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Kühleinrichtung für Elektromotoren Man kennt elektrische Maschinen,
in welchen der ringförmige Raum zwischen dem Gehäuse und dem Magnetblec'hpaket mit
Hilfe von sich über die Länge des Gehäuses erstreckenden Rippen, auf welchen die
Bleche zentriert sind, in Abteilungen unterteilt ist, die zur Leitung der Kühlluft
dienen. Die Kühlluft wird mit Hilfe eines Ventilators großer Abmessung durch die
Maschine gesaugt oder gedrückt, der an einem Ende der Maschine angeordnet ist. Diese
Art der Kühlung, genannt Axialkühlung, ermöglicht eine sehr energische Kühlung der
Oberfläche der aktiven Teile der Maschine, weist aber den Mangel auf, daß im Innern
der aktiven Teile heiße Stellen entstehen, die besonders 'bei Maschinen einer gewissen
Leistung gefährlich sind. Um diesen Mangel zu beheben hat man sich einer Luftventilation
bedient, indem man z. B. den Rotdr mit axialen Kanälen ausrüstete und radiale Kanäle
in den Blechpaketen des Stators und des Rotors vorsah. Die Luft tritt hier in die
axialen Kanäle des Rotors ein und wird gezwungen, sich in den radialen Kanälen auszubreiten,
um dann über den ringförmigen Raum auszutreten, der zwischen dein Gehäuse und den
Blechpaketen vorhanden ist. Diese Art der Ventilation, die als axial-radiale Kühlung
bezeichnet wird, besitzt, obwohl sie versucht, .die Ungleichmäßigkeiten der Temperaturen
in den verschiedenen Teilen der Maschine auszugleichen; noch den Nachteil, daß sie
jeden Zwischenraum im Innern des die axialen Kanäle umschreibenden Zylinders im
Hinblick auf
den magnetischen Fluß unwirksam macht. Weil sich der
Fluß in dem restlichen Raum ausbilden muß, der zwischen dem .den Umfang der Statorbleche
entsprechenden Zylinder und dem diese umgreifenden Zylinder verbleibt, so zeigt
sich, daß der zur Verfügung stehende Raum für die Joche des Rotors stark begrenzt
.ist. Dieser Umstand ist besonders schwerwiegend, wenn die Polzahl sehr klein ist,
und er zwingt den Konstrukteur, die Größe des Flusses zu verkleinern, woraus sich
eine Herabsetzung der Leistung ableitet.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beheben ünd unter
Beibehaltung der üblichen Abmessungen für Rotor und Stator eine ausreichende Kühlung
aller aktiven Teile zu ermöglichen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Kühleinrichtung für Elektromotoren,
insbesondere für Induktionsmotoren mit glattem Rotor und mit einer kleinen Polzahl,
bei welcher erfindungsgemäß die Blechpakete des Stators und des Rotors eine Anzahl
radialer Kanäle unter Vermeidung eines axialen Kanals enthalten, daß der Ringraum
zwischen Motorgehäuse und Statorblechpaket durch sich längs erstreckende Wände unterteilt
ist, und daß die so gebildeten Längskanäle durch Blenden abgeschlossen sind, die
nur über einen Teil des Ringraumes sich erstrecken.
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In .der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
in Fig. i und 5 im Längsschnitt dargestellt, während die Fig. 2 bis 4 Querschnitte
nach den Linien A-A, B-B und C-C der Fig. i zeigen.
