DE2257909A1

DE2257909A1 - Fremdbelueftete rotierende elektrische maschine

Info

Publication number: DE2257909A1
Application number: DE19722257909
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Haug
Original assignee: Elektra Faurndau Elektro Masch
Current assignee: Elektra Faurndau Elektro Masch
Priority date: 1972-11-25
Filing date: 1972-11-25
Publication date: 1974-06-06
Also published as: DE2257909B2; DE2257909C3

Description

Fremdbelüftete rotierende elektrische Maschine Die Erfindung betrifft eine fremdbeiüftete rotierende elektrische Maschine mit einem Axiallüfterrad, das auf der einen Seite der Maschine auf einer mit der Maschinenwelle zumindest ungefähr fluchtenden und von einem eigenen Motor angetriebenen Lüfterwelle sitzt.
In der Regel ist es bei Maschinen mit solcher Fremdbelüftung unumgänglich, den Axiallüfter, der normalerweise vorteilhafter ist als ein Radiallüfter, in einem Bereich arbeiten zu lassen, der außerhalb des günstigsten Arbeitsbereiches liegt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Bewegungsrichtung der der Maschine von der Fremdbelüftung zugeführten Luft neben einer axialen Komponente auch eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist, was zu Druckverlusten und zu Geräuschen führt.
Beides ist störend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fremdbelüftete, rotierende elektrische Maschine mit verbesserter KUhlung und/oder verminderter Geräuschentwicklung zu schaffen. Ausgehend von einer Maschine der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Laufrichtung des Axialltifterrades der Laufrichtung der Maschinenwelle entgegengesetzt gewählt ist und daß auf demjenigen Ende der Maschinenwelle, das der LUfterwelle zugekehrt ist, ein zweites Axiallüfterrad sitzt.
Durch das zweite, mit entgegengesetzter Drehrichtung laufende Axiallüfterrad läßt sich ein Druckgewinn erzielen, der mehr'als dqrpeltso groß ist der mit einem einzigen Axiallüfterrad erreichbare Druck. Ferner ist es durch die beiden Lüfterrader, wern diese auf der Lufteinlaßseite der Maschine angeordnet sind, möglich, einen in axialer Richtung auf die Lufteinlaßöffnungen oder auch Oberflächenkühlrippen der Maschine gerichteten Luftstrom zu erzeugen, da der vom ersten Lflfterrad erzeugte Luftstrom, der eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung hat, vom zweiten Lüfterrad wieder in die axiale Richtung umgelenkt wird. Hierdurch lassen sich die Eintritts- Druckverluste merklich vermindern. Es kann deshalb eine wesentlich größere Luftmenge und damit eine wesentlich bessere Kühlung der Maschine erreicht werden,-was die Möglichkeit gibt, die Belastung der Maschine zu vergrößern. Man kann aber auch auf einen gegebenenfalls auf der Luftaustrittsseite noch vorhandenen Lüfter verzichten, wodurch die schon durch die axiale Ausströmung der Lufteinlaßöffnungen oder der Kühlrippen verminderten Geräusche noch weit mehr gesenkt werden können.
Weitere Vorteile bestehen darin, daß das zweite Lüfterrad billiger als ein entsprechender Leitapparat ist und daß für eine Drehzahlumkehr nur die beiden Lüfterräder gegeneinander vertauscht zu werden brauchen. Zweckmäßigerweise sind deshalb die die beiden Lüfterräder tragenden Wellenenden gleich ausgebildet und die Lüfterräder auf ihnen lösbar befestigt oder die Lüfterräder mittels Spannelementen, die sich an unterschiedliche -Wellendurchmesser anpassen, auf den Wellen befestigt.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen schematisch dargestellten Längsschnitt eines Elektromotors.
