CH398767A - End connection on a cage winding of an electrical machine - Google Patents

End connection on a cage winding of an electrical machine

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CH398767A
CH398767A CH1469061A CH1469061A CH398767A CH 398767 A CH398767 A CH 398767A CH 1469061 A CH1469061 A CH 1469061A CH 1469061 A CH1469061 A CH 1469061A CH 398767 A CH398767 A CH 398767A
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CH
Switzerland
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end connection
cage
connection according
bars
electrical machine
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Application number
CH1469061A
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German (de)
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Max Dipl Ing Figel
Heinz Dipl Ing Rosenberg
Original Assignee
Siemens Ag
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
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    • H02K17/18Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having double-cage or multiple-cage rotors
    • HELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  

  Stirnverbindung an einer     Käfigwieldung    einer elektrischen Maschine    Bei     Käfigwicklungen,    die betriebsmässig eine be  deutende Wärmeentwicklung aufweisen, insbesondere  für     Asynchronmaschinen    mit     Schlupfläufer        und/oder     mit     Anfahrbetrieb,    fallweise auch bei     Dämpferkäfi-          gen,    ergeben sich oftmals Schwierigkeiten hinsicht  lich ausreichender     Wärineabfuhr.    Die Käfige an sich  könnten wohl sehr starken Erwärmungen ausgesetzt  werden, es ist jedoch unzulässig,

   dass von ihnen das  sie tragende Blechpaket und von diesem Welle und  Lager über ein gewisses Mass aufgeheizt werden.  Ebenso kann die Wärmeentwicklung eines Käfigs,  beispielsweise in einem Läufer, die Wicklung des  Ständers, insbesondere die Wickelköpfe, durch vom  Läufer     abgeschleuderte        Warmluft        bzw.    abgestrahlte  Wärme zu stark erhitzen.

   Diese Umstände verringern  fallweise die     Ausnutzbarkeit    einer     Maschinen-Type.     Um einen Käfig mit der für     Anfahrbetrieb    ausrei  chenden Wärmekapazität     bzw.    dem für     Schlupfbe-          trieb        erforderlichen-relativ    hohen Widerstand zu ver  sehen, werden bisher vielfach teuere Legierungen  geringer elektrischer Leitfähigkeit vorgesehen, die  zum Teil auch Nachteile hinsichtlich     Verarbeitbarkeit     aufweisen.

   Um diese Mängel zu vermindern, wurde  bereits vorgeschlagen, die Enden der     Käfigstäbe    in  radialer Richtung umzubiegen und zwischen ihnen  und den ebenen Stirnringen     sogenannte    Widerstands  fahnen verschiedenartiger Ausbildung anzuordnen.  Diese Massnahmen verbessern wohl die Wärmeab  fuhr, bedingen jedoch teuere Konstruktionen mit be  deutendem Platzbedarf und beseitigen keineswegs  alle Schwierigkeiten, was das Ziel der vorliegenden  Erfindung ist.  



  Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch eine  Stirnverbindung, bei der ein die Enden der     Käfig-          stäbe    miteinander verbindendes Teil als flachkantiges  wellenförmig gebogenes Band ausgebildet ist. Hierbei    können verschiedene Varianten vorgesehen sein, die  sich einerseits durch die Anordnung der Wellen un  terscheiden,<B>d.</B> h.

   im wesentlichen dadurch, ob die die  Wellen berührenden     Hüllflächen    Zylinder, Kegel  oder Ebenen sind, andererseits durch die Art der An  ordnung relativ zu den     Käfigstäben    und schliesslich  durch zusätzliche     Gestaltungsmassnahmen,    die die       Steifigkeit    der im Prinzip bandförmigen     Stimverbin-          dung    erhöhen.  



