DE1053095B - Polumschaltbarer Drehstrom-Aufzugsmotor - Google Patents

Description

Bei Drehstrom-Kurzschlußläufermotoren größerer Leistung spielt die Höhe der Anfahrströme für die Auslegung der elektrischen Netzeeineauschlaggebende Rolle. Handelt es sich bei derartigen Motoren noch dazu um solche mit hohen Schalthäufigkeiten, so werden sie vielfach von den Elektrizitätswerken zum Anschluß nicht zugelassen, weil die Anfahrstromspitzen auf die Netzwerke erhebliche Rückwirkungen haben können.

Diese Schwierigkeiten sind vor allem beim Bau neuzeitlicher Aufztigisanlagen aufgetreten. Sie konnten zwar in denjenigen Fällen, in denen auf die Fahreigenschaften und die Geschwindigkeiten der Aufzüge kein großer Wert gelegt wurde, mit Schleifringläufermotoren umgangen werden. Wenn die Aufzüge aber große Fahrgeschwindigkeiten und gute Fahreigenschaften aufweisen sollten, dann mußten trotz der angeführten Schwierigkeiten polumschaltbare Kurzschlußläufer- motoren Verwendung finden. In den letzten Jahren sind bereits polumschaltbare Aufzugsmotoren entwickelt worden, die in der hohen Drehzahl bei 2,2fachem Anzugsmoment nur den 3,5fachen Einschaltstrom aufweisen. Trotzdem mußten oft auch bei diesen Motoren eigene Netzstationen mit großem Aufwand gebaut oder erweitert werden.

Um die angeführten Nachteile zu beheben, ist auch bereits ein polumschaltbarer Phasen-Kurzschlußläufermotor für Aufzüge vorgeschlagen worden, welcher eine isolierte und als Hochstabwicklung ausgebildete Kurzschlußwicklung, bei der die Kurzschlußringe des Kurzschlußkäfigs aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperaturkoeffizienten bestehen, sowie eine unter ihr angeordnete Phasenwicklung, die während des Hochlaufes durch einen Fliehkraftschalter drehzahlunabhängig kurzgeschlossen wird, aufweist. Infolge der Kombination der aufgeführten Merkmale kann der Einschaltstrom durch einen polumschaltbaren Motor mit einem Kurzschlußphasenanker noch erheblich weiter herabgesetzt werden. Die Widerstandsverteilung auf Kurzschlußstäbe und -ringe ist durch die geschilderte Ausgestaltung des Motors so vorgenommen, daß der Kurzschlußkäfig in bezug auf die kleine Drehzahl einen Widerstand und eine Stromverdrängung hat, die er auch bei normalen polumschaltbaren Aufzugsmotoren' besitzt. In bezug auf die hochtourige Wicklung dagegen hat der Läufer bei abgeschaltetem Unterkäfig einen sehr hohen Widerstand, so daß der Anlaufstrom den ungefähr zweifachen Wert des Nennstroms besitzt. Einen Nachteil dieser Ausführung stellt lediglich noch die Notwendigkeit der Verwendung zusätzlicher Schaltgeräte dar, sei es in Form eines drehzahlabhängigen Zentrifugalschalters oder sei es in Form eines Tachometerdynamos mit Schütz zur Kurzschließung der Phasenwicklung.

Polumschaltbarer Drehstrom-Aufzugsmotor

Anmelder: Loher & Söhne G.m.b.H., Ruhstorf/Rott

Dipl.-Ing. Walter Dörr, Ruhstorf/Rott, ist als Erfinder genannt worden

Durch die Erfindung ist auch dieser Nachteil

ao bei einem pulumschaltbaren Drehstrom-Aufzugsmotor vermieden, der sich erfindungsgemäß durch eine isolierte und als Hochstabwicklung ausgebildete Käfigwicklung, bei welcher die Kurzschlußringe aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperaturkoeffizienten

as bestehen, sowie eine unter ihr angeordnete, ständig in sich selbst kurzgeschlossene niederpolige Phasenwicklung auszeichnet. Dabei können Oberkäfigteil und Unterkäfigteil des kombinierten Ankers mit unterschiedlichen oder gleichen Nutenzahlen ausgeführt sein. Die Erfindung sieht also eine dauernde Uberlagerung des Kurzschlußankers durch eine unter ihm angeordnete, ständig in sich selbst kurzgeschlossene Wicklung vor. Der Streublindwiderstand dieser Wicklung ist dabei so ausgebildet, daß der Motor hochtourig wie ein Stromverdrängungsmotor mit Doppelstabanker läuft. Niedertourig ist diese Wicklung unwirksam. Der Anker ist somit also in bezug auf die hohe Drehzahl ein Doppelstabanker, in bezug auf die niedere Drehzahl ein Hochstabanker.

*o Es sind an sich Motoren mit Läufern ähnlicher Ausführung bekannt, die jedoch alle nicht die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Motors haben. So ist bei einem polumschaltbaren Drehstrommotor mit einer Käfigwicklung und einer Phasenwicklung im Läufer die Widerstandsverteilung der Käfigwicklung zwar so vorgenommen wie bei der Erfindung. Auch ist die Phasenwicklung für die kleine Polzahl (also hohe Drehzahl) ausgelegt, wobei die Käfigwicklung über der Phasenwicklung liegt. Die Läufer besitzt jedoch keinen Hochstabkäfig, geschweige denn einen solchen in isolierter Ausführung. Ferner sind die Kurzschlußringe nicht aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperatuirkoefnzienten ausgebildet. Schließlich ist die im Unterkäfigteil angeordnete Wicklung auch nicht

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Claims (1)

1. ständig in sich selbst kurzgeschlossen. Die für Aufzugsmotoren erforderliche Charakteristik der Bremskurve der hochpoligen Wicklung wird aber erst durch die Hochstabausbildung des Oberkäfigteils erreicht. Die Isolation der Stäbe ist erforderlich, damit trotz der hohen Widerstände der Kurzschluß ringe keine Querstrombildungen auftreten können. Schließlich bleibt die Drehmomentcharakteristik auch bei starker Ringüberhitzung, die gerade bei derartig hohen Ringwiderständen auftreten kann, nur erhalten, wenn die Kurzschlußringe aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperaturkoeffizienten ausgebildet sind. Endlich bringt die Anordnung einer ständig in sich selbst kurzgeschlossenen Wicklung im Unterkäfigteil eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaus sowie der Steuerung, da zusätzliche Schaltgeräte in Wegfall kommen.

   Daneben sind auch bereits Läufer für Drehstromasynchronmotoren mit einer Kurzschlußwicklung und einer Wicklung, die drehzahlabhängig kurzgeschlossen wird, druckschriftlich vorveröffentlicht, wobei die Stäbe der Anlaufwicklung zwar als Hochstäbe gezeichnet sind, jedoch keinerlei Stromverdrängung besitzen, weil sie im Unterkäfig angeordnet sind und hierfür zu tief im Eisenpaket liegen. Derartige Motoren können deshalb auch nicht die Charakteristik eines Aufzugsmotors haben. Darüber hinaus ist der als Hochstab gezeichnete Anlaufkäfig nicht isoliert. Schließlich sind die Ringe des Anlaufkäfigs auch nicht aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperaturkoeffizienten hergestellt.

   Alle diese bekannten Motoren entsprechen deshalb nicht den Anforderungen des Aufzugbaus. Diesen ist vielmehr erst durch die erfindungsgemäße Kombination Genüge getan.

   Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 erläutert, bei welchem die ständig in sich selbst kurzgeschlossene Wicklung als niederpolige Phasenwicklung ausgeführt ist. Der Ständer der Maschine trägt zwei getrennte Wicklungen, und zwar eine Schnellaufwicklung mit niederer Polzahl und eine Langsamlaufwicklung mit hoher Polzahl. Der Läufer trägt in den an seinem Außenumfang befindlichen Nuten eine Käfigwicklung, die als Hochstabkäfig ausgebildet ist. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß die Kurzschlußstäbe des Oberkäfigs isoliert sind, da bei nicht isoliertem Käfig infolge der hohen Ringwiderstände starke Querströme auftreten, die die Anfahrstrombegrenzung in Frage stellen. Von gleicher

   Bedeutung ist es, daß die Kurzschlußringe des Oberkäfigs aus Widerstandsmaterial mit einem so geringen Temperaturkoeffizienten bestehen, daß die Drehmomentkennlinie temperaturunabhängig ist. In den darunter befindlichen Nuten ist eine in sich kurzgeschlossene, mit der niederen Polzahl ausgeführte Phasenwicklung untergebracht. Wie bereits erwähnt, ist der Streublindwiderstand dieser Wicklung so ausgebildet, daß der Motor sich beim Anlauf mit der niederen Polzahl wie ein Motor mit Doppelstabanker verhält. Beim Betrieb mit der hohen Polzahl dagegen weist er die Charakteristik eines Hochstabläufers auf. Da die Phasenwicklung mit der niederen Polzahl gewickelt ist, hat sie auf die Drehmomentkennlinie der hohen Polzahl keinen Einfluß.

   In Abb. 1 ist das hoch- und niedertourige Drehmoment sowie der Strom der hochtourigen Wicklung eingezeichnet. Das Doppelnutvenhalte« des Motors bei der hohen Drehzahl ist daraus ohne weiteres ersichtlich. Der Einschaltstrom der hohen Drehzahl ist auf den 2.5fachen Wert des Nennstroms herabgesetzt. Die Kennlinie der niederen Drehzahl entspricht hinsichtlich des konstant verlaufenden Bremsmomentes und hinsichtlich des Schlupfes den Forderungen der Aufzugbauer. Die Nutenzahl des Kurzschlußkäfigs und die der kurzgeschlossenen Phasenwicklung brauchen nicht gleich groß zu sein. Es kann z. B. für den Unterkäfig mit der Hälfte oder dem dritten Teil der Nuten des Oberkäfigs ausgekommen werden und somit die Nutenzahl des Oberkifigs ganz den Anforderungen der größtmöglichen Geräuschlosigkeit der Motoren angepaßt werden.

   Patentanspruch:

   Pölumsdhaltbarer Drehstrom-Aufzugernotor, gekennzeichnet durch eine isolierte und als Hochstabwicklung ausgebildete Käfigwicklung, bei welcher die Kurzschlußringe aus Widerstandsmaterial mit kleinem Temperaturkoeffizienten bestellen sowie eine unter ihr angeordnete, ständig in sich selbst kurzgeschlossen« niederpolige Phasenwicklung.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 544 672, 538 381,
   483 228;

   österreichische Patentschrift Nr. 98 110;
   Bulletin SEV, 1953, S. 330ff.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen