AT223272B - Nutform für Kurzschlußläufer - Google Patents

Description

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  Nutform für Kurzschlussläufer 
Es ist bekannt, den Kurzschlusskäfig von Drehstromasynchronmotoren durch Giessen (Spritzguss oder
Schleuderguss) aus Aluminium herzustellen. Ein besonderes Problem bei solchen   Aluminium-Kurzschluss-   läufermotoren ist die Gefahr der Sattelbildung im Drehmoment, welche beim Anlaufen ein Hängenbleiben der Maschine bei Unterspannung zufolge hat und des weiteren infolge der damit verbundenen hohen
Stromaufnahme   die Statorwicklung arg gefährdet,   wenn nicht durch einen Schutzschalter eine rechtzeitige Abschaltung bewirkt wird. Diese Sattelbildungen im Drehmoment werden bekanntlich durch synchrone oder asynchrone Oberwellendrehmomente verursacht, deren Bekämpfung eine der wichtigsten Aufgaben beim Bau solcher Aluminium-Kurzschlussläufermotoren ist.

   Durch eine Isolation der Aluminiumkäfigwicklung könnte man die asynchronen Momente sofort beseitigen, aber es gibt derzeit keine einwandfreie, vollständige Isolationsmethode, welche den hohen Drücken und Temperaturen des flüssigen Aluminiums beim Verarbeiten in Pressgussmaschinen widersteht. Die Erfahrung hat gezeigt, dass alle jene Läufer verhältnismässig wenig Sattelbildungen aufweisen, bei denen es gelingt, die Oxydschicht, welche beim Giessen sowohl auf den Schnittkanten des Dynamobleches in der Nut als auch an der Oberfläche der   Aluminiumstäbe   im Nutteil auftritt, vollständig geschlossen zu halten. Alle Nutformen, welche Ecken und Kanten aufweisen, sind daher ungünstig, da an diesen Stellen durch den erhöhten Druck während des Gie- ssens die Oxydschicht örtlich zerstört wird und damit das Isolationsvermögen verloren geht.

   Dies gilt übrigens auch beim Aufbringen von zusätzlichen chemisch oder anders gestalteten Isolationen, weil auch diese an den Kanten und Ecken durchgedrückt werden, was dann parasitäre Ströme zur Folge hat, welche die Satteldrehmomente verursachen. 



   Auf Grund von Versuchen konnte gefunden werden, dass bisher bekannte und gebräuchliche Nutformen, welche zufolge ihrer Ecken stets zur Bildung von Sattelmomenten neigten, sofort verbessert werden können, wenn man die Nutform so verändert, dass Ecken oder scharfe Kanten möglichst vermieden werden. 



   Aus dieser Erkenntnis heraus wird vorgeschlagen, die Nutform für durch Giessen hergestellte Doppel-   stab-oder Mehrfachstab-Käfigläufer mitoxydisolation   oder einer sonstigen, für gegossene Wicklungen geeigneten Isolation, bei der die Teilnuten für den Ober- und den Unterstab durch Schlitze miteinander verbunden sind, in erfindungsgemässer Weise dadurch zu verbessern, dass die Nutkontur nur aus stetig ineinander übergehenden Bögen oder geraden Linien besteht und Kanten und Ecken des Nutumfanges, also auch insbesondere die Konturen des von einer Teilnut zur anderen führenden Schlitzes, mit Krümmungradien grösser als 1,5 mm abgerundet sind. 



   In den Fig.   l   und 2 der Zeichnung ist eine bisher übliche Doppelstabnut (Fig.   l)   der gleichen Nutform, jedoch unter Befolgung des erfindungsgemässen Vorschlages (Fig. 2) gegenübergestellt. Wie Fig. 2 erkennen lässt, sind alle Ecken überhaupt vermieden oder kräftig abgerundet. Die zur Abrundung gewählten Krümmungsradien dürfen natürlich nicht zu klein sein, sondern sollen mit zumindest 1, 5 mm gewählt werden. 



   In Befolgung des erfindungsgemässen Vorschlages braucht nicht befürchtet zu werden, dass die für die Isolation gewünschte Oxydschicht durch scharfe Kanten zerstört wird, womit des weiteren, wie eingangs 

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 schon erwähnt, der Gefahr   der Drehmomentsattelbildung   und damit des Hängenbleibens beim Anlauf vorgebeugt ist. In technologischer Hinsicht ergibt sich auch noch der Vorteil, dass die Herstellung der Werkzeuge zum Stanzen solcher Nuten, deren Schnittkonturen nur mehr aus Kreisbögen und geraden Linien zusammengesetzt sind, billiger kommen und auch weniger dem Verschleiss unterliegen. 



   Es sei erwähnt, dass bei Käfigen mit einfachen Stäben eine Nutform mit kräftigen Abrundungen an sich schon bekannt ist. In Fig. 3 ist sie dargestellt. Diese Nutform hat jedoch elektrische Eigenschaften, welche nur die Ausführung von derartigen Käfigen bis zu Leistungen von   15 - 25   kW gestatten. Bei höheren Leistungen werden die Anlaufströme zu gross und die Anlaufmomente für die heutigen Ansprüche zu klein. 



  Die mit solchen Abrundungen verbundenen Vorteile hinsichtlich der Sattelbildung waren nicht erkannt worden und konnten demnach auch nicht beabsichtigt sein. Sonst hätte man sich diese sicherlich auch bei den verschiedenen Doppel- und Mehrfachstabnutformen nutzbar gemacht.

Claims (1)

1. Wie eingangs schon erwähnt, ist die erfindungsgemässe Nutform nicht nur für Aluminium-Käfige, die gegen das Blechpaket durch eine Oxydschicht isoliert werden, von Vorteil, sondern auch dann, wenn die gegossenen Stäbe eine besondere (d. h. speziell für gegossene Käfigwicklungen geeignete) Isolation haben, da auch eine solche durch Kanten besonders gefährdet ist, PATENTANSPRUCH :

   Nutform für durch Giessen hergestellte Doppelstab-oder Mehrfachstab-Käfigläufer mit Oxydisolation oder einer sonstigen, für gegossene Wicklungen geeigneten Isolation, bei der die Teilnuten für den Oberund den Unterstab durch Schlitze miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkontur nur aus stetig ineinander übergehenden Bögen oder geraden Linien besteht und Kanten und Ecken des Nutumfanges, also auch insbesondere die Konturen des von einer Teilnut zur anderen führenden Schlitzes, mit Krümmungsradien grösser als 1,5 mm abgerundet sind.