  Die Zeichnungen stellen verschiedene Ausfüh  rungsformen der Erfindung dar und zwar zeigen:       Fig.   <B>1</B> und 2 eine Stirnverbindung an einem Käfig  mit runden Stäben;       Fig.   <B>3</B> und 4 zwei Varianten der Erfindung für       Keilstab-Käfige;          Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> die Anwendung bei einem Doppelkä  fig in Kombination mit einem Stirnring bekannter  Ausführung;       Fig.   <B>7, 8</B> und<B>9</B> einen Käfig mit radial abgeboge  nen Stäben, die miteinander verbunden sind;

         Fig.   <B>10, 11</B> und 12 die Anwendung auf einen       Hochstabkäfig;          Fig.   <B>13,</B> 14 und<B>15</B> eine Verbindung von Rundstä  ben;       Fig.   <B>16</B> eine Variante, die vorzugsweise für  Käfige kleiner     Stabteilung    geeignet ist.  



  In den     Fig.   <B>1</B> und 2 stellt<B>1</B> ein     Läuferblechpaket     dar, das mit den     Käfigstäben    2 versehen ist, die durch  die Stirnverbindung<B>3,</B> beispielsweise mittels     Lötung,     verbunden sind. Durch den wellenförmigen Verlauf  der bandartig ausgebildeten Stirnverbindung beträgt  die Länge des Strompfades zwischen benachbarten  Stäben ein Vielfaches von der bei üblichen Stirnrin  gen auftretenden.

   Damit kann einerseits ein Grossteil  des erforderlichen     Käfigwiderstandes    in den Stirnring  verlegt werden, ohne dessen Querschnitt in konstruk-           tiv    untragbarer Weise verringern zu müssen, anderer  seits ergibt sich eine entsprechend grosse Oberfläche  zur Abfuhr der Verlustwärme. Die Wärmeabgabe  wird durch die     Lüfterwirkung,    die mittels der radia  len Erstreckung von     Stirnverbindungsflächen    erzielt  werden kann, noch bedeutend verbessert. Mit Anord  nung der     Belüftungskanäle    4 im Blechpaket<B>1</B> ergibt  sich der durch Pfeile angedeutete Luftweg, und es  kann fallweise auf einen besonderen Lüfter verzichtet  werden.

   Bei der hier gezeigten Ausbildung der Stirn  verbindung werden die     Ständer-Wickelköpfe   <B>5</B> gegen       Beblasung    mit der heissen     Läufer-Abluft    durch die       Stimverbindung   <B>3</B> selbst abgedeckt. Das Teil<B>3</B> kann,  wie auch bei den bekannten Stirnringen vielfach  üblich, zum Zusammendrücken des Blechpaketes<B>1</B>  herangezogen werden, wobei, wie gezeichnet, durch  passende     Ausnehmungen   <B>6</B> an der paketseitigen  Kante von<B>3</B> die Pressung in vorteilhafter Weise auf  die     Nut-Zahn-Zone        beschränkbar    ist.  



  In den zusammengehörigen     Fig.   <B>3</B> (schematischer  Läuferquerschnitt) und 4 (Längsschnitt) sind Varian  ten der Stirnverbindung gezeigt. Das Blechpaket<B>1</B>  enthält die Keilstäbe<B>7,</B> mit deren Basisflächen die  Aussenflächen des wellenförmigen     Stimverbindungs-          teffes   <B>8</B> verlötet sind. Im Gegensatz zu den     Fig.   <B>1</B> und  2, wo die Stirnverbindung<B>3</B> die     Käfigstäbe    um  schlingt, ist hier ausser der radialen Tiefe der     Stim-          verbindung    auch noch die     Stabhöhe    hinsichtlich       Lüftereffekt    und Wärmeabfuhr wirksam.

   Die Luftzu  fuhr kann aus der Umgebung oder wieder durch das  Blechpaket<B>1</B> erfolgen, z. B. durch die Belüftungska  näle<B>9</B> ausserhalb der Stirnverbindung     (Fig.   <B>3</B> linke  Hälfte) oder durch     Belüftungskanäle   <B>10</B>     (Fig.   <B>3</B> rechte  Hälfte und     Fig.    4) innerhalb derselben. In diesem  Fall tritt die Kühlluft, wie durch Pfeile angedeutet,  durch Löcher<B>11</B>     und/oder    12 nach aussen.

   Die die  Wellen berührenden     Hüllflächen    der Stirnverbindung  <B>8</B> sind ebenso wie die der     Stimverbindung   <B>3</B> in den       Fig.   <B>1</B> und 2 Zylinderflächen und die Wellenausbil  dung eine derartige, dass sich     sogenannte        abwickel-          bare    Flächen ergeben. Um die     Steifigkeit    zu erhöhen,  können beispielsweise die     Umbördelung   <B>13</B> des freien  Aussenrandes von<B>8</B>     (Fig.    4)     und/oder    Sicken 14       (Fig.    4 und     Fig.   <B>3</B> rechte Hälfte) vorgesehen sein.

    



  Eine weitere Ausführungsform der Erfindung und  zwar für einen     Doppelstabläufer    zeigen die     Fig.   <B>5</B> und  <B>6.</B> Die inneren Stäbe<B>15</B> sind durch den in üblicher  Weise ausgebildeten Stirnring<B>16</B> zu einer selbständi  gen     Käfigwicklung    verbunden.

   Die Stäbe<B>17</B> des Aus       senkäfigs    sind mit einer Stirnverbindung<B>18</B> verlötet,  die sich vom Teil<B>3</B> in den     Fig.   <B>1</B> und 2 dadurch un  terscheidet, dass ihre Oberfläche nicht nur wellenför  mig, sondern zum Grossteil auch     ballig    verläuft<B>-</B>  siehe Umrisslinie 21 des Teiles<B>18</B> in     Fig.   <B>6 -</B> und  damit einer 2fach gekrümmten, also nicht     abwickel-          baren    Fläche entspricht. Dadurch wird die     Steifigkeit     bedeutend erhöht. Der die Stäbe<B>17</B> umschliessende  Teil von<B>18</B> ist zweckmässig nur einfach (parallel zur  Oberfläche von<B>17)</B> gekrümmt.

   Weiter zeigt     Fig.   <B>6</B> die  Anordnung eines Ringes<B>19,</B> der unter Zwischenle-         gung    einer isolierenden Schicht 20 mit     Vorspannung     über die entsprechend abgesetzten Enden der     Käfig-          stäbe   <B>17</B> geschoben ist und diese Stäbe von der     Flieh-          kraftbeanspruchung    entlastet, ohne elektrische Funk  tionen auszuüben.  



  Eine andere Erfindungsvariante ist schematisch  durch die.     Fig.   <B>7, 8</B> und<B>9</B> dargestellt, wobei     Fig.   <B>7</B>  eine stirnseitige Ansicht,     Fig.   <B>8</B> einen Längsschnitt  und     Fig.   <B>9</B> den längs eines Zylindermantels gelegten,  abgewickelten und radial in Richtung zur Drehachse  betrachteten Schnitt der Stirnverbindung darstellt.  Wie aus     Fig.   <B>8</B> hervorgeht, sind hier die im Blechpa  ket<B>1</B> angeordneten     Käfigstäbe    22 radial, beispiels  weise rechtwinklig, abgebogen und durch das wellen  förmig verlaufende Band<B>23</B> verbunden.

   Die die Wel  len des Bandes<B>23</B> berührenden     Hüllflächen    sind hier  vorzugsweise eben     bzw.    stark konisch, sofern die  Stirnverbindung     abwickelbar    gestaltet ist. Auch hier  kann die     Abwickelbarkeit    durch Sicken, Rippen,       Umbördelungen    oder 2fache Flächenkrümmung ver  mieden und damit die     Steifigkeit    bedeutend gesteigert  werden.

   Im allgemeinen wird dies jedoch bei der vor  liegenden Ausführungsform seltener erforderlich  sein, indem hier die Fliehkraft fast zur Gänze inner  halb der Flächen des Teiles<B>23</B> wirkt und die entspre  chende     Hochkant-Abbiegung    dieses Teiles     vernach-          lässigbar    ist. Die Stirnverbindung<B>23</B> ergibt einen be  sonders guten     Lüfter-Effekt,    da ihr ganzer lichter  Umfangsquerschnitt für den     Luftdurchtritt    zur Ver  fügung steht. Auch die Wärmeabfuhr des Teiles<B>23</B>  gestaltet sich insofern besonders günstig, als seine  gesamte Oberfläche von der Kühlluft bestrichen wird.

    Die Abbiegung der     Käfigstäbe    22 kann unter Um  ständen<B>-</B> zumindest an einer Stirnseite<B>-</B> bei Läu  fern auch radial nach aussen     bzw.    bei Ständern radial  nach innen erfolgen.  



  Eine weitere Variante der Erfindung ist in     Fig.   <B>10</B>  im Querschnitt, in     Fig.   <B>11</B> im Längsschnitt und in       Fig.    12 in der Abwicklung eines in der Umfangsrich  tung gelegten Schnittes gezeigt. Die beispielsweise  rechteckig profilierten Hochstäbe 24 sind an ihren  Stirnflächen mit dem Teil<B>25</B> verbunden. Diese Stirn  flächen sind hier, wie aus     Fig.   <B>11</B> hervorgeht, so ab  geschrägt, dass die beiden die Wellen der Stirnverbin  dung<B>25</B> berührenden     Hüllflächen    koaxiale Kegelflä  chen sind.

   Dadurch erhält einerseits, wie durch einen  Pfeil in     Fig.   <B>11</B> angedeutet, ein Teil der austretenden  Luft eine ausgeprägte axiale Richtungskomponente,  womit eine     Beblasung    von Wicklungsteilen (siehe  Wickelkopf<B>5</B> in     Fig.    2) verringert werden kann. An  dererseits steht analog der in den     Fig.   <B>7, 8</B> und<B>9</B> ge  zeigten Ausführungsform ein reichlicher     Luftdurch-          tritts-Querschnitt    in der     Stimverbindung   <B>25</B> zur Ver  fügung.

   Ausserdem ist nicht nur deren Gesamtober  fläche, sondern auch die beträchtliche Oberfläche der       Käfigstäbe    24 ausserhalb des Paketes<B>1</B> von     Kühlluft     bestrichen und somit hinsichtlich Wärmeabgabe voll  wirksam. Das     Stabprofil    ist hinsichtlich der     Flieh-          kraft-Biegebeanspruchung    sehr günstig. Die Flächen  <B>C</B>      der Stirnverbindung<B>25</B> sind nicht     abwickelbar,    was  eine gute     Steifigkeit    ergibt.  



  Schliesslich ist noch durch die     Fig.   <B>13,</B> 14 und<B>15</B>  eine Erfindungsvariante dargestellt, bei der ein durch  plane     Wellen-Hüllflächen    begrenzter Stirnring<B>27</B> mit  den     Käfigstäben   <B>26</B> unmittelbar bei deren Austritt  aus dem Blechpaket<B>1</B> vernietet     und/oder    verlötet       bzw.    verschweisst ist.

   Diese Ausführungsform ergibt  geringe Ausladung, guten     Kühlluftdurchtritt,        Blech-          paketpressung    durch den Stirnring sowie ausrei  chende     Steifigkeit    desselben, insbesondere, wenn die  ser gemäss der Darstellung mit nicht     abwickelbarer     Oberfläche ausgebildet ist.  



       Fig.   <B>16</B> stellt eine Ausbildungsform dar, die, ins  besondere bei kleiner     Käfigstabteilung,    vorteilhaft  anstelle der durch die     Fig.   <B>13,</B> 14 und<B>15</B> gezeigten  Variante treten kann.     Fig.   <B>16</B> ist eine der     Fig.   <B>15</B> ana  loge Abwicklung eines in Umfangsrichtung<B>-</B> jedoch  über beide Stirnseiten<B>-</B> geführten Schnittes und  zeigt, dass hier die     aufeinanderfolgenden        Käfigstäbe     <B>28</B> und<B>29</B> in axialer Richtung versetzt sind derart,  dass die Stäbe<B>28</B> nur auf der einen und die Stäbe<B>29</B>  nur auf der anderen Stirnseite des Blechpaketes<B>1</B>  hervorragen.

   Es ist leicht zu erkennen, dass die     Stab-          gruppen   <B>28</B> und<B>29</B> auf ein und derselben Stirnseite  zwar in verschiedener Weise an die Stirnverbindun  gen<B>30</B>     bzw.   <B>31</B> angeschlossen sind, durch die gegen  seitige Versetzung der Anschlüsse auf beiden Stirn  seiten ergibt sich aber doch für beide Gruppen  jeweils gleiche Stab- und     Stimverbindungslänge,    also  elektrische Symmetrie. Die Wellenteilung jedes Stirn  ringes beträgt zum Unterschied von allen vorher ge  zeigten Ausführungen das Doppelte der     Stabteilung.     



  Die Herstellung der Stirnverbindungen kann<B>je</B>  nach Ausbildung und Abmessungen in verschiedenar  tiger Weise erfolgen. Es kommt z. B. sowohl Ziehen  als auch Prägen     bzw.    Drücken in Frage, auch die  Herstellung nach einem Gussverfahren ist möglich.  



  Die verbundenen     Käfigstäbe    können zwecks wei  terer Verbesserung der Wärmeabfuhr auch in an sich  bekannter Weise als Hohlprofile, insbesondere Rohre  mit kreisförmigem Querschnitt, durch die     Kühlluft     tritt, ausgebildet sein.  



  Die Erfindung ist auch bei     Dämpferkäfigen    viel  fach mit Vorteil anwendbar, z. B. bei Synchronma  schinen, die mittels eines solchen Käfigs gegen Bela  stung asynchron hochfahren sollen, wodurch dem       Käfigwiderstand    eine untere Grenze gesetzt ist.  



  Eine Zusammenfassung der Vorteile der vorste  hend beschriebenen Erfindung ergibt:  Es ist möglich, einen grossen Teil der Läuferver  luste in die Stirnverbindungen zu verlegen und diese  mit ausreichender Wärmekapazität und Kühlfläche  auszubilden. Dabei kann vielfach auf die Verwen  dung von teueren und technologisch ungünstigen  Widerstandslegierungen verzichtet werden. Die Tat  sache, dass dann der überwiegende Teil der Verluste  an ihrem Entstehungsort abgeführt wird, ist ein ther  misch ebenfalls günstiger Umstand, insbesondere hin  sichtlich der unerwünschten     Aufheizung    des Blechpa-         ketes    durch den Käfig.

   Zwischen Stäben und Stirn  verbindungen ergibt sich ein grosser     übergangsquer-          schnitt.    Die in Umfangsrichtung mehr oder weniger  elastische Ausbildung der erfindungsgemässen Stirn  verbindung vermeidet die Verspannungen zwischen  benachbarten Stäben oder     Stabgruppen,    wie sie z. B.  bei     Dämpfungskäfigen    von ausgeprägten Polen be  kannt sind.

   Andererseits kann die Elastizität der  Stirnverbindung dazu ausgenutzt werden, um sie vor       Verlötung        bzw.        Verschweissung    mit den     Käfigstäben          kraftschlüssig    mit ihnen zu verbinden und dadurch  die Weiterarbeit zu erleichtern. Der     Lüfter-Effekt,     der sich durch die wellenförmige Ausbildung mit teil  weise radial verlaufenden Flächen unschwer erzielen  lässt, ist ein weiterer Vorteil, einerseits hinsichtlich  der Wärmeabfuhr aus den Stirnverbindungen selbst,  andererseits, indem ein besonderer Lüfter für die be  treffende Maschine verkleinert werden oder auch  ganz entfallen kann.

   Die bei einigen Ausbildungsfor  men sich ergebende Abdeckung von Wickelköpfen  gegen     Beblasung    mit     Heissluft    ist ein weiterer Vor  teil, desgleichen die bequeme     Feinjustierbarkeit    des       Stirnverbindungs-Querschnittes    durch Abschleifen  oder Abfeilen, die sich aus dem     langgestreckten     Querschnitt der erfindungsgemässen Stirnverbindung  ergibt.



  Front connection on a cage winding of an electrical machine In cage windings which, during operation, have significant heat generation, especially for asynchronous machines with slip and / or with start-up operation, occasionally also with damper cages, difficulties often arise with regard to sufficient heat dissipation. The cages themselves could be exposed to very high temperatures, but it is not permitted

   that from them the laminated core carrying them and from this shaft and bearing are heated to a certain extent. Likewise, the development of heat in a cage, for example in a rotor, can overheat the winding of the stator, in particular the end windings, due to warm air thrown off by the rotor or heat radiated from it.

