. Für eine ausreichende Kühlung bei Elektromotoren ist eine derartige Anordnung allein aber ebenfalls nicht ausreichend.

Um die Luftführung beim Eintritt in den Motor zu begünstigen, sind zum Lufteintritt hin gerichtete Luftführungsmittcl auch bekanntgeworden, wie dies beispielsweise in der CH-PS 85 298 (Hg. b) beispielsweise gezeigt ist.

Schließlich sind auch die Oberfläche zwecks besserer Wärmeableitung vergrößernde Rippen in unterschiedlichen Ausführungsformen bekanntgeworden, so wie dies beispielsweise in der DTPS 9 73 752 dargestellt ist.

Bezogen auf eine Lüftkühlung ist allen Ausfuhrungsformen aber gemein, daß absolut sichere. Wärmestauungen verhindernde Lösungswege nicht aufgezeigt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, gefährliche Wärmestauungen, insbesondere zwischen Getriebe und > Motor, /u unterbinden.

Diese Aufgabe wird bei einem Kur/schlumußenläufermotor der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst: >.·.

a) zwischen dem Getriebegehäuse und dem Stator ist mindestens -lin Luftdurchtriltsraum angeordnet;

b) der Stator ist in der Nähe seiner Nabe mit axialen Luftdurchtrittsöffnungen versehen:

c) es ist ein Radiallüfter vorgesehen, dessen l.üflerflü- κ gel am oder hinter dem Kur/schlußring enden sowie diesen und das Läuferblechpaket in radialer Richtung derart überragen daß der aus der freien Atmosphäre angesaugte Kühlluftstrom über die Oberfläche des Außenläufers abströmt;

d) die Luftführung erfolgt dicht oberhalb der Lagerung;

e) beidseitig de;, radial innen angeordneten Stators sind radial innerhalb der Ständerwickelköpfe über die axialen Luftdurchtrittsöffnungen miteinander ^. verbundene Luftführungsräumc angeordnet, von denen der erste mit dem l.uftdurchtri.tsraum und der zweite mit der freien Atmosphäre und mit der Saugseite des Radiallüfters in Verbindung steht;

f) es sind Vorkehrungen zur mengenmäßigen Beein- vj flussung der von dem Radiallüfter angesaugten Kühlluftströme getroffen.

Erst durch die Kombination dieser Merkmale gelingt es, die sich bildenden Wärmestaue von vornherein zu unterbinden, indem die sich bildende Warmluft bereits ;,> immer bei ihrem Entstehen gleich abgeführt wird, so daß sie sich über die Metallteile nicht fortpflanzen kann, und zwar insbesondere nicht zu den Stellen, an denen zusätzliche Wärmestaue auftreten können; die sogenannte Addition der einzelnen Wärmestauungen ist 41; damit unterbunden. Dies tritt insbesondere gern dort auf, wo beim Außenläufermotor ein Getriebegehäuse auf dessen Welle angeordnet ist. Im vorliegenden Fall hat der Außenläufermotor aber gar keine eigene Welle, sondern lediglich eine sehr kurze Nabe, die die Lüftereinrichtung trägt und die auf der Welle des Getriebes befestigt ist. Damit gelingt es, einmal das ganze System zu verkürzen, also lange Luftwege zu unterbinden und zum anderen die Kombination der erfindungsgemäßen, verschiedenen Luftwege zu reali- so sieren. Somii wird erst durch die gemeinsame Anwendung der Merkmale des Kennzeichens eint' ausreichende Kühlung sowohl des Getriebes als auch ties gemeinsamen Lagers und des Ständers bzw. der Läuferoberfläche erreicht; bedeutsam ist weiter die zusätzliche Möglichkeit, die von dem Radiallüfter erzeugten Kühlluftströme mengenmäßig beeinflussen /u können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und Beschreibung.

Die Schnittfigur zeigt ein Gehäuse 10 des Aufzugsgetriebes, das sowohl den Stator mit den Wickelköpfen 1, \ü als auch den Rotor mit Lüfterflügeln 4 trägt: der Rotor ist mittels einer Nabe 14 auf der Welle 9 des Getriebes 10 angeflanscht.

Wesentlich ist. daß im Stator — vorzugsweise im Bereich der Befestigung der Nabe 14 auf der Welle 9 Luftdurehirittsöffnungen 3 vorgesehen sind.

Die von den Lüfterflügeln 4 angesaugte Luft wird durch den vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Luftdurchtrittsraum 11 angesaugt. Dieser Luftdurchtrittsraum 11 ist zwischen dem Gehäuse 10 und dem Wickelkopf 1 angeordnet.

Nicht dargestellte Luftleitmittei können zusätzlich dafür sorgen, daß die Luft unmittelbar über das Gehäuse im Bereich der Lagerung 2 geführt wird. Dann strömt die Kühlluft, vom ersten Luftführungsraum 12 kommend, durch die Luftdurchtrittsöffnungen 3 im Stator hindurch, gelangt in den zweiten Luftführungsraum 13. wird von den Lüfterflügeln 4 in Pfeilrichtung weitergefördert und bewirkt das Kühlen des Bremssystems 5. Die Lüfierflügel 4 überragen im Durchmesser das Bremssystem 5.

Im zweiten Luftführungsraum 13 können Luftleitflächen 16 od. dgl. vorgesehen sein, um gegebenenfalls Luft nach außen fördern zu können.

Wesentlich ist unter anderem auch die Verstellbarkeil der Lufteintrittssperre 6. Wenn die hier als perforierte Platte dargestellte Lufteintrittssperre 6 völlig geschlossen ist, muß die gesamte Luft über den Bereich der Lagerung 2 angesaugt werden und bewirkt dort eine sehr intensive Kühlung. Falls der Wärmestau zwischen Motor und Getriebegehäuse 10 aber nicht so kritisch ist, kann die regulierbare Lufteintrittssperre 6 mehr oder weniger geöffnet werden, so daß Luft entsprechend dem dargestellten Pfeil angesaugt und in Richtung zum Bremssystem 5 gefördert wird.

Die im Prinzip dargestellte Haube 8 kann angegossen oder angeschraubt und gegebenenfalls mit Luftleitblechen 15 ausgerüstet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

si Patentansprüche:

1. Luftgekühlter Kurzschlußaußenläufermotor mit einem Getriebe, gekennzeichnet ch die s Kombination folgender Merkmale:

a) zwischen dem Getriebegehäuse (10) und dem Stator ist mindestens ein Luftdurchtrittsrauin (11) angeordnet;

b) der Stator ist in der Nähe seiner Nabe (J4) mit axialen Luftdurchtrittsöffnungen (3) versehen;

c) es ist ein Radiallüfter vorgesehen, dessen Lüfterflügel (4) am oder hinter dem Kurzschlußring (7) enden sowie diesen und das Läuferblechpaket in radialer dichtung derart überragen, daß der aus der fieien Atmosphäre angesaugte Kühlluftstrom über die Oberfläche des Außenläufers abslröml ;

d) die Luftführung erfolgt dicht oberhalb der Lagerung (2);

e) beidseitig des radial innen angeordneten Stators sind radial innerhalb der Ständerwickelköpfe über die axialen Luftdurchtrittsöffnungen (3) miteinander verbundene Luftführungsräume (12,13) angeordnet, von denen der erste (12) mit 2-, dem Luftdurchtrittsraum (11) und der zweite (13) mit der freien Atmosphäre und mit der Saugseite des Radiallüfter in Verbindung steht;

f) es sind Vorkehrungen zur mengenmäßigen Beeinflussung der von dem Radiallüfter angesaugten Kühlluftströme getroffen.

2. Luftgekühlter Kurzschlußaußenläufermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Getriebegehäuse (10) und/oder am Motorgehäuse im Bereich des Luftdurchtritlsraumes (11) zur Lagerung (2) hin gelichtete Luftführungsmittel angeordnet sind.

3. Luftgekühlter Kurzschlußaußcnläufermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Lagerung einschließende Gehäuseteil mit oberflächenvergrößernden Rippen versehen ist.

4. Luftgekühlter Kurzschlußaußenläufermotor nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkehrungen zur mengenmäßigen Beeinflussung der Kühlluftströme aus mindestens einer in ihrer Luftdurchlässigkeit einstellbaren Lufteintrittssperre (6), die den zweiten Luftführungsraum (13) zur freien Atmosphäre hin abschließt und/oder aus einstellbaren Luftleitflächen (16) bestehen, die im zweiten Luftführungsraum (13) so zwischen dem Stator und dem Radiallüfter angeordnet sind.

5. Luftgekühlter Kurzschlußaußcnläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kurzschlußring (7) mit S.s Rippen versehen ist.

6. Luftgekühlter Kurzschlußaußenläufcrmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen unterschiedlich lang sind und/oder unterschiedliche Wandstärken aufweisen.