DE1016362B

DE1016362B - Arrangement for cooling commutators of electrical machines

Info

Publication number: DE1016362B
Application number: DES37966A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Soelch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-03-04
Filing date: 1954-03-04
Publication date: 1957-09-26

Description

Anordnung zur Kühlung von Kommutatoren elektrischer Maschinen Für die Kühlung des Kommutators von Gleich-oder Wechselstrom-Kommutatormaschinen kann man diesen z. B. über Düsen anblasen, oder man kann über der Kommutatorfläche Abdeckungen vorsehen und zwischen den Abdeckungen und der Kommutatorfläche in axialer Richtung Kühlluft hindurchleiten. Beim Anblasen des Kommutators über Düsen erhält man jedoch keine geordneten Strömungsverhältnisse der Kühlluft, und wenn bei der üblichen Fremdbelüftung der Fremdlüfter weiterläuft, während die Maschine stillsteht, was bei den Motoren für elektrische Triebfahrzeuge oft der Fall ist, so tritt eine bevorzugte Abkühlung einzelner Kommutatorabschnitte ein. Dies hat eine über den Umfang ungleichmäßige Verformung des Kommutators zur Folge. Die Kühlluftführung in axialer Richtung zwischen der Kommutatoroberfläche und parallel dazu angeordneten Abdeckungen benötigt, besonders beim Betrieb mit großer Kommutatorumfangsgeschwindigkeit und bei langen Kommutatoren, auch bei ausreichenden Durchtrittsquerschnitten einen sehr großen Überdruck der Kühlluft. Dieser steht in keinem Verhältnis zu den übrigen Kühlluftwiderständen der Maschine.Arrangement for cooling commutators of electrical machines For the cooling of the commutator of DC or AC commutator machines can one this z. B. blow through nozzles, or you can cover over the commutator surface provide and between the covers and the commutator surface in the axial direction Pass cooling air through. When blowing on the commutator via nozzles, however, one obtains no orderly flow conditions of the cooling air, and if with the usual external ventilation the external fan continues to run while the machine is at a standstill, which is the case with the motors is often the case for electric traction vehicles, preferential cooling occurs individual commutator sections. This has an uneven shape over the circumference Deformation of the commutator result. The cooling air duct in the axial direction between the commutator surface and covers arranged parallel to it are particularly required when operating with a high circumferential commutator speed and with long commutators, even with sufficient passage cross-sections a very large overpressure of the Cooling air. This bears no relation to the other cooling air resistances the machine.

So sind beispielsweise Anordnungen zur Kühlung von Kommutatoren bekannt, bei denen ein Teil des Kommutators durch Abdeckungen nach außen abgedeckt ist. Die radial von außen auf den Kommutator zuströmende, teilweise an den Seitenflanken der Bürsten entlangströmende Kühlluft trifft dann auf die freien Stellen der Kommutatoroberfläche auf und wird durch die Abdeckungen in axialer Richtung umgelenkt. Bei dieser Anordnung bestreicht also die Kühlluft die Kommutatoroberfläche unterhalb der Abdeckungen in axialer Richtung, was den Nachteil hat, daß bei langen Kommutatoren der Druckverlust der Kühlluft unterhalb der Abdeckungen verhältnismäßig groß ist, so daß eine große Ventilationsarbeit aufzuwenden ist.For example, arrangements for cooling commutators are known, in which part of the commutator is covered from the outside by covers. the flowing radially from the outside onto the commutator, partly on the side flanks The cooling air flowing along the brush then hits the free areas of the commutator surface and is deflected in the axial direction by the covers. With this arrangement So the cooling air sweeps the commutator surface below the covers in the axial direction, which has the disadvantage that with long commutators the pressure loss the cooling air below the covers is relatively large, so that a large Ventilation work is to be expended.

