DE2142288A1

DE2142288A1 - Langsamlaufender grossventilator mit direktantrieb durch einen elektromotor

Info

Publication number: DE2142288A1
Application number: DE2142288A
Authority: DE
Inventors: Traugott Dipl Ing Garzmann
Original assignee: Felten & Guilleaume Schaltanl
Current assignee: Felten & Guilleaume Schaltanl
Priority date: 1971-08-24
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1973-03-08
Also published as: DE2142288C3; DE2142288B2

Description

Langsamlaufender Großventilator mit Direktantrieb durch einen Elektromotor Die Erfindung betritt einen langsamlaufenden, u Gaskühlung ge eigneten, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteten, Großventilator, der von einem Elektromotor mit Luftkühlkanälen direkt angetrieben wird.
Es ist bekannt, bei derartigen Großventilatoren die Kühlluft für den Elektromotor durch den mit Kühlrippen versehenen Motormantel zu saugen. Der dazu erforderliche Eigenlüfter ist @eist als Radiallüfter ausgebildet, der einen größeren Durchmesser als der Motor aufweisen muß, um bei den geringen Drehzahlen an den Kühlrippen eine bei brauchbarer Ausnutzung des Motors ausreichende Kühlluftgeschwindigkeit zu - Erreichen.
Inzwischen fUhrte die Entwicklung; insbesondere durch die Porderung nach immer geräuschärmeren Kühlventilatoren, zu immer geringeren Lüfterumfangsgeschwindigkeiten und Motordrehzahlen. Dadurch war naturgemäß eine Vergrößerung der Motoren bei gleicher Leistung gegeben.
Eine wesentliche Vergrößerung der Eigenlüfter für den Motor ist Jedoch nicht zweckmäßig, weil einmal der Hauptluftstrom gestört wird und zum anderen derartige Radiallüfter sehr aufwendig und kostspielig sind.
Außerdem wird die bei den geringeren Drehzahlen ohnehin verminderte Ausnutzung der Motoren durch die geringere Kühlluftgeschwindigkeit und damit schlechtere Kühlung weiter verringert.
Damit sind der Anwendung des Direktantriebs mit Eigenlüfter wegen der hohen Kosten von Ltlfter und Motor enge Orenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen langsamlaufenden, zur Gaskühlung geeigneten, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteten Großventilator zu schaffen, der von einem Elektromotor mit Luftkühlkanälen direkt angetrieben wird, der die geschilderten Nachteile vermeidet,also einerseits keine störenden Geräusche durch zu rasch umlaufende Lüfterflügel verursacht, andererseits jedoch bei optimaler Ventilatorleistung gleichzeitig eine optimale Ausnutzung der Motorleistung gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lüfterflügel mit an der Lüfternabe beginnenden und von der Mitte in Richtung nach außen e endenden Luftkanälen vorsehen sind, wobei die Eintrittsöffnungen der Luftkanäle in den Lüfterflügeln mit den Austrittsöffnungen der Luftkühlkanäle des Elektromotors in Verbindung stehen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Lüfterflügel an der Lüfternabe um ihre Längsachse verstellbar angeordnet, so daß die Austrittsöffnungen für die von der Mitte in Richtung nach außen endenden Luftkanäle der Lüfterflügel in beliebige axiale Richtungen weisen können.
Auch ist es von Vorteil, wenn den Lüfterflügeln Zusatzflügel zugeordnet sind, die innen hohl und an deren Spitzen sioh Aufsätze mit sur Drehrichtung des Oroßventilators rüchwärts weisenden Austrittsöfflnmgen befinden, wobei die Eintrittsöffnungen der Zusatzflügel mit den Luftkühlkanälen des Elektromotors in Verbindung stehen.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform sind die Statordruakringe des Elektromotors derart angeordnet und ausgebildet, daß der Kühl@uftstrom radial in der Nähe der Motorachse durch ein Gitter in den Elektromotor eintritt, wobei der KUhlluftstrom im inneren des Elektromotors eine mehrfache Umlenkung erfährt Ausführungsbeispiele, die die Erfindung beschreiben, ohne sie zu beschränken, sind in den Zeichnungsfiguren dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. l einen Großventilator mit Antrieb durch einen Elektromotor mit Außenstator in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Großventilator mit Antrieb durch einen Elektromotor mit Innenstator in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
In der in Fig. 1 gezeigton Ausführungsform besteht der Großventilator aus Lüfterflügeln 1, die im Inneren Luftkanäle 3 aufweisen, deren Eintrittsöffnungen 4 an der Lüfternabe 2 beginnen und deren Austrittsöffnungen 5 sich an der zur Drehrichtung entgegengesetzten Seite zum Beispiel in der Mitte der Ltlfterflügel 1 befinden. Der Großventilator ist senkrecht auf der Motorachse 11 des Elektromotors 10 angeordnet, der wiederum auf einem an der Wand 13 (oder auch im Boden) verankerten Tragrohr 12 befestigt ist. Die Lüftexnabe 2 mit den mit Luftkanälen 3 ausgestatteten Lüfterflügeln 1 umschließt bis auf einen zylindrischen Spalt 14 den Kuhimantel 15 des Außenstators 16. Die Luftkühlkanäle 6 des Elektromotors 10 weisen Austrittsöffnungen 8 zum ventilatorseitigen Ende des Elektromotors 10 auf. Die Statordruckringe 17 dienen gleichzeitig als Luftleitringe für die Ktlhlluft des Elektromotors 10.
Wie die Figur zeigt, enthält die obere Motorhälfte Schlitze als Luftkühlkanäle im Khhlmantel 15, die in das Statorblechpaket eingestanzt sind, während die untere Seite die Ausfllhrung mit vom Statorblechpaket getrenntem Gehäusekühlmantel 30 zeigt. Die Luftleitringe 18 dienen der Luftführung der durch den Großventilator erzeugten Luftbewegung.
Nach Einschalten des Elektromotors wird von den mit Luftkanälen ausgestatteten Lüfterflügeln die Kühlluft aus dem und durch den Kühlmantel des Elektromotors in daß Innere der Ltlfternabe ge fördert, Von hier aus erfolgt durch radiale Strömung in den Luftkanälen das Absaugen der KUhiluft, die durch die Austrittsöffnungen der Lufterflügel nach außen entweicht. Damit strömt von außen in den Kühlmantel frische Kühlluft nach. In dieser Ausführung wirken die als Axialventilatoren ausgebildeten Ventilatorflügel in ihrem Inneren als Schaufelkanäle von Radialventilatoren. An den entgegengesetzt zur Drehrichtung angeordneten Austrittsöffnungen in den Lüfterflügeln entstehen Unterdruckzonen, die eine erhebliche Steigerung der Kühlluftgeschwindigkett bewirken.
In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform besitzt der Großventilator außer den nicht dargestellten normalen Hauptlüfterflügeln Zusatzfltigel 19, die innen hohl und an ihrer Spitze mit Aufsätzen 20 versehen sind, die rückwärtsweisende Austrittsöffnungen 21 besitzen. Der Großventilator wird von einem Elekpromotor 10 mit Innenstator 22 direkt angetrieben. Die Anordnung ist senkrecht auf einem Tragrohr S2 befestigt, das an der Wand 13 (oder auch im Boden) fest verankert ist. Der Innenstator 22 wird mit dem unteren Wellenende 23 in einem hohlzylinder oder kastenförmigen Flansch auf dem Tragrohr 12 aufgonommen, wobei der Flanschkörper 24 zugleich als Klemmenkasten verwendet wird.
Der Lüfterflansch 25 ist am oberen Lagerschild 26 des @otors 27 befestigt und umschließt den Rotor 27 mit seinem die Flügel aufnehmenden ringförmigen Teil. Der dadurch zum Rotor 27 gebildete Hohlraum 9 verbindet die Austrittsöffnungen 8 der Luftkühlkanäle 6 im oberen Lagerschild 26 des Rotors 27 mit den hohlen Zusatzflügeln 19.
Die Funktion der Anordnung ist wie folgt: Die Kühlluft tritt radial nach innen durch ein mit dem Rotor umlaufendes Gitter in den Elektromotor ein. Durch die Wirkung der Fliehkraft am Gitter wird das Eindringen von die Kühlluftwege verstopfenden festen Fremdkörpern verhindert. Zum Schutz vor Wassereintritt wird der Kühlluftstrom vom Eintritt bis zu den Kühlschlitzen mehrfach umgelenkt, wobei er dann schließlich durch die Austrittsöffnungen am oberen Lagerschild in den Hohlraum der Lüfternabe gefördert wird. Durch die Saugwirkung der umlaufenden Zusatzflügel wird die Kühlluft durch die Austrittsöffnungen an den Spitzen der Zusatzflügel nach außen abgegeben. Auch hier wird durch die rückwärtsweis@nden Austrittsöffnungen ein Unterdruck erzeugt, der eine Steigerung der Kühlluftgeschwindigkeit zur Folge hat.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das erfindungsgemäße Belüftungssystem das bisherige Anwendungsgebiet von Großventilatoren mit direktem Antrieb durch Elektromotoren mit Eigenkühlung erheblich erweitert wird. Derartige Großventilatoren sind im Aufbau einfach, von hoher Betriebssicherheit und sehr wartungsarm. Auch bleibt der Geräuschpegel den erhöhten Forderungen des Betriebs entsprechend niedrig.
Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, daß durch die Kombination von Lüfter- und vexttlrzten Zusatzflügeln und deren beider Verstellbarkeit die Förderleistung der Kühlluft in weiten Bereichen variiert werden kann. Da der Wärmeleitwiderstand im Elektromotor so klein wie möglich sein soll, können hier vorteilhafterweise die Schlitze für den Kühlmantel in das Statorblechpaket mit eingestanzt werden, so daß sich fertigungstechnische Vereinfachungen ergeben. Um den Wickelraum gegen die Kühlluft abzuschließen, wie das die Schutzarten IP 44 und hüher erfordern, werden des weiteren die erfindungsgemäßen Statordruckringe in vorteilhafter Weise mitverwendet, um diese Forderung zu erfüllen.

Claims

Ansprüche

1. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteter, Großventilator, der von einem Elektromotor mit Luftkühlkanälen direkt angetrieben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die LUfterflügel (1) mit an der Lüfternabe (2) beginnenden und von der Mitte in Richtung nach außen endenden Luftkanälen (3) versehen sind, wobei die EintrittsÖffnungen (4) der Luftkanäle (3) in den Lüfterflügeln (1) mit den AustrittsÖffnungen (8) der Luftkühlkanäle (6) des Elektromotors (10) in Verbindung stehen.

2. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten Lufterflugeln ausgestatteter Großventilator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i n h n e t, daß die Lüfterflügel (1) an der Lüfternabe (2) um ihre Längsachse verstellbar angeordnet sind, so daß die Austrittsöffnungen (5) für die von der Mitte in Richtung nach außen endenden Luftkanäle (3) der Lüfterflügel (1) in beliebige axiale Richtungen weisen können.

3. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteter Großventilator nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß den Lüfterflügeln (i) Zusatzflügel (19) zugeordnet sind, die innen hohl und an deren Spitzen sich AufsKtze (20) mit zur Drehrichtung des Großventilators rückwärtsweisenden Austrittsöffnungen (21) befinden.

4. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten LufterflUgeln ausgestatteter Großventilator nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g-e k e n n z e i c h n e t, daß die Eintrittsöffnungen (29) der Zusatzflflgel (19) mit den Luftkühlkanälen (6) des Elektromotors (10) in Verbindung stehen.

5. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteter Großventilator nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Statordruckringe des, Elektroinotors derart angeordnet sind, daß der Kühlluftstrom radial in der Nähe der Motorachse (11) durch ein Gitter (28) in den Elektromotor (10) eintritt.

6. Langsamlaufender, zur Gaskühlung geeigneter, mit normalgeformten Lüfterflügeln ausgestatteter Großventilator nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Statordruckringe (17) des Elektromotors (10) derart ausgebildet sind, daß der Kühlluftstrom im Inneren des Elektromotors (10) eine mehrfache Umlenkung erfährt.

L e e r s e i t e