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Mit i ist das Gehäuse eines Motors mit dem Stator 2 und dem Rotor
4 bezeichnet. Als Träger des Statorblechpaketes dienen am Gehäuse sitzende Rippen
3, welche längs des Gehäuses sich erstreckende Wände bilden, die den Ringraum zwischen
Gehäuse und Stator in eine Anzahl Längskanäle 6 unterteilen. Diese Längskanäle 6
sind durch Blenden 11, 12 teilweise abgesperrt, die nur über einen Teil des Ringraumes
sich erstrecken, und die entweder an nur einem oder an beiden Enden der Längskanäle,
oder auch an einem beliebigen Ort dazwischen angebracht sein können. Die Blechpakete
des Stators und des Rotors enthalten eine Anzahl diametrale Kühlkanäle io. An einem
Stirnende des Motorgehäuses befindet sich der auf der Motorwelle befestigte Ventilator
7.. In den die Lager der Rotorwelle tragenden Gehäusekappen sind öffnungen 8°, Hb
für den Lufteintritt und -austritt vorgesehen. Am ventilatorseitigen Ende des Gehäuses
befindet sich noch die Luftführungskappe 9.
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Beim Beispiel nach Fig. i haben die die Längskanäle 6 teilweise absperrenden
Blenden die Form von halben Ringscheiben i 1, 12, welche entweder über die untere
oder die obere Hälfte des Ringraumes zwischen Gehäuse und Stator sich erstrecken,
und welche damit entweder die oberen oder die unteren Längskanäle für den Luftdurchtritt
freigeben, wie die Fig. i bis 3 zeigen. Die halbringförmige Blende i i liegt am
Lufteintrittsende in der unteren Gehäusehälfte, während' die Blende 12 am Luftaustrittsende
in der oberen Gehäusehälfte vorgesehen ist, wie in Fig. i bis 3 angedeutet.
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Bei dieser Kühlungsanordnung wird die bei 8a eintretende und vom Ventilator
7 durch den Motor gesaugte oder gedrückte Kühlluft zunächst in die nicht durch die
Blende i i abgesperrten Kanäle 6 geleitet, die der oberen Hälfte .des ringförmigen
Raumes zwischen Gehäuse und Stator angehören, und welche an ihrem anderen Ende durch
die Blende ,12 abgesperrt sind. Die Luft dringt dann in die radialen Kanäle io ein
und gelangt nach Durchströmen des Stators und des Rotors in die der unteren Hälfte
des ringförmigen Raumes zwischen Gehäuse und Stator angehörigen Längskanäle 6, um
schließlich ins Freie zu strömen, wobei ,die Luft durch die Führungskappe 9 besonders
geleitet wird. Die radialen Kanäle io werden hierbei sämtlich parallel durchströmt,
wie die Pfeile in Fig. i erkennen lassen.
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Auf diese Weise ist es möglich, den äußeren Durchmesser des Rotors
zu verkleinern und zufolge der verminderten Umfangsgeschwindigkeit die Konstruktion
zu vereinfachen.
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' Anstatt daß die radial den Stator und den Rotor durchsetzenden Kanäle
in Parallelschaltung in den Kühlluftkreis eingeschaltet sind, können sie auch in
Serie-Parallelschaltung gruppiert werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Auch die Serieschaltung
der radialen Kühlkanäle ist denkbar. Es ist nur notwendig, die Längskanäle absperrende
Blenden' an mindestens einer Stelle zwischen den Enden der Längkskanäle vorzusehen.
Bei der Serie-Parallelschaltung nach Fig. 5 sind die der unteren Hälfte des Ringraumes
zwischen Gehäuse und Stator angehörigen Kanäle 6 durch die halbringförmigen Blenden
i i, i i11 an den beiden Enden abgesperrt, während die oberen Längskanäle auf ihrer
Mitte durch die Blende 13 unterteilt sind.
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In die radialen Kanäle des Stators können Führungsbleche 14 (Fig.
4) eingebaut sein, die es gestatten, die Zufuhr der* Luft zu regeln, welche den
Rotor durchströmt. Die auf den in einer Horizontalebene des Motors liegenden Rippen
3 vorgesehenen Führungsbleche 14 können auf eine gewisse Tiefe in den Statorblechkörper
hineinragen, oder eventuell bis in den Luftzwischenraum zwischen Stator und Rotor
verlängert sein. Es ist auch möglich, den. größeren Teil des durch die
Füh-
rungsbleche io begrenzten Luftströmes durch den Rotor quer hindurch zu
zwingen.