Durch die Erfindung wird die Kühlung von Kommutatoren in beachtlichem Maße verbessert, wobei ebenfalls die Kühlluft unterhalb von Abdeckungen an der Kommutatorfläche entlanggeführt wird. Gemäß der Erfindung wird die Kühlluft dem Kommutator zwischen den Bürsten oberhalb der Abdeckungen in axialen Kanälen zu- und abgeführt; hierbei strömt die an achsparallelen Seiten der Abdeckungen umgelenkte Kühlluft unterhalb der Abdeckungen in Umfangsrichtung an der Oberfläche des Kommutators entlang. Auf diese Weise werden für die Kühlluft geregelte Strömungsverhältnisse geschaffen, da die Kühlluft vom Ventilator aus über vollständig geschlossene Bahnen an die Kommutatoroberfläche gebracht wird und hier durch die Abdeckungen eine eindeutige Strömungsrichtung erhält. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung läßt sich der für die Kühlluft erforderliche Überdruck wesentlich geringer halten, als es bei den bekannten Anordnungen der Fall ist, denn in den meisten Fällen ist der Abstand zwischen zwei Bürstenbolzen in Umfangsrichtung des Kommutators geringer als seine axiale Länge. Die Kühlluftzuführung kann dabei so gehalten werden, daß die Kühlluft in radialer Richtung auf die Kommutatoroberfläche bzw. auf die Abdeckungsöffnungen zuströmt und/oder in radialer Richtung vom Kommutator bzw. von den Öffnungen der Abdeckungen abströmt.With the invention, the cooling of commutators is considerable Dimensions improved, with the cooling air also below covers on the commutator surface is guided along. According to the invention, the cooling air is between the commutator the brushes above the covers in axial channels supplied and discharged; here the cooling air diverted on axially parallel sides of the covers flows underneath of the covers in the circumferential direction along the surface of the commutator. on In this way, regulated flow conditions are created for the cooling air, since the cooling air from the fan reaches the commutator surface via completely closed paths is brought and is given a clear flow direction here by the covers. The arrangement according to the invention allows the amount required for the cooling air Keep the overpressure much lower than is the case with the known arrangements because in most cases the distance between two brush pins is in the circumferential direction of the commutator is less than its axial length. The cooling air supply can thereby be held so that the cooling air in the radial direction on the commutator surface or flows towards the cover openings and / or in the radial direction from the commutator or flows from the openings in the covers.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei die Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung eine Kühlanordnung zeigen, bei der Fig. 1 eine Stirnansicht (in axialer Richtung gesehen) darstellt, während Fig.2 die Draufsicht in radialer Richtung zeigt und Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-B der Fig. 1 zur Darstellung bringt. 1 ist die Kommutatoroberfläche, auf der die Bürsten 2 und 3 schleifen. Zwischen diesen beiden Bürsten ist nun die Kühleinrichtung für die Kommutatoroberfläche vorgesehen. Diese besteht aus einer Abdeckung 4, die gegenüber den Bürsten 2 und 3 offen ist, so daß an diesen achsparallelen Öffnungen die Kühlluft unter die Abdeckung treten und in der Umfangsrichtung am Kommutator entlangströmen kann, was in Fig. 1 durch die von links nach rechts deutenden Pfeile und in Fig. 3 durch normal zur Zeichenebene verlaufende Pfeile (Kreise mit einem eingezeichneten Kreuz) angedeutet ist. Zur radialen Zu-und Abführung der Kühlluft an den achsparallelen Öffnungen der Abdeckung 4 ist nun über der Abdeckung 4 noch eine zweite Abdeckung 5 vorgesehen. Die Kühlluft wird nun an den Stirnseiten des Kommutators unter diese zweite Abdeckung geleitet und strömt von hier unter Umlenkung ihrer Strömungsrichtung zu den achsparallelen Öffnungen der ersten Abdeckung, wo sie auf die Kommutatorfläche zuströmt und unter die erste Abdeckung gelangt. Fig. 2 der Zeichnung zeigt im linken Teil den Strömungsverlauf der Zuluft zwischen der ersten und der zweiten Abdeckung. Die zweite Abdeckung dient auch zum Ableiten der Kühlluft, da diese nach dem radialen Abströmen von der Kommutatoroberfläche an der achsparallelen Öffnung der ersten Abdeckung 4 unter die zweite Abdeckung 5 gelangt und hier - wie aus dem rechten Teil der Fig. 2 zu ersehen ist - zu der Austrittsöffnung der zweiten Abdeckung an der anderen Stirnseite des Kommutators strömt. Damit die Frischluft- und die Abluftströmung unter der zweiten Abdeckung sich nicht gegenseitig stören, ist zwischen den beiden Abdeckungen eine diagonale Trennwand 6 vorgesehen. Für die Zuleitung der Kühlluft zu der stirnseitigen Öffnung zwischen den Abdeckungen 4 und 5 dient gemäß Fig. 3 ein Radiallüfter 7. Ebenso wird die Abluft an der anderen Stirnseite des Kommutators mit Hilfe des Radiallüfters 8 weiterbefördert.The invention is described in greater detail below with reference to the exemplary embodiments explained, with FIGS. 1, 2 and 3 of the drawing showing a cooling arrangement at Fig. 1 is an end view (seen in the axial direction), while Fig.2 shows the plan view in the radial direction and FIG. 3 shows a section along the line A-B of Fig. 1 shows. 1 is the commutator surface on which the Grind brushes 2 and 3. The cooling device is now between these two brushes intended for the commutator surface. This consists of a cover 4, which with respect to the brushes 2 and 3 is open, so that axially parallel openings at these the cooling air come under the cover and in the circumferential direction on the commutator can flow along what is shown in Fig. 1 by the arrows pointing from left to right and in Fig. 3 by arrows normal to the plane of the drawing (circles with a marked cross) is indicated. For the radial supply and discharge of cooling air at the axially parallel openings of the cover 4 is now over the cover 4th a second cover 5 is also provided. The cooling air is now on the front sides of the commutator passed under this second cover and flows under from here Deflection of their flow direction to the axially parallel openings of the first cover, where it flows towards the commutator surface and gets under the first cover. Fig. 2 of the drawing shows in the left part the flow course of the supply air between the first and second covers. The second cover is also used for drainage the cooling air, as it flows radially from the commutator surface at the axially parallel opening of the first cover 4 under the second cover 5 arrives and here - as can be seen from the right part of FIG. 2 - to the Outlet opening of the second cover on the other face of the commutator flows. So that the fresh air and the exhaust air flow under the second cover do not interfere with each other, there is a diagonal between the two covers Partition wall 6 is provided. For the supply of cooling air to the front opening According to FIG. 3, a radial fan 7 is used between the covers 4 and 5 the exhaust air at the other end of the commutator with the help of the radial fan 8 promoted.

Es erweist sich als zweckmäßig, die Kühlluft an der Kommutatorfläche entgegen der Umlaufrichtung zu führen, da dann die Relativgeschwindigkeit zwischen Kühlluft und Kommutatorfläche entsprechend größer, die Kühlwirkung also stärker ist. Die Anordnung kann dabei derart sein, daß die Zuführung der Kühlluft in der Nähe der auflaufenden Kante der kommutierenden Bürsten erfolgt, während die Abführung in der Nähe der ablaufenden Kante des nächsten Bürstenbolzens vor sich geht. Dabei werden auch die Bürsten selber gut gekühlt. Zur Verstärkung der Kühlwirkung kann man zwischen zwei aufeinanderfolgende Bürstensätze zwei oder mehrere in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgende und an ihren achsparallelen Seiten die Kühlluft zu- und ableitende -Abdeckungen vorsehen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Bürstenabstände in der Umfangsrichtung oder die maximale Umfangsgeschwindigkeit sehr groß sind. Beispielsweise zeigt Fig. 4 eine Anordnung, bei der zwischen den Bürsten 2 und 3 nebeneinander zwei unabhängig voneinander arbeitende Abdeckungen 9 und 10 vorgesehen sind, wobei beiden Abdeckungen auf der linken Seite die Kühlluft zugeleitet wird und sie auf der rechten Seite verläßt. In Weiterbildung dieser Anordnung sind in den Fig. 5 bis 8 für die Zu- oder für die Ableitung der Kühlluft zwischen den beiden Bürsten 2 und 3 mehrere (vier) achsparallele Rohre 11 vorgesehen, deren Wand gegenüber der Kommutatorfläche zu dieser parallel verläuft, also die Funktion der Abdeckung 4 der Fig. 1 bis 3 übernimmt. Die Rohre besitzen bei 12 einen Längsschlitz. durch den die Kühlluft gemäß den Fig. 5 bis 6 aus dem Rohrinnern unter die Abdeckung zwischen Kommutatoroberfläche und Rohr gelangt und dann bei 33 zwischen zwei Rohren in radialer Richtung nach außen abströmt. Bei der Anordnung der Fig. 7 und 8 ist die Richtung der Kühlluftströmung umgekehrt, sie strömt also zwischen zwei Rohren auf die Kommutatoroberfläche zu und verläßt die Kühleinrichtung durch das Rohrinnere. Wie aus den Fig. 6 und 8 ersichtlich,- sind die Rohre 11 von dem für die Zu- oder für die Ableitung der Kühlluft dienenden Ende aus unter Beibehaltung ihres Abstandes von der Kommutatorfläche in ihrem Querschnitt kontinuierlich verjüngt. Dadurch wird erstens die Rauminanspruchnahme der Rohre 11 vermindert und zweitens eine Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit im Rohrinnern und am Rohrschlitz herbeigeführt. Damit die Kühlluftströmungen der einzelnen nebeneinanderliegenden Rohre sich nicht gegenseitig behindern, ist ferner die eine Kante der Rohrschlitze 12 bis in die Nähe der Kommutatoroberfläche herabgezogen, während die zweite Schlitzkante den für die Umleitung der Kühlluft vom Rohrinnern unter die Abdeckung erforderlichen Abstand von der Kommutatoroberfläche besitzt.It turns out to be useful to keep the cooling air at the commutator surface against the direction of rotation, because then the relative speed between Cooling air and commutator surface are correspondingly larger, so the cooling effect is stronger is. The arrangement can be such that the supply of cooling air in the Near the leading edge of the commutating brush takes place while the discharge going on near the trailing edge of the nearest brush stud. Included the brushes themselves are also well cooled. To increase the cooling effect can between two successive sets of brushes two or more in the circumferential direction successive and on their axially parallel sides the cooling air supply and discharge - Provide covers. This is particularly useful when the brush spacing in the circumferential direction or the maximum circumferential speed are very large. For example, FIG. 4 shows an arrangement in which between the brushes 2 and 3 side by side two independently working covers 9 and 10 are provided the cooling air is fed to both covers on the left-hand side and leave them on the right. In a further development of this arrangement are in 5 to 8 for the supply or for the discharge of the cooling air between the two Brushes 2 and 3 several (four) axially parallel tubes 11 are provided, the wall of which is opposite the commutator surface runs parallel to this, so the function of the cover 4 of FIGS. 1 to 3 takes over. The tubes have a longitudinal slot at 12. by the cooling air according to FIGS. 5 to 6 from the inside of the pipe under the cover between Commutator surface and tube arrives and then at 33 between two tubes in radial Flows outwards. In the arrangement of Figures 7 and 8, the direction is the cooling air flow is reversed, i.e. it flows between two tubes onto the commutator surface and leaves the cooling device through the inside of the pipe. As shown in FIGS. 6 and 8 can be seen, - the pipes 11 of the for the supply or for the discharge of the Cooling air serving end while maintaining their distance from the commutator surface continuously tapers in its cross-section. Firstly, this reduces the space taken up of the tubes 11 and, secondly, an equalization of the flow velocity brought about inside the pipe and at the pipe slot. So that the cooling air flows individual adjacent pipes do not interfere with each other, is also one edge of the tube slots 12 pulled down to the vicinity of the commutator surface, while the second edge of the slot is used to divert the cooling air from the inside of the pipe the required distance from the commutator surface under the cover.

Es ist vorteilhaft, in an sich bekannter Weise die Kommutatorkühlluft von der allgemeinen Kühlluft der Maschine zu trennen, so daß zwei getrennte Kühlsysteme vorhanden sind. Dabei kann die übrige Maschine mit Fremdbelüftung ausgeführt werden, während die Kommutatorkühlung selbstlüftend ist; indem etwa gemäß Fig. 3 die beiden Radiallüfter 7 und 8 vorgesehen sind. Fig. 9 der Zeichnung zeigt diese Trennung der Kühlung von Kommutator und Maschine, wobei die Radiallüfter 7 und 8 und die Kühleinrichtung am Kommutator 1 den Fig. 1 bis 3 entsprechen, während für die Kühlung des Ständers 13 und des Ankers 14 einer Gleich- oder Wechselstrom-Kommutatormaschine ein gesondertes fremdbelüftetes Kühlsystem vorgesehen ist, bei dem die Kühlluft über den Anschlußkanal 15 zugeführt und über den Kanal 16 gemäß den eingezeichneten Pfeilen abgeleitet wird. Auch bei der Anordnung der Fig. 10 ist diese Trennung von Maschinen- und Kommutatorkühlung vorhanden, wobei aber die Lüfteranordnung für die Kommutatorkühlung abgeändert ist. Für die Zuführung der Kühlluft dient hier ein Radiallüfter 24, dessen Tragscheibe in einem Halslager 18 am Maschinenschild 19 gelagert und mit der Maschinenwelle 20 über eine Mitnehmerkupplung 21 verbunden ist. Für den Zutritt der Außenluft zu den Abdeckungen an der Stirnseite des Kommutators besitzt die Trag-Scheibe des Radiallüfters Speichen 17. Der Radiallüfter 24 saugt dann durch Öffnungen 22 im Maschinenschild und durch die Speichen 17 die Kühlluft von außen an und leitet sie dann von der einen Stirn-Seite des Kommutators aus gemäß der Anordnung der Fig. 1 bis 3 über die Kommutatoroberfläche. An der anderen Stirnseite des Kommutators wird dann die Kühlluft in den Ringkanal 23 umgeleitet und strömt in diesem in axialer Richtung wieder zurück und wird schließlich durch den Radiallüfter 24 nach außen befördert. Die Kühlanordnung der Maschine selbst stimmt mit der der Fig. 9 bis auf die Richtung der Kühlluftströmung überein. Die Anordnung der Fig. 10 hat den Vorteil, daß die Belüftung des Kommutators für beide Drehrichtungen wirksam ist, da der Radiallüfter 24 für beide Drehrichtungen die Kühlluft ansaugt bzw. über den Kommutator leitet.It is advantageous to use the commutator cooling air in a manner known per se from the general cooling air of the machine, so that two separate cooling systems available. The rest of the machine can be designed with external ventilation, while the commutator cooling is self-ventilating; by approximately according to FIG. 3 the two Radial fans 7 and 8 are provided. Figure 9 of the drawings shows this separation the cooling of the commutator and machine, the radial fans 7 and 8 and the Cooling device on the commutator 1 corresponds to FIGS. 1 to 3, while for cooling of the stator 13 and the armature 14 of a DC or AC commutator machine a separate externally ventilated cooling system is provided in which the cooling air supplied via the connection channel 15 and via the channel 16 according to the depicted Arrows is derived. Also in the arrangement of FIG. 10, this separation is from Machine and commutator cooling available, but the fan arrangement for the Commutator cooling is modified. A is used here to supply the cooling air Radial fan 24, the support disk of which is in a neck bearing 18 on the machine plate 19 stored and connected to the machine shaft 20 via a driver coupling 21 is. For the access of the outside air to the covers on the front of the commutator the support disc of the radial fan has spokes 17. The radial fan 24 sucks then through openings 22 in the machine plate and through the spokes 17 the cooling air from the outside and then conducts it accordingly from the one end face of the commutator the arrangement of FIGS. 1 to 3 over the commutator surface. On the other face of the commutator, the cooling air is then diverted into the annular channel 23 and flows in this back again in the axial direction and is finally released by the radial fan 24 promoted to the outside world. The cooling arrangement of the machine itself matches that of the Fig. 9 is the same except for the direction of the cooling air flow. The arrangement of Fig. 10 has the advantage that the ventilation of the commutator is effective for both directions of rotation is because the radial fan 24 sucks in or over the cooling air for both directions of rotation conducts the commutator.

Fig.11 der Zeichnung zeigt eine Anordnung, bei der die Kühlung des Kommutators und die Kühlung der elektrischen Maschine selbst insofern nicht voneinander getrennt sind, als die Zuführung der Kühlluft für beide gemeinsam ist. Die von einer Fremdbelüftung gelieferte Zuluft strömt durch die Öffnung 25 in einen den Kommutator 1 umgebenden Ringraum 31. Ein Teil der Kühlluft strömt von da nach links zur Kühlung der elektrischen Maschine, der andere Teil strömt gemäß den eingezeichneten Pfeilen in radialer Richtung auf die Kommutatoroberfläche zu: Wie aus dem Schnitt der Fig. 11a gemäß der Linie A-B der Fig. 11 hervorgeht, gelangt dabei die Kühl- Luft unter die zwischen zwei Bürsten 2 und 3 angeordnete Abdeckung 4, strömt unter dieser in der Umfangsrichtung am Kommutator entlang und gelangt dann in den Zwischenraum zwischen dieser und einer zweiten Abdeckung 5, wo sie in die axiale Richtung umgeleitet wird und dann von der Stirnseite des Kommutators aus in radialer Richtung dem Lüfter 26 zuströmt, der sie nach außen befördert. Eine diagonale Trennwand zwischen den Abdeckungen 4 und 5 gemäß der Fig. 2 ist nicht erforderlich, da der Raum zwischen den Abdeckungen 4 und 5 nur für das Ableiten der Kühlluft dient.Fig.11 of the drawing shows an arrangement in which the cooling of the The commutator and the cooling of the electrical machine itself do not differ from one another are separate than the supply of cooling air is common for both. The one from one Forced ventilation supplied air flows through the opening 25 into the commutator 1 surrounding annular space 31. Part of the cooling air flows from there to the left for cooling the electrical machine, the other part flows according to the arrows drawn in the radial direction towards the commutator surface: As can be seen from the section in Fig. 11a can be seen along the line A-B of FIG. 11, the cooling air under the cover 4, which is arranged between two brushes 2 and 3, flows under the latter in the circumferential direction along the commutator and then enters the gap between this and a second cover 5, where it is diverted in the axial direction is and then from the end face of the commutator in the radial direction of the fan 26 flows in, which transports them to the outside. A diagonal partition between the Covers 4 and 5 according to FIG. 2 is not required because the space between the covers 4 and 5 are only used to divert the cooling air.

Die Zu- und Ableitung der Kühlluft des Kommutators mittels der in den Fig. 1 bis 4 und 9 und 11 beschriebenen Lüfteranordnungen setzt eine gleichbleibende Umdrehungsrichtung der elektrischen Maschine bzw. der Lüfterräder voraus. Bei den Anordnungen nach den Fig. 5 bis 8 ist eine solche gleichbleibende Umdrehungsrichtung des Lüfters nicht erforderlich. Der Lüfter für die Kommutatorkühlung ist hier als Axiallüfter ausgeführt, und zwar besteht er aus zwei in radialer Richtung übereinander angeordneten Flügelrädern 27 und 28, die auf einer gemeinsamen Tragscheibe oder einem Tragstern 29 sitzen. Ein solcher Axiallüfter mit zwei konzentrisch übereinander angeordneten Stufen ist an sich bereits vorgeschlagen worden. Je nach der Umdrehungsrichtung kehrt sich die Richtung der Kühlluft am Kommutator um, wobei sich die gleiche Kühlwirkung ergibt, wenn mit dem Lüfter auch der Kommutator seine Drehrichtung wechselt. In den Fig. 5 und 6 leiten die inneren Lüfterflügel 28 den Rohren 11 die Frischluft zu, die als Abluft von den äußeren Lüfterflügeln 27 wieder nach außen befördert wird. Um dies zu ermöglichen, sind die Rohre 11 und der Lüfter von einer Abdeckhaube 30 umschlossen. Bei der umgekehrten Drehrichtung gemäß den Fig. 7 und 8 bläst der äußere Lüfter 27 Kühlluft unter die Abdeckhaube 30, so daß diese gemäß Fig. 7 in radialer Richtung zwischen den einzelnen Rohren 11 dem Kommutator zuströmt und nach der Kühlung der Kommutatoroberfläche durch die Schlitze 12 der einzelnen Rohre in das Rohrinnere gelangt und von dort durch den inneren Lüfter 28 nach außen befördert wird. Die Lüfteranordnung nach den Fig. 5 bis 8 hat zwar den schlechteren Wirkungsgrad eines für beide Drehrichtungen geeigneten Axiallüfters, sie ermöglicht aber den Betrieb der Kühleinrichtung auch bei Wechsel der Drehrichtung des Kommutators.The inlet and outlet of the commutator's cooling air using the in 1 to 4 and 9 and 11 described fan arrangements sets a constant Direction of rotation of the electrical machine or the fan wheels ahead. Both Arrangements according to FIGS. 5 to 8 are such a constant direction of rotation of the fan is not required. The fan for commutator cooling is here as Axial fan executed, namely it consists of two in the radial direction one above the other arranged impellers 27 and 28, which on a common support disc or a support star 29 sit. Such an axial fan with two concentrically one above the other arranged stages has already been proposed per se. Depending on the direction of rotation the direction of the cooling air at the commutator is reversed, with the same cooling effect results when the commutator changes its direction of rotation with the fan. In 5 and 6 guide the inner fan blades 28 to the pipes 11 the fresh air to, which is conveyed as exhaust air from the outer fan blades 27 back to the outside will. To make this possible, the pipes 11 and the fan are covered by a cover 30 enclosed. In the reverse direction of rotation according to FIGS. 7 and 8, the blows outer fan 27 cooling air under the cover 30, so that this according to FIG. 7 in radial direction between the individual tubes 11 flows towards the commutator and after the cooling of the commutator surface through the slots 12 of the individual tubes in reaches the inside of the pipe and from there conveyed to the outside by the inner fan 28 will. The fan arrangement according to FIGS. 5 to 8 has the poorer efficiency an axial fan suitable for both directions of rotation, but it enables the Operation of the cooling device even when the direction of rotation of the commutator changes.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Arrangement for cooling commutators electrical Machines in which the cooling air is below covers on the commutator surface flows along, characterized in that the cooling air between the commutator the brushes above the covers are supplied and discharged in axial channels and that the deflected on axially parallel sides of the covers cooling air below the Covers flows along the circumferential direction on the surface of the commutator.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cooling air in radial Flows towards the commutator surface or the cover openings or or and in the radial direction from the commutator or from the openings in the covers flows off.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling air against the direction of rotation of the commutator flows along this.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that above the cover a second cover is arranged, under which the cooling air on the end face of the commutator arrives and under which it passed to the axially parallel sides of the first cover is.

5. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that above the Cover a second cover is arranged, under which the cooling air as it flows out arrives from the axially parallel sides of the first cover and under which it closes an outflow at the end face of the commutator is diverted.

6. Arrangement according to claims 4 and 5, characterized in that the second cover both serves for the supply as well as for the discharge of the cooling air and that for the Separating these two air currents a diagonal partition between the first and the second cover is arranged.

7. Arrangement according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the supply of cooling air in the vicinity of the accumulating The commutating brush takes place while the discharge is near the edge trailing edge of the next brush bolt is going on. B.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between two successive sets of brushes two or more successive ones in the circumferential direction, parallel to their axes Sides the cooling air inlet and outlet covers are provided.

9. Arrangement according to claim 8, characterized by axially parallel tubes for the supply or for the Discharge of the cooling air, the wall of which is expedient to this opposite the commutator surface runs parallel and which have a longitudinal slot through which the cooling air in the space between the commutator surface and the pipe wall or through which the Cooling air flows from this space into the pipe interior.

10. Arrangement according to Claim 9, characterized in that the tubes of the for the supply or for the Deriving the cooling air from serving while maintaining their distance from the end the commutator surface continuously taper in their cross-section.

11. Arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that one edge of the pipe slots for sealing near the commutator surface, while the second The slot edge is used to divert the cooling air from the inside of the pipe under the cover required distance from the commutator surface.

12. Arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that in a known manner for the Commutator cooling and separate cooling air flows for cooling the rest of the machine are provided.

13. The arrangement according to claim 12, characterized in that in In a manner known per se, the cooling for the commutator, which otherwise runs separately and have a common air supply for the machine, the commutator of is surrounded by an annular space in which the cooling air of the commutator surface or the commutator covers flows in the radial direction.

14. Arrangement according to Claim 12, characterized in that the rest of the machine in a manner known per se forced ventilation, the commutator has self-ventilation.

15. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in a known manner for the supply or for the discharge of the cooling air or for both on the front sides of the Commutator fans are provided.

16. Arrangement according to claims 9, 10 or 15, characterized in that the fan for the feed and the fan for the discharge of the cooling air is located on one end of the commutator and expediently consist of a fan wheel, of which the cooling air in the opposite axial direction conveying two impellers in the radial direction one above the other are arranged. Considered publications: German Patent Specifications No. 457156, 591736, 729 974, 820 042, 854 970, 895 021, 898 934; Judge: »Electric Machines «, 1924, vol. I, p.318.