DE1016359B

DE1016359B - Small electric motor

Info

Publication number: DE1016359B
Application number: DES30883A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Siegfried Franck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-10-29
Filing date: 1952-10-29
Publication date: 1957-09-26

Description

Elektrischer Kleinmotor Bei Kleinmotoren für einphasigen Wechselstrom sind die Pole meist zum Teil durch Kurzschlußwicklungen abgeschattet, um ein wenn auch unvollständiges Drehfeld zu erzielen. Man kann natürlich auch wie bei größeren Einphasenmotoren statt der abgeschatteten Pole eine an eine Hilfsphase z. B. über einen Kondensator angeschlossene Hilfswicklung verwenden und dadurch vollkommene, also kreisförmige Drehfelder erzielen. Jedoch macht die Unterbringung der Wicklungen um so größere Schwierigkeiten, je kleiner der Motor ist.Small electric motor For small motors for single-phase alternating current the poles are mostly partly shaded by short-circuit windings to avoid an if also achieve an incomplete rotating field. You can of course also as with larger ones Single-phase motors instead of the shaded poles one to an auxiliary phase z. B. over use a capacitor connected auxiliary winding and thereby perfect, thus achieve circular rotating fields. However, the placement of the windings makes the smaller the motor, the greater the difficulty.

Bei einem bekannten Motor sind die die Spule tragenden Polschäfte verschieden lang. Auf den kurzen Polschäften sitzen Scheibenspulen, auf den langen Röhrenspulen. Die Polflächen schneiden mit den nach innen gerichteten Spulenstirnen ab. Bei dieser Bauform muß der Läuferdurchmesser etwa gleich dem Durchmesser einer Röhrenspule sein, damit sich die Maschine zusammenbauen läßt. Dadurch ergeben sich notwendigerweise ungünstig kleine Polbedeckungsfaktoren, die wieder große höhere Feldharmonische zur Folge haben. Die nachteilige Wirkung höherer Feldharmonischer ist bekannt. So wird z. B. der Anlauf erschwert, die Verluste werden erhöht, usw.In a known motor, the coil-carrying pole shafts are different length. Disc coils sit on the short pole shafts and the long ones Tubular coils. The pole faces intersect with the inwardly directed coil ends away. With this design, the rotor diameter must be approximately equal to the diameter of a Be a tubular coil so that the machine can be assembled. This results in necessarily unfavorably small pole coverage factors, which in turn are large, higher ones Have field harmonics. The adverse effect of higher field harmonics is known. So z. B. the start-up is made more difficult, the losses are increased, etc.

Bei einem bekannten Einphasenkondensatormotor geringer Leistung werden lauter gleiche Wicklungen für die Pole verwendet. Die Polschäfte sind verhältnismäßig kurz, damit die Wicklungen eingebracht werden können. Auch hier ergeben sich kleine Polbedeckungsfaktoren, deren schädliche Wirkung erst wieder durch Streubleche beseitigt werden muß.In a known single-phase capacitor motor, low power all the same windings are used for the poles. The pole shafts are proportionate short so that the windings can be introduced. Here, too, there are small ones Pole coverage factors, the harmful effect of which is only eliminated again by means of diffuser sheets must become.

Bei einem bekannten Magnetgestell für Einphaseninduktionsmotoren ist in einem kreisförmigen Jochteil ein die Läuferbohrung enthaltendes, die Polschuhe und Polschenkel bildendes Kreuz eingesetzt. Die Wicklungen sind hier sämtlich gleich.In a known magnet frame for single-phase induction motors in a circular yoke part one containing the rotor bore, the pole shoes and a cross used to form pole legs. The windings are all the same here.

Bei all diesen bekannten Maschinen können außerdem die lichten Räume zwischen den Polen nicht vollständig für die Unterbringung der Wicklungen ausgenutzt werden, und sobald eine bessere Ausnutzung dieser Räume angestrebt wird, geht dies auf Kosten der Größe der Polbedeckungsfaktoren.In all of these known machines, the bright rooms between the poles not fully used to accommodate the windings and as soon as a better use of these spaces is sought, this is possible at the expense of the size of the pole coverage factors.

Die Erfindung betrifft einen Kleinmotor mit kreuzförmig in einem rechteckigen Ständerjoch angeordneten Polschäften, von denen das eine Paar Scheiben-, das andere Röhrenwicklungen hat. Die oben angegebenen Mängel werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die die Scheibenwicklungen tragenden Polschäfte etwa um die radiale Stärke der Röhrenwicklungen über die Scheibenwicklungsstirne vorspringen und daß die die Röhrenwicklungen tragenden Polschäfte erst nach dem Einbringen der Scheibenwicklungen in das Ständerjoch eingesetzt sind. Auf diese Weise ist es möglich, bei günstigem Polbedeckungsfaktor den lichten Raum zwischen Joch und Polschäften praktisch vollständig mit Wicklungen auszufüllen und auf diese Weise eine besonders gedrängte, aber doch leicht herstellbare Bauform zu erhalten. Man kann dabei, wie dies später das Ausführungsbeispiel zeigt, den Radius der Läuferbohrung etwa mal so groß wie die Stirnbreite eines Polschaftes machen, um einen möglichst großen Polbedeckungsfaktor zu erzielen. Es empfiehlt sich, die Lagerschilde des Motors zwischen den Scheibenwicklungen längs den Röhrenwicklungen anzuordnen, um auch hier den Platz möglichst vollständig auszunutzen.The invention relates to a small motor with pole shafts arranged in a cross shape in a rectangular stator yoke, one pair of which has disk windings and the other has tube windings. The above-mentioned deficiencies are eliminated according to the invention in that the pole shafts carrying the disc windings project over the face of the disc winding by about the radial thickness of the tube windings and that the pole shafts carrying the tube windings are only inserted into the stator yoke after the disc windings have been introduced. In this way it is possible, with a favorable pole coverage factor, to practically completely fill the clear space between the yoke and pole shafts with windings, and in this way to obtain a particularly compact, but nevertheless easy-to-manufacture design. You can, as the embodiment shows later, the radius of the rotor bore for example times as large as the face width of a pole shaft in order to achieve the largest possible pole coverage factor. It is advisable to arrange the end shields of the motor between the disc windings along the tube windings in order to make full use of the space here as well.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Kleinmotor in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt ist. Ein rechteckiger Jochteil 1, der mit dem einen Polpaar 2 zusammenhängt, ist aus Blechschnitten gestapelt, das andere Polpaar 3 ist in den Ständer eingesetzt und durch eine vorzugsweise etwas federnde, in die Läuferbohrung 4 eingeschobene dünnwandige Hülse 5 befestigt. Diese Hülse kann magnetisch leitend oder nichtleitend sein.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a Small engine is shown in two different views. A rectangular yoke part 1, which is related to one pole pair 2, is stacked from sheet metal cuts, the other pair of poles 3 is inserted into the stator and preferably something resilient thin-walled sleeve 5 pushed into the rotor bore 4 is attached. These Sleeve can be magnetically conductive or non-conductive.

Das Polpaar 2 trägt Scheibenwicklungen 6, das Polpaar 3 Röhrenwicklungen 7, die die lichten Räume zwischen den Polschenkeln und dem Ständerjoch ausfüllen. Die Lagerschilde 8 sind zwischen den Scheibenwicklungen 6 längs den Röhrenwicklungen 7 angeordnet und beispielsweise mittels Bohrungen 9 im Ständerjoch und Säulen 10 am Jochteil befestigt. Löcher 11 können zum Befestigen des Motors dienen. Die Läuferwelle 12 läuft in Lagerkörpern 13 und ist auf einer oder beiden Seiten zu einem Ritzel 14 herausgeführt.The pole pair 2 carries disc windings 6, the pole pair 3 tube windings 7, which fill the clear spaces between the pole legs and the stator yoke. The end shields 8 are between the disc windings 6 along the tube windings 7 and for example by means of bores 9 in the stator yoke and pillars 10 attached to the yoke part. Holes 11 can be used to attach the motor. The rotor shaft 12 runs in bearing bodies 13 and is on one or both sides to a pinion 14 led out.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, läßt sich ein solcher Motor sehr gedrängt bauen und auch noch viel kleiner, als in der Zeichnung dargestellt ist. Das eine Wicklungspaar liegt an einer Kunstphase, ist also beispielsweise über Kondensatoren an das Netz angeschlossen.As the drawing shows, such a motor can be seen very well Build crowded and also much smaller than shown in the drawing. One pair of windings is due to an artificial phase, so it is for example connected to the grid via capacitors.

Bei der Montage des Motors sind zunächst die Polschäfte 3 noch nicht eingesetzt. Die Scheibenwicklungen 6 werden von der Mitte aus nach außen über die Schäfte 2 bis zum Anschlag an das Joch geschoben, dann werden die mit den Röhrenwicklungen 7 versehenen, gegebenenfalls unmittelbar bewickelten Schäfte 3 eingesetzt, wie dies etwa bei Zählerspannungsspulen und Spannungstriebmagneten üblich ist. Anschließend wird die Büchse 5 eingeschoben, dann werden der Läufer, die Lagerschilde und Lagerkörper usw. angebracht. Unter Umständen können die Magnetteile statt aus Lamellenpaketen auch aus gepreßten oder gesinterten Pulverkernen bestehen, und um einen Kondensator zu ersparen kann der Motor auch an ein Zweiphasennetz oder in Scottschaltung, bzw. über einen entsprechenden Transformator mit Scottschaltung an ein Drehstromnetz angeschlossen werden.When assembling the motor, the pole shafts 3 are initially not yet used. The disc windings 6 are from the center outwards over the Shafts 2 are pushed against the yoke as far as it will go, then those with the tube windings 7 provided, optionally directly wound shafts 3 used, as this is common, for example, with counter voltage coils and voltage drive magnets. Afterward If the sleeve 5 is inserted, then the rotor, the end shields and the bearing body etc. attached. Under certain circumstances, the magnet parts can be made from lamella packs instead of also consist of pressed or sintered powder cores, and a capacitor to save the motor can also be connected to a two-phase network or in a Scott circuit, resp. via a corresponding transformer with a Scott circuit to a three-phase network be connected.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Small motor with cross-shaped in a rectangular Stand yoke arranged pole shafts, one pair of which is disc, the other Has tube windings, characterized in that those carrying the disc windings Pole shafts about the radial thickness of the tube windings over the disc winding ends protrude and that the pole shafts carrying the tube windings only after Introducing the disc windings are used in the stator yoke.

2. Motor after Claim 1, characterized in that the windings between the clear spaces fill in the pole and the stator yoke completely.

3. Motor according to claim 1 and 2, characterized in that its end shields (8) between the disc windings (6) are arranged along the tube windings (7).

4. Motor according to claim 1 to 3, characterized in that the pole shafts carrying the disc windings (6) (2) with the stator yoke (1) consist of a coherent magnetic body.

5. Motor according to Claims 1 to 4, characterized by one in the area of the rotor bore (4) attached, magnetically conductive retaining piece (sleeve 5) for the inserted Pole shafts (3).

6. Motor according to claim 1 to 5, characterized in that the radius of the rotor bore times as large as the forehead width of a pole shaft. Considered publications: German Patent Specifications No. 654 512, 744 391; Swiss patent specification No. 258 954.