Elektrische Maschine, bei welcher die Polflächen des Stators und Rotors Teile ebener Kreisringflächen sind. Die Erfindung bezweckt, eine elektrische Maschine zu schaffen, welche vermöge ihres vereinfachten Aufbaues und einer zweckent sprechenden Formgebung ihrer einzelnen Teile billig und rasch in grosser Stückanzahl herstell- bar ist und sich durch eine bisher nicht. erreichte Betriebssicherheit auszeichnet, indem sie er laubt, allenfalls vorkommende Wicklungs schäden mit grösster Einfachheit und Schnel ligkeit zu beheben.
In der Praxis wird der Ausfall von Elek tromotoren meist durch Defekte elektrischer Art bedingt, während Schäden mechanischer Art bei entsprechendem Aufbau der einzel nen Teile kaum Bedeutung haben. Als Schä den elektrischer Art kommen in der Praxis, besonders bei Maschinen ohne Kollektor, nur Wicklungsschäden in Betracht, und es können diese, wenn von einer aus wirtschaftlichen Gründen nicht tragbaren Überdimensionie- rung der Wicklung abgesehen wird, nicht von vornherein ausgeschlossen werden, weil es immer wieder vorkommt, dass die Maschi nen überlastet oder auf eine sonstige, mit.
einem Wicklungsschaden endende Art über beansprucht werden. In :diesem Falle muss der Motor in einem Spezialbetrieb repariert wer den und wird dadurch seinem Verwendungs zweck für beraume, Zeit entzogen.
Die Erfindung setzt sich nun im besonde- ten zum Ziele, einen Elektromotor zu schaf fen, der es auch dem Ungeübten ermöglicht, eine schadhafte Wicklung mit wenigen Hand griffen und ohne Zuhilfenahme irgendwelcher Spezialwerkzeuge, in kürzester Zeit, gegen eine mit geringen Kosten anschaffbare, in Re serve gehaltene Ersatzwicklung auszutau schen. Auf diese Art werden die höchst. unerwünschten Betriebsstillstände auf einen Bruchteil ihrer bisherigen Dauer verkürzt.
Es hat sich gezeigt, dass dieses Ziel am günstigsten erreicht werden kann, wenn man von der bekannten Bauweise elektrischer Ma schinen ausgeht, bei welcher die Polflächen Teile ebener Kreisringflächen sind, welche senkrecht zur Maschinenachse liegen, indem es dann möglich ist, die Wicklungen. in axial offene Nuten im fertigen Zustand einzuschie ben; um auch die Zerlegung der Maschine rasch und einfach durchführen zu können, wird der Motor auf einer Achse gelagert, welche einseitig fest im Stator sitzt und zu sammen mit dem Rotor aus dem Stator heraus genommen werden kann.
Die bekannten Maschinen mit scheibenför migem Rotor und in einer zur Maschinenachse senkrecht liegenden Ebene befindlichen Pol flächen erfüllen die Forderung nach leichtem. auch durch den Nichtfachmann durchführ barem Wicklungsaustausch nicht, sei es weil die Nuten, in denen die Wicklungen liegen, in axialer Richtung nicht oder nicht vollkom men offen sind, oder weil das Zerlegen und besonders der folgende Zusammenbau der Ma- schine zufolge Fehlens einer einseng im Sta- tor sitzenden, mit dem Rotor herausnehmbaren Achse zu schwierig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemässen Maschine zeigt die schematische Zeichnung, die einen Motor mit Käfiganker teils in Ansicht und teils geschnitten (F'ig. 1) und im Querschnitt (Fig. 2) veranschaulicht.
Es bezeichnet 1 den Ständer mit den Ständerblechpaketen 2, 8 die Ständerwick- lang, 4 den Läufer mit den Läuferblechpake- ten 5, 6 die Riemenscheibe, die auf der fest stehenden Achse 8 drehbar ist, wobei die Achse 8 im Ständer sitzt und nach Lösen der Muttern 9 mitsamt dem Rotor nach rechts herausnehmbar ist. 7 ist eine Schutzhaube. Die Kurzschlusswicklung des Rotors, die im vorliegenden Zusammenhang nicht weiter interessiert, ist nicht näher bezeichnet.
Die magnetischen Feldlinien überqueren den Luftspalt und die Nutzähneschichten in axialer Richtung; der Aufbau der aktiven Eisenkörper erfolgt daher am besten aus spi ralig aufgewundenen Blechstreifen. In die offenen Nuten der in axialer Richtung eben begrenzten Pole können die Wicklungen, ins- besonderedie Statorwicklung, als fertige Bau elemente eingelegt und nach Bedarf ausge wechselt werden.
Die Zeichnungen lassen dies nur für die Statorwicklung erkennen; es ver steht sich aber, dass auch die Rotorwicklungen auf diese Weise in axial offene Nuten des Läufers eingelegt werden können, sofern es sich um einen Rotor mit Wicklungen nach Art der angedeuteten Statorwicklung handelt.
Es ist vorteilhaft, durch entsprechende Ausführung der Wellenbefestigung oder Lage rung den Luftspalt einstellbar auszuführen, z. B. durch Verwendung mehrerer Scheiben 9, von denen eine oder mehrere zwecks Spaltver kleinerung zusätzlich eingebaut werden, -was bei der bisherigen Bauart nicht möglich war. Der starke einseitige magnetische Zug wird -durch ein Drucklager aufgefangen.
Es sei be merkt, dass es für elektrische Kleinmotoren mit radial genutetem, scheibenförmigem Läu fer bereits vorgeschlagen wurde, eine Möglich- keit der Drehzahlregelung .dadurch, zu schaf fen, dass der Läufer gegenüber dem festen Motorteil verschieblich angeordnet wird, wo durch, je nach der Breite des Luftspaltes, ver schiedene Drehzahlen erreicht werden sollen. Demgegenüber wird vorliegendenfalls nicht eine Drehzahlregelung, sondern eine Möglich keit zum Ausgleich von Abnutzungen geschaf fen, welche es auch erlauben, den Luftspalt, je nach den besonderen Erfordernissen, so ein zustellen, dass die Maschine mit dem bestmög lichen Wirkungsgrad arbeitet.
Im übrigen wird vorliegendenfalle nicht so sehr die Er zielung eines günstigsten Wirkungsgrades an gestrebt, als vielmehr ein besonderer Aufbau des Motors in mechanischer Richtung mit dem Ziele einer bisher nicht erreichten Betriebs sicherheit bei gleichzeitig einfachster Repara turmöglichkeit vorgeschlagen.
Die neue Bauart eignet sich zwar für Kleinmaschinen weniger, da ein Mindestmass des Innendurchmessers zur Unterbringung der innern Wicklungsköpfe notwendig ist; dafür kann aber die Tiefe der Nuten im Läufer be liebig gross gemacht werden, da eine Unter- schnei:dung wegfällt; auch der Läuferrücken kann beliebig ausgedehnt werden, da er sich nicht in radialer, sondern in axialer Richtung erstreckt. Die Konstruktion des Läufers kann vor teilhaft derart erfolgen, dass sein Gussteil mit der Riemen- oder Seilscheibe oder dem sonsti gen für die Abnahme des erzeugten Dreh momentes bestimmten Trieborgan, z. B. auch eines Kupplungsflansches, aus einem Stück besteht.
Electrical machine in which the pole faces of the stator and rotor are parts of flat circular ring surfaces. The aim of the invention is to create an electrical machine which, owing to its simplified structure and an appropriate shaping of its individual parts, can be produced cheaply and quickly in large numbers and has not yet been produced by one. The operational reliability achieved is characterized by the fact that it allows any winding damage that may occur to be repaired with the greatest simplicity and speed.
