DE1763113A1 - Induktionsmotor - Google Patents

Description

• Ind-u-ktionmotor.

  Induktionemotdren werden nor»loweine mit Ständerblechpa-

  kiten mit gleichmäaeig verteilten Ruten ausgeführt, an denen

  die PriaärwilDkltM mit Hilfe von Spulen.aufgebaut virdb die

  lit zwei Nuten eingelegt oder eingeträufelt eterden# die

  etwa eine Poltellmg voneinander entfernt sind und die eich

  über die WickelkÖpfe ausgerhalb den ätä#derbleebpaketea

  schliessen.

  in manchen Fällen wird diese Bauweise unvorteilhaft und führt

  zu relativ hohen Kup.ferverlusten, und zwar insbesondere wenn

  die cktive axiale Länge des Blachpaketes kl.elnwiPd gesenüber

  d« Durchmenäer den "3tändeiln. Dmn werden näSUCh &LG lJiCk0.1-

  L*bpfo der einzelnen Spliol"exi den 8tänders wüsentlith längeV alo

  die aktive Ulngo dIvate spulen in don Stäilldornui;t-ii., Tu (11eSen

  Fall Aeo es die Leiter in jeder StänderaUt; Um

  0V4e, zu

  ftatt o#e über Wielkelköpte mit. den aktiven Zelterft einer

  iu kner Spule iu verbinden%., die Z

  lung veh-der betro:tfenden irut.eecternt*iigt.

  tür. kleib.0 Notoren und hior wieder=

  vorden# bei denen aue konstruktiven 4*Ünden die aktive radIGIG

  Ziffle der Xuten klein sein ause gegennber don stämbrdurch-

  sind Notoreng bei 4*U6U.del& aktive tu:rcepält

  koiü,-.tur Uuterachse konzeütrischor gs,4beer tn 0 ine AU-1

  nenItrechte Scheibe iäts #0 Mge me Zuftspaltmo

  riung In ixia%or sietung zwischen dbundu#* Uha Läuterischeibe

  .oh eine Stägd«wickl so sich, ux Oan ßtänder+

  JO*b #bdma oöblieoatt vi24 der stiin,d.,er,# 0

  Sasiet alo bo':L der Üblichen mit MchMesser-

  od*elaobnonwiökl=& im-Ständer Vön Nu Zu Xu* voll, das Ständewe

  Jocheinen nun nicht Mehr =r ale ».. lecho Rückgeblaso dient'

  sondern aUf 934in0U VOIIOU Waffl dib eiagnetigehen Potentiale*

  annimmtg die auch zwiachen den Stände ölen an zuftöpalt Wirksam

  eind6 Mit',diegem erhöht-en ständerstre glung verschlechtert sich

  der Leintnentaktoe 409 Notore so sehr` i , daso neu binher fira all"

  gemeinen von Wicklungen Abstand SGnommen hat, die eich un daß

  Joch her= es olch um Notoren handelt,'

  deren aktive ItutUnge klein,gegenüber der Vickelkopflängo

  dor Spule gemacht wox,de2n muaii.

  Die Aufgabe der Erfindtuig besteht darin, dieäen Nachteil zu

  -Die - 12-find:ung betri:Ut einen ..ln&*tion$jMotOVI 4080

  j en

  StiLddewicklut« einen tTochringkern umachl:Lemott OMM

  gma(38 ist der Jocwizxk«,h in einem rimtümisou sommtros

  eifflb,ettet,:irobei der Bahimtrog einen Überetand Über die

  Oberkante den Joebri12ixerzLeo aufweint.

  U vird also %m das ständftjoch'OilLor solchen ladwttio=mo

  maschine eine ringtrogartige ikbsqhimung aus Z%xt le:LteMela

  Ilateriall insbesmAere Kupiter ofter Alminim, =gebracht,

  die das Stiindwjooh teilweise =ochliooot und nur sum LuftAptit

  hin.frei laante-Ils diesen mit dem B4lüros abgen4hivate oiäna*z%e

  Joch wird die Atände»Ickl=s g'Owickeltl so dass, fjich die Gin-

  zelnen Vindmgenl abgf$&eh= von den. SchaltverbindMen, miLoch.04.-

  den,Nutwicklungen von einem Tj*itOr in 6tUOr ting01nUt Um dfts

  Joch herum z» nächäten Leiter der gleichen gut schliemen.-

  Um die Bebimwirkmga des RJMtrog« stt Vor-

  bessern# wird einer weiteren Ausgenteltung der Erfindung ent-'

  sprechend der.Ränd den Schiratregen züi eiaex Überst4ud-iiber

  die oloabkänte#an*-dew o«*nen Seite flen-Jothen versehtüt an

  dex die Ständerzähne anoßettt eind, Zwischen dOnOn die Ständer-

  wicklung in den Ständgrnuten M den schimtrog hermhindurchow

  seführt wird..

  Die iiit.der Ertindung erreichbaren Vorbeile bezüglich den-

  leistunsofaktors ünd des Wirkungesraden des notors.Sind.Unloo

  grössers, äe stärker die Sohimwirkung des Ringtreges ist. DIG

  Vorteile werden daher Insbesondere bei-Mo#Oren erhOliche

  die mit Wechselst= oder Diehatrom hoÜcr, Prequenz, ind*uesonclei-o

  taleo rait höherer als Kotof:ceque= von 50 bzw. 60 IU5 bo-bx#iebiaT

  vorden. Solche Fälle ßin(1 insbesondere ElGiu--Autriebd mit mchr

  als 3wo UPH mit Zweipelmaschinent ifie sie

  für Kreisel, Schleifbohrer odeL#-, nonstige Bohmaschinen

  für kleine Lochdurcb»saer oder für inCe-

  sondere Gaszentrifugene bem-tigt werden. Bei hohon Dreh-

  zahlen von 30.OM IffpM und mehr laafen die angetniebenen

  Objekte oft in überkritischer Drehzahl mit groien Achsen.

  Das führt da= zu Aunfiihrumgen% bei dmen der läufer den

  Aütriebemotorn direkt mit dm e=ntre:Lbenden Körper f est

  verbunden wird und daher auch je nach der sich eimstell«clen

  freien Achne gewiese radiale Verachiebungen erleidet" so

  daso ein-normler Motor mit zylindrischem Luftr;palt nicht

  ,gewählt worden kmms sondern ein Scheibenaotor gewählt wer-

  den =oa.4 bei deu die kleine radiale Verschiebung des Läuferti

  die läftspaltweite den Motors niäht beeinträchtigt.

  Der er.Undungsgeaihme, Notor hat daher seine wichtigeto Anwen-

  dung als Ajitr:Lebmotor beispielsweise für Ganzentwifugon bei

  siehr hohen Drehzahlen in der Form als Scheibenaotore Der

  Erfti#dun redank ozieht sich imbesondere auf den Ständer

  dieses Motors. Er komt daher ig davon zuln Trasen.

  ob es sich um Xydaresexotoren, eififReluktanzmator, einen

  Spaltpolmlotor oder um einen Synchr=Motor mit

  oder sonstigem Pelrad handelt.

  Anhand einer Zeichnumg sei ein Ausführungsbeispiel do-c

  findung erIguterti bei dem es sich um einen

  benmotor handelt.

  Der Läufer l» den iot mit einer

  Nabe 2 vers&ii,--a und einen aktiven

  Ring 3 in ebner,

  Dieser verjüngt sich von der Läuferachse in radialer

  Richtung zim Umfang hin nach nacagabe eines KÖrpere

  gleicher Festigkeit. Zr kann beispIelswelse aus Dtw-

  aluminium bestehen. Es kam der Ring 3 in dem Tragkörper 4

  schwalbenschwanzförmig verankert sein.

  Es enthält der Ständer 5 einen von der Sta4*nderwicklung 11

  umschlossenen Jochrimgkernt der in ein= ringförmigen,

  schirmtrog ? aus Kupfer aufgenommen ist. Dieser Schiratrög

  besitzt einen Überstand -über die Oberkante das Jochring-

  kernes. Ah seiner Unterseite ist eine Kühltra-99".-rnv.t elÜge-

  drt,Wa, die von einem aufgelöteten Kupferdeckell 9 verschloss

  sen erird-. Auf dem Jochringl-ern sind Ferri-b-Zahiis-tU4'c'-;-e 10

  ,##ifgeklebt, deren abgerundetes Pmofil ges'rrie-110.It in die

  Grundrissdaratellung eingetragen ist. Zwischen diesen Zähnen

  bleiben Nablücken für die Aufnah&G der Ständerwie-klUng 11,

  dio als zweipolige Dreiphasenwicklungen mit drei Einzelwick-

  lung,en je Phase und Sei-to zusamengefasat gind. Die Wicklun-

  gen können mit oiner R.-*Lngw:Lckelmaschine aufgeb.rar.hb werden,

  elobei die Flan chgeiten durch besondere Beilagen beim Vickeln

  gestützt worden* Auf der Innenseite legen sich die Wicklumgeu

  dicht anoi.nandt-,r ans auf der Aussensei-tO sind sie get:rew-t

  dargentellt, können aber auch Je nach Wickelverfahren sich

  noch mehr verbreitern,» go dass sie dann nach auasen eine

  kleinere Dia-tanz als dargestellt vone-inande behalten naela

  Masogabe e iner Bewicklung mit kleingter mittlorer IlindU]290-

  j a21b7. e

  Dor Törteil der Erfindung wird durch den vOrg3schenen

  insbesondere beim Betrieb mit hohen Frequenzen

  bewirkt. Der Ständerstreu£Iuos wird Wesentlich veimindert,

  der bei einer Ständerwicklungmit Wicklungen Über dem Joch

  selbst die primäre Streurcaktanz sonst erheblich vorgrössern

  würde. Ausserdem werden zusätzliche WirbelstromverItutto :im

  Jochringkern durch die Abschirmung vermieden, die durch den

  radial nach innen und au'ssen auftretenden Streufluns eines

  solchen Bancb#iiigkernea sonst erhebliche Verluste bedingen warde.

  Insbesondere trägt der Uberstand dos Schirmtrogen Über die

  Oberkante des Jochringes fÜr eine zuverlässige Abschirmung des

  Streu21usses den Jochringkernen nach innen und aussen bei,

  die wegen der Flächenwirbeletröme im Iamellierten Jochringkern

  besonders wichtig ist* Auf die Zahnstücke 10 worden nach der

  Bewicklung des Ständern PolatÜcke 12 aufgeklebt, die eich zum

  luftspalt hin keilfÖrmig erweitern und die dafür 0-.Orgens *IM;

  die Luftspaltinduktion am Ring 3 koiÜen intensiven Fluktuationen

  mit der Zahntrequenz ausgesetzt wird.

  Derartige Pluktuationen wärden zusätzliche Wirbelstromverluste

  bewirkeng ausserdem aber einen Teil der Hysteresicarbeit der

  Nomentenbild:ung entziehen.

  Vorteilhafterweine wird fernerhin durch die neuar-bige Zusammen-

  Setzung des Läufers aus einem leitendon nicht fer-romagnetischen

  Tragkörper A- und einem ferromagnetischen Ring 23 das. ferromagne-

  tische läuforvolumen so reduziejcvbl dans der Läuferstreufluss

  sehr gering wird; bewirkt doch der liätiferstreufl.unfi, der mit

  dem Tragkörper 4 verkettet latt im As>nclironzus-#and zusätzliche

  Wirbolotröme, die-dao Äoynchronhochlatifmomeiit noch Über dtis

  Naes hinaus vergrösserng das der Hystereaismotor auf Grund der

  -T;IVvsteresiaverluste im ferromasiaatischen Ring 3 be'sitzt.

  Die WirbeIströme im Schirmtrog ergeben zusammen mit deriSum-

  mendurt-Mlutung dee Wicklungen eine Gesamtdurchflutung wie

  bei einer nw#malen Nutwicklung von Asynchronmaschinen mit 13vxc-h--.

  mosoexiticklung" jedoch sind bei einer solchen veräleichbären

  Wicklung wesentlieh längere Leitungswege in den Wickelköpfen

  vorhanden, während sich bei der Konstruktion nach'.der Zeichnung

  im Ringt.rog sozusagen eine Überlagerung-der Ströme in den Wickel-

  köpfen einstellt, diediese-:Vickelkölpfe ersetzt. Dadurch

  entsteht bei Sei-ingerem Gesamtkupferwafwand noch eine Verringe-

  rung der Gestuntkupferverluote im.Vorgleich mit der Durchmesser-

  wicklung mit grossen Vickelköpfen.und wegen der enganliegen-

  den Schi.=tr*Sströme, inebeaandern"bberhalb des DandringkeinnOs%

  eine Vormei-?,*c.# von Streutluns in'diesen "Wickelköpfen"e wie

  er bei einer normalen Durchmosserwicklung #in:,Verrleidbar ist

  und hier beim i13eheibt#nmotor we - gen der hohen Betriebsfrequenz

  zu erheblichen zusätzlichen Ilirbeistromveriustmi im.,Tochrine-

  km2n bei-tragen wÜrde, weil dieAer Strsuflugs 'vOrzfflwGise auf

  den Inne-a- und Aussenzylinderflachen des Jorbaingke"pnes ser-k-

  recht zur Blt)chob'erfläehe aus- bzw. eiuL-reten wrwde-.

Claims (1)

1. P a t 0 n t a n a P r ü 0 h 0 --- - -------- 1- InduktiOnsmotor, dessen Ständerwicklung einen 3"ochring- kern umschliesst. dadurch gekennzeichnett dans der Joch- ringkern in einem ringförmigen Schirmtrog eingebettet ist-, wobei der Schirmtrog oinen Überstand über die Oberkante des Jochringkernes aufweist. 2. Induktionemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daas der Schirmtrog auf der dem Läufei#bgewandten Seite.-», einen Kühlmittelkanal auf%.leist. 3. Induktionsmotor nach An.Spruch 1 in der AustWirung einet Scheiben123?stereaimotors, dadurch gekennzeichnet" daso der Läufet was einer 1.eitendeng nicht ferromagnetischen, Trag- kUrper mit eingobetteter Achonabo aufgebaixt istder einen ferromagnetisehen Ring trä#Nt. 4. Tuduktionsmotor nach Anspruch 3" dadurch gekennzeichnet-, dass der Tragkörper sich von der Läuferachse in radialer Richtung zum TJm£aM hin nach %sogabe eines Körpern gleicher gestigkeit vorjUngt. 5. Induktionsmotor nach Anepruch 3 und 4. dadurch gekennzeich- -aet# der Tragkörper aufi 1)ti.ra.LwiinJ.uir aufgebaut ist. induktionomotor liach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet.., daas der fe:eromagnetische Rivg an dem TragkÖrper mitteln einer schwalbenschwanzförinigen. Verbindung befestigk; iat.