190860. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés motorok hűtésére, különösen villamos vontató motorokhoz, valamint belsőégésű járműmotorokhoz
3 190.860 4 A 2. ábra a mágneses tengelykapcsoló előnyös nyomaték-fordulatszám jelleggörbéi a ventilátor berajzolt nyomaték-fordulatszám jelleggörbéjével. A 3. ábra a találmány szerinti elrendezés egy további kiviteli alakjának vázlata belsőégésű motor hűtésére. Az 1. ábrán egy rövidrezárt forgórészű aszinkron motor vázlatos elrendezését rajzoltuk föl a találmány szerinti elrendezésnek egy példakénti kiviteli alakjával, megjegyezve, hogy a találmány szerinti elrendezés egyenáramú vagy bármilyen más motorra, pl. egyfázisú soros kommutátoros motorra is alkalmazható. Az ábrán I állórész vastest hornyaiban van a 2 állórész tekercselés, 4 tengelyen van a rövidrezárt 3 forgórész, a 4 tengely 5 hajtásoldali csapágya 6 hajtásoldali csapágypajzsban, 7 hajtás ellenoldali csapágya 8 hajtás ellenoldali csa- ' págypajzsban van elhelyezve. A 4 tengelyre szilárdan föl van ékelve a mágneses 15 tengelykapcsoló 9 első része, és 12 csapágyak közvetítésével szabadon elforgathatóan van a 4 tengelyre illesztve 10 ventilátor agy, amelynek a 15 tengelykapcsoló 9 első része felé eső vége a 15 tengelykapcsoló másik részeként van kialakítva, melyen a II ventilátor lapátok vannak. A 15 tengelykapcsoló egyik, például 9 első része például permanens mágnes pólusokkal van ellátva a 14 ventilátor, 10 ventilátor agyának a 9 első rész felé eső vége pedig például rövidrezárt aszinkron forgórészként lehet kialakítva. Az elrendezésből jól látható, hogy a mágneses 15 tengelykapcsoló sík légrésű, a légrésfluxus axiális irányú. A találmány szerinti elrendezés természetesen úgy is kialakítható, hogy a 10 ventilátor agyban vannak a permanens mágnesek és a 9 első rész van rövidrezárt forgórészként kialakítva. Egy ilyen elrendezés jelleggörbéit ábrázoljuk a 2. ábrán. Mint ismeretes, a mágneses tengelykapcsolók aszinkron tengelykapcsoló elnevezésű változata egy többpólusú mágneses teret létrehozó primer részből és egy rövidrezárt aszinkron motor forgórészhez hasonlóan kialakított szekunder részből áll. A két rész kölcsönös elrendezése lehet a hagyományos aszinkron motoréhoz hasonló, de lehet az 1. ábra szerinti, radiális sík légrésű is. A primer rész lehet permanens mágneses vagy egyenárammal gerjesztett. A szekunder rész lehet a rövidrezárt aszinkron motor forgórészekhez hasonlóan lemezeit vastestű hornyokban elhelyezett rövidrezárt ka- Iickával, de lehet tömör vas forgórész vagy a vas forgórész légrés felőli felületén alumínium vagy réz áramvezető lemezzel ellátott. Találmányunk szempontjából a konkrét szerkezeti kialakításnak nincs jelentősége. A 2. ábrán v-vel jelölt görbe a ventilátor nyomatékfordulatszám jelleggörbéje. A t,, t2, t, és t4 görbék az aszinkron mágneses tengelykapcsoló különböző fordulatszámokhoz tartozó jelleggörbéi, amelyek egy viszonylag nagy forgórész ellenállású aszinkron motor jelleggörbéinek felelnek meg. n]m a ventilátor által hűtött motor fordulatszáma, ez az érték aszinkron motor analógia alapján az aszinkron mágneses tengelykapcsoló szinkron fordulatszáma. A t, görbe és a v görbe metszéspontja meghatározza azt az nu fordulatszámot, amellyel r ventilátor forog, ha a ventilátor által hűtött motor fordulatszáma n]m. Hasonlóan n,m motor fordulatszámhoz n2v ventilátor fordulatszám tartozik, n3m-hezés n4m-hez pedig n,vésn4v. Az ábrán világosan látható, hogy n,v és n4v között a különbség már rendkívül kicsi, és ha a motor fordulatszáma még tovább nő, a ventilátoré gyakorlatilag már nem változik, az aszinkron mágneses tengelykapcsoló szlipje növekszik. A szlip növekedése természetesen veszteséggel jár, amely az aszinkron mágneses tengelykapcsoló szekunder részében hővé alakul. Ez a veszteség azonban csak a fordulatszám különbséggel arányosan nő és nem a fordulatszám harmadik hatványával, mint a motortengelyre mereven rögzített ventilátoré. A ventilátor által okozott zaj pedig a méretezési fordulatszámon föllépő zajjal azonos és nem nő tovább; maga a mágneses tengelykapcsoló gyakorlatilag zajtalan. A találmányok szerinti elrendezésnek más kiviteli a’akjai is lehetségesek. így például a mágneses tengelyk tpcsoló egyik része elhelyezhető a motor forgórészcsapágyon kívül, pl. a hajtás elleni oldalon kinyúló tengelyvégen, a ventilátor csapágy pedig a motorpajzsban vagy más helyhez kötött szerkezetben. A tengelykapcsoló kialakítható a reluktancia motorok forgórészéhez hasonló szekunder résszel, amelynek kiképzett pólusai vannak, tehát hossz- és keresztirányú mágneses vezetőképessége eltérő. Az ilyen tengelykapcsoló szinkron motorként viselkedik addig, amíg a ventilátor nyomatéka el nem éri a szinkron billenő nyomatékot, illetve a motor fordulatszáma az ennek megfelelő értéket. Eddig a pontig tehát a motor és a ventilátor fordulatszáma azonos. E fordulatszám fölött a tengelykapcsoló kiesik a szinkronizmusbói és a szekunder rész rövidrezárt kalitka tekercselése révén aszinkron tengelykapcsolóként működik. Ha a tengelykapcsolót nem permanens mágneses, hanem egyenáramú gerjesztéssel alakítjuk ki, ezt az önmagában bonyolultabb megoldást ki lehet használni egy járulékos előnyös tulajdonság létrehozására. Ha a motor fordulatszáma a ventilátor névleges fordulatszáma alá csökken, akkor a gerjeszíést megszüntethetjük és a ventilátor a motor további lassulása vagy teljes megállása ellenére lendítőtömegénél fogva - fokozatosan csökkenő fordulatszámmal ugyan - még egy ideig tovább forog és bizonyos hűtést biztosít az álló motornak. Ez a hatás fokezható, ha a ventilátort úgy alakítjuk ki, hogy lendítőtönege nagy legyen. Permanens mágneses tengelykapcsoló esetén is elérhetjük a fenti hatást, ha a mágneses tengelykapcsolón kívül szabadonfutó tengelykapcsolót is alkalmazunk, amely csak egyirányú nyomaték átvitelére alkalmas, tehát olyan nyomaték átvitelére, amikor a motor hajtja a ve atilátort. Ez a megoldás azonban csak egy forgásirány esetén alkalmazható. A villamos járművek vontató motorjai közül ilyennek tekinthetők a trolibuszmotorok; itt a hátramenet csak kivételesen, rövid ideig és olyan kis sebességgel fordul elő, hogy annak a motor hűtése szempontjából egyébként sincs jelentősége. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