In practice, the failure of electric motors is usually caused by electrical defects, while mechanical damage is of little importance if the individual parts are constructed accordingly. In practice, electrical damage is the only possible damage to the windings, especially in machines without a collector, and if the overdimensioning of the winding is not acceptable for economic reasons, it cannot be ruled out from the outset because it it happens again and again that the machines are overloaded or on another with.
a winding damage ending kind of over-stressed. In this case, the motor has to be repaired in a special company and is thus withdrawn from its intended use for a period of time.
The invention now aims in particular to create an electric motor that enables even the inexperienced to handle a damaged winding with a few hands and without the aid of any special tools, in the shortest possible time, in exchange for one that can be purchased at low cost Replacement winding held in reserve. In this way they become supreme. unwanted downtimes are reduced to a fraction of their previous duration.
It has been shown that this goal can be achieved most effectively if one starts from the known construction of electrical Ma machines, in which the pole faces are parts of flat circular ring surfaces which are perpendicular to the machine axis, in which it is then possible to use the windings. ben insert in axially open grooves in the finished state; In order to be able to carry out the dismantling of the machine quickly and easily, the motor is mounted on an axle which is firmly seated on one side in the stator and can be taken out of the stator together with the rotor.
The known machines with scheibenför shaped rotor and pole surfaces located in a plane perpendicular to the machine axis meet the requirement for easy. Windings cannot be exchanged even by non-specialists, either because the slots in which the windings are located are not or not completely open in the axial direction, or because the dismantling and especially the subsequent assembly of the machine is due to the lack of a narrow Stator seated, removable axis with the rotor is too difficult.
An embodiment of the machine according to the invention is shown in the schematic drawing, which illustrates a motor with a cage armature partly in view and partly in section (FIG. 1) and in cross section (FIG. 2).
It denotes 1 the stator with the stator cores 2, 8 the stator winding, 4 the rotor with the stator cores 5, 6 the pulley, which is rotatable on the fixed axis 8, the axis 8 sitting in the stator and after loosening the nuts 9 together with the rotor can be removed to the right. 7 is a protective hood. The short-circuit winding of the rotor, which is of no further interest in the present context, is not described in more detail.
The magnetic field lines cross the air gap and the useful teeth layers in the axial direction; the structure of the active iron body is therefore best made from spiral-wound sheet metal strips. The windings, in particular the stator winding, can be inserted as finished components into the open grooves of the poles just delimited in the axial direction and exchanged as required.
The drawings show this only for the stator winding; It is understood, however, that the rotor windings can also be inserted in this way into axially open slots of the rotor, provided that it is a rotor with windings of the type of the indicated stator winding.
It is advantageous to run the air gap adjustable by appropriate execution of the shaft attachment or storage tion, z. B. by using several discs 9, one or more of which are also installed for the purpose of Spaltver smaller, -what was not possible with the previous design. The strong one-sided magnetic pull is absorbed by a pressure bearing.
It should be noted that for small electric motors with radially grooved, disc-shaped rotor, it has already been proposed to create a possibility of speed control by arranging the rotor so that it can be displaced relative to the fixed motor part the width of the air gap, ver different speeds should be achieved. In contrast, in the present case, not a speed control, but a possibility to compensate for wear created, which also allow the air gap, depending on the special requirements, so that the machine works with the best possible efficiency.
In addition, the present case is not so much aimed at achieving the most favorable efficiency, as rather a special structure of the engine in mechanical direction with the aim of a previously unachieved operational safety while at the same time the simplest repair possibility proposed.
The new design is less suitable for small machines, since a minimum size of the inner diameter is necessary to accommodate the inner winding heads; for this, however, the depth of the grooves in the runner can be made as large as desired, since there is no undercut; The back of the runner can also be expanded as required, since it does not extend in the radial but in the axial direction. The construction of the runner can be done before geous such that its cast part with the belt or pulley or the other conditions for the decrease of the torque generated certain drive member, z. B. also a coupling flange, consists of one piece.