КОРПУСНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ СО СТЕПЕНЬЮ ЗАЩИТЫ IP 24W
CASE CAP FOR ELECTRIC MACHINE WITH IP 24W PROTECTION DEGREE

Настоящее изобретение относится к корпусной насадке для электрической машины,
- причем корпусная насадка имеет нижнюю сторону,
- причем нижняя сторона имеет первую и вторую краевую область, которыми корпусная насадка может насаживаться на верхнюю сторону электрической машины,
- причем нижняя сторона имеет расположенную между обеими краевым областями среднюю область, которая отстоит от верхней стороны электрической машины,
- причем корпусная насадка имеет воздухоподводящий канал, который продолжается от размещенного в средней области первого отверстия для впуска воздуха к размещенному в первой краевой области, обращенному к верхней стороне электрической машины первому отверстию для выпуска воздуха, так что от впуска воздуха электрической машины через воздухоподводящий канал может всасываться приточный воздух,
- причем в воздухоподводящем канале между первым отверстием для впуска воздуха и первым отверстием для выпуска воздуха размещено разделительное устройство, так что воздухоподводящий канал проходит U-образно или еще более сильно изогнуто,
- причем воздухоподводящий канал на своей стороне, отвернутой от нижней стороны, ограничен первой ограничительной стенкой, которая наклонена по меньшей мере на среднем участке, так что, при рассмотрении в направлении потока приточного воздуха, расстояние от первой ограничительной стенки до первого отверстия для впуска воздуха уменьшается по меньшей мере до разделительного устройства,
- причем корпусная насадка имеет охватывающий воздухоподводящий канал вытяжной канал, который продолжается от размещенного во второй краевой области, обращенного к верхней стороне электрической машины второго отверстия для впуска воздуха к второму отверстию для выпуска воздуха, так что от выпуска воздуха электрической машины через вытяжной канал может выдуваться отработанный воздух,
- причем второе отверстие для выпуска воздуха размещено на высокой стороне корпусной насадки, которая с первой краевой областью имеет общую кромку,
- причем общая кромка является наиболее удаленной от второй краевой области кромкой первой краевой области, и
- причем вытяжной канал на своей стороне, обращенной к нижней стороне, ограничен второй ограничительной стенкой, которая наклонена по меньшей мере в конечной области, смежной с вторым отверстием для выпуска воздуха, так что, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха, расстояние от второй ограничительной стенки до первого отверстия для выпуска воздуха уменьшается по меньшей мере в конечной области.
Подобная корпусная насадка известна на рынке. Она работает уже достаточно хорошо, но предоставляет только степень защиты IP 23.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы корпусную насадку вышеописанного типа дополнительно усовершенствовать таким образом, чтобы она удовлетворяла требованиям степени защиты IP 24W, и при этом сопротивление потоку в воздухоподводящем канале и в вытяжном канале поддерживалось по возможности низким.
Эта задача решается корпусной насадкой с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения корпусной насадки являются предметом зависимых пунктов 2-21 формулы изобретения.
В соответствии с изобретением дополнительно к вышеназванным признакам корпусной насадки предусмотрено,
- что корпусная насадка имеет первую свисающую кромку, которая таким образом расположена на первой ограничительной стенке, что вода, находящаяся на среднем участке на первой ограничительной стенке, позднее стекает каплями на первой свисающей кромке,
- что вода, стекающая каплями на первой свисающей кромке, прямо или опосредованно направляется к первому отверстию для впуска воздуха,
- что в области первого отверстия для впуска воздуха размещены первые пластинки, которые отклоняют текущий в воздухоподводящий канал приточный воздух к второй краевой области,
- что в области второго отверстия для выпуска воздуха размещены вторые пластинки, которые направлению потока вытекающего из вытяжного канала отработанного воздуха придают составляющую, направленную на верхнюю сторону электрической машины,
- что в вытяжном канале в конечной области размещены третьи пластинки, которые отклоняют текущий в вытяжном канале отработанный воздух от верхней стороны электрической машины.
В предпочтительном варианте осуществления корпусной насадки первые пластинки имеют по меньшей мере один перегиб. За счет этого получается повышенная устойчивость. В особенности, возможно, что первые пластинки на своих концах, обращенных к верхней стороне электрической машины, имеют перегиб, ввиду которого обращенные к верхней стороне электрической машины концы первых пластинок проходят по существу параллельно верхней стороне электрической машины. Альтернативно или дополнительно возможно, что первые пластинки на своих отвернутых от верхней стороны электрической машины концах имеют перегиб, ввиду которого отвернутые от верхней стороны электрической машины концы первых пластинок проходят по существу ортогонально верхней стороне электрической машины.
Таким же образом, вторые пластинки могут иметь по меньшей мере один перегиб. В предпочтительном варианте осуществления с этой целью предусмотрено, что вторые пластинки на своих концах, обращенных к верхней стороне электрической машины, имеют перегиб, ввиду которого обращенные к верхней стороне электрической машины концы вторых пластинок проходят по существу ортогонально верхней стороне электрической машины. Альтернативно или дополнительно, возможно, что вторые пластинки на своих концах, отвернутых от верхней стороны электрической машины, имеют перегиб, ввиду которого концы вторых пластинок, отвернутые от верхней стороны электрической машины, проходят по существу ортогонально верхней стороне электрической машины.
Также третьи пластинки могут иметь по меньшей мере один перегиб. В предпочтительном варианте осуществления с этой целью предусмотрено, что третьи пластинки на своих концах, обращенных к верхней стороне электрической машины, имеют перегиб, ввиду которого концы обращенных к верхней стороне электрической машины третьих пластинок проходят по существу параллельно верхней стороне электрической машины. Альтернативно или дополнительно, возможно, что третьи пластинки на своих концах, отвернутых от верхней стороны электрической машины, имеют перегиб, ввиду которого концы третьих пластинок, отвернутые от верхней стороны электрической машины, проходят по существу параллельно верхней стороне электрической машины.
В другом предпочтительном варианте осуществления первая ограничительная стенка идентична второй ограничительной стенке. Тем самым получается конструктивно простая структура корпусной насадки.
В предпочтительном варианте осуществления предложенного изобретения воздухоподводящий канал в области первого отверстия для впуска воздуха имеет большее поперечное сечение, чем в области первого отверстия для выпуска воздуха. Посредством этой меры сопротивление потоку еще больше сокращается.
В особенно предпочтительном варианте осуществления предложенного изобретения предусмотрено, что корпусная насадка имеет вторую свисающую кромку, которая, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха, расположена в конечной области перед вторыми пластинками на третьей ограничительной стенке, противолежащей второй ограничительной стенке, так что имеющаяся в конечной области вода позже стекает каплями по второй свисающей кромке на вторую ограничительную стенку. Вторая свисающая кромка может при этом, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха, размещена перед третьими пластинками.
Является возможным, что разделительное устройство выполнено как перемычка, выступающая в воздухоподводящий канал. В качестве альтернативы, возможно, что разделительная стенка выполнена как выступающее в воздухоподводящий канал возвышение. В последнем названном случае возвышение может быть выполнено, в частности, как уступ.
Является возможным, что первое отверстие для впуска воздуха отстоит от первой краевой области. В качестве альтернативы, первое отверстие для впуска воздуха может проходить до первой краевой области.
В предпочтительном варианте осуществления предложенного изобретения разделительное устройство имеет смежную с первым отверстием для впуска воздуха, наклоненную к первому отверстию для впуска воздуха поверхность ската. Первая свисающая кромка может быть размещена в этом случае таким образом, что капающая с первой свисающей кромки вода стекает на наклонную поверхность ската. В качестве альтернативы, возможно, что первая свисающая кромка, при рассмотрении в направлении потока приточного воздуха, размещена в переходной области от первого отверстия для впуска воздуха к разделительному устройству.
Другие преимущества и детали вытекают из последующего описания примера выполнения во взаимосвязи с чертежами, на которых в схематичном представлении показано следующее:
Фиг.1 - представление в сечении электрической машины и корпусной насадки,
Фиг.2 - другое представление в сечении электрической машины и корпусной насадки по фиг.1,
Фиг.3 - схематичная иллюстрация способа действия пластинок в корпусной насадке для реализации степени защиты IP 24W.
Согласно фиг.1 и 2, электрическая машина размещена горизонтально. Понятие «размещена горизонтально» при этом означает, что роторный вал 2 электрической машины проходит горизонтально. Электрическая машина 1 имеет корпус 3 машины, который со своей стороны имеет верхнюю сторону 4. На верхней стороне 4 находятся - относительно оси 5 вращения роторного вала 4 - аксиально смещенные относительно друг друга впуск 6 воздуха и выпуск 7 воздуха электрической машины 1. Через впуск 6 воздуха электрическая машина 1 всасывает приточный воздух 8. Приточный воздух 8 направляется для охлаждения электрической машины 1 через электрическую машину 1. Направляемый через электрическую машину 1 воздух выдувается электрической машиной 1 через выпуск 7 воздуха как отработанный воздух 9.
Через впуск 6 воздуха и выпуск 7 воздуха в электрическую машину 1 могут попадать твердые инородные тела и вода. Чтобы это (в определенных границах) предотвратить, предусмотрена корпусная насадка 10. При этом посредством корпусной насадки 10 должна быть реализована степень защиты IP 24W. Корпусная насадка 10 должна, таким образом (соответственно IEC 60034-5), гарантировать следующее:
- Должна обеспечиваться защита от проникновения твердых тел с диаметром более 12 мм.
- Должна обеспечиваться защита от проникновения рабочей воды и более мелких частиц с более высокой скоростью со всех направлений.
- В тракте всасывания должна существовать область, в котором скорость воздуха не превышает 3 м/с.
- В тракте всасывания должны иметься три поворота на 90°.
Чтобы выполнить эти условия и вместе с тем сопротивление воздуха поддерживать по возможности низким, корпусная насадка 10 согласно фиг.1 и 2 выполнена следующим образом:
Корпусная насадка 10 имеет нижнюю сторону 11, которая, со своей стороны, имеет среднюю область 12 и две краевые области 13, 14, прилегающие по обе стороны к средней области 12. Средняя область 12 размещена, таким образом, между краевыми областями 13, 14. Краевыми областями 13, 14 корпусная насадка 10 насаживается на верхнюю сторону 4 электрической машины 1. Средняя область 12, напротив, отстоит от верхней стороны 4 электрической машины 1.
В средней области 12 размещено первое отверстие 15 для впуска воздуха. Первое отверстие 15 для впуска воздуха обращено к верхней стороне 4 электрической машины 1, однако отстоит от верхней стороны 4 электрической машины 1. Первое отверстие 15 для впуска воздуха может отстоять от второй краевой области 14. Однако также возможно, что оно быть смежным второй краевой области 14.
В первой краевой области 13 размещено первое отверстие 16 для выпуска воздуха, которое также обращено к верхней стороне 4 электрической машины 1. Первое отверстие 16 для выпуска воздуха взаимодействует с впуском 6 воздуха электрической машины 1.
Корпусная насадка 10 имеет воздухоподводящий канал 17, который продолжается от первого отверстия 15 для впуска воздуха к первому отверстию 16 для выпуска воздуха. На основе такого выполнения посредством впуска 6 воздуха электрической машины 1 через воздухоподводящий канал 17 может всасываться приточный воздух 8.
В воздухоподводящем канале 17 между первым отверстием 15 для впуска воздуха и первым отверстием 16 для выпуска воздуха размещено разделительное устройство 18. За счет этого воздухоподводящий канал 17 проходит U-образно или еще более сильно изогнуто. Предпочтительным образом воздухоподводящий канал 17 имеет в области первого отверстия 15 для впуска воздуха большее поперечное сечение, чем в области первого отверстия 15 для выпуска воздуха.
Согласно фиг.1 разделительное устройство 18 выполнено как возвышение 18, которое выступает в воздухоподводящий канал 17. В этом случае первое отверстие 15 для впуска воздуха отстоит от первой краевой области 13, так как возвышение 18 отделяет первое отверстие 15 для впуска воздуха от первой краевой области 13. Возвышение 18 может быть выполнено как уступ 18. Но также возможны другие формы выполнения возвышения 18, например, как куполообразная выпуклость.
В качестве альтернативы выполнению в виде возвышения 18, разделительное устройство могло бы быть выполнено как перемычка, выступающая в воздухоподводящий канал 17. При этом перемычка может быть прямой или с перегибом. В частности, тем самым возможно, что разделительное устройство состоит исключительно из боковой поверхности 18а возвышения 18, или разделительное устройство имеет боковую поверхность 18а и другую боковую поверхность 18b, но не боковую поверхность 18с. В случае выполнения разделительного устройства как перемычки первое отверстие 15 для впуска воздуха может продолжаться до первой краевой области 13.
Воздухоподводящий канал 17 на стороне, отвернутой от нижней стороны 11, может быть ограничен первой ограничительной стенкой 19. По меньшей мере на среднем участке 20 первая ограничительная стенка 19 наклонена. Тем самым обеспечивается то, что расстояние а1 от первой ограничительной стенки 19 до первого отверстия 15 для впуска воздуха уменьшается по меньшей мере до разделительного устройства 18.
Во второй краевой области 14 размещено второе отверстие 21 для впуска воздуха. Второе отверстие 21 для впуска воздуха обращено к верхней стороне 4 электрической машины 1 и взаимодействует с выпуском 7 воздуха электрической машины 1. На высокой стороне 22 корпусной насадки 10 размещено второе отверстие 23 для выпуска воздуха. Высокая сторона 22 определяется тем, что она имеет с первой краевой стороной 13 общую кромку 24. Общая кромка 24 является при этом той кромкой первой краевой области 13, которая наиболее далеко отстоит от второй краевой области 14.
Корпусная насадка 10 имеет вытяжной канал 25, который продолжается от второго отверстия 21 для впуска воздуха до второго отверстия 23 для выпуска воздуха и тем самым охватывает воздухоподводящий канал 17. На основе такого выполнения, через выпуск 7 воздуха электрической машины 1 отработанный воздух 9 может выдуваться через вытяжной канал 25.
Вытяжной канал 25 на своей стороне, обращенной к нижней стороне 11, ограничен второй ограничительной стенкой 26. Вторая ограничительная стенка 26 наклонена по меньшей мере в конечной области 27, смежной со вторым отверстием 23 для выпуска воздуха. За счет этого достигается то, что, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха 9, расстояние а2 от второй ограничительной стенки 26 до первого отверстия 16 для выпуска воздуха уменьшается по меньшей мере в конечной области 27.
Вторая ограничительная стенка 26 может быть самостоятельной ограничительной стенкой, отличающейся от первой ограничительной стенки 19. Однако предпочтительно первая ограничительная стенка 19 идентична второй ограничительной стенке 26.
Корпусная насадка 10 имеет, кроме того, первую свисающую кромку 28. Первая свисающая кромка 28 размещена на первой ограничительной стенке 19, так что первая свисающая кромка 28 выступает сверху в воздухоподводящий канал 17. Первая свисающая кромка 28 может при этом, при рассмотрении в направлении потока приточного воздуха 8, размещаться в переходной области 29 от первого отверстия 15 для впуска воздуха к разделительному устройству 18. Посредством такого расположения во взаимосвязи с наклонным размещением первой ограничительной стенки 19 достигается то, что вода, которая находится на среднем участке 20 на первой ограничительной стенке 19, позже стекает каплями на первой свисающей кромке 28 и направляется непосредственно к первому отверстию 15 для впуска воздуха.
В качестве альтернативы, возможно, что боковая поверхность 18b, смежная с первым отверстием 15 для впуска воздуха, наклонена. В этом случае боковая поверхность 18b выполнена как поверхность 18b стока. В этом случае первая свисающая кромка 28 может быть размещена таким образом, что стекающая с первой свисающей кромки 28 вода сначала капает на наклонную поверхность 18b ската и оттуда направляется к первому отверстию 15 для впуска воздуха. В этом случае вода, которая стекает на первой свисающей кромке 28, косвенным образом отводится к первому отверстию 15 для впуска воздуха.
В области первого отверстия 15 для впуска воздуха расположены первые пластинки 30. Первые пластинки 30 направляют приточный воздух 8, текущий в воздухоподводящий канал 17, к второй краевой области 14. В отдельных случаях может при этом быть достаточным, если в области первого отверстия 15 для впуска воздуха расположены только первые пластинки 30. Однако, как правило, в области первого отверстия 15 для впуска воздуха дополнительно расположена ячеистая решетка 31 с шагом решетки максимально 12 мм.
Первые пластинки 30 в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере однократно перегнуты. За счет этого механическая устойчивость первых пластинок 30 может быть повышена. Кроме того, склонность первых пластинок 30 к колебаниям или вибрациям в процессе работы может быть снижена.
Например, первые пластинки 30 на своих обращенных к верхней стороне 4 электрической машины 1 концах 32 могут иметь первый перегиб 33. Ввиду первого перегиба 33 концы 32 первых пластинок 30, обращенные к верхней стороне 4 электрической машины 1, проходят по существу параллельно верхней стороне 4 электрической машины 1.
В качестве альтернативы или дополнительно, первые пластинки 30 на своих отвернутых от верхней стороны 4 электрической машины 1 концах 34 могут иметь второй перегиб 35. Ввиду второго перегиба 35 концы 34 первых пластинок 30, отвернутые от верхней стороны 4 электрической машины 1, проходят по существу ортогонально верхней стороне 4 электрической машины 1.
Кроме того, в области второго отверстия 23 для выпуска воздуха расположены вторые пластинки 36. Вторые пластинки 36 придают направлению течения отработанного воздуха 9 при истекании из вытяжного канала 25 составляющую, которая направлена на верхнюю сторону 4 электрической машины 1. При этом в отдельных случаях может быть достаточным, что в области второго отверстия 23 для выпуска воздуха расположены только вторые пластинки 36. Однако, как правило, в области второго отверстия 23 для выпуска воздуха дополнительно расположена ячеистая решетка 37 с шагом решетки максимально 12 мм.
Аналогично первым пластинкам 30, также вторые пластинки 36 могут иметь по меньшей мере один перегиб. За счет этого для вторых пластинок 36 достигаются те же результаты, что и для первых пластинок.
Например, вторые пластинки 36 на своих обращенных к верхней стороне 4 электрической машины 1 концах 38 могут иметь первый перегиб 39. Ввиду первого перегиба 39 концы 38 вторых пластинок 36, обращенные к верхней стороне 4 электрической машины 1, проходят по существу ортогонально верхней стороне электрической машины 1.
В качестве альтернативы или дополнительно, вторые пластинки 36 на своих отвернутых от верхней стороны 4 электрической машины 1 концах 40 могут иметь второй перегиб 41. Ввиду второго перегиба 41 концы 40 вторых пластинок 36, отвернутые от верхней стороны 4 электрической машины 1, проходят по существу ортогонально верхней стороне 4 электрической машины 1.
Наконец, в вытяжном канале 25 размещены третьи пластинки 42. Третьи пластинки 42 направляют протекающий в вытяжном канале 25 отработанный воздух 9 от верхней стороны 4 электрической машины 1.
Аналогично первым и вторым пластинкам 30, 36, также третьи пластинки 42 могут иметь по меньшей мере один перегиб. За счет этого для третьих пластинок 42 достигаются те же результаты, что и упомянутые выше для первых и вторых пластинок 30, 36.
Например, третьи пластинки 42 на своих обращенных к верхней стороне 4 электрической машины 1 концах 43 могут иметь первый перегиб 44. Ввиду первого перегиба 44, концы 43 третьих пластинок 42, обращенные к верхней стороне 4 электрической машины 1, проходят по существу параллельно верхней стороне 4 электрической машины 1.
В качестве альтернативы или дополнительно, третьи пластинки 42 на их отвернутых от верхней стороны 4 электрической машины 1 концах 45 могут иметь второй перегиб 46. Ввиду второго перегиба 46, концы 45 вторых пластинок 42, отвернутые от верхней стороны 4 электрической машины 1, проходят по существу параллельно верхней стороне 4 электрической машины 1.
На основе первых пластинок 30 - см. фиг.3 - достигается то, что рабочая вода 47 может проникать только в очень малом угловом диапазоне в воздухоподводящий канал 17. Проникнувшая рабочая вода 47 при этом попадает либо на наклонный участок первой ограничительной стенки 19, либо на промежуточную стенку 48, которая в направлении к второй краевой области 14 примыкает к первой ограничительной стенке 19. Если рабочая вода 47 попадает на наклонный участок первой ограничительной стенки 19, то она стекает либо непосредственно в первое отверстие 15 для впуска воздуха, либо течет к первой свисающей кромке 28 и стекает там каплями в первое отверстие 15 для впуска воздуха. Если рабочая вода 47 попадает на промежуточную стенку 48, то она течет непосредственно к первому отверстию 15 для впуска воздуха.
Аналогичным образом, за счет вторых пластинок 36 достигается то, что рабочая вода 49 может проникать только в очень малом угловом диапазоне в вытяжной канал 25. Проникнувшая рабочая вода 49 ударяется о третьи пластинки 42. Оттуда она в конечной области 27 отскакивает на вторую ограничительную стенку 26 или стекает каплями перед третьими пластинками 42 и, тем самым, также в конечной области 27 на вторую ограничительную стенку 26. Ввиду наклонного расположения второй ограничительной стенки 26, рабочая вода 49 вытекает затем из вытяжной камеры 25.
Для дополнительной защиты от проникновения воды участок 10 корпуса может иметь вторую свисающую кромку 50. Если имеется вторая свисающая кромка 50, то она, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха 9, размещена на третьей ограничительной стенке 51, которая расположена противоположено второй ограничительной стенке 26. За счет этого достигается то, что имеющаяся в конечной области 27 вода 49 позже на второй свисающей кромке 50 стекает каплями на вторую ограничительную стенку 26. Вторая свисающая кромка 50 при этом предпочтительно расположена, при рассмотрении в направлении потока отработанного воздуха 9, перед третьими пластинками 42.
За счет выполненной в соответствии с изобретением корпусной насадки 10 может быть простым способом реализована степень защиты IP 24W и при этом сопротивление воздуха поддерживается незначительным.
Приведенное выше описание служит исключительно цели пояснения предложенного изобретения. Объем защиты предложенного изобретения должен определяться исключительно приложенной формулой изобретения.