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Induktionsmotor mit scheibenförmigem Ständer mit einer Ringwieklung.
Die Erfindung betrifft einen Induktionsmotor mit scheibenförmigem Ständer mit einer Ringwicklung, zu dessen beiden Seiten scheibenförmige Läufer mit für jeden Läufer getrennter oder für die beiden Läufer zusammengebauter Kurzschlusswicklung angeordnet sind.
Bei dieser Art von Motoren liess man bisher entweder die Kurzschlussstäbe aus dem Läuferblech herausragen und versah sie hier mit Kurzschlussringen oder man hat die Kurzschlussstäbe ausserhalb des Läuferbleches geführt und um den Ständer in Richtung zueinander gebogen, so dass die Kurzschlussringe an den Enden der gebogenen Stäbe der beiden Läuferhälften so nahe wie möglich beinanderlagen. Bei der ersten Anordnung wird indessen der Teil der Kurzsehlussreaktanz, die von den Ständerwicklungen ausserhalb der Nuten und den Läuferkurzschlussringen herrührt, gross, so dass der Leistungsfaktor schlecht und die tberlastungsfähigkeit gering ist.
Bei der zweiten Anordnung wird zwar die Kurzschlussreaktanz sehr gering, weil ein grosser Teil der Ständerwicklungsfelder in der Läuferwicklung induzierend wirkt, so dass der Leistungsfaktor gut und die Überlastungsfähigkeit gross wird, jedoch sind anderseits Gewicht und Verlust in der Läuferwicklung wegen der stark erhöhten Stablänge verhältnismässig gross.
Die Erfindung bezweckt, die vorteilhaften Eigenschaften eines Motors mit Ringwicklung durch die Vereinigung dieser beiden bei Motoren mit Ringwieklung bekannten Anordnungen zu erhöhen und sowohl einen Kurzschlussring nahe am Eisen als auch am Ende der umgebogenen Stäbe anzubringen, während gleichzeitig gemäss der Erfindung der Gesamtquerschnitt der ausserhalb des Läuferbleches verlaufenden Stäbe kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der im Blech verlaufenden Stäbe. Im Vergleich zu der Anordnung mit gebogenen Stäben und einfachem Kurzschlussring an jeder Seite wird hiedurch Kupfer gespart und gleichzeitig der Kupferverlust herabgesetzt, da die äusseren Teile der Wicklung nur einen geringeren Teil des gesamten Stromes führen.
Der Teil der Kurzschlussreaktanz, der von der Ständerwicklung ausserhalb des Bleches herrührt, ist noch immer klein, weil ein grosser Teil ihrer Kraftlinien auch jetzt auf die Läuferwicklung induzierend wirkt.
Der Unterschied in den Gesamtquerschnitten der Stäbe innerhalb und ausserhalb des Läuferbleches kann auf verschiedene Weise geändert werden. So kann z. B. bei gegossener Läuferwieklung der Querschnitt der Stäbe ausserhalb des Bleches durch Verringerung der Stabzahl gegenüber der Zahl der Stäbe innerhalb des Bleches oder durch Verringerung des Stabquersehnittes bei gleicher Stabzahl ausserhalb und innerhalb des Bleches vermindert werden.
Sind die Stäbe oder Ringe zusammengeschweisst oder -gelötet, so kann man vorteilhaft einen Teil der Stäbe am Ring nahe des Eisens aufhören lassen und einen Teil zu den Ringen am Ende der U-förmigen Stäbe führen ; oder man kann in jede Nut zwei Sätze von Stäben von passendem Durchmesser einlegen und den einen Satz, gewöhnlich den in der Nähe der Luftspalte, zu den Ringen, die von dem Eisen entfernt liegen, und den andern Satz nur zu den Ringen, die dem Eisen am nächsten liegen, führen.
Zur Durchführung der Erfindung braucht selbstverständlich die Konstruktion der Kurzschlusswicklung der Läufer am äusseren Umfang des Läuferbleches nicht mit derjenigen auf der Innenseite des Läuferbleches übereinzustimmen, da in vielen Fällen auf der Innenseite des Läuferbleches vorteilhaft die übliche bekannte Anordnung benutzt werden kann, bei der die Läuferstäbe entweder direkt an der Aussenseite des Bleches aufhören und dort mit, Kurzschlussringen verbunden sind, oder an der Innenseite des Ständers entlang gekrümmt und mit Kurzschlussringen am Ende der vorstehenden krummen Stäbe
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verbunden sind.
Die einzelnen Stäbe in der-einen Läuferhälfte können auch mit den entsprechenden Stäben in der andern Läuferhälfte elektrisch verbunden und ein gemeinsamer Kurzschlussring für beide Läuferhälften auf der Innenseite des Ständers vorgesehen sein.
Die Verringerung des Gesamtquerschnittes der ausserhalb des Läuferbleches verlaufenden Stäbe im Verhältnis zu dem Gesamtquerschnitt der im Blech verlaufenden Stäbe kann auf der Innenseite der Läufer auch dort erfolgen, wo die Einzelstäbe der beiden Läufer miteinander elektrisch verbunden sind, wenn hiebei Kurzschlussringe nahe dem Eisen angeordnet werden.
Mit dieser Anordnung lassen sich ferner durch. Änderung des Verhältnisses zwischen dem Widerstand im Kurzschlussring nahe dem Eisen und der Summe der Widerstände des vom Eisen entfernt liegenden Kurzschlussringes und der Stäbe zwischen diesen Kurzschlussringen verschiedene Motorcharakteristiken erreichen. Diese Wirkung kann dadurch erhöht werden, dass man in an sich bekannter Weise magnetisches Material an dem dem Eisen am nächsten liegenden Kurzschlussring vorsieht oder dass man an jedem Läufer zwei Kurzschlusswickliingen vorsieht, eine in der Nähe des Luftspaltes mit gebogenen Stäben und Kurzschlussringen an den äusseren Enden der Stäbe und eine weiter von dem Luftspalt entfernte, deren Kurzschlussringe in der Nähe des Läufereisens angeordnet sind.
Gleichzeitig wird der Abstand zwischen diesen beiden Wicklungen im Läufereisen teilweise mit magnetischem Material in gleicher Weise gefüllt wie bei den bekannten gewöhnlichen Doppelnutläufern.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Motors gemäss der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Motor mit Ringwicklung, teilweise im Längsschnitt von der Seite gesehen, Fig. 2
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jeder Seite des Ständers 3 sind Läuferelemente vorgesehen, die von an der Welle 2 befestigten
Flanschen 12 getragene Eisenkerne 6 umfassen. Die Eisenkerne 6 sind in derselben Weise wie der Ständer- kern 3 aus einem langen Blechband aufgewickelt und in gewöhnlicher Weise mit radial verlaufenden
Nuten zur Aufnahme der Kurzschlusswicklung versehen.
Die Kurzschlusswicklung (Fig. 2 und 3) hat radial verlaufende, gewöhnlich U-förmig gebogene Stäbe 7 und ferner gemäss der Erfindung radial ver- laufende kürzere Stäbe 7', die beide durch den Kern 6 gehen, wobei Kurzschlussringe 8 und 9 die äussersten
Enden der U-förmig gebogenen Stäbe 7 und ferner Kurzschlussringe 10 und 11 sowohl die U-förmig ge- bogenen Stäbe 7 als auch die kürzeren Stäbe 7'miteinander verbinden. Die Kurzschlussringe 10 und 11 liegen so nahe wie irgend möglich am Blech des Läufers.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Läuferwicklungen praktisch dicht an der Aussen-und Innenseite des Ständers. Die Anordnung kann jedoch in weitem Ausmass abgeändert werden, ohne das Wesen der Erfindung zu ändern. So kann beispielsweise an der Innenseite der Läufer einer der Kurzschlussringe 9 oder 11 genügen, wobei man im letzten Falle die Kurzschlussstäbe bei den Ringen 11 aufhören lässt.
Sowohl Form als auch Konstruktion der oben genannten Kurzschlusswicklungen in der in Fig. 1 angewendeten Form gehen ohne nähere Beschreibung aus Fig. 2 und 3 hervor.
Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Anwendung des Erfindungs- gedankens auf einen Kurzschlussmotor mit zwei Läuferelementen auf jeder Seite eines ringgewickelten Ständers übertragen ist und bei der die einzelnen Läuferstäbe auf der Innenseite des Ständers miteinander elektrisch verbunden sind. Dies kann entweder mittels eines Kurzschlussringes 9'bewirkt werden, oder jeder Stab kann mit jedem entsprechenden Stabe der andern Läuferhälfte einzeln verbunden werden.
Gleichzeitig kann die Anzahl der die eine Läuferhälfte mit der andern verbindenden Kurzschluss- stäbe 7 kleiner als die Anzahl der durch das Läuferblech hindurchgehenden Kurzschlussstäbe sein, wenn man die Kurzschlussringe 9 anwendet ; oder der Gesamtquerschnitt der Läuferstäbe zwischen den beiden
Läuferhälften kann unter gleicher Voraussetzung vorteilhaft kleiner als der Gesamtquerschnitt der Läufer- stäbe im Bleche sein.
Im übrigen entsprechen sich die Bezugszeichen in Fig : 4 und 1.
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