DE1513819C - Zweipoliger Induktor fur elektrische Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen zweipoligen Induktor für elektrische Maschinen, insbesondere für Synchronmaschinen kleinerer und mittlerer Leistung, bei dem die Erregerwicklung als kompakte Spule auf einem Läuferkern angeordnet ist, welcher über die Spulenstirnseiten umschließende Flansche mit A- und ß-seitigen Teihvellen verbunden ist und welcher einen Dämpferkäfig aufweist, der durch innerhalb des von der Erregerspule umfaßten Querschnitts angeordnete Stirnverbindungen geschlossen ist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (deutsche Oftenlegungsschrift 1 488 665), zur Bildung eines geschlossenen Dämpferkäfigs die Stirnringsegmente des einen Pols mit denen des anderen Pols durch Verbindungsstücke leitend zu verbinden. Dadurch kann die Wirkung des Dämpferkäfigs erheblich verbessert werden. Die Verbindungsstücke sind hierbei ähnlich wie die Flansche um die Stirnseiten der Erregerspule herumgeführt und mit den Segmenten durch Nieten, Löten oder Schweißen elektrisch leitend verbunden. Nachteilig bei einer derartigen Ausführung ist, daß beim Nieten, Löten oder Schweißen größte Sorgfalt anzuwenden ist, um die unmittelbar benachbarte Erregerspule nicht thermisch oder mechanisch zu beschädigen. Daneben stellen sie eine dauernde Behinderung des Kühlluftstromes, insbesondere zur Erregerwicklung hin, dar. Auch ist bei einer Demontage die Zugänglichkeit der Erregerspule sehr beeinträchtigt. Ferner ist bei Wicklungsreparaturen ein aufwendiges Ablöten bzw. ein Auftrennen dieser Verbindungsstücke und ein Ersetzen durch neue Teile notwendig.

Diese Nachteile werden bei einer bekannten Ausführung (französische Patentschrift I 334 408) dadurch vermieden, daß die den Dämpferkäfig schließenden Stirnverbindungen gemeinsam mit den im Bereich der Polschuhe angeordneten Dämpferstäben in einem Gußverfahren hergestellt und innerhalb des von der Erregerspule umfaßten Querschnitts in Form eines langgestreckten Rechteckes verlegt sind. Die Stirnverbindungen bilden jedoch hierbei ein mechanisch tragendes Element zwischen dem die Erregerspule tragenden Läuferkern und den auf Teilwellen angeordneten Flanschen. Im Hinblick auf die mechanische Beanspruchbarkeit des Gußwerkstoffes der Stirnverbindung, auf die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und auf die erhöhten Fertigungstoleranzen erscheint eine derartige Ausbildung nur im Falle eines von vornherein mechanisch nicht sehr stabilen, durchgehend geblechten Läuferkems sinnvoll. Bei einem mechanisch hoch beanspruchten Induktor mit massivem Läuferkern ist hingegen eine derartige Gestaltung nicht zweckmäßig und würde dessen Betriebssicherheit zu sehr beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine besonders einfache und raumsparende Stirnverbindung für den Dämpferkäfig zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Induktor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnverbindungen durch einen metallenen Spulenkasten für die Erregerspule gebildet sind. Auf diese Weise lassen sich die Stirnverbindungen raumsparend unterbringen, und es wird eine Reihe von Arbeitsgängen gespart, die bei den bekannten Ausführungen notwendig waren. Gleichzeitig erhält die Erregerspule einen besseren Halt, und ferner wird durch den Spulenkasten die Wärmeabfuhr aus der Spule verbessert.

An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 einen zweipoligen Induktor in verschiedenen Schnitt- und Außenansichten, zum Teil noch ohne Erregerspule, und

F i g. 4 bis 6 verschiedene Außen- und Schnittansichten eines Spulenkastens für die Erregerspule.

Die F i g. 1 zeigt im linken oberen Viertel eine Ansicht des Läufers, im rechten oberen Viertel einen Schnitt nach der Linie I-K der F i g. 2, während die untere Bildhälfte eine Ansicht des Läufers ohne Erregerspule zeigt. Die F i g. 2 zeigt im linken oberen Viertel einen Schnitt nach der Linie G-Af der Fig. 1. Im rechten oberen Viertel ist der mit der Erregerspule versehene Läufer und in der unteren Hälfte der Läufer ohne Erregerspule in stirnseitiger Ansicht dargestellt. Die F i g. 3 zeigt in der unteren Hälfte einen Schnitt nach der Linie L-M der Fig.l und in der oberen Hälfte den gleichen Schnitt bei aufgesetztem und bewickeltem Spulenkasten.

Der Läufer besteht aus einem massiven Kern 3, ²S einer darauf gewickelten Erregerspule 4 und geblechten Polschuhen 5. Im Bereich der geblechten Polschuhe 5 sind Dämpferstäbe 13 angeordnet, die auf jeder Seite durch ein Stirnringsegment 14 verbunden sind. Der massive Läuferkern 3 trägt einen aus Kupferblechen 35 und 36 zusammengesetzten, stabilen Spulenkasten für die Erregerspule 4, welcher zwecks einfacher Herstellung in zwei Hälften aufgeteilt ist, deren Gestaltung die Fig. 4 bis 6 zeigen. Die F i g. 4 stellt dabei eine stirnseitige Ansicht der einbaufertigen Spulenkastenhälfte dar. Die Fig. 5 zeigt oben einen Schnitt gemäß der Linie N-O in der F i g. 4 und unten eine Ansicht. Die F i g. 6 zeigt einen Schnitt gemäß Linie P-Q in der F i g. 4. Die Kupferbleche 35 und 36 sind an den mit 37 bezeichneten Stoßkanten hart verlötet. Eine halbrunde Ausnehmung 38 im Blech 36 dient — wie in F i g. 1 gezeigt — zum Durchführen der Anschlußleitung für die Erregerspule 4. Die gemäß den F i g. 4 bis 6 gestalteten Spulenkastenhälften werden von beiden Stirnseiten her auf den Läuferkern 3 geschoben und nachträglich mit einer gemeinsamen Spulenisolation 8 versehen. Der Spulenkasten ist mit den Stirnringsegmenten 14 des Dämpferkäfigs an dessen tangentialen Enden verlötet. In der F i g. 3 ist die Lage dieser Lötstellen am Spulenkasten durch die gestrichelt eingezeichneten und schraffierten Rechtecke 39 gekennzeichnet.

Als Material für den Spulenkasten sind neben Kupfer auch andere Werkstoffe guter elektrischer Leitfähigkeit, z. B. Aluminium, geeignet. Auch ist dessen Herstellung auf verschiedene Art und Weise möglich. Normalerweise wird er aus mehreren Stanz-, Tiefzieh- oder Biegeteilen zusammengesetzt. Bei größeren Stückzahlen ist es auch möglich, ihn gemeinsam mit den im Bereich der Polschuhe angeordneten Dämpferkäfig in einem Gußverfahren herzustellen.

Wie aus der F i g. 3 ersichtlich, ist der Läuferkern 3 vorzugsweise mit stark abgeschrägten Kanten 40 und schräggestellten Flanken 41 ausgeführt, so daß er eine einem Oval angepaßte Querschnittsfläche aufweist. Dadurch ist es möglich, bei der stramm gewickelten Erregerspule auf jegliche Wick-

lungsabstützung zu verzichten, weil nämlich die auftretenden Fliehkräfte gut abgefangen werden und eine derartige Formgebung keine die Wicklung gefährdende Spulenverformung zuläßt. Daneben erleichtert ein derartig geformter Kernquerschnitt die Anbringung des Spulenkastens.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zweipoliger Induktor für elektrische Maschinen, insbesondere für Synchronmaschinen kleinerer und mittlerer Leistung, bei dem die Erregerwicklung als kompakte Spule auf einem Läuferkern angeordnet ist, welcher über die Spulenstirnseiten umschließende Flansche mit A- und B-seitigen Teilwellen verbunden ist und welcher einen Dämpferkäfig aufweist, der durch innerhalb des von der Erregerspule umfaßten Querschnitts angeordnete Stirnverbindungen geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnverbindungen durch einen metallenen Spulenkasten für die Erregerspule (4) gebildet sind.

2. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Blechen (35, 36) zusammengesetzte Spulenkasten zweiteilig ausgeführt ist und beide Hälften von beiden Stirnseiten aus auf den Läuferkern (3) aufgeschoben sind.

3. Induktor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Blechen (35, 36) zusammengesetzte Spulenkasten mit den Stirnringsegmenten (14) des Dämpferkäfigs an den tangentialen Enden der Polschuhe (5) verlötet oder verschweißt ist.

4. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallene Spulenkasten gemeinsam mit den im Bereich der Polschuhe angeordneten Dämpferstäben (13) und Stirnringsegmenten (14) in einem Gußverfahren aus Leichtmetall hergestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen