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Efiganker mit schmalen und tiefen Leiterstäben.
Um Asynchronmotoren mit Kurzschlussankern ein grosses Anlaufmoment ohne Verwendung besonderer Anlasswiderstände oder Anlasstransformatoren zu geben, hat man sie mit schmalen, tiefen Läufernuten versehen, die je einen vollen oder unterteilten Leiterstab aufnehmen, u. zw. hat sich hiebei gezeigt, dass das jeweils gewünschte grosse Anlaufmoment eine gewisse günstige Nutentiefe bedingt.
Derartige Kurzschlussankermotoren zeigen jedoch den Nachteil, dass sie einen schlechten Leistungsfaktor und eine nur geringe Überlastungsfähigkeit haben, was sich aus folgendem erklärt :
Sollte der Leiterstab bei der für das gewünschte Anlaufmoment günstigsten, verhältnismässig grossen Nutentiefe nicht zu schmal werden, und soll, ebenfalls mit Rücksicht auf das Anlaufmoment, der Schlupf nicht kleiner sein als beim gewöhnlichen Kurzschlussankermotor, so muss man die Anzahl der Nuten klein halten ; diese kleine Nutenzahl aber bedingt eine grosse doppelt verkettete Streuung, und diese Streuung wirkt wieder ungünstig auf den Leistungsfaktor und die Überlastungsfähigkeit des Motors.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der selbstanlaufenden Kurzschlussankermotoren mit schmalen, tiefen Nuten nutzbar zu machen, ohne die vorerwähnten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Sie beruht auf der Erkenntnis, dass die grosse doppelt verkettete Streuung, die auf eine Herabsetzung des Leistungsfaktors und der Überlastungsfähigkeit des Motors hinwirkt, sich vermeiden lässt, wenn man im Läufer neben den zur Aufnahme der Arbeitswicklung bestimmten tiefen Nuten, also in den Läuferzähnen, besondere Nuten vorsieht, die eine Vergrösserung des magnetischen Widerstandes und eine Verkleinerung der Streuung herbeiführen.
Diese Hilfsnuten dienen an und für sich nicht zur Aufnahme irgendeiner Wicklung. Man kann sie allerdings wenigstens zum Teil mit unmagnetischen Stäben von hohem Ohmschen Widerstand ausfüllen, die ebenfalls eine Käfigwicklung bilden, doch ist dies für das Wesen der Erfindung nicht von Bedeutung. Die Hilfsnuten dienen vielmehr bei Vorhandensein einer einzigen in den tiefen Rotornuten liegenden Wicklung nur dazu, die doppelt verkettete Streuung, die von der grossen Nutteilung herrührt, zu verringern und damit zwei Vorteile zu erreichen, nämlich beim Lauf erstens den Leistungsfaktor zu verbessern und zweitens die Überlastbarkeit zu vergrössern.
Um den Wirkungsgrad des Motors im Lauf noch zu erhöhen, können die Hilfsnuten noch eine besondere Wicklung erhalten, die im Lauf einen Teil des Läuferstromes führt und hiedurch die Läuferverluste des Motors verringert, als sogenannte Anlaufwicklung ist aber die in den Hilfsnuten eingelegte zusätzliche Wicklung keinesfalls zu erachten.
Somit handelt es sich hier um etwas anderes als bei dem bekannten Boucherot-Anker, wie ihn z. B. die amerikanische Patentschrift 919327 zeigt. Bei diesem sind nämlich grundsätzlich zwei Wicklungen vorhanden, von denen die eine, die Arbeitswicklung mit geringem Widerstande und grosser Selbstinduktion, ausschliesslich nach den Bedingungen des Laufes bestimmt ist, während die zweite Wicklung mit verhältnismässig grossem Widerstand und kleiner Selbstinduktion als sogenannte Anlaufwicklung wirkt.
Durch entsprechende Bemessung dieser
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beiden Wicklungen wird also ein Kompromiss zwischen den einander widersprechenden Bedingungen für Lauf und Anlauf geschaffen und es wird versucht, den ungünstigen Einfluss der Laufwicklung auf den Anlauf durch eine besondere Anlaufwicklung und die ungünstige Wirkung dieser Anlaufwicklung auf den Lauf durch besondere Bemessung der Laufwicklung zu beheben, ohne dass es jedoch gelingen kann, dadurch das Optimum für den Lauf selbst oder aber für den Anlauf zu schaffen. Unsere Erfindung gilt dagegen der Verbesserung der Laufbedingungen, da ja die Anlaufbedingungen bereits in an sich bekannter Weise durch die eigenartige Ausbildung der schmalen, tiefen Läufernuten günstig gestaltet sind.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Hiebei sind im Läuferkörper tiefe schmale Nuten a für die Arbeitswicklung vorgesehen und in jedem Läuferzahn zwei Nuten b, die zur Verringerung des magnetischen Widerstandes und zur Verkleinerung der Streuung dienen.
Die Nuten b sind bei dem gezeichneten Beispiel geschlossen und von kreisförmigem Querschnitt, doch kann die Form und ebenso auch die Zahl dieser Hilfsnuten pro Läuferzahn beliebig gewählt werden.
Im übrigen kann es zweckmässig sein, z. B. wenn es darauf ankommt, einen hohen Wirkungsgrad des Motors im Lauf zu erzielen, die Hilfsnuten ganz oder zum Teil mit leitendem, nicht magnetischen Material auszufüllen. Diese in die Hilfsnuten b einzuführenden Stäbe müssen einen grossen Ohmschen Widerstand haben, weshalb man sie entweder aus gutleitendem Material mit-kleinem Querschnitt herstellt oder dazu schlecht leitendes Material nimmt, in welchem Fall man ihnen grösseren, die ganze Nut ausfüllenden Querschnitt geben muss. Im Lauf des Motors führen diese dörch Ringe od. dgl. kurzzuschliessenden Hilfsstäbe einen Teil des Läufer stromes und dadurch werden die Verluste im Läufer verringert.
Schliesslich kann man auch die Kurzschlussringe, welche die in den tiefen Nuten a liegenden Leiterstäbe der Hauptwieklung zusammenhalten, so ausbilden, dass sie gleichzeitig auch die in den Hilfsnuten b liegenden Stäbe fassen.
PATENT-ANSPRÜCHE : l Eäfiganker mit schmalen und tiefen Leiterstäben, dadurch gekennzeichnet, dass die Läuferzähne mit besonderen, zur Vergrösserung des magnetischen Widerstandes und zur Verkleinerung der Streuung dienenden, vorzugsweise leeren Nuten versehen sind.