DE1638298A1 - Einbau-Ringlueftermotor oder auch >>Ring-Motorluefter<< - Google Patents

Description

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  Ein au-RicKluztermotor 7,7,

  Bekanntlich reicht bei drehzahlgeregelten Motoren der eingebaute

  EigenlIfter nicht ause u4ei niedriger Drehzuhl die Verlustwärme

  aus dem Notou abzufUhren, Deswqgen muns ein motoriech angetriebener

  FremdlIfter lur Hilfe genommen werden. Solche PremdlUfter werden

  in verschiedenster Weise angeordnet. Ein axialer,PremdlUtter wird

  beispielsweise unter einer Ilifterhaube auf der Kollektoraeite

  einen Drehatrom-Kommutatormotors oder einen Gleichstrom-)totorn

  angebracht, vor#einem ebenfalls axial angeordneten Kurzschluna--

  läufer-Notor angetriebeng und saugt oder drIlckt den Kühlluttetron

  durch den Hauptmotor. Er hat den N"ohteilg dann dadurch die Baum

  länge erheblich vergröseert wird. Ausserden wird das 2-te Wollen=

  ende verbaut. Auch sind besondere Modelle für das tUftergebäuse

  und die luttfl.Ihrung erforderlich, die den Regelmotor als solchen

  verteuern.Bei SauglUftung wird die vorgewärmte Luft Uber den Koln

  lektor sofÜhrt( was ausserdem zur Leistungsminderung f-hrt), von

  lUfter erfasst und gegen die Inneb-Poropherie den lUtergehäunen

  geschleudert. läset man dort die ZUft radial austreten, so bedarf

  es wiederum eines kleineren ligenlUtere Vir den antreibenden

  PremdlUftermotor. lenkt man die Uhlluft um, und läset nie zentral

  ;ber den Premdl-Zftermotor austretene so kann &4m den kleineren

  EigenlUfter zwar einsparen, zuze jedoch den schlechteren Wirkunom

  grad der doppelten luttumlenkun4-in ]Kaut nehmen. Ähnliche Verhältniet

  zu liegen auch bei uxial angebauter ]Pruoklüttuns vor. Auch hier

  mua» man eine doppelte luftumlonkung in Kaut nehmen, wenn der Kolm

  lektor wirksam gekühlt werden soll. Ausserdem ist die in das B-

  taaerechi.#,ld eintretende Kühlluft vorwiegend in drohender Bewegung

  und stöset daher seitlich gegen lagerschildstreben und BUrstenhalter#

  känten, wodurch sie erheblich abgebremst wird. Ähnliche unkontrolm

  lierbare ZufttUhrungsverhältnione liegen auch bei an- oder aulle-

  bauten YremdlUftern vor. Auch hier wird die Uhlluft 1 oder 2 mal

  rechtwinklig ungelenkt und trifft den Kollektor einseitig, wenn der

  PremdlUtter als DrucklIfter au£ das Kollektor-tagerschild aufgebaut

  :Lot* In der effektiven Uhlwirkung unterscheiden sich daher die

  genannten Anordnungen der PreadlUfter wenig voneinander.was durch

  Vorgleichsmossungen hinreichend bewiesen ist. Auch Ar den Auf-

  oder AnbaulUtter Wlenen komplette lUftergehäuse-Vodelle mit Planaoh

  zum Anflanschen an die A- oder B-seitigen Lagerschilder bereitgem

  halten werden, um sich den jeweiligen räumlichen Gegebenheiten ann

  passen.bzw.den KundenwUnschen bezgl.der Benutzung des #e-ten Wellenm

  enden entsprechen zu können, Infolge dieser vielpeitigen Anordnunge=

  mdalichkeiten wird natUrlich der serienmännige Fertigungsubläuf

  solcher Regelmotoren empfindlich gestört.

  Durch den erfindungegemännen Ring-Lüftermotor Pig.1 und 71&.2, dessen

  lUfter um die Welle den Hauptmotorn rotiert# werden zunächst diese

  forti ffl goteahnischen Nachteile dadurch vormiedeng dünn der komplette

  YremdAfter einachliesolich Votor nicht mehr Platz in axisler Richm

  tun& beansprucht als ein gleichwertiger Selbstlütter. Kan erkennt

  also äusaerlich keinen Unterschied zwischen einen selbet-oder fremd.

  belUfteten Regelmotor.

  Nun ist der Gedanke einen um die Hauptmotor-Welle rotierenden Einn

  baulUttern nicht neu. Bei einer bekannten Konstruktion eines Drehm

  stromb-Kommutatormotors ist an B-seitigen Lagerschild der Innenstator

  den PrendlUttermotorn zentriert angeflanocht, dessen Wiokelköp:te

  in kontechen Alebuchtun4*n in B-1&4erschild und lUter Platz finden.

  Der IU:tter trägt rückseitig einen Aussen-Kurzschluseläufer und ist

  vordernett14 mit 2 1a4ern neben den Innenstator auf dei; %otorwelle

  gelagert. Dddurch wird mehr Baulänge In =ialer Riohtun4 als beim

  IiienlUter beansprucht, so dixen man den Schleifrinakörper au# die

  gellektorzeite verlegen ause, zumal die Anbrin4ung der Schleitrinde

  BUrstenbolzen an B-Sagerechild, verbaut ist. Auszerdem befindet nioh

  der 7r*ndlltter»tor nicht im ZUlluttetron. Sohliesolich wird der

  den Ventilator umgebende Dig:tunorraum b sen«tp den man beispielsweise

  bei der Konstruktion nach 714,2 A gratis durch den Schleifringraum

  erhält. aus welchen die luft durch Zoob- oder elslousiebleohe austtitt.

  Die Verlegung der Schleifringe auf die Kollektoraeite Ist wieder»

  nicht eretrobenaw#rt,-da sich dann der Sobaltkranz der Drohntroswick-

  lu44 unter den Kollektorverbindun4en be:tindet. Weil dadurch an dieser

  heinnenten Stelle die Wärmeabfuhr noch erschwert Wird, muns der Abm

  stand den Kollektors vom Nisenpaket vergrössert: werden,

  Die Vermeidung dieser Nachteile war ctunachluggebend fUr die KonzUtion

  den RJ«-IU£ternotorn. der in einzelnen anhand v*7i&.l und Zig.2 naher

  beschrieben worden soll. Den bohm-le Stator-Blochpaket(1) Pia,2,& wird

  im fertig gewickelten Zustand in eine Notorgehäune- oder B-Iagerm

  sohildzentrierung eingebaut, Dadurch wird ein ohnehin konstruktiv

  .bedingtier"Totraum" ausgenutzt. wie der Vergleich mit dem in Pig.2B

  dargentellten äquivalenten Selbatlüfter(4) gleicher Pörderleistung

  zeigt. gleiche Pörderleistung bedeutet# dann der SelbstlUfter bei

  etwa 4200 U/min die gleich Luftmenge fördertg wie der FremdlIfter

  bei etwa e800 U/min. Letzterer darf also vergleichsweise kleiner

  sein (5) Fig.2k. Er ist ein nach aerodylhischen Gesichtspunkten

  gUnstig gestalteter Grauguss- oder Siluminguss- oder Kunststoff-

  ventilutor, und zweckmänzigerweine mit geraden Schaufeln fUr beide

  Drehrichtungen versehen. Auf dem Ventilator(5) ist das ringförmige

  Rotorblech-Paket (2) a,.it seinem Zurzschlusakäfig, bestehend aus den

  Kupferstäben(6) und den Ringen(7), zentriert aufgeieetzt, derirt

  dass die geförderte Kühlluft den Rotor(2) unterströmt. Stator(1)

  und Rotor(z) bilden also gleichzeitig die Trennwand zwischen dem

  Saugraum(8) und dem Druckraum(9), deren Abdichtung voneinander

  zugleich durch den Luftßpalt zwischen Stator und Rotor erfolgt.

  Anstelle der Zupferetäbe(6) und Ringe(7) kann auch ein Aluminium-

  DruckguFe-Rotor verwendet werden, wie in Fig.1A dargestellt ist.

  Rotorblechpaket und Al-Kurzschlusaringe(10)haben ein4aerodynamisch

  gInftige Innenkontur(11) erhalten. so dann die eine Wand(12) den

  Ventilators(5) Fig.2A fehlen kann. Itan erhält dann ein'offenen,

  einteiligen Modell- für den in Pig.lA dargestellten Ventilator(13),

  auf dessen Fl'Igeln der Blechpaketkörper(10,11) zentriert angeechrault

  ist. Ylr grössere StUckzahlen lohnt sich schlieselich die in Pig.

  1B dargestellte Aueführungg bei welcher das Rotorblechpaket(14),-

  der Kurzschlunakäfig(15) und der Ventilator(16) in einem einzigen

  Druckgussverfahren hergeetellt werden.

  Der no entstandene Rotor-Ventilutorkörper wird nunmehr auf der

  Hauptmotorwelle drehbdr gelagert. Dazu genIgt ein einzigen durch

  zeitliche Scheiben abgedichteten Kugellager(17), denn bei den -

  schmalen Blechpaket ist das gerineUgige eeitliche Kippen Infolge

  der Lagerluft abeolut unschädlich.' und reicht nicht aus, um den

  Rotor zum Anschleifen an den Stator zu bringen.

  Die Zuleitungen von den Schleitringen zu der Drehstromwicklung

  (-Tig.ZA) WIssen natürlich unter dem Kugellager(z.B.durch Nuten

  in der Welle) hindurchgef'Ihrt werden. Um Wirbelströme in den die

  Unterf*Ihrung umgebenden.Bisen zu vermeiden, verlegt man zweckmäam

  nigerweise Zu- und Ableitung einer Phase in eine ßut. Diese werden

  dann an die Stern-Dreieck-Umschaltklemmen des Schleifringkörpers

  gefUhrt. Handelt es sich um nicht umschaltbare Notoren, so empfiehlt

  sich der Einbau einen Distanzringes aus unragnetischem Material

  zwischen Welle und Kugellager-Innenring. Zur-Vereinfachung der

  Vontage wählt man die lUfter Bohmng(Pig.2k)zweckmä!zsigerweise so

  groze, daso sie Uber die Schleifringe hinweggeht. Zusätzliche

  Ausnehmungen(18) ermö&ichen das Hinwegziehen Uber die Umschalt.

  klemmenb

  Bin 2- oder 4-Poiiger Ilftermotor in 7orm eine schmalen Ringen mit

  zrossem Durchmesser erscheint zunächst aufwendig. In der Tiat wird

  der Ringmotor grösser als ein gleichwertiger Normalmotor, aber, da

  es sich einerseits um eine verhältniamäseig kleine Leistung handelt"

  und andererseits die anfangs erwähnten inaktiven Teile wie axiale

  Ilfterhaube, radiale lUftergehäueeg Anbauflanoche usw.entfallen, er#.

  gibt sich dennoch eine Gesamt-Gewichtsersparnis von 10 bis 20 %.

  Geht man bei der Bemessung der Ringblechpakete fUr Stator und Rotor

  vom verfügbaren "Totraum" aus, so läset sich fUr die- Statorwicklung

  eine Optimierung durchführen. Diese ergibt, daso bei einer Schritt«

  verkUrsung auf 35 bis 45% der Polteilung das kleinste Wickelkopf=

  volumen(3) und die kleinsten Kupferverlunte auftreten* Wegen der

  zwangsläufig gerJqen magnetischen Beanspruchung in den Statorzähnen

  und In Luftspalt und der aerodynamisch günstigen Gestaltung den Ven-

  tilators erhält man einen ausserordentlich geräuschlosen laut, so

  dann men 2-polige.Einbau-RinglUftermotoren auch da noch verwenden

  kanng wo mm zieh sonst bereits zu 4-poligen Igotoren entschliessen

  nunste. Die sich konstruktiv von selbst ergebende gute BelUftung

  der-Wiokelköpfe fUhrt ferner zur Einsparung von Wickelkupfer.

  Vit dem Einbau-RinglUftermotor erhält man gegenllber den eingange

  erwähnten AnbaulUttern die denkbar wirksamste Fremdbelfiftung, wan

  eiel#leiner wesentlichen leistungp- steigerung des Kommutator- Oder

  gleichstromotors bemerkbar macht. Die kalte Luft wird ohne drehende

  Bewegung Uber den gollektor und Stator gesogen. Der durch die Kollek«

  torbuchse und Ankerluftöff#nungen gezogene Luftstrom erhält dagegen

  eine drehende Bewegung, so dann die Luft verhältnismänzig stossfrei

  und geräuscharm in den alt germden-Schaufeln versehenen Ventilator

  eintreten kann. U empfiehlt sich daher, den Einbaultifter stets in

  gleichen Dreheinn wie den Anker rotieren zu lassen. Dadurch wird

  ausserdem die Reibung den lagern(17) vermindert# dessen Aussen- und

  Innenring nur die Diffesensdrehzahlen zwipchen Anker und YreindlUfter

  mitzusachen braucht.

Claims (1)

1. Ansprüche: Ring-Lüftermotor, insbesondere tUr den Einbau In elektrische Naschinen, dadurch gekennzeichnet, dann dex den Ventilator(5) Fig.2A umgebende, und auf ihm zentrisch befestigte ringförmige Rotor(2) und der dienen umgebende Stator(1) die Trennwand zwischen Saus- und Druo'kraum(8.9) bilden,deren Abdichtung von- einander zugleich durch den luftspalt erfolgt.. und daso die &*förderte-ZUhllutt die Rotorbohrung durchströmt. 2. Ring-lUftermotor nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dase der Ventilator-Rotorközper(5,2 71«.2A,- 13#10 7i4.1A-16#14 rig.lB) mit nur einen einzigen Wälalaßer(17) drehbar aut der Häuptmotorm welle gela4ert ist. ]Rina-'Notorl,*lfter tUr den Binbau in brohntro»-Kommtator»toren nach Anspruch 11, dmduroh gekonnsotohnotg dann da* A-seiti4o 41*tcbtieitidg ale erwetterter Diffusorrum dient# und dann die Zuleitsagen von den Sohloitm ringen zu der Drob»tromb-Ankorglokl»4 läter den WUSI44er-Zwenn rini »t*r2Wurt worden, 4. Ring-Uftermotor VIr den Binbm in ftebstro»-Zo»utstor»toren nach Anspreeh lq> dUu»h den$ der Vontilator(5) Pig,2& eine so Man@, gegebeneatÜle nit Ausaihmungen(18) Verm &ebene Bohrung besitzt, dann er »« dem 3ohleitriniközper hine weg auf da* ulalaurti?) 4080bob« »rd*a kam. der Vormtertios att 'Versmenie stat«(20) tu eine 1a4*rsobild#L oder und der mit gurM vor&$.t"eigte le»r(2) auf eine v»tU&toz#- -Z,eatriazu« »attert werdene die ei» l»eaw"d(12) den Vontilsten turek dit geatur(11) d» USAX mmetzt wird, und die»r au£ den 7111geln den Vontilatorn(13) sentriert und befestigt wird* 7» Bin&-ZU£teraotor nach Anspruch 1, dadurch gekonnteichnotg dann d,br.Zurzaohluisekäti,g(15) mit den Bleobpaket(14) und den Vontilem ter(16) 7ig.lB in ein» Quo* oder Druckgaso hergestellt werden. 89* Ring-lUfternotor nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnetg dann der Schritt der Statorwicklung auf 35 bin 459 der Polteilung verkürzt tat,