DE1075730B

DE1075730B - essman Pittsburgh Pa (V St A) I Arrangement for cleaning the cooling air of an electrical machine equipped with a radial fan ms special of a railway engine

Info

Publication number: DE1075730B
Application number: DENDAT1075730D
Authority: DE
Inventors: P Gerhard
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Publication date: 1960-02-18

Description

Anordnung zur Reinigung der Kühlluft einer mit einem Radiallüfter ausgerüsteten elektrischen Maschine, insbesondere eines Bahnmotors Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zur Reinigung der Kühlluft einer mit einem Radiallüfter ausgerüsteten elektrischen Maschine, insbesondere einer im Bahnbetrieb eingesetzten elektrischen Maschine, die unterhalb eines Eisenbahnwagens untergebracht ist und damit stark verunreinigte Luft als Kühlluft ansaugt.Arrangement for cleaning the cooling air with a radial fan equipped electrical machine, in particular a railway engine. The invention deals with an arrangement for cleaning the cooling air with a radial fan equipped electrical machine, in particular one used in rail operations electrical machine that is housed below a railroad car and so that it draws in heavily polluted air as cooling air.

Bisher sind bei Schienenfahrzeugen sowohl Fahrmotoren als auch Motorgeneratoren unterhalb des Wagenbodens montiert worden, wobei die hier im allgemeinen vorhandene stark verunreinigte Luft die Führung und Art der Lüftung solcher Maschinen vorschrieb. Es ist bekannt, einen unterhalb des Wagenbodens montierten Motorgenerator als vollständig gekapselte Maschine mit innerer und äußerer Belüftung auszuführen; hierbei wird die angesaugte, Verunreinigungen enthaltende Luft über das Äußere des vollständig geschlossenen Maschinengehäuses geblasen, während für die Kühlluft im Innern der Maschine ein in sich geschlossener Kühlkreislauf vorgesehen ist.Up to now, rail vehicles have had both traction motors and motor generators has been mounted below the floor of the car, with the one generally available here heavily polluted air dictated the routing and type of ventilation for such machines. It is known to have a motor-generator mounted below the car floor as complete to carry out an enclosed machine with internal and external ventilation; here will the sucked in air containing impurities over the exterior of the completely closed machine housing, while for the cooling air inside the Machine a self-contained cooling circuit is provided.

Für Fahrmotoren, die in Drehgestellen von elektrischen Triebfahrzeugen, also an Stellen mit recht beträchtlichen Luftverunreinigungen, angeordnet sind, ist es bekannt, Fremdbelüftung vorzusehen. Die Kühlluft wird dann an einer beträchtlich oberhalb der Gleisbettung liegenden Stelle angesaugt und mittels eines von einem gesonderten Motor angetriebenen Gebläses in ein Kanalsystem gedrückt, das zur Kühlung der Fährmotoren mit sauberer Kühlluft unterhalb des Wagenbodens vorgesehen ist. Notwendigerweise muß dieses Kanalsystem biegsame Verbindungsstellen zwischen dem Motor und den feststehenden Luftkanälen unterhalb des Wagens aufweisen, damit die freie Beweglichkeit der Drehgestelle in Kurven nicht beeinträchtigt wird. Eine solche Fremdbelüftung ist außerordentlich aufwendig und erfordert überdies eine besondere Wartung.For traction motors that are used in bogies of electric locomotives, that is, in places with quite considerable air pollution, are arranged, it is known to provide external ventilation. The cooling air is then passed to a considerable extent Sucked in above the track bed location and by means of one of a Separate motor-driven fan pressed into a duct system that is used for cooling the ferry motors with clean cooling air is provided below the floor of the car. Necessarily, this channel system must have flexible joints between the Motor and the fixed air ducts below the car, so that the free movement of the bogies in curves is not impaired. Such Forced ventilation is extremely complex and also requires a special one Maintenance.

In den Drehgestellen von elektrischen Triebfahrzeugen angeordnete Fahrmotoren sind fast ausschließlich. Reihenschlußkommutatormotoren, da diese Motoren hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit-Drehmoment-Kennlinien anderen Antriebsmotoren weitaus überlegen sind. Bei solchen bekannten Kommutatorfahrmotoren mit Eigenbelüftung ist der Lüfter an dem dem Kommutator abgekehrten Ende des Motors angeordnet, damit der freie Zugang zum Kommutator nicht behindert wird. Da Fahrmotoren in beiden Richtungen betrieben werden müssen, sind die Lüfter üblicherweise als Radiallüfter ausgebildet, weil lediglich Radiallüfter bei beiden Drehrichtungen die Luft in die gleiche Richtung fördern; und zwär ist es üblich, daß die Radiallüfter die Luft aus den Motoren heraussaügen und die erwärmte Luft ins Freie drücken. Diese bekannte Eigenbelüftung hat den Nachteil,. daß für die Kühlluft innerhalb des Motors ein negativer Druck bzw. ein Teilvakuum entsteht, so daß in der äußeren Luft vorhandene Feuchtigkeit, Schmutz oder andere Verunreinigungen durch die Einlaßöffnungen in den Motor eingesaugt werden. Man hat versucht, dieser Gefahr durch die Verwendung von Filtern zu begegnen, dies ist aber insofern nachteilig, als Filter häufig ersetzt werden müssen.Arranged in the bogies of electric traction vehicles Traction motors are almost exclusively. Series commutator motors, as these motors other drive motors with regard to their speed-torque characteristics are far superior. In such known commutator traction motors with self-ventilation the fan is arranged at the end of the motor facing away from the commutator, so that free access to the commutator is not hindered. Because traction motors in both directions must be operated, the fans are usually designed as radial fans, because only radial fans move the air in the same direction in both directions of rotation support financially; and it is common for the radial fans to suck the air out of the motors and push the heated air out into the open. This known self-ventilation has the disadvantage. that a negative pressure or a partial vacuum for the cooling air inside the engine arises so that moisture, dirt or other existing in the outside air Contaminants are sucked into the engine through the intake ports. One has tries to counter this danger by using filters, but it is disadvantageous in that filters must be replaced frequently.

Es ist bekannt, den Lüfter eines saugbelüfteten Bahnmotors mit einem schneckenförmig ausgebildeten Gehäuse zu umgeben, in das die Luft von außen eintritt. Der Eintritt der Kühlluft in das Motorinnere erfolgt durch entgegen der Richtung des Kühlluftstromes gerichtete Schlitze, so daß zwar Verunreinigungen durch die schneckenförmige Form des Gehäuses tangential abgeschleudert werden, gleichzeitig für die angesaugte Kühlluft aber eine äußerst scharfe Umlenkung erforderlich ist, so daß diese Art der Belüftung einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Außerdem hat das schneckenförmig ausgebildete Gehäuse auch einen beachtlichen Platzbedarf, der bei Bahnmotoren, vor allem wenn die Motoren in Drehgestellen untergebracht werden sollen, meist nicht vorhanden ist.It is known, the fan of a suction-ventilated rail engine with a To surround the helical housing into which the air enters from the outside. The entry of the cooling air into the inside of the motor takes place in the opposite direction of the cooling air stream directed slots, so that although impurities through the helical shape of the housing are thrown tangentially, at the same time but an extremely sharp deflection is required for the suctioned cooling air, so that this type of ventilation has a poor efficiency. aside from that the helical housing also requires a considerable amount of space, that of rail engines, especially when the engines are housed in bogies should, is usually not available.

Weiterhin ist-. eine Anordnung bekannt, bei der die vom Radiallüfter angesaugte Kühlluft in. einen sich -konisch verjüngenden, in Richtung der' Motorachse liegenden Räum gedrängt wird, dessen kegelföxmige Begrenzungsflächen mit Austrittsöffnungen für die Verunreinigungen versehen sind. Die Verunreinigungen werden hierbei infolge der Rotation der Kühlluft in dem kegelförmigen Raum aus den Öffnungen herausgeschleudert. Der kegelförmige Räum hat jedoch ebenfalls einen beachtlichen Raumbedarf, so daß die Anordnung eines solchen Raumes bei Bahnmotoren im allgemeinen nicht möglich ist.Furthermore is-. an arrangement known in which the radial fan sucked in cooling air in. a -conically tapering, in the direction of the 'motor axis lying space is pushed, its cone-shaped Boundary surfaces are provided with outlet openings for the impurities. The impurities are here due to the rotation of the cooling air in the conical space from the Openings thrown out. The conical space, however, also has a considerable one Required space, so that the arrangement of such a space in rail engines in general not possible.

Schließlich ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Kühlluft von einem Radiallüfter durch das Innere der Maschine hindurchgesaugt wird und zum Abschleudern der angesaugten Verunreinigungen auf der dem Radiallüfter abgewandten Seite ein Schleuderrad vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung muß die vom Radiallüfter angesaugte Kühlluft entgegen der Wirkung des Schleuderrades durch das Schleuderrad hindurchtreten, so daß eine erhebliche Verminderung der Lüfterleistung eintritt. Man hat diesen Nachteil dadurch zu umgehen versucht, daß man das Schleuderrad in axialer Richtung von der Gehäusewand der' zu belüftenden Maschine abrückt und die vorn Radiallüfter angesaugte Kühlluft zwischen der Abschlußwand des Schleuderrades und der Gehäusewand durch in der Nähe der Welle befindliche Lufteintrittsöffnungen in das Innere der Maschine führt. Hierbei unterstützt zwar die Ventilationswirkung der Schaufeln des Schleuderrades die Saugwirkung des Radiallüfters, nachteilig ist aber, daß die vom Radiallüfter angesaugte Kühlluft nach dem Hindurchtreten durch die Schaufeln des Schleuderrades äußerst scharf, nämlich um 180°, umgelenkt und zwischen der rotierenden Abschlußwand des Schleuderrades und der Gehäusewand hindurchgepreßt wird. Da die Abschlußwand des Schleuderrades rotiert, wird ebenfalls eine radial nach außen gerichtete Ventilationswirkung hervorgerufen, so daß starke Verwirbelungen und Drosselungen eintreten, die die Saugleistung des Radiallüfters stark herabsetzen. In gewissem Umfang kann man dies zwar dadurch vermeiden, daß der axiale Abstand zwischen der Abschlußwand des Schleuderrades und der Gehäusewand, vergrößert wird, dies bedeutet aber gleichzeitig eine Vergrößerung der axialen Baulänge der Maschine, die insbesondere bei Bahnmotoren infolge des beengten Raumes meist nicht durchführbar ist.Finally, an arrangement has become known in which the cooling air is sucked through the interior of the machine by a radial fan and for Throwing off the sucked-in impurities on the one facing away from the radial fan Side a centrifugal wheel is provided. With this arrangement, the centrifugal fan must sucked in cooling air against the effect of the blower wheel through the blower wheel pass through, so that a considerable reduction in fan performance occurs. Attempts have been made to circumvent this disadvantage by turning the centrifugal wheel into axial direction from the housing wall of the machine to be ventilated and the Cooling air sucked in at the front radial fan between the end wall of the impeller and the housing wall through air inlet openings located in the vicinity of the shaft leads into the interior of the machine. This supports the ventilation effect the blades of the centrifugal wheel, the suction effect of the radial fan, is disadvantageous but that the cooling air sucked in by the radial fan after passing through the blades of the centrifugal wheel extremely sharp, namely by 180 °, deflected and between the rotating end wall of the centrifugal wheel and the housing wall will. Since the end wall of the centrifugal wheel rotates, one also becomes radial outwardly directed ventilation effect caused, so that strong turbulence and throttling occur, which greatly reduce the suction power of the radial fan. To a certain extent, this can be avoided by reducing the axial distance between the end wall of the impeller and the housing wall is enlarged, but this also means an increase in the overall axial length of the machine, which is usually not feasible, especially in the case of rail engines, due to the confined space is.

Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten. Sie sieht vor, mit Hilfe eines Radiallüfters die Kühlluft in das Maschineninnere hineinzudrücken. Wesentlich für die Erfindung ist, daß dieser Radiallüfter von einem die Lüfterschaufeln zu beiden Seiten abschirmenden Gehäuse umgeben ist, das in Richtung des Luftstromes unmittelbar gegenüber den in radialer Richtung äußeren Kanten der Lüfterschaufeln mit Ausstoßöffnungen verhältnismäßig kleinen Querschnittes versehen ist, die hinsichtlich ihrer Form den auf Grund der Betriebsverhältnisse zu erwartenden Verunreinigungen angepaßt sind, während hierzu seitlich im Lagerschild des Maschinengehäuses die Kühlluft in das Innere der Maschine führende Öffnungen angeordnet sind, deren Begrenzungsränder oberhalb der in radialer Richtung äußeren Kanten der Lüfterschaufeln liegen. Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Konstruktion wird bei ausreichender Reinigung der zugeführten Kühlluft durch zentrifugales Abschleudern der Verunreinigungen eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Belüftung gegenüber bekannten Anordnungen erreicht. Dies hat zur Folge, daß die Ankerleistung einer elektrischen Maschine, deren Kühlluft gemäß der Erfindung -gereinigt wird, beachtlich erhöht werden kann. In Weiterbildung der Erfindung empfiehlt es sich, eine oder mehrere Ablenkwände vorzusehen, die die durch den Lüfter in radialer Richtung geförderte Kühlluft beim Eintritt in das Innere der Maschine zur Welle hin umlenken. Vorteilhafterweise wird eine solche Ablenkwand mit einer Bohrung versehen, deren Durchmesser kleiner als der Läuferdurchmesser ist, so daß die Rotation des Läufers die Lüfterwirkung unterstützt, da dann die Wickelköpfe der Läuferwicklung ebenfalls wie ein Radiallüfter wirken. Gerade diese Eigenschaft des rotierenden Läufers erwies sich bei bekannten Konstruktionen, bei denen die Lüfter die Kühlluft durch das Maschineninnere hindurchsaugen, als Nachteil, da bei diesen bekannten Maschinen der die Kühlluft durch das Maschineninnere saugende Lüfter die Lüfterwirkung des Läufers überwinden muß.The invention avoids these difficulties. She provides with To push the cooling air into the inside of the machine with the help of a radial fan. Essential for the invention is that this radial fan of one of the fan blades to both sides shielding housing is surrounded, which is in the direction of the air flow directly opposite the outer edges of the fan blades in the radial direction is provided with discharge openings of relatively small cross-section, which in terms of their shape, the impurities to be expected based on the operating conditions are adapted, while this laterally in the end shield of the machine housing Cooling air into the interior of the machine leading openings are arranged, the boundary edges lie above the outer edges of the fan blades in the radial direction. By the construction provided according to the invention will with sufficient cleaning the supplied cooling air by centrifugally throwing off the impurities Increased the efficiency of the ventilation compared to known arrangements achieved. This has the consequence that the armature power of an electrical machine, its cooling air cleaned according to the invention, can be increased considerably. In further training the invention, it is advisable to provide one or more baffles that the Cooling air conveyed in the radial direction by the fan as it enters the interior of the machine towards the shaft. Such a baffle is advantageously used provided with a hole, the diameter of which is smaller than the rotor diameter is, so that the rotation of the rotor supports the fan effect, since then the The end windings of the rotor winding also act like a radial fan. Just this one Property of the rotating rotor was found in known constructions where the fans suck the cooling air through the inside of the machine, as a disadvantage, because in these known machines the one sucking the cooling air through the inside of the machine Fan must overcome the fan action of the runner.

Bei einer Druckbelüftung hingegen, wie sie die Erfindung vorsieht, unterstützt der rotierende Läufer die Lüfterwirkung des Lüfters, so daß sich gewissermaßen ein Zweistufengebläse ergibt. Hierdurch wird der für den Lüfter erforderliche Leistungsbedarf verringert. Dies ist beispielsweise für die Fahrmotoren von elektrischen Triebfahrzeugen von besonderer Bedeutung, da diese Fahrmotoren mit stark veränderlichen Geschwindigkeiten laufen. Da der Leistungsbedarf eines Lüfters mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit steigt, ist bei den bekannten Konstruktionen die Lüfterleistung, die durch die rotierenden Läuferwickelköpfe verlorengeht, recht beträchtlich. Jedoch muß gerade bei hohen Geschwindigkeiten der Lüfter seine größte Leistung aufbringen.In the case of pressure ventilation, however, as provided by the invention, the rotating rotor supports the ventilating effect of the fan, so that to a certain extent a two-stage fan results. This results in the power requirement required for the fan decreased. This is for example for the traction motors of electric traction vehicles of particular importance because these traction motors have highly variable speeds to run. Because the power requirement of a fan is to the power of three of the speed increases, in the known constructions, the fan power is caused by the rotating Rotor winding heads is lost, quite considerably. However, especially at high The fan speed is at its maximum.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Maschinen dargestellt.To explain the invention, FIGS. 1 to 4 show exemplary embodiments illustrated by machines designed according to the invention.

Fig. 1 A und 1 B zeigen die linke bzw. rechte Hälfte eines Schnittes durch den oberen Teil eines Motorgenerators; Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 B, der einen Teilquerschnitt des Lüfters wiedergibt; Fig. 3 und 4 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten das eine Ende eines Bahnmotors; Fig. 3 zeigt den Schnitt längs der Linie III-III, während Fig. 4 den Schnitt der Linie IV-IV der Fig. 3 zeigt.Fig. 1 A and 1 B show the left and right halves of a section through the top of a motor generator; Fig. 2 shows a partial cross section along the line II-II of Figure 1B, which shows a partial cross-section of the fan. 3 and 4 show a further embodiment in different views one end of a rail engine; Fig. 3 shows the section along the line III-III, while FIG. 4 shows the section along the line IV-IV of FIG.

Der in den Fig. 1 A und 1 B als Ausführungsbeispiel dargestellte Motorgenerator ist unterhalb des nicht dargestellten Wagenbodens eines Eisenbahnfahrzeuges montiert. Der Generator 5 (Fig. 1 A) und der Motor 6 (Fig. 1 B) sind als Gleichstromreihenschlußmaschinen ausgeführt, die unmittelbar aneinander montiert sind und deren Läufer von der gemeinsamen Welle 7 getragen werden. Ihre Kommutatoren 8 und Bürstenhaltevorrichtungen 9 sind an den einander abgekehrten Seiten des Generators 5 und des Motors 6 angeordnet. Der Motorgenerator wird von dem geschlossenen Gehäuse 10 umgeben, das aus der zylinderförmigen Wand 11 und den beiden Stirnwänden 12 und 13 besteht. Die beiden Stirnwände 12 und 13 trägen die Lager 14, in denen die Welle 7 gelagert ist. Zum Zuführen der Kühlluft besitzt das feststehende Gehäuse 10 die Lufteinlaßöffnung 15, die sich in dem äußeren Teil der Stirnwand 13 befindet, sowie die Luftaustrittsöffnung 16, die sich an dem der Lufteintrittsöffnung 15 .abgekehrten Ende des Gehäuses 10 in der Stirnwand 12 (linkes Ende der Fig. 1 A) befindet. Die Lufteintrittsöffnung 15 und die Luftaustrittsöffnung 16 können auch in mehrere Öffnungen unterteilt sein, beispielsweise können die Lufteintrittsöffnungen 15 längs des Umfanges der Stirnwand 13 angeordnet werden.The motor generator shown as an exemplary embodiment in FIGS. 1 A and 1 B is mounted below the vehicle floor, not shown, of a railway vehicle. The generator 5 (FIG. 1 A) and the motor 6 (FIG. 1 B) are designed as direct current series machines which are mounted directly on one another and the rotors of which are carried by the common shaft 7. Their commutators 8 and brush holding devices 9 are arranged on the opposite sides of the generator 5 and the motor 6. The motor generator is surrounded by the closed housing 10, which consists of the cylindrical wall 11 and the two end walls 12 and 13. The two end walls 12 and 13 support the bearings 14 in which the shaft 7 is supported. To supply the cooling air, the stationary housing 10 has the air inlet opening 15, which is located in the outer part of the end wall 13, as well as the air outlet opening 16, which is located at the end of the housing 10 facing away from the air inlet opening 15 in the end wall 12 (left end of the Fig. 1 A) is located. The air inlet opening 15 and the air outlet opening 16 can also be divided into several openings, for example the air inlet openings 15 can be arranged along the circumference of the end wall 13.

Das in der Fig. 1 B dargestellte rechte Wellenende 17 der Welle 7 ragt aus dem Gehäuse 10 hinaus und trägt die rotierende Wand 18 mit dem Radiallüfter 19. Der Radiallüfter 19 besteht aus einer Vielzahl von radialen Schaufeln 21, deren linker Rand 22 mit verhältnismäßig geringem Abstand von dem unterhalb der Lufteinlaßöffnungen 15 befindlichen Teil der Stirnwand 13 rotiert.The right shaft end 17 of the shaft 7 shown in FIG. 1 B protrudes from the housing 10 and supports the rotating wall 18 with the radial fan 19. The radial fan 19 consists of a plurality of radial blades 21, whose left edge 22 with a relatively small distance from that below the air inlet openings 15 located part of the end wall 13 rotates.

Das feststehende Gehäuse 10 weist an seinem rechten Ende die Kammer 23 auf, die als feststehender Gehäuseteil die Schaufeln 21 des Radiallüfters 19 umfaßt, und zwar befindet sich das in axialer Richtung äußere Abdeckblech 24 der Kammer 23 in verhältnismäßig geringem Abstand von den in axialer Richtung äußeren Enden der Schaufeln 21. Entsprechend dem eingezeichneten Pfeil wird also durch die Schaufeln 21 Luft unterhalb des Abdeckbleches 24 angesaugt.The fixed housing 10 has the chamber at its right end 23, which as a fixed housing part, the blades 21 of the radial fan 19 includes, namely is the outer cover plate 24 in the axial direction of the Chamber 23 at a relatively small distance from the outer in the axial direction Ends of the blades 21. In accordance with the arrow shown, the Shovels 21 sucked in air below the cover plate 24.

Der die Mantelfläche des Gehäuses 10 fortsetzende Teil der Kammer 23, der in radialer Richtung den peripheren Kanten der Schaufeln 21 gegenüberliegt, ist mit den verhältnismäßig kleinen Luftausstoßöffnungen 25 (Fig. 2) versehen, die so angebracht und in ihrer Größe und Anzahl so begrenzt sind, daß sie nur einen kleinen Teil der von den Schaufeln 21 des Radiallüfters 19 geförderten Luftmenge abschöpfen, so daß die vom Radiallüfter 19 angesaugten Verunreinigungen der Kühlluft zentrifugal abgeschleudert werden können.That part of the chamber which continues the outer surface of the housing 10 23, which lies opposite the peripheral edges of the blades 21 in the radial direction, is provided with the relatively small air discharge openings 25 (Fig. 2) which so attached and so limited in size and number that they are only one small part of the air volume conveyed by the blades 21 of the radial fan 19 Skim off so that the impurities sucked in by the radial fan 19 in the cooling air can be thrown off centrifugally.

Im Eisenbahnbetrieb haben die mit der Kühlluft angesaugten Verunreinigungen meistens eine längliche Form, so daß es sich empfiehlt, die Luftausstoßöffnungen 25 länglich zu gestalten, also ihnen beispielsweise die Form von Schlitzen zu geben, so daß die angesaugten Verunreinigungen auch dann durch diese Schlitze hinausgeschleudert werden, ohne sich hier festzuklemmen, wenn sie eine längliche Form haben. Die Schlitze können in Umfangsrichtung entweder axial oder tangential angebracht werden. So haben die Luftausstoßöffnungen 25 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form von sich axial erstreckenden Schlitzen.In railway operations, the impurities sucked in with the cooling air mostly an elongated shape, so that it is advisable to use the air discharge openings 25 to make them elongated, for example to give them the shape of slots, so that the sucked-in impurities are also thrown out through these slots without getting stuck here if they are elongated in shape. The slots can be attached either axially or tangentially in the circumferential direction. Have so the air discharge openings 25 in the illustrated embodiment have the shape of axially extending slots.

Dreht sich der Lüfter immer in der gleichen Richtung, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 A und 1 B angenommen ist, so kann die Wirkung der die Verunreinigungen absaugenden Luftausstoßöffnungen 25 durch eine Vielzahl von in geeigneter Weise angeordneten Leitblechen 26 verstärkt werden. Wie in Fig. 2 gesondert dargestellt, bilden die Leitbleche 26 zwischen ihren Enden die Schlitze 25. Hierdurch ergibt sich ein wirbelungsfreies Abströmen der vom Radiallüfter 19 angesaugten und infolge ihres größeren Gewichtes zentrifugal abgeschleuderten Verunreinigungen, die von einem verhältnismäßig kleinen Teil der angesaugten und durch die Luftausstoßöffnungen 25 ausgestoßenen Kühlluft mitgerissen werden.The fan always rotates in the same direction as it does with Embodiment of FIGS. 1 A and 1 B is assumed, the effect of the the contaminant exhaust air discharge ports 25 through a plurality of suitably arranged baffles 26 are reinforced. As in Fig. 2 shown separately, the baffles 26 form the slots between their ends 25. This results in a vortex-free outflow of the from the radial fan 19 sucked in and centrifugally thrown off impurities due to their greater weight, that of a relatively small part of the sucked in and through the air discharge openings 25 expelled cooling air are entrained.

Der ringförmige Raum zwischen dem mit den Öffnungen 25 versehenen Teil der Kammer 23 und den peripheren Enden der radialen Schaufeln 21 sowie dem diese Schaufeln tragenden Teil 18 ist so gestaltet, daß sich die in das Innere des Motors eintretende Kühlluft in radialer Richtung ein wenig nach innen bewegen muß, so daß die in der angesaugten Kühlluft enthaltenen schwereren Verunreinigungen durch den Radiallüfter 19 radial nach außen geschleudert werden und infolge ihrer zentrifugalen Kraft durch die Schlitze 25 austreten. Der Radiallüfter 19 wirkt damit luftreinigend und drückt einen gereinigten Kühlluftstrom in das Innere der Maschine, der durch die Luftaustrittsöffnungen 16 (Fig. 1 A) austritt: Es empfiehlt sich, den Radiallüfter 19 so zu konstruieren, daß eine Ansammlung von Verunreinigungen auf irgendwelchen scharfen Kanten, die in den Luftstrom hineinragen, verhindert wird. Sind die in der angesaugten Kühlluft enthaltenen Verunreinigungen klein, so läßt sich dies leicht erreichen. Schwieriger wird es, wenn ein solches Aggregat beispielsweise bei Untergrundbahnen verwendet wird, da dann die angesaugten Verunreinigungen neben dem Bremsstaub aus einer recht beträchtlichen Menge von Faserteilchen bestehen, die aus Mänteln oder anderen Kleidungsstücken stammen und mitunter eine beträchtliche Länge, bis zu 1 cm oder mehr, haben können. Diese Teilchen können sich dann an scharfen Kanten von in den Kühlluftstrom hineinragenden Konstruktionsteilchen festhaken, von wo sie nur schwer wieder entfernt werden können.The annular space between the one provided with the openings 25 Part of the chamber 23 and the peripheral ends of the radial blades 21 as well as the these blades carrying part 18 is designed so that in the interior of the The cooling air entering the motor must move a little inwards in the radial direction, so that the heavier contaminants contained in the sucked in cooling air through the radial fan 19 are thrown radially outward and as a result of their centrifugal Force to emerge through the slots 25. The radial fan 19 thus has an air-purifying effect and pushes a purified stream of cooling air into the interior of the machine, which passes through the air outlet openings 16 (Fig. 1 A) emerges: It is advisable to use the radial fan 19 to be constructed so that an accumulation of impurities on any sharp edges that protrude into the air flow are prevented. Are they in the sucked in cooling air contained impurities small, so this can be easily reach. It becomes more difficult if such a unit is used, for example, on subways is used, because then the sucked-in impurities in addition to the brake dust consist of quite a considerable amount of fiber particles consisting of coats or other garments and sometimes a considerable length, up to 1 cm or more. These particles can then stick to sharp edges hook into the cooling air flow protruding structural particles from where they can only be removed with difficulty.

Diese Schwierigkeiten können bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Konstruktion leicht behoben werden, da es hierbei möglich ist, den inneren Kanten der Leitschaufeln 26 sowie ganz allgemein den die Verunreinigungen ausstoßenden Luftausstoßöffnungen 25 und auch den inneren Kanten der radialen Schaufeln 21 des Radiallüfters 19 einen Krümmungsradius zu geben, der den längsten Faserteilchen entspricht, die auf Grund der zu erwartenden Betriebsverhältnisse mit der Kühlluft angesaugt werden können. So beträgt beispielsweise der Krümmungsradius der gekrümmten Kanten 26' und 21' der Leitbleche 26 bzw. der Schaufeln 21, wie in Fig. 2 dargestellt, etwa 0,6 cm. Bei einer solchen Krümmung können auftreffende Fasern ohne weiteres von den gekrümmten Flächen abgleiten und bleiben nicht hängen.These difficulties can arise with one constructed in accordance with the invention Construction can easily be fixed as it is possible to use the inner edges of the guide vanes 26 and, more generally, those emitting the impurities Air discharge openings 25 and also the inner edges of the radial blades 21 of the Radial fan 19 to give a radius of curvature that the longest fiber particles corresponds to that due to the expected operating conditions with the cooling air can be sucked in. For example, the radius of curvature is the curved Edges 26 'and 21' of the guide plates 26 and the blades 21, as shown in Fig. 2, about 0.6 cm. With such a curvature, impinging fibers can easily slide off the curved surfaces and do not get stuck.

Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Bahnmotor unterscheidet sich hinsichtlich der Wirkungsweise seines Lüfters vor allem dadurch von dem in Fig. 1 A und 1 B dargestellten Motorgenerator, daß er mit verschiedenen Drehrichtungen läuft. Daher muß auch der Radiallüfter für beide Drehrichtungen ausgebildet sein, so daß die Schaufeln 21 A des Radiallüfters des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Bahnmotors nicht in gleicher Weise wie die Schaufeln 21 des Radiallüfters des Motorgenerators der Fig. 1 und 2 geneigt sein können. Auch die zur besseren Führung der ausgestoßenen Verunreinigungen dienenden Leitbleche 26 können dann nicht verwendet werden. Damit ein ausreichender Krümmungsradius an den Luftausstoßöffnungen 25 erhalten wird, müssen daher die Kanten der schlitzförmig ausgebildeten Luftausstoßöffnungen 25 stark abgerundet werden, wie es an der Stelle 25 A der Fig. 4 angedeutet ist.The rail engine shown in FIGS. 3 and 4 differs with regard to the mode of operation of its fan, mainly because of that in Fig. 1 A and 1 B shown motor-generator that it has different directions of rotation runs. Therefore, the radial fan must also be designed for both directions of rotation, so that the blades 21 A of the radial fan shown in FIGS Railway engine not in the same way as the blades 21 of the radial fan of the motor generator 1 and 2 may be inclined. Even those for better guidance of the outcasts Deflection-serving baffles 26 can then not be used. In order to a sufficient radius of curvature is obtained at the air discharge ports 25, Therefore, the edges of the slit-shaped air discharge openings 25 must are strongly rounded, as indicated at point 25 A in FIG.

Bei dem dargestellten Bahnmotor sitzt der Radiallüfter auf dem dem Kommutator des Motors abgekehrten Wellenende 17A nahe dem Stirnradkupplungsteil 30. Diese Anordnung des Radiallüfters bringt es mit sich, daß die feststehende Stirnwand 13A, die mit den LufteintrittsöfEnungen 15 versehen ist, verhältnismäßig nahe an die Wickelköpfe 31 der umlaufenden Läuferwicklung zu liegen kommt, so daß die Gefahr von verhältnismäßig starken Luftverwirbelungen besteht.In the rail engine shown, the radial fan sits on the Commutator of the motor facing away from the shaft end 17A near the spur gear coupling part 30. This arrangement of the radial fan means that the fixed end wall 13A, which is provided with the air inlet openings 15, relatively close to the end windings 31 of the rotating rotor winding come to rest, so that the danger consists of relatively strong air turbulence.

Um dieser Gefahr zu begegnen, ist die Ablenkwand 32 vorgesehen, die sich im Raum zwischen der Stirnwand 13 A und den Läuferwickelköpfen 31 in radialer Richtung von der Wand 11 des Gehäuses nach innen erstreckt. Die Ablenkwand 32 ist mit der Bohrung 33 versehen, deren Durchmesser geringer als der Läuferdurchmesser ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Gebläsewirkung des umlaufenden Läufers die Lüfterwirkung der Lüfterschaufeln 21A unterstützt, so daß der Leistungsbedarf des Lüfters verringert werden kann.To counter this risk, the baffle 32 is provided, the in the space between the end wall 13 A and the rotor winding heads 31 in a radial direction Direction extends inward from the wall 11 of the housing. The baffle 32 is provided with the bore 33, the diameter of which is less than the rotor diameter is. This ensures that the fan action of the rotating rotor increases the fan action of the fan blades 21A, so that the power requirement of the fan is reduced can be.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for cleaning the cooling air with a an electrical machine equipped with a radial fan, in particular a railway engine, by centrifugally throwing off the impurities, characterized in that only the radial fan (19) pushes the cooling air into the inside of the machine and that the radial fan of one of the fan blades (21, 21A) on both sides shielding housing is surrounded, which is directly opposite in the direction of the air flow the outer edges in the radial direction of the fan blades (21, 21A) with discharge openings (25) is provided with a relatively small cross-section, which in terms of their Shape adapted to the impurities to be expected due to the operating conditions are, while this is the side in the end shield of the machine housing the cooling air In the interior of the machine leading openings (15) are arranged, the boundary edges lie above the outer edges in the radial direction of the fan blades (21, 21A).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the discharge openings (25) are in the form of elongated slots.

3. Arrangement according to claim 1, characterized through the use of baffles (26) attached to the discharge openings (25).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that protruding into the cooling air flow Edges have the largest possible radius of curvature.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the fan (19) promoted in the radial direction Cooling air through baffles (32) as it enters the interior of the machine to the shaft (7) is deflected towards.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the baffle wall (32) is provided with a bore (33), the diameter of which is smaller than the rotor diameter. Publications considered: German Patent Specifications No. 482136, 903 411; U.S. Patent No. 2,591408_