Claims (2)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Läufer für eine Asynchronmaschine mit einem geblechten Läuferkern (1) mit offenen, im wesentlichen axial verlaufenden Wicklungsnuten (3) und einer Käfigwicklung mit axial gerichteten Leiterstäben (4), von denen jeder in einer unisolierten Wicklungsnut (3) auf solche Weise angeordnet ist, dass wenigstens eine der beiden Wände der Wicklungsnut nur teilweise an den auf die Wand gerichteten Flächen des Leiterstabes anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leiterstab (4) einen radial inneren, in der Wicklungsnut festgespannten und im wesentlichen trapezförmigen Querschnittsteil (5) mit zwei radial nach aussen gerichteten, jeweils an einem Zahn anliegenden Schultern (7) und mit radial nach aussen zunehmender Breite sowie einen zwischen den genannten Schultern herausragenden radial äusseren Querschnittsteil (6) hat, dessen maximale Breite weniger als die maximale Breite des radial inneren Leiterteils, und dessen radiale Ausdehnung weniger als die radiale Ausdehnung des genannten radial inneren Leiterteils beträgt, wobei der radial innere Stabteil in der Läufernut festgespannt ist, während der genannte radial äussere Stabteil wenigstens betreffend einen überwiegenden Teil seiner radialen Ausdehnung von wenigstens der einen Nutenwand mittels eines dazwischenliegenden Spaltes (8,9) elektrisch getrennt ist.Rotor for an asynchronous machine with a laminated rotor core (1) with open, essentially axially extending winding slots (3) and a cage winding with axially directed conductor bars (4), each of which is arranged in an uninsulated winding slot (3) in such a way in that at least one of the two walls of the winding groove only partially rests against the surfaces of the conductor bar facing the wall, characterized in that each conductor bar (4) has a radially inner cross-sectional part (5) that is clamped in the winding groove and is essentially trapezoidal, with two radial outwardly directed shoulders (7) each bearing against a tooth and with a radially outwardly increasing width and a radially outer cross-sectional part (6) projecting between said shoulders, the maximum width of which is less than the maximum width of the radially inner conductor part, and whose radial extension is less than the radial extension of said radially inner conductor part, the radially inner rod part being clamped in the rotor groove, while said radially outer rod part is separated at least for a predominant part of its radial extension from at least one groove wall by means of an intermediate gap (8th ,9) is electrically isolated.
2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch trennen der, zwischen dem genannten radial äusseren Stabteil und einer Nutenwand befindlicher Spalt (8,9) mit einem isolierenden Material gefüllt ist.2. Rotor according to Claim 1, characterized in that an electrically isolating gap (8, 9) located between said radially outer rod part and a groove wall is filled with an insulating material.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Läufer für eine Asynchronmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a rotor for an asynchronous machine according to the preamble of claim 1.
Durch eine solche Anordnung entsteht ein elektrisch isolierender Spalt zwischen bestimmten Leiterstabteilen und entsprechenden Nutenteilen. Dieser Spalt verhindert, dass in der Läuferoberfläche hochfrequente Ströme in einem solchen Umfang auftreten, dass die Leistung der Maschine dadurch beeinträchtigt wird. Ein Isolierung der Läuferleiter über die vom Spalt bewirkte hinaus wird dadurch überflüssig.Such an arrangement creates an electrically insulating gap between certain conductor bar portions and corresponding slot portions. This gap prevents high-frequency currents from occurring in the rotor surface to such an extent that the performance of the machine is adversely affected. Insulation of the rotor conductors beyond that caused by the gap is thereby rendered superfluous.
Ein derartiger Läufer ist in der CH-PS 342 638 beschrieben. Die Leiterstäbe des bekannten Läufers sind indessen in der Nut nicht genügend befestigt, um grossen Zentrifugalkräften in Verbindung mit alternierenden radial nach innen wirkenden magnetischen Kräften widerstehen zu können.Such a runner is described in CH-PS 342,638. However, the conductor bars of the known rotor are not fastened sufficiently in the slot to be able to withstand large centrifugal forces in connection with alternating magnetic forces acting radially inwards.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Läufer der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Leiterstäbe auch grossen Zentrifugalkräften widerstehen können.The invention is therefore based on the object of creating a rotor of the type mentioned at the outset, the conductor bars of which can also withstand large centrifugal forces.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The stated object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Die Läuferstäbe der Käfigwicklung sind dabei unter Berücksichtigung eines besonders hohen Anlaufmomentes konstruiert, indem sie einen Stabquerschnitt aufweisen, der einen radial äusseren Teil mit verhältnismässig kleiner Maximalbreite und einen radial inneren Teil mit verhältnismässig grosser Maximalbreite aufweist. Demnach ergibt sich in einem erfindungsgemässen Läufer ein entsprechender Luftspalt sowie eine Ausbildung zur Aufnahme von Zentrifugalkräften, ohne dass dadurch eine nennenswerte Abweichung von der mit Rücksicht auf das Moment optimalen Querschnittsform der Leiterstäbe der Käfigwicklung die Folge ist. Es treten auch keine zusätzlichen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Stanzen der Lamellen auf. Ferner wird in bezug auf die Materialausnutzung eine optimale Zahnform erreicht und elektrische Verbindungen zwischen angrenzenden Läuferzähnen in der Nähe des Luftspaltes werden vermieden.The rotor bars of the squirrel-cage winding are constructed taking into account a particularly high starting torque by having a bar cross-section which has a radially outer part with a relatively small maximum width and a radially inner part with a relatively large maximum width. Accordingly, in a rotor according to the invention, there is a corresponding air gap and a design for absorbing centrifugal forces without resulting in a significant deviation from the optimal cross-sectional shape of the conductor bars of the squirrel-cage winding with regard to the moment. There are also no additional difficulties in connection with the punching of the slats. Furthermore, an optimal tooth shape is achieved in terms of material utilization and electrical connections between adjacent rotor teeth in the vicinity of the air gap are avoided.
Die Erfindung soll nachstehend unter Hinweis auf die beiliegende schematische Zeichnung als Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawing as an exemplary embodiment.
Die einzige Figur zeigt einen partiellen Radialschnitt durch einen Läufer.The only figure shows a partial radial section through a rotor.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Läuferkern, mit 2 sind die Zähne des Läuferkerns, mit 3 ist eine axial verlaufende offene Läufernut und mit 4 ist ein in der Läufernut angeordneter Leiterstab bezeichnet, der aus Kupfer oder Aluminium bestehen kann. Mehrere solcher Leiterstäbe 4 gehören zu einer Käfigwicklung und sind an jedem Läuferende mit einem nicht dargestellten Kurzschlussring verbunden. Der Querschnitt des Leiterstabes weist einen radial inneren Teil 5 auf, der in der Läufernut 4 festgeklemmt ist. Ferner weist der Leiterstab 4 einen mit bedeutend kleinerer Maximalbreite und mit kleinerer radialer Ausdehnung geformten radial äusseren Teil 6 auf. Der Leiterstab 4 weist an der Übergangsstelle vom radial inneren zum radial äusseren Leiterstabteil zwei radial nach aussen gerichtete Schultern 7 auf. Der radial äussere Leiterstabteil 6 ist auf jeder Seite durch einen der ganzen Nut entlang verlaufenden Spalt 8 bzw. 9 von den benachbarten Nutenflächen getrennt.In the drawing, 1 is a rotor core, 2 are the teeth of the rotor core, 3 is an axially extending open rotor slot and 4 is a conductor bar which is arranged in the rotor slot and can be made of copper or aluminum. Several such conductor bars 4 belong to a squirrel cage winding and are connected to a short-circuit ring, not shown, at each end of the rotor. The cross section of the conductor bar has a radially inner part 5 which is clamped in the rotor slot 4 . Furthermore, the conductor bar 4 has a radially outer part 6 formed with a significantly smaller maximum width and with a smaller radial extension. At the point of transition from the radially inner to the radially outer conductor bar part, the conductor bar 4 has two radially outwardly directed shoulders 7 . The radially outer conductor bar part 6 is separated on each side from the adjacent groove surfaces by a gap 8 or 9 running along the entire groove.
Der radial innere Leiterstabteil 5 ist im wesentlichen trapezförmig. Dieser Stabteil 5 ist wirksam an den Schultern 7 festgeklemmt, so dass keine Gefahr besteht, dass sich der Leiterstab 4 in radialer Richtung verschieben und dadurch Anlass zu einer in der Nähe des Luftspaltes gebildeten elektrischen Verbindung zwischen den angrenzenden Rotorzähnen 2 geben kann. Die Maximalbreite des äusseren Leiterstabteils 6 beträgt weniger als 70% der Maximalbreite des inneren Leiterstabteils 5. Die radiale Abmessung des äusseren Leiterstabteils 6 beträgt vorzugsweise weniger als 60% der entsprechenden Abmessung des inneren Leiterstabteils 5.The radially inner conductor bar part 5 is essentially trapezoidal. This bar part 5 is effectively clamped at the shoulders 7 so that there is no risk that the conductor bar 4 can shift in the radial direction and thereby give rise to an electrical connection between the adjacent rotor teeth 2 formed in the vicinity of the air gap. The maximum width of the outer conductor bar part 6 is less than 70% of the maximum width of the inner conductor bar part 5. The radial dimension of the outer conductor bar part 6 is preferably less than 60% of the corresponding dimension of the inner conductor bar part 5.
Die gewünschte Wirkung wird auch dann erzielt, wenn der genannte Luftspalt mit einem isolierenden Material, z.B. Epoxy-harz, ausgefüllt ist.The desired effect is also achieved if said air gap is filled with an insulating material, e.g. epoxy resin.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings