DE545171C - Kaefiglaeufer fuer Asynchronmotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 26. FEBRUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE

Käfigläufer für Asynchronmotoren Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. August 1927 ab

Um beim Anfahren ein möglichst großes Drehmoment bei einem erträglichen Anlaufstrom zu erhalten, werden Asynchronmotoren mit Kurzschlußläufern primär meist in Sterndreieckschaltung angelassen. Gegenstand der Erfindung ist nun eine neue Bauart des Käfigläufers einer Asynchronmaschine, die den für dieses Anlassen notwendigen Hochspannungsschalter überflüssig macht und dabei eine sehr

ίο vorteilhafte Anlaufcharakteristik gewährleistet.

Um den Widerstand der Läuferwicklung von Asynchronmotoren beim Anlaufen groß, beim Normallauf dagegen klein zu machen, hat man bereits vorgeschlagen, eine zwischen den einzelnen Stäben und dem Kurzschlußring eingeschaltete Verbindung von hohem Widerstand bei hohen Drehzahlen des Läufers durch die federnden Stabenden kurzzuschlie-Ben. Auch hat man vorgeschlagen, mindestens einen der beiden Kurzschlußringe auf den Wicklungsstäben in axialer Richtung gleitend anzuordnen und so· die Möglichkeit zu einer Änderung des Läuferwiderstandes beim Übergange vom Anlaufen zum betriebsmäßigen Lauf zu schaffen. Beiden Vorschlägen sind jedoch erhebliche Mängel eigen: die dazu erforderlichen konstruktiven Maßnahmen wären keineswegs einfach, die Maschinen würden sperrig sein und infolge einer durch die Konstruktion bedingten übermäßigen Streuung schlechte elektrische Eigenschaften, d. h. also einen schlechten Wirkungsgrad, haben.

Nach der Erfindung wird die Kurzschlußwicklung von Asynchronmotoren nun so ausgebildet, daß die an ihren Enden in bekannter Weise durch Kurzschlußringe dauernd miteinander verbundenen Wicklungsstäbe des Kurzschlußläufers in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit des Läufers auch noch auf einen Teil ihrer Gesamtlänge kurzgeschlossen werden können.

Ein Kurzschlußläufer solcher Art hat gegenüber den bisher vorgeschlagenen Ausführungsformen den Vorzug außerordentlicher Einfachheit und so guter elektrischer Eigenschaften, daß er in kurzgeschlossenem Zustande einem normalen Kurzschlußläufer völlig gleichwertig ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel \^reranschaulicht. Die Darstellung zeigt das Ständerblechpaket s eines Asynchronmotors mit der Primärwicklung/) und das Läuferblechpaket r mit den Wicklungsstäben k, die untereinander durch Ringe c kurzgeschlossen sind. Nach der Erfindung sind außerdem noch die federnd angeordneten Kontaktstücke/ vorgesehen, die sich bei einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit des Läufers unter dem Einfluß der Fliehkraft gegen die Stäbe k anlegen und sie dadurch an den Anlagestellen untereinander

*/' Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-ing. Walter Reichet in Berlin-Lankwit^·

kurzschließen. Dabei sind die Stäbe k aus Mittelteilen α von großer Leitfähigkeit und aus Stirnteilen b von geringerer Leitfähigkeit zusammengesetzt. Auch die Kurzschlußringe c besitzen nur eine geringe Leitfähigkeit. Die Stabteile α und b sind durch Schweißen oder Löten oder auf irgendeine andere Art gut leitend miteinander verbunden. Die Teile α haben ungefähr die Länge einer ίο normalen Käfigwicklung. Die Ausladungen der Stäbe sind also im ganzen etwa ebenso groß wie die Ausladungen der Ständerspulenköpfe.

Infolge des großen Widerstandes, den die Enden b und die Kurzschlußringe c besitzen, hat der ganze Käfig im Ruhezustand des Motors ebenfalls einen großen Widerstand. Er hat also ein großes Anlaufmoment bei einem verhältnismäßig kleinen Anlaufstrom so und läuft damit bis zu einer bestimmten Drehzahl hoch. Bei dieser Drehzahl legen sich die federnd angeordneten Kontakte/ dann gegen die Stäbe k und schalten damit die Stirnteile der Kurzschlußwicklung, die dem Läufer beim Anlaufen seinen hohen Widerstand verleihen, praktisch kurz. Die Mittelteile α der Stäbe bilden nun mit den Kontakten f einen neuen Käfig mit verhältnismäßig geringem Widerstand, und der Motor kann infolgedessen auf eine höhere Drehzahl auflaufen.

Man kann den Widerstand des festen Käfigs auch dadurch erhöhen, daß man den Stirnteilen der Stäbe einen kleineren Querschnitt gibt als den Mittelteilen, wobei die Enden aus dem gleichen Material wie die Mittelteile bestehen können oder auch aus solchem von geringerer Leitfähigkeit.

Je nachdem man die Stabteile α auf einmal

oder in gruppenweiser Aufeinanderfolge kurzschließt, kann man jeden gewünschten Strom- und Drehmomentenverlauf erreichen und dem Motor die Charakteristik eines Schleifringmotors geben, wozu die Wahl von Material verschiedener Leitfähigkeit und die Wahl von verschiedenen Querschnitten für die Stirnteile verschiedener Stäbe beitragen kann. In völlig kurzgeschlossenem Zustande arbeitet der Motor mit normalem Kurzschlußläufer und hat genau den gleichen Wirkungsgrad und den gleichen Leistungsfaktor wie dieser.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Käfigläufer für Asynchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihren Enden durch Kurzschlußringe fest miteinander verbundenen Wicklungsstäbe in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit des Läufers auch auf einem Teil ihrer Gesamtlänge kurzschließbar sind.

2. Käfigläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnteile der Läuferstäbe aus einem Werkstoff von geringerer elektrischer Leitfähigkeit bestehen als die Mittelteile.

3. Käfigläufer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die fest angeschlossenen Kurzschlußringe des Läufers aus einem Werkstoff von geringerer elektrischer Leitfähigkeit bestehen als die Mittelteile der Läuferstäbe.

4. Käfigläufer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Stabmitten und der Stabenden voneinander verschieden sind.

5. Käfigläufer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausladungen der Ständerspulenköpfe und der Käfigwicklung untereinander ungefähr gleich groß sind. ■

6. Käfigläufer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile der Wicklungsstäbe gruppenweise aufeinanderfolgend kurzschließbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen