<Desc/Clms Page number 1>
Induktionsmotor
Für Hebezeuge werden Drehstrommotoren ver- wendet, die mit konischem Blechpaket ausgeführt sind. Zweck dieser Anordnung ist, im Moment, in dem der Motor an Spannung gelegt wird, mit dem Läufer des Motors eine Achsialkraft aus- zuüben, die z. B. zum Lösen einer mit dem Motor konstruktiv zusammengebauten Bremse dient.
Die Zugkraft, die vom Feld im Luftspalt auf den Läufer der Maschine ausgeübt wird, ist be- kanntlich ausser vom Quadrat der Induktion im
Luftspalt von der Grösse der Ankeroberfläche abhängig. Bei einem konischen Anker ist daher für die Grösse der axial gerichteten Komponente der Zugkraft jene Kreisringfläche massgebend, die zwischen grösstem und kleinstem Durchmesser des konischen Ankers liegt.
Die bekannten Ausführungen von Maschinen mit konischem Anker haben werkstattechnisch vor allem den wesentlichen Nachteil, dass jedes einzelne Blech des Blechpaketes verschieden ge- stanzt werden muss, wenn die Leiter parallel zum
Luftspalt liegen sollen. Bei achsparalleler Lage der Leiter im Läufer und Ständer ist es möglich, alle Bleche einheitlich zu stanzen und die konische
Form der Blechpakete durch Abdrehen bzw. Aus- drehen zu erhalten. Eine solche Ausführung hat aber den grundsätzlichen Mangel, dass bei ihr die Nutenstreuung stark vergrössert ist, wodurch das elektrische Verhalten des Motors sehr ungünstig beeinträchtigt wird.
Ferner wird bei einer derartigen Anordnung gerade beim Einschalten, wenn also die Bremse ausgeruckt werden soll, durch den grossen Streuspannungsabfall des
Stillstandsstromes das Luftspaltfeld stark verringert und damit die Achsialkraft sehr wesentlich herabgesetzt.
Ausgehend von der Erkenntnis, dass für die
Achsialkraft ausser der Feldstärke im Luftspalt im wesentlichen nur die durch den grössten und kleinsten Durchmesser des Läufers gegebene
Kreisringfläche massgebend ist, wird der Läufer erfindungsgemäss so ausgeführt, dass er aus einem konischen und einem zylindrischen Blechpaket- teil besteht, die beide mit Wicklungen versehen in einem gemeinsamen Ständer untergebracht sind.
Es ist bekannt, bei Induktionsmotoren mit ein- gebauter mechanischer Bremse zu deren Be- tätigung einen Magnet mit konischem Kern zuzuziehen, der mit der Motorwelle umläuft. Der Kern dieses Magnetes ist jedoch unbewickelt, entwickelt also lediglich axiale Kräfte und kommt daher als wirksamei Motorbestandteil nicht in Betracht.
In der Zeichnung ist in Fig. l ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht gezeigt. 1 ist der konisch ausgefüline, 2 der zylindrisch ausgeführte Blechpaketteil des Läufers, die beide auf der Welle 3 sitzen. Das Ständerblechpaket besteht korrespondierend aus einem konischen Teil 4 und einem zylindrischen Teil 5, in denen die gemeinsame Ständerwicklung 6 untergebracht ist. Die Bleche der konischen Teile von Läufer und Ständer sind so wie die der zylindrischen Teile durchgehend gleichartig gestanzt, d. h. die
Leiter sind durchwegs so wie in normalen zylindrischen Blechpaketen achsparallel angeordnet. Die komsche Form ist in diesem Fall durch nachträgliches Abdrehen bzw. Ausdrehen, der
Blechpakete gewonnen.
Der konische und der
EMI1.1
wesentlich günstigere Streuungsverhaltnisse auf als ein rein konischer Läufer mit achsparalleler Leiterführung, weil der konische Teil nur einen Bruchteil der Läuferlänge ausmacht, der zylindrische Teil des Läufers sich aber bezüglich Streuung vollkommen normal verhält. Dadurch werden vor allem die Betriebseigenschaften des Motors beträchtlich verbessert.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass man die Kurzschlusskäfige beider Läuferteile voneinanderverschieden ausführen kann. Insbesondere kann mit Vorteil die Anordnung so getroffen werden, dass der konische Läuferteil einen Kurzschlusskäfig erhält, dessen Widerstand im Stillstand (auf die Primärseite bezogen) grösser ist als der Widerstand des Kurzschlusskäfigs des zylindrischen Teiles, vorzugsweise das Zwei-oder Mehrfache des letztgenannten Widerstandes beträgt.
Praktisch lässt sich dies in einfacher Weise z. B. so erreichen, dass der Kurzschlusskäfig des ko- nischen Läuferteiles als Hochstab-oder Doppelstabkäfig mit Stromverdrängung ausgebildet ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Zu diesem Zweck kann, wie Fig. 2 und 3 zeigen, der Kurzschlusskäfigs aus trapezförmigen Leiterblechen 9 aufgebaut werden, die in die Nuten des konischen Läuferteiles 4 eingeschoben und mit ringförmigen Endblechen 10 an den Stirnseiten des Paketes verlötet oder verschweisst werden.
Eine Ausführung als Doppelstabläufer kann im Sinne der Erfindung in einfacher Weise dadurch erhalten werden, dass der Kurzschlusskäfig, wie in Fig. 4 und 5 wiedergegeben, aus trapezförmigen Blechen 11 von geringer Leitfähigkeit in Verbindung mit am Nutengrund angeordneten Leitern 12 aus Material guter Leitfähigkeit besteht. Als Kurzschlussring können in diesem Fall zweckmässig ebenfalls Endbleche 10 aus Kupfer od. dgl. dienen.
Die Wirkungsweise des Hoch-oder Doppelstabläufers ist folgende :
Im normalen Betrieb bei voller Drehzahl ist der Widerstand des Kurzschlusskäfigs im konischen Teil klein und von ähnlicher Grösse wie jener des zylindrischen Teils. Beide Läuferteile beteiligen sich an Drehmoment und Leistung gleichmässig entsprechend ihrer relativen Grösse. Im Stillstand ist der Widerstand des Kurzschlusskäfigs im konischen Teil dagegen wesentlich grösser als jener im zylindrischen Teil. Es ist daher auch der Sekundärstrom im konischen Teil gering und bei gegebenem gemeinsamen Primärstrom der Magnetisierungsstrom und damit auch das Luftspaltfeld wesentlich grösser als im zylindrischen Teil.
Dies wirkt sich nach aussen so aus, dass der konische Teil im Stillstand wesentlich mehr Spannung übernimmt als der zylindrische Teil, wogegen die Spannungsaufteilung im Lauf bei voller Drehzahl annähernd gleichmässig ist.
Dadurch wird erreicht, dass trotz der grossen primären Spannungsabfälle im Stillstand 1ID konischen Motorteil noch ein genügend starkes Li. iftspaltfeld vorhanden ist, um die erforderliche Achsialkraft wu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Induktionsmotor, bei dem der Läufer eine Achsialkraft, z. B. zum Lösen einer Bremse ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer aus einem konischen und einem zylindrischen Blechpaketteil besteht, die beide mit Wicklungen versehen in einem gemeinsamen Ständer untergebracht sind.
EMI2.1