   These circumstances reduce the usability of a machine type on a case-by-case basis. To see a cage with sufficient heat capacity for start-up operation or the relatively high resistance required for slip operation, many expensive alloys of low electrical conductivity have been provided, some of which also have disadvantages in terms of processability.

   In order to reduce these shortcomings, it has already been proposed to bend the ends of the cage bars in the radial direction and to arrange so-called resistance flags of various designs between them and the flat end rings. These measures probably improve the heat dissipation, but require expensive constructions with significant space requirements and by no means eliminate all difficulties, which is the aim of the present invention.



  The invention achieves this aim by means of a front connection in which a part connecting the ends of the cage bars to one another is designed as a flat-edged, undulating band. Here, different variants can be provided, which on the one hand differ in the arrangement of the shafts, <B> d. </B> h.

   essentially by whether the enveloping surfaces touching the shafts are cylinders, cones or planes, on the other hand by the type of arrangement relative to the cage bars and finally by additional design measures that increase the rigidity of the essentially band-shaped end connection.



  The drawings illustrate various embodiments of the invention, namely show: FIGS. 1 and 2 show an end connection on a cage with round bars; FIGS. 3 and 4 show two variants of the invention for wedge bar cages; FIGS. 5 and 6 show the application in a double cage in combination with a front ring of known design; 7, 8 and 9 show a cage with radially bent rods which are connected to one another;

         FIGS. 10, 11 and 12 show the application to a high bar cage; FIGS. 13, 14 and 15 show a connection of round bars; Fig. 16 shows a variant which is preferably suitable for cages with a small pitch.



  In FIGS. 1 and 2, <B> 1 </B> represents a laminated rotor core which is provided with cage bars 2, which are secured by the end connection <B> 3, for example by means of Soldering, are connected. Due to the undulating course of the ribbon-like end connection, the length of the current path between adjacent rods is a multiple of that occurring in conventional end rings.

   In this way, on the one hand, a large part of the required cage resistance can be laid in the end ring without having to reduce its cross-section in a structurally unacceptable manner; The heat dissipation is significantly improved by the fan effect, which can be achieved by means of the radial extension of the end connection surfaces. Arranging the ventilation channels 4 in the laminated core <B> 1 </B> results in the air path indicated by arrows, and a special fan can be dispensed with in some cases.

   In the embodiment of the end connection shown here, the stator winding heads <B> 5 </B> are covered by the end connection <B> 3 </B> itself against being blown with the hot rotor exhaust air. The part <B> 3 </B> can, as is often the case with the known end rings, be used to compress the laminated core <B> 1 </B>, whereby, as shown, suitable recesses <B> 6 </ B> on the package-side edge of <B> 3 </B>, the pressing can advantageously be limited to the groove-tooth zone.



  Variants of the end connection are shown in the associated FIGS. 3 (schematic rotor cross section) and 4 (longitudinal section). The laminated core <B> 1 </B> contains the wedge bars <B> 7 </B>, with the base surfaces of which the outer surfaces of the wave-shaped end connection teffes <B> 8 </B> are soldered. In contrast to FIGS. 1 and 2, where the end connection 3 loops around the cage bars, in addition to the radial depth of the end connection there is also the bar height with regard to the fan effect and Effective heat dissipation.

   The Luftzu drove can take place from the environment or again through the laminated core <B> 1 </B>, z. B. through the ventilation channels <B> 9 </B> outside the front connection (Fig. <B> 3 </B> left half) or through ventilation channels <B> 10 </B> (Fig. <B> 3 < / B> right half and Fig. 4) within the same. In this case, as indicated by arrows, the cooling air escapes through holes 11 and / or 12 to the outside.

   The enveloping surfaces of the end connection <B> 8 </B> that touch the waves, like those of the end connection <B> 3 </B> in FIGS. 1 and 2, are cylindrical surfaces and the wave formation is such that so-called developable areas arise. In order to increase the rigidity, the flanging <B> 13 </B> of the free outer edge of <B> 8 </B> (Fig. 4) and / or beads 14 (Fig. 4 and Fig. <B> 3 right half) be provided.

    



  A further embodiment of the invention, namely for a double bar runner, is shown in FIGS. 5 and 6. The inner bars 15 are formed in the usual way End ring <B> 16 </B> connected to form an independent cage winding.

   The bars <B> 17 </B> of the outer cage are soldered to an end connection <B> 18 </B>, which extends from part <B> 3 </B> in FIGS. <B> 1 </ B > and 2 are differentiated by the fact that their surface is not only wavy, but also for the most part spherical <B> - </B> see outline 21 of part <B> 18 </B> in Fig. <B> 6 - </B> and thus corresponds to a 2-fold curved, i.e. non-developable surface. This significantly increases the rigidity. The part of <B> 18 </B> which surrounds the bars <B> 17 </B> is usefully only curved in a single (parallel to the surface of <B> 17) </B>.

   Furthermore, FIG. 6 shows the arrangement of a ring 19, with an interposed insulating layer 20 with prestress over the correspondingly offset ends of the cage bars 17 / B> is pushed and these rods are relieved of the centrifugal forces without exercising electrical functions.



  Another variant of the invention is shown schematically by the. 7, 8 and 9 are shown, with FIG. 7 showing an end view, and FIG. 8 showing a longitudinal section and FIG. 9 shows the section of the end connection laid along a cylinder jacket, developed and viewed radially in the direction of the axis of rotation. As can be seen from FIG. 8, the cage bars 22 arranged in the sheet-metal package <B> 1 </B> are here radially, for example at right angles, bent and through the undulating band <B> 23 < / B> connected.

   The enveloping surfaces contacting the corrugations of the strip are here preferably flat or strongly conical, provided the end connection is designed to be developed. Here, too, the unwindability can be avoided by means of beads, ribs, flanges or double surface curvature, thus significantly increasing the rigidity.

   In general, however, this will be required less often in the present embodiment, since here the centrifugal force acts almost entirely within the surfaces of part 23 and the corresponding edgewise bending of this part is negligible. The front connection <B> 23 </B> produces a particularly good fan effect, since its entire clear circumferential cross-section is available for air to pass through. The heat dissipation of the part <B> 23 </B> is also particularly advantageous in that its entire surface is coated with the cooling air.

    The bending of the cage bars 22 can under circumstances <B> - </B> at least on one end face <B> - </B> also take place radially outward when running or radially inward in the case of uprights.



  Another variant of the invention is shown in FIG. 10 in cross section, in FIG. 11 in longitudinal section and in FIG. 12 in the development of a cut in the circumferential direction. The for example rectangularly profiled high bars 24 are connected to the part <B> 25 </B> at their end faces. Here, as can be seen from FIG. 11, these end faces are beveled so that the two enveloping surfaces touching the shafts of the end connection are coaxial conical surfaces.

   As a result, on the one hand, as indicated by an arrow in FIG. 11, some of the exiting air receives a pronounced axial directional component, which means that winding parts are blown (see winding head <B> 5 </B> in FIG. 2) can be reduced. On the other hand, analogous to the embodiment shown in FIGS. 7, 8 and 9, there is an ample air passage cross-section in the end connection <B> 25 </B> Disposal.

   In addition, not only their overall surface, but also the considerable surface of the cage bars 24 outside the package, is coated with cooling air and is therefore fully effective in terms of heat dissipation. The bar profile is very favorable in terms of centrifugal bending stress. The surfaces <B> C </B> of the end connection <B> 25 </B> cannot be developed, which results in good rigidity.



  Finally, FIGS. 13, 14 and 15 show a variant of the invention in which a front ring 27 bounded by plane shaft enveloping surfaces with the Cage bars <B> 26 </B> are riveted and / or soldered or welded immediately as they exit from the laminated core <B> 1 </B>.

   This embodiment results in a small overhang, good cooling air passage, laminated core pressing by the end ring and sufficient rigidity of the same, in particular if this is designed with a surface that cannot be developed as shown.



       FIG. 16 shows an embodiment which, in particular in the case of a small cage division, is advantageous instead of that shown in FIGS. 13, 14 and 15 Variation can occur. FIG. 16 is a development, analogous to FIG. 15, of a development that is guided in the circumferential direction, but over both end faces Section and shows that here the successive cage bars <B> 28 </B> and <B> 29 </B> are offset in the axial direction such that the bars <B> 28 </B> only on one and the other Rods <B> 29 </B> only protrude from the other end face of the laminated core <B> 1 </B>.

   It is easy to see that the rod groups <B> 28 </B> and <B> 29 </B> on one and the same end face admittedly in different ways to the end connections <B> 30 </B> or . <B> 31 </B> are connected, but the mutual offset of the connections on both end faces results in the same rod and end connection length for both groups, i.e. electrical symmetry. The shaft pitch of each end ring is, in contrast to all the designs shown previously, twice the rod pitch.



  The end connections can be produced in various ways depending on the design and dimensions. It comes z. B. both drawing and embossing or pressing in question, and production by a casting process is possible.



  For the purpose of further improving the heat dissipation, the connected cage bars can also be embodied in a manner known per se as hollow profiles, in particular tubes with a circular cross-section through which cooling air passes.



  The invention is also many times with advantage in damper cages, z. B. at Synchronma machines that should start up asynchronously by means of such a cage against Bela stung, whereby the cage resistance is a lower limit.



  A summary of the advantages of the invention described above results: It is possible to lay a large part of the Läuferver losses in the end connections and to train them with sufficient heat capacity and cooling surface. In many cases, the use of expensive and technologically unfavorable resistance alloys can be dispensed with. The fact that the majority of the losses are then discharged at their place of origin is also a thermally favorable circumstance, especially with regard to the undesired heating of the laminated core by the cage.

   There is a large transition cross-section between the bars and the end connections. The more or less elastic in the circumferential direction of the inventive forehead connection avoids the tension between adjacent rods or groups of rods, such as those. B. in damping cages of pronounced poles be known.

   On the other hand, the elasticity of the end connection can be used to connect it to the cage bars in a force-locking manner before soldering or welding them, thereby facilitating further work. The fan effect, which can easily be achieved through the wave-shaped design with partially radial surfaces, is a further advantage, on the one hand in terms of heat dissipation from the end connections themselves, on the other hand, by making a special fan for the machine in question downsized or else can be omitted entirely.

   The covering of winding heads against blowing with hot air, which results in some training forms, is another advantage, as is the convenient fine adjustment of the end connection cross section by grinding or filing, which results from the elongated cross section of the end connection according to the invention.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Stimverbindung an einer Käfigwicklung einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Enden der Käfigstäbe miteinander verbinden des Teil als flachkantiges, wellenförmig gebogenes Band ausgebildet ist. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wellenförmig-- Verlauf des Bandes in Umlaufsrichtung erstreckt. 2. Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie wellenförmig ist, um Kühl luft zu fördern. <B>3.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Öffnungen zum Durch tritt von Kühlluft versehen ist. 4. <B> PATENT CLAIM </B> End connection on a cage winding of an electrical machine, characterized in that the part connecting the ends of the cage bars to one another is designed as a flat-edged, undulating band. <B> SUBClaims </B> <B> 1. </B> End connection according to patent claim, characterized in that the undulating course of the belt extends in the circumferential direction. 2. End connection according to claim, characterized in that it is wave-shaped to promote cooling air. <B> 3. </B> End connection according to claim, characterized in that it is provided with openings for cooling air to pass through. 4th Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Versteifung mit Rippen versehen ist. <B>5.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Versteifung mit Umbör- delungen versehen ist. <B>6.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Stirnverbindungs- oberfläche zweifach gekrümmt und nicht abwickelbar ausgebildet ist. <B>7.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Giessen hergestellt ist. <B>8.</B> Stirnverbindung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigstäbe als Hohlprofile ausgebildet sind. Front connection according to claim, characterized in that it is provided with ribs for reinforcement. <B> 5. </B> End connection according to claim, characterized in that it is provided with flanges for stiffening. <B> 6. </B> End connection according to claim, characterized in that part of the end connection surface is curved twice and cannot be developed. <B> 7. </B> End connection according to claim, characterized in that it is produced by casting. <B> 8. </B> End connection according to claim, characterized in that the cage bars are designed as hollow profiles.
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