AT98110B - Doppelkäfiganker für Induktionsmaschinen. - Google Patents

Description

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    Doppelkäfigamker für   Induktionsmaschinen. 



   Beim Anlassen von Induktionsmotoren ist es wünschenswert, einen Sekundäranker mit verhältnismässig grossem Widerstand zu haben, damit bei mässigem Strome eine hohe Anzugskraft erreicht werden kann. Im normalen Betriebe ist ein grosser Ankerwiderstand unerwünscht, weil dadurch die Schlüpfung vergrössert und der Wirkungsgrad herabgesetzt wird. Ein Schleifringmotor, bei dem während der Anlassperiode ein allmählich sich verringernder Widerstand in den   Läuferstromkreis geschaltet   und zuletzt kurzgeschlossen wird, erfüllt diese Bedingungen, bedingt aber gegenüber dem Kurzschlussmotor die unerwünschte Hinzufügung von Schleifringen und Anlasser.

   Ein normaler Kurzschlussmotor hat annähernd konstanten Läuferwiderstand, der im Kompromisswege so bestimmt wird, dass das Anlassdrehmoment nicht allzu klein und die Schlüpfung bei Normallast nicht allzu gross ist. Variabler Widerstand wurde unter anderem durch Verwendung tertiärer Ströme mit besondners gestalteten Rotornuten und Leitern versucht. 
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   Es kann auch gewisse Vorteile bieten, nur die eine der beiden Wicklungen, z. B. die Eisenwicklung, als geschlossenen   Trillerkäfig auszufuhren,   während die zweite Wicklung aus einzelnen in sich geschlossenen Wieklungselementen, z. B. g in Fig. 5, hergestellt wird, die an einer mechanisch und elektrisch gut geschützten Stelle h geschlossen, z. B. elektrisch geschweisst ist. Man hat dann nur kleine Kupferquerschnitte, wofür die   normal üblichen Stumpfschweissmaschinen ausreichen,   und diese   Schweissstelle   befindet sich innerhalb der Nut, wo sie gut geschützt ist und auch ihre   Wärme   gut an das umgebende Eisen abgeben kann. Im allgemeinen haben   Kurzschlusswicklungen   von der Art der Fig. 5 gegenüber Trillerkäfigen einen Nachteil.

   Der Trillerkäfig bildet eine vollkommene   Kurzschlusswicklung   für jede Polzahl. Eine etwaige unsymetrische Lagerung eines vierpoligen Läufers kann magnetisch als die Überlagerung eines zweipoligen Feldes über dem vierpoligen angesehen werden und es wird beim Trillerkäfig durch Ausgleichsströme das übergelagerte zweipolige Feld stark verringert. Bei einem mit vierpoligen Wicklungselementen versehenen Anker nach Fig. 5 können solche zweipolige Ausgleichsströme nicht fliessen und daher macht sich besonders beim Anlauf, wo der Strom ein Mehrfaches des normalen ist, bei einem solchen Anker viel leichter einseitige Anziehung und Erschütterung geltend als bei einem 
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 Nachteil behoben. 



   Der Eisenkörper des Ankers kann in gewöhnlicher Weise aus Eisenbleche zusammengebaut sein. Es ist aber in gewissen Fällen auch zulässig, einen massiven Eisenkörper zu nehmen, der mit Bohrungen zur Aufnahme des Trillerkäfigs aus unmagnetischem Material versehen ist. Das an der Oberfläche des   Massivankers befindliehe   Eisen spielt dann die Rolle des eisernen Trillerkäfigs. Fig. 6 und Fig. 7 zeigen den massiven Kern   k   mit den Wellenansätzen i i, die Löcher   1   dienen zur Aufnahme der   Kupferstäbe   in m, die durch die Ringe n   n   an den Enden kurzgeschlossen sind.

   Die Ausführung kann auch so getroffen werden, dass der Eisenkörper des Ankers aus Blechen geschichtet ist und mit Nieten p nach Fig. 8 durchsetzt ist, die mit den Endscheiben des Ankers guten Kontakt bilden und so mit diesem zusammen den Eisenkäfig darstellen. In den Nuten, die in Fig. 8 kreisrund und mit dünnem Schlitz gezeichnet sind, befinden sich Stäbe 1 aus unmagnetischem Material. Anstatt der eingesetzten Nieten p kann auch eine   oberflächliche     Verschweissung   der Bleche des Ankerkörpers vorgenommen werden, entweder an der ganzen   Oberfläche   oder nur an Teilen derselben.

   Die Sehweissung braucht nicht ohne Unterbrechung der ganzen Länge nach durch den Ankerkörper zu gehen, sondern der Ankerkörper kann auch aus Gruppen von untereinander oberflächlich   verschweissten   Blechen zusammengestellt werden. 



   Es können beispielsweise je 10 oder mehr Bleche durch elektrische   Punktschweissung   in der Nähe der Oberfläche mit nietenförmigen   Schweissstellen,   ähnlich wie p in Fig. 8, versehen werden ; dabei können zwischen je zwei Nuten der Hauptwieklung auch mehrere solche   Schweissstellen   gesetzt werden. 



   Durch geeignete Wahl des Materials kann man den Widerstand des Eisenkäfigs beim Anlaufen stark beeinflussen. Man kann gewöhnliches Schmiedeeisen, Gusseisen oder Eisen mit Siliziumzusatz verwenden, so dass Ohmscher Widerstand und Permeabilität sich in weiten Grenzen verändern lassen. 



   Der hier beschriebene Doppelkäfiganker hat nicht nur bei motorischer Verwendung der Induktionsmaschine, sondern auch bei ihrer Verwendung als Generator mit übersynchronem Antrieb (Bremse) Vorteile. Verwendet man nämlich einen Rotor mit geringem Widerstand für einen Asynchron-Generator, so wird dieser bei annähernd synchroner Tourenzahl ein Drehmoment geben, das der Schlüpfung fast proportional ist, bei stark erhöhter Tourenzahl aber ein kleines. 
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 Bremswirkung ausüben. 



   Die Verwendung von eisernen und kupfernen Leitern in Läufern von Wechselstrommotoren ist an sich nicht unbekannt. So wurden bei   Drehstroml ufern   eiserne, ausziehbare Stangen vorgeschlagen, die für den Anlauf dienen und nach erfolgtem Anlauf ausgezogen werden sollten. Dies ist eine schwerwiegende mechanische Komplikation, die in der vorliegenden Erfindung vermieden ist. Die Dimensionierung der   Eisen-und Kupferstäbe   findet hier derart statt, dass der Motor im Anlauf und Betrieb unverändert wirkt und den mechanisch einfachsten und sichersten Aufbau, nämlich den des Kurzschlusskäfigs, beibehält. 



   Von anderer Seite wurde für Wechselstrom-Kollektormotoren, die neben der mit dem Kollektor 
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 fluss induktiv beeinflusst werden und soll den durch sie gehenden Kraftfluss reduzieren, u. zw. im Betriebe mehr als beim Anlauf. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Doppelkäfiganker für Induktionsmaschinen mit einer dem Primäranker zunächst liegenden Kurzschlusswicklung aus Eisen und einer Kurzschlusswicklung aus unmagnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass beide Wicklungen sowohl beim Anlauf als auch im Betriebe wirksam sind. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Doppelkäfiganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine der beiden Wicklungen als Trillerkäfig ausgebildet ist, während die andere aus einzelnen kurzgeschlossenen Wicklungelementen oder kurzgeschlossenen Zügen von Windungen hergestellt ist.

   3. Doppelkäfiganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus EMI3.1 4. Doppelkäfiganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus magnetischem Material durch Nietung oder Schweissung des Eisenankerblechkörpers an oder nahe der Oberfläche ersetzt wird. EMI3.2