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Magnetischer Nebenschluss zum Gehäusejoch einer Gleichstrommaschine, insbesondere eines Gleichstrom-Bahnmotors
Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Nebenschluss zum Gehäusejoch einer Gleichstrom- maschine, insbesondere eines Gleichstrom-Bahnmotors, welcher Nebenschluss aus isolierten Blechsegmen- ten aufgebaut ist.
Gleichstrom-Bahnmotoren, die mit gleichgerichtem Einphasenstrom gespeist werden, müssen derart konstruiert werden, dass der Magnetfluss der Hilfspole unter dem Einfluss der Wechselkomponente dem
Strome nicht nacheilt. Zu diesem Zweck sind im Gehäuse magnetische Nebenschlüsse aus isolierten
Blechen vorgesehen, in denen keine Wirbelströme entstehen können, durch welche ansonsten der magne- tische Kraftfluss verzögert wird.
Die Haupt- und die Hilfspole müssen genau verteilt werden und aus diesem Grunde verwendet man bei deren Montage Zentrier-Vorrichtungen oder andere Hilfs- bzw. Kontrolleinrichtungen. Wenn diese
Vorrichtungen derart ausgeführt sind, dass das Zentrieren der Pole durch die Radialbewegung von der Ach- se aus in Richtung zur Bohrung des Gehäuses bei allen Polen gleicher Art gleichzeitig erfolgt, so müssen die Spulen der Hilfs- bzw. Hauptpole so ausgeführt werden, dass der Hilfspol durch den Spalt zwischen den Polschuhen der Hauptpole in radialer Richtung von der Mitte des Gehäuses frei hindurchgeht.
Diese Bedingung stellt eine gewisse Begrenzung für die Spulenkonstruktion dar.
Nicht unbedeutend ist weiter der Umstand, dass die Pole bei Bahnmotoren, insbesondere bei Tatzen- lagermotoren, starken Erschütterungen ausgesetzt sind. Bei den bisherigen Konstruktionen sind die Pole gegen Verschiebung, durch die durch Zug der Befestigungsschrauben hervorgerufene Reibung gesichert. Diese Schrauben müssen mit Rücksicht auf die auftretenden Erschütterungen so dimensioniert werden, dass sie einer Kraft bis zum einhundertsechzigfachen Pol- und Spulengewicht standhalten können.
Alle diese Nachteile werden nun bei einem magnetischen Nebenschluss der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass die Segmente des unter den Polen durchlaufenden magnetischen Nebenschlusses Zentriernuten für die Befestigung der Pole aufweisen, deren Breite jener der Hilfspole gleich ist.
Aus der brit. Patentschrift Nr. 470, 660 ist zwar schon ein magnetischer Nebenschluss zum Gehäusejoch einer Gleichstrommaschine bekanntgeworden, der zwischen den Hauptpolen und den Wendepolen angeordnet ist und bei welchem mit unmagnetischem Material gefüllte Luftspalte vorgesehen sind. Dadurch wird bereits eine gewisse Abstützung der Pole in Umfangsrichtung bewirkt. Demgegenüber besitzt die er- findungsgemässe Konstruktion den Vorteil, dass der Nebenschluss eine bestimmte Höhe des Joches einnimmt und somit das Gehäuse in ähnlicher Weise versteift wird, wie mittels eines aus Segmenten auf Führungsleisten zusammengesetzten Statorpakets.
Die radialen Kräfte der Führungsleisten werden bei der erfin- dungsgemässen Konstruktiondurch den Zug der Schrauben ersetzt und die Nuten sichern, zusätzlich zu den Vorteilen der einfachen und exakten Zentrierung, eine stabile mechanische Verbindung des Systems Ge- hläuse-Pole-Nebenschluss. Durch den unter den Polen durchlaufenden magnetischen Nebenschluss wird der Komplex auch ohne Reibungskraft zusammengehalten, wobei er imstande ist, die bei Erschütterungen entstehenden Kräfte aufzufangen, ohne dass es in den Bohrungen des Gehäuses zur Bildung von Schub- kräften kommt.
Aus diesem Grunde ist die erfindungsgemässe Ausbildung besonders für die Befestigung der
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Pole von Tatzenlager-Bahnmotoren geeignet, bei welchen bisher Nebenschlüsse wegen der ungenügend starren Ausbildung nicht verwendet werden konnten.
In der Zeichnung ist ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Da- bei zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gehäuse des Gleichstrom-Bahnmotors, Fig. 2 einen Quer- schnitt zu Fig. 1, Fig. 3 ein Detail des Querschnittes gemäss Fig. 2 und Fig. 4 ebenfalls einen Quer- schnitt.
Das Gehäuse 1 ist aus Stahlguss bzw. aus rundgebogenen Blechen zusammengeschweisst und an der
Innenseite entsprechend bearbeitet. In das Gehäuse 1 werden die Segmente 2 und 3 aus isolierten Blechen eingelegt. Da es bei modernen Bahnmotoren infolge des Einbaues in einen gegebenen Raum auf äusserste
Raumausnützung ankommt, genügt in der Regel nicht eine einzige Segmentform, denn es ist nicht gut möglich, genau gleiche Entfernungen der Spulen-Stirnflächen von der Maschinenachse einzuhalten. In
Fig. 2 ist eine Form der Segmente dargestellt, die in der Achse der Hilfspole geteilt sind ; in Fig. 3 sind
Segmente dargestellt, die in der Achse der Hauptpole geteilt sind. Beide Segmentarten werden beim Zusammenlegen einzelner Schichten abwechselnd eingelegt.
Nach dem Einlegen werden die Segmente mittels des Ringes 4 zusammengezogen und dieser wird unter Pressdruck mit dem Gehäuse 1 verschweisst. Die
Segmente 2 und 3 sind mit Zentriernuten versehen, die einesteils zum Führen der Segmente beim Zusammenlegen dienen, andernteils für das Zentrieren der Hauptpole 5 und der Hilfspole 6 bestimmt sind. Diese Zentriernuten weisen vorteilhafterweise eine rechteckige bzw. eine geometrisch ähnliche Form auf. Die Breite der Zentriernuten ist gleich der Breite des Hilfspoles. Der Hauptpol 5 ist mit einem entsprechenden Ansatz versehen, der in die Zentriernuten in den Segmenten eingreift.
Nach dem Anschweissen des Ringes 4 an das Gehäuse 1 werden in das Gehäuse Löcher für die Befestigungssehrauben der Pole 7 gebohrt. Auf diese Weise werden die Pole genau zentriert. Das Zusammenziehen der Segmente durch den angeschweissten Ring 4 und das radiale Andrücken der Segmente mittels der Befestigungsschrauben der Pole, gewährleistet dann eine kompakte Einheit.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Magnetischer Nebenschluss zum Gehäusejoch einer Gleichstrommaschine, insbesondere eines Gleichstrom-Bahnmotors, welcher Nebenschluss aus isolierten Blechsegmenten aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (2,3) des unter den Polen (5,6) durchlaufenden magnetischen Nebenschlusses Zentriernuten für die Befestigung der Pole (5,6) aufweisen, deren Breite jener der Hilfspole (6) gleich ist.