Polumschaltbarer Drehstromasynchronmotor, insbesondere für Hebezeuge Zum Antrieb von Hebezeugen werden Gleich strommotoren und Drehstrommotoren verwendet. Für Ladewinden insbesondere wurden vorerst fast ausschliesslich Gleichstrommotoren verwendet, neuer dings finden jedoch polumschaltbare Drehstrom asynchronmotoren mit Kurzschlussläufer eine stets grössere Anwendung, da sie eine äusserst rasche und: sehr intensive Förderung mit bis etwa 130 Förder- spielen je Stunde ermöglichen.
Es sind verschiedene Ausführungen von pol umschaltbaren Drehstromkurzschlussmotoren für Hebezeuge und insbesondere Ladewinden bekannt. Hierbei sind mit Rücksicht auf das Senken von Lasten zumindest zwei oder drei grössere synchrone Drehzahlen, entsprechend z. B. vier, acht und ge gebenenfalls sechzehn Polen, sowie zum Anlauf und der übersynchronen Bremsung eine kleine synchrone Drehzahl, z.
B. entsprechend 32 Polen, erforderlich. Derartige Motoren werden z B. mit zwei Ständern und zwei Läufern ausgeführt, wobei ein Ständer und Läuferpaar für zwei grosse synchrone Drehzahlen und das zweite für die kleineren Drehzahlen und insbesondere für die kleinste synchrone Drehzahl bemessen ist.
Ein Nachteil der bisher bekannten Ausführungen derartiger Motoren für Hebezeuge und insbesondere Ladewinden besteht darin, dass sie ein verhältnis mässig grosses Schwungmoment aufweisen, wodurch bei der grossen geforderten Schalthäufigkeit im an gestrengten Ladebetrieb die häufige Beschleunigung dieser grossen Schwungmassen grosse Energieverluste im Läufer des Motors verursacht;
was bei der hohen Spielhäufigkeit eine bedeutende zusätzliche Erwär mung des Motors bedingt. Die durch das häufige Anlassen bedingte Verlustarbeit ist im praktischen angestrengten Betrieb häufig grösser als die durch die Belastung selbst bedingte Verlustarbeit, und in- folgedessen müssen derartige Motoren mit Rücksicht auf die grosse zusätzliche Erwärmung beim häufigen Anlassen bedeutend stärker bemessen werden, ob wohl diese beim stufenweisen Anlassen vom pol umschaltbaren Motoren entsprechend kleiner ist.
Die genannte grosse Verlustbarkeit beim häufigen Anlassen kann nur durch Herabsetzen des Schwung momentes verkleinert werden. Diese Forderung be rücksichtigen die angeführten bekannten Konstruk tionen eben dadurch, dass im wesentlichen Doppel motoren verwendet werden.
Das Ziel dieser Erfindung ist, das Schwung- moment derartiger Motoren für Hebezeuge und ins besondere für Ladwinden noch weiter bedeutend herabzusetzen. Dies lässt sich erreichen, wenn erfin dungsgemäss ein polumschaltbarer Drehstromasyn- chronmotor mit einem Ständer mit getrennten Wick lungen für jede synchrone Drehzahl und einem Läu fer, zweckmässig einem Kurzschlussläufer, verwendet wird, wobei jedoch in jeder Nut des Ständers je eine Spulenseite jeder Wicklung liegt.
Die für den Anlauf und die übersynchrone Bremsung Verwendung fin dende, vielpolige Wicklung ist hiebet für eine Polzahl ausgeführt, die das vier- bis zehnfache der Polzahl der Wicklung für die grösste betriebsmässige Drehzahl ist. So kann z. B. eine Arbeitswicklung als vierpolige, die zweite Arbeitswicklung als achtpolige und die dritte vielpolige Anlauf- und Bremswicklung als 32polige Wicklung ausgeführt sein.
Diese vielpolige Wicklung ist allein oder mit einer andern Wicklung in den Ständernuten als äusserste Wicklung unmittel bar neben dem inneren Umfang des Ständers an geordnet. In jedem Falle kann die wirksame In duktivität der vielpoligen Wicklung auf ansonsten bekannte Weise durch vorgeschaltete Kondensatoren in jeder Phase verkleinert werden.
Die einzelnen für sich getrennten und gemeinsam in den einzelnen Ständernuten angeordneten Wick lungen können ansonsten auf jede beliebige zweck entsprechende Weise ausgeführt sein.
Polumschaltbare Drehstromasynchronmotorenfür Hebezeuge nach dieser Erfindung werden im allgemeinen einen Kurzschlussläufer erhalten, doch kann es in Sonderfällen auch zweckmässig erscheinen, sie mit einem Schleifringläufer auszuführen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand bei spielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen in schematischer Darstellung Fig.1 einen Motor im Querschnitt, und die Fig.2 bis 6 ver schiedene Anordnungen der einzelnen Wicklungen in den Ständernuten.
In den einzelnen Ständernuten liegt nach Fig. 2 am äusseren Ende vorerst die vielpolige Wicklung 3, und im Inneren der Nut sind die beiden für eine kleinere Polzahl bemessenen Arbeitswicklungen 4 und 5 untergebracht. Nach Fig. 3 liegt die vielpolige Wicklung 3 am äusseren Ende der Nut parallel mit einer Arbeitswicklung 4, wogegen die weitere Arbeits wicklung 5 am inneren Ende der Nut angeordnet ist.
Nach Fig.4 ist die vielpolige Wicklung 3 in der Mitte zwischen den beiden Arbeitswicklungen 4 und 5 angeordnet. Bei dem Beispiel nach Fig. 5 ist die Anordnung ähnlich, nur ist ausser den Arbeits- wicklungen 4, 5 noch eine dritte Arbeitswicklung 8 vorgesehen. Die vielpolige Bremswicklung 3 kann aber auch an den Untergrund verlegt sein, wie Fig. 6 zeigt.
Pole-changing three-phase asynchronous motor, in particular for hoists. DC motors and three-phase motors are used to drive hoists. DC motors were initially used almost exclusively for loading winches, but pole-changing three-phase asynchronous motors with squirrel-cage rotors are more and more widely used because they enable extremely rapid and: very intensive pumping with up to around 130 pumping cycles per hour.
Various versions of pole-switchable three-phase short-circuit motors for hoists and in particular loading winches are known. Here, with consideration of the lowering of loads, at least two or three larger synchronous speeds, corresponding to z. B. four, eight and ge optionally sixteen poles, as well as for start-up and the over-synchronous braking a small synchronous speed, z.
B. 32 poles required. Such motors are designed, for example, with two stator and two rotors, one stator and rotor pair being dimensioned for two high synchronous speeds and the second for the lower speeds and in particular for the lowest synchronous speed.
A disadvantage of the previously known designs of such motors for hoists and in particular loading winches is that they have a relatively moderately large moment of inertia, whereby the frequent acceleration of these large centrifugal masses causes large energy losses in the rotor of the motor with the high switching frequency required in the strict loading operation;
which, with the high frequency of play, causes a significant additional warming of the motor. The loss of work caused by frequent starting is often greater in practical, strenuous operation than the loss of work caused by the load itself, and as a result, motors of this type have to be dimensioned to be significantly higher in consideration of the large additional heating during frequent starting, even if this occurs in stages Starting of pole-changing motors is correspondingly smaller.
The above-mentioned high loss when starting up frequently can only be reduced by reducing the momentum. The known constructions cited take this requirement into account precisely because double motors are essentially used.
The aim of this invention is to further significantly reduce the moment of inertia of such motors for hoists and especially for loading winches. This can be achieved if, according to the invention, a pole-changing three-phase asynchronous motor with a stator with separate windings for each synchronous speed and a rotor, expediently a squirrel-cage rotor, is used, but with one coil side of each winding in each slot of the stator.
The multi-pole winding used for start-up and oversynchronous braking is designed for a number of poles that is four to ten times the number of poles of the winding for the highest operational speed. So z. B. a working winding as a four-pole, the second working winding as an eight-pole and the third multi-pole starting and braking winding as a 32-pole winding.
This multi-pole winding is arranged alone or with another winding in the stator slots as the outermost winding immediately next to the inner circumference of the stator. In any case, the effective inductance of the multi-pole winding can be reduced in an otherwise known manner by means of upstream capacitors in each phase.
The individual separate and jointly arranged in the individual stator slots Wick windings can otherwise be designed in any appropriate manner.
Pole-changing three-phase asynchronous motors for hoists according to this invention are generally provided with a squirrel-cage rotor, but in special cases it can also appear expedient to implement them with a slip-ring rotor.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments that are illustrated in the drawing. 1 shows a schematic representation of a motor in cross section, and FIGS. 2 to 6 show various arrangements of the individual windings in the stator slots.
According to FIG. 2, the multi-pole winding 3 is initially located in the individual stator slots at the outer end, and the two working windings 4 and 5, which are dimensioned for a smaller number of poles, are housed inside the slot. According to Fig. 3, the multi-pole winding 3 is at the outer end of the groove in parallel with a working winding 4, whereas the other working winding 5 is arranged at the inner end of the groove.
According to FIG. 4, the multi-pole winding 3 is arranged in the middle between the two working windings 4 and 5. In the example according to FIG. 5, the arrangement is similar, only a third working winding 8 is provided in addition to the working windings 4, 5. The multi-pole brake winding 3 can, however, also be laid on the ground, as FIG. 6 shows.