PL111636B1 - Cooling system for electric motors of ventilated design - Google Patents

Cooling system for electric motors of ventilated design Download PDF

Info

Publication number
PL111636B1
PL111636B1 PL20184777A PL20184777A PL111636B1 PL 111636 B1 PL111636 B1 PL 111636B1 PL 20184777 A PL20184777 A PL 20184777A PL 20184777 A PL20184777 A PL 20184777A PL 111636 B1 PL111636 B1 PL 111636B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cooling air
sheet metal
cold
cooling system
stator
Prior art date
Application number
PL20184777A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL201847A1 (en
Inventor
Maciej Bernadt
Maria Graczyk
Jan Pencakowski
Gustaw Knoppek
Jan Hajduk
Original Assignee
Branzowy Osrodek Badawczo Rozw
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Branzowy Osrodek Badawczo Rozw filed Critical Branzowy Osrodek Badawczo Rozw
Priority to PL20184777A priority Critical patent/PL111636B1/en
Publication of PL201847A1 publication Critical patent/PL201847A1/en
Publication of PL111636B1 publication Critical patent/PL111636B1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad chlodzenia silników elektrycznych budowy przewietrzanej, to jest silników, w których powietrze chlodzace omy¬ wa bezposrednio uzwojenia i pakiety blach, zwlasz¬ cza silników do pracy przerywanej o duzej cze¬ stotliwosci laczen.Dotychczas w silnikach elektrycznych budowy przewietrzanej przeznaczonych do pracy przerywa¬ nej stosuje sie uklady chlodzenia wlasnego takie same jak w silnikach do pracy ciaglej. Najczes¬ ciej spotykany uklad to system wentylacji osio¬ wej ssacej, z jednym wentylatorem odsrodkowym i przeplywem powietrza wzdluz zewnetrznej wal¬ cowej powierzchni blach stojana oraz wzdluz wen¬ tylacyjnych osiowych "kanalów wirnika. Innym zna¬ nym ukladem jest uklad wentylacji promieniowej z dwoma wentyla/torami polozonymi symetrycznie po obu stronach wirnika i przeplywem powietrza w kierunku promieniowym, odsrodkowo1, wzdluz bocznych powierzchni pakietu blach i przez pro¬ mieniowe kanaly wentylacyjne w tymze pakiecie.Stosuje sie tez systemy mieszane, promieniowo- -osiowe lub wielostrugowe, na przyklad z opisów patentowych Polskiej Rzeczypospolitej Ludowej nr 57 704 lub 62 349.We wszystkich tych ukladach cieplo z zewnetrz¬ nej walcowej powierzchni blach odbierane jest do powietrza chlodzacego przeplywajacego kanalem wentylacyjnym miedzy pakietem blach a kadlu¬ bem; wloty powietrza do silnika znajduja sie w ii 15 25 oddaleniu od czól uzwojen stojana, usytuowane sa zazwyczaj w tarczach lozyskowych.Uklady takie nie zapewniaja dobrego odbierar nia ciepla z czól uzwojen stojana oraz bocznych, czolowych powierzchni pakietu blach stojana. Po¬ nadto uklady te w wypadku pracy przerywanej o duzej czestotliwosci laczen nie moga zapewnic dobrych warunków oddawania ciepla z silnika w czasie jego postojów z uwagi na duze opory hy¬ drauliczne dróg przeplywu powietrza. Kanaly wen¬ tylacyjne miedzy pakietem blach a kadlubem, któ¬ rymi w czasie pracy silnika i osadzonego na wspól¬ nym wale wentylatora plynie powietrze chlodza¬ ce, tworza w czasie przerw w pracy poduszki po¬ wietrzne utrudniajace odbieranie ciepla z nagrza¬ nych czesci silnika droga konwekcji naturalnej.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych nie¬ dogodnosci poprzez takie usytuowanie kanalów i otworów przeplywu, aby skuteczne odprowadzenie ciepla z uzwojen i pakietów nastepowalo zarówno w czasie pracy wentylatora jak i bez pomocy wentylatora, droga naturalnej konwekcji i przewo¬ dzenia — podczas przerw w pracy silnika. Pozwoli to na zwiekszenie dopuszczalnej ilosci wlaczen sil¬ nika bez koniecznosci stosowania dodatkowego u- kladu wentylacji obcej, przy jednoczesnym zmniej^ szeoiu gabarytów silnika.Wytyczone zadanie rozwiaj&ano w ten sposób, ze otwory wlotowe zimnego powietrza usytuowane na obydwu storonach kadluba tuz przy krawedziach 111 636111 636 3 pakietu blach i w bezposredniej bliskosci czól uzwojen. Zimne powietrze zasysane dzialaniem wentylatora wplywa bezposrednio do przestrzeni nad czolami uzwojen, omywa czola a czesc jego prze¬ plywu wzdluz bocznych czolowych powierzchni pa¬ kietu blach.Rozwiazanie bedace przedmiotem wynalazku przedstawione jest w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podluzny przekrój silnika z przeplywem powietrza chlodza¬ cego spowodowanym ssacym dzialaniem wenty¬ latora, natomiast fig. 2 przedstawia tenze prze¬ krój z przeplywem naturalnym w czasie przerw w pracy silnika.Silnik wediug wynalazku posiada otwory 1 i 2 usytuowane po obydwu stronach kadluba w bez¬ posredniej bliskosci czól uzwojen 4 i 5 zaczyna¬ jace sie zaraz za krawedzia pakietu blach 6, który osadzony jest bezposrednio w kadlubie 7.Uklad chlodzenia wedlug wynalazku dziala w w ten sposób, ze przy pracy silnika na skutek ssacego dzialania wentylatora 3 struga zimnego powietrza A wplywa do otworu 1, przeplywa przez czola uzwojen oraz wzdluz bocznej powierzchni 9 pakietu blach 6 w kierunku dosrodikowym, nato¬ miast struga zimnego powietrza B wplywa przez otwory 2, przeplywa poprzez polozone z przeciw¬ leglej strony czola uzwojen 5, oraz omywa bocz¬ na czolowa powierzchnie 10 pakietu blach 6 plynac w kierunku dosnodkowym a nastepnie poprzez osiowe kanaly wentylacyjne wirnika do wentylato¬ ra. Obie strugi lacza sie w wentylatorze 3 i wy¬ prowadzane sa na zewnatrz silnika otworami wy¬ lotowymi w tarczy lozyskowej 8.W przypadku przerwy w pracy silnika, strugi A i B zimnego powietrza chlodzacego wplywaja dolnymi otworami 11 i 12, omywajac czola uzwo¬ jen 4 i 5, chlodzac je i wyplywaja na zewnatrz 4 otworami 1 i 2, które w przypadku pracy silnika sa wlotami zimnego powietrza chlodzacego.Zarówno w czasie pracy jak i w czasie przerwy, czesc ciepla z pakietu blach 6 przeplywa droga 5 przewodzenia do przylegajacego don kadluba 7 i oddawana jest do otoczenia droga konwekcji na¬ turalnej.Dla poprawy tej konwekcji kadlub moze miec uzebrowanie pionowe, li Uklad chlodzenia wedlug wynalazku posiada te zalete, ze pozwala na zwiekszenie dopuszczalnej ilosci wlaczen silnika przewidzianego do pracy przerywanej przy zmniejszonych gabarytach i zwiekszonej mocy bez koniecznosci stosowania uzy- 15 wanego zwykle w takich wypadkach dodatkowego ukladu wentylacji obcej.Zastrzezenia patentowe 20 1. Uklad chlodzenia silników elektrycznych bu¬ dowy iprzewietrzanej, to jest silników w których zewnetrzne powietrze chlodzace styka sie z uzwo¬ jeniami i pakietem blach, a zwlaszcza silników w przeznaczonych do pracy przerywanej z pakietem blach stojana osadzonym bezposrednio w plaszczu kadluba, znamienny tym, ze otwory wlotowe zim¬ nego powietrza (1, 2, 11, 12) usytuowane sa w kadlubie (7) symetrycznie po obydwu stronach pa- 11 kietu blach (6) bezposrednio ponad czolowymi czes¬ ciami uzwojen stojana (4 i 5), a ich krawedzie za¬ czynaja sie w miejscach gdzie konczy sie pakiet blach (6). 2. Uklad chlodzenia wedlug zastrz. 1, znamienny 35 tym, ze zasysane dzialaniem wentylatora (3) strugi powietrza chlodzacego przeplywaja wzdluz obydwu czolowych powierzchni pakietu blach (6) stojana w kierunku dosrodkowym.111 636 rig.i Powietrze chtodzace nagrzane Powietrze, chtodzace zimne Powietrze chtodzace zimne Fig. 2 PLThe subject of the invention is a cooling system for ventilated electric motors, i.e. motors in which the cooling air is blown directly through the windings and sheet metal packages, in particular motors for intermittent operation with high switching frequency. In intermittent operation, self-cooling systems are used, the same as those for continuous operation engines. The most common arrangement is an axial suction ventilation system with one centrifugal fan and air flow along the outer cylindrical surface of the stator plates and along the axial ventilating rotor channels. Another well-known arrangement is the radial ventilation system with two valves. / paths symmetrically located on both sides of the rotor and the air flow in the radial direction, centrally1 along the side surfaces of the sheet metal package and through the radiant ventilation ducts in this package. Mixed, radial-axial or multi-line systems are also used, for example from the descriptions In all these systems, the heat from the outer cylindrical surface of the sheets is received into the cooling air flowing through the ventilation duct between the sheet metal package and the hull; the air inlets to the engine are located at a distance of and from the fronts of the stator windings, they are usually located in the shield Such arrangements do not ensure good heat reception from the fronts of the stator windings and the side, front surfaces of the stator sheet package. Moreover, these systems, in the case of intermittent operation with a high frequency of connections, cannot provide good conditions for heat dissipation from the engine during its standstills due to the high hydraulic resistance of the air flow paths. Ventilation ducts between the sheet metal package and the fuselage, through which the cooling air flows during operation of the engine and the fan mounted on the common shaft, creating air cushions during breaks in operation, making it difficult to receive heat from heated engine parts natural convection path. The aim of the invention is to remove the above-mentioned inconveniences by arranging the channels and flow openings in such a way that effective heat dissipation from the windings and packages takes place both during fan operation and without the help of a fan, the path of natural convection and conduction - during breaks in engine operation. This will allow to increase the allowable number of engine starts without the need to use an additional external ventilation system, while reducing the dimensions of the engine. 636 3 sheet packets and in the immediate vicinity of the winding parts. The cold air sucked in by the fan action flows directly into the space above the winding faces, washing the fronts and a part of its flow along the side front surfaces of the sheet metal package. a motor with the cooling air flow due to the suction action of the fan, while Fig. 2 shows a natural flow cross section during engine breaks. The engine according to the invention has openings 1 and 2 located on both sides of the hull in the direct the proximity of the winding parts 4 and 5, starting just behind the edge of the sheet metal package 6, which is embedded directly in the fuselage 7. The cooling system according to the invention operates in such a way that during engine operation due to the suction action of the fan 3 a stream of cold air A flows into hole 1, flows through the winding face and along the side surface of the 9 package in the medial direction of the sheets 6, while the stream of cold air B flows through the holes 2, flows through the windings 5 located on the opposite side, and washes the side of the front surface 10 of the sheet packet 6 in the medial direction and then through the axial rotor ventilation ducts to the fan. Both streams are combined in the fan 3 and are led outside the engine through the outlet openings in the bearing plate 8. In the event of a break in the engine operation, streams A and B of cold cooling air flow through the lower openings 11 and 12, washing the winding faces 4 and 5, by cooling them and flowing outwards through 4 openings 1 and 2, which in the case of engine operation are cold cooling air inlets. Both during operation and during breaks, part of the heat from the sheet metal package 6 flows through the conduction path 5 to the adjacent hull 7 and the natural convection route is released to the environment. To improve this convection, the hull may have vertical ribbing, that the cooling system according to the invention has the advantage that it allows to increase the allowable number of starts of the motor designed for intermittent operation with reduced dimensions and increased power without necessity to use an additional external ventilation system, usually used in such cases. Patent claims 20 1. Uk Cooling pattern of electric motors of a construction and ventilated structure, i.e. motors in which the external cooling air contacts the windings and the sheet metal package, and in particular motors in intermittent operation with a set of stator sheets mounted directly in the hull shell, characterized by the cold air inlets (1, 2, 11, 12) are situated in the fuselage (7) symmetrically on both sides of the sheet metal package (6) directly above the front parts of the stator windings (4 and 5), and their edges They start at the point where the sheet packet ends (6). 2. Cooling system according to claim The method of claim 1, characterized in that the cooling air flows sucked in by the action of the fan (3) flow along the two front surfaces of the stator plate pack (6) in a medial direction. 111 636 Rig. Cooling air, cooling air, cold Cooling air, cold Fig. 2 EN

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 20 1. Uklad chlodzenia silników elektrycznych bu¬ dowy iprzewietrzanej, to jest silników w których zewnetrzne powietrze chlodzace styka sie z uzwo¬ jeniami i pakietem blach, a zwlaszcza silników w przeznaczonych do pracy przerywanej z pakietem blach stojana osadzonym bezposrednio w plaszczu kadluba, znamienny tym, ze otwory wlotowe zim¬ nego powietrza (1, 2, 11, 12) usytuowane sa w kadlubie (7) symetrycznie po obydwu stronach pa- 11 kietu blach (6) bezposrednio ponad czolowymi czes¬ ciami uzwojen stojana (4 i 5), a ich krawedzie za¬ czynaja sie w miejscach gdzie konczy sie pakiet blach (6).Patent Claims 20 1. Cooling system for electric motors built and ventilated, i.e. motors in which the external cooling air is in contact with the windings and the sheet metal packet, and especially motors in intermittent operation with a stator sheet package mounted directly in the hull shell, characterized in that the cold air inlet openings (1, 2, 11, 12) are situated in the fuselage (7) symmetrically on both sides of the sheet metal package (6) directly above the head parts of the stator windings (4 and 5). ), and their edges start where the sheet metal stack ends (6). 2. Uklad chlodzenia wedlug zastrz. 1, znamienny 35 tym, ze zasysane dzialaniem wentylatora (3) strugi powietrza chlodzacego przeplywaja wzdluz obydwu czolowych powierzchni pakietu blach (6) stojana w kierunku dosrodkowym.111 636 rig.i Powietrze chtodzace nagrzane Powietrze, chtodzace zimne Powietrze chtodzace zimne Fig. 2 PL2. Cooling system according to claim The method of claim 1, characterized in that the cooling air flows sucked in by the action of the fan (3) flow along the two front surfaces of the stator plate pack (6) in a medial direction. 111 636 Rig. Cooling air, cooling air, cold Cooling air, cold Fig. 2 EN
PL20184777A 1977-10-28 1977-10-28 Cooling system for electric motors of ventilated design PL111636B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL20184777A PL111636B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Cooling system for electric motors of ventilated design

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL20184777A PL111636B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Cooling system for electric motors of ventilated design

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL201847A1 PL201847A1 (en) 1979-07-02
PL111636B1 true PL111636B1 (en) 1980-09-30

Family

ID=19985310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL20184777A PL111636B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Cooling system for electric motors of ventilated design

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL111636B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL201847A1 (en) 1979-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101048927B (en) A cooler assembly group consisting of multiple cooler assemblies
EP0684682B1 (en) Improvements in or relating to cooling arrangements for rotating electrical machines
EP1005139B1 (en) Cooling device for an electric rotating machine
CN112994355A (en) Air-water cooling high-power permanent magnet traction motor with hanging structure
BR102016007559B1 (en) ELECTRICAL MACHINE AND COOLING METHOD OF AN ELECTRICAL MACHINE
KR20200104781A (en) Rotary electrical machine
SE512584C2 (en) Multi-circuit heat exchanger
US2947892A (en) Ventilation of totally enclosed motors
CN106849433B (en) Adopt horizontal air gap of vice groove air feed cooled turbogenerator rotor
CN112713716A (en) Closed motor with internal and external cooling wind path and motor base
US20250062660A1 (en) Attachment cooler of a dynamo-electric machine with plate coolers
JPS60170441A (en) Motor
CZ9904181A3 (en) Electric machine
CN219627463U (en) Rotor structure and motor with same
JPH10174370A (en) Fully enclosed fan-cooled heat exchanger type rotary electric machine
US7994667B2 (en) Fan cooling of an electric engine
JPS60257736A (en) Vent cooler of rotary electric machine
JP2538549B2 (en) Heat exchange device for cooling air of double armature type rotary electric machine
US20040084975A1 (en) Gas-cooled generator stator
WO2019165523A1 (en) Electric rotating machine with heat exchange channels for air and for liquid
US3858068A (en) Dynamoelectric machine having ventilating means
EP4510425A1 (en) Stator core comprising cooling channels in a motor of a household appliance
JPH04156252A (en) Cooling equipment for rotary electric machine
JP4936246B2 (en) Rotating electric machine
SU1115169A1 (en) Inductor generator