An die beiden Stirnseiten eines Gehäuses 1 eines Elektromotors, das den Stator 2 aufnimmt, sind ein vorderes bzw. ein hinteres Lagerschild 3 bzw. 4 angesetzt, weiche je mit einer Nabe 5 bzw. 6 versehen sind,.in denen die den Rotor 7 tragende Motorwelle 8 mittels nicht dargestellter Lager drehbar gelagert ist. Das vordere Lagerschild 3, aus dem das abtriebseitige Wellenende 8' herausragt, ist mit Luftauslaßöffnungen in seiner ein Radiallüfterrad 9 umgebenden Mantelfläche versehen. Das Radiallüfterrad 9 sitzt zwischen dem Rotor 7 und der Nabe 5 auf der Motorwelle 8.
An das hintere Lagerschild 4 ist gleichachsig mit dem Gehäuse 1 ein Lüftergehäuse 10 angesetzt, in das hinein das andere Wellenende 8" der Motorwelle 8 ragt. Ungefähr fluchtend mit dem Wellenende 8' ist im Lüftergehäuse 10 eine Lüfterwelle al gelagert, deren dem Wellenende 8" zugekehrtes Ende den gleichen Durchmesser wie dieses hat. Die Welle 11 wird von einem an das Lüftergehäuse lO'angeflanschten Lüftermotor 12 angetrieben, und zwar in einer Drehrichtung, die der Drehrichtung der Motorwelle 8 entgegengesetzt ist.
Auf der Lüfterwelle 11 sitzt ein erstes Axiallüfterrad 13,dessen Durchmesser im Ausführungsbeispiel nahezu gleich dem Innendurchmesser des Lüftergehäuses 10 gewählt ist, das auf der den Lüftermotor 12 tragenden Stirnseite mit Luftansaugöffnungen 14 versehen ist.
Auf dem Wellenende 8" der Motorwelle 8 sitzt ein zweites Axiallüfterrad 15, das sich vom ersten Axiallüfterrad in der umgekehrten Anstellung seiner Flügel unterscheidet.
In folge dieser Anordnung und Ausbildung sowie Drehrichtung der beiden Axiallüfterräder 13 und 15 wird gegen die Lufteinlaßöffnungen 16 ein Luftstrom gerichtet, der keine oder keine nennenswerte Bewegungskomponente in Umfangsrichtung aufweist Die beiden Axiallüfterrader 13 und 15 sind lösbar auf den sie tragenden Wellen befestigt, damit sie ausgetauscht werden können, falls die Drehrichtung des Motors geändert werden muß.
Mit diesem Falle ist die Belüftung des Motors in beiden Drehrichtungen gleich gut.
Da durch das zweite Axiallüfterrad 15 nicht nur die Geräusche vermindert,sondern auch die Belüftung des Motors erheblich verbessert wird, besteht die Möglichkeit, auf das Lüfterrad 9 zu verzichten. Wird dies wie im Ausführungsheispiel nicht gemacht, dann erhöht sich die Nennleistung des Motors.
Sofern der Motor oberflächengekühltwäre, könnte die vorstehend beschriebene Anordnung von zwei Axiallüfterrädern ebenfalls mit denselben Vorteilen verwendet werden. Es dürfte dann jedoch in der Regel zweckmäßig sein, die Axiallüfterräder so auszubilden, daß der Luftstrom in axialer Richtung die Kühlflächen anströmt, ohne daß eine vorherige Umlenkung in radialer Richtung notwendig ist.

Claims

Patentansprüche.

0 Fremdbelüftete rotierende elektrische Maschine mit einem Axiallüfterrad, das auf der einen Seite der Maschine zumindest ungefähr auf einer mit der Maschinenwelle /fluc tenden und von einem eigenen Motor angetriebenen Lüfterwelle sitz, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrichtung des Axiallüfterrades (13) der Laufrichtung der Maschinenwelle (8) entgegengesetzt gewählt ist und daß auf demjenigen Ende (8") der Maschinenwelle (8), das der Lüfterwelle (11) zugekehrt ist, ein zweites Axiallüfterrad (15) sitzt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Axiallüterräder (13,15) tragenden Wellenenden (8",11) gleiche Durchmesser haken und die Lüfterräder auf den Wellenenden lösbar befestigt sind.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Axiallüfterräder mittels an Wellen unterschiedlichen Durchmessers anpaßbarer Spannelemente lösbar auf den sie tragenden Wellen befestigt sind.