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Die
Erfindung betrifft einen Käfigläufer für eine
Asynchronmaschine dessen Läuferblechpaket mit stirnseitig
angegossenen Kurzschlussringen ausgeführt ist und axial
zumindest in ein erstes und zweites Teilpaket unterteilt ist. Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Käfigläufers.
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Standardasynchronmaschinen
weisen heutzutage häufig einen durch ein Aluminiumdruckgussverfahren
hergestellten Kurzschlussläufer auf. Um einen solchen Läufer
herzustellen, wird zunächst ein Läuferblechpaket,
welches Nuten für Kurzschlussstäbe umfasst, in
eine Druckgussform gegeben. Anschließend wird diese Druckgussform
mit einer Aluminiumschmelze unter Druck gefüllt, so dass
die Nuten des Läuferblechpaketes mit Aluminiumschmelze ausgefüllt
werden. Die Druckgussform bildet die Form von Kurzschlussringen
ab, die bei diesem Vorgang stirnseitig an das Läuferblechpaket
angegossen werden. Auf diese Art und Weise lässt sich sehr schnell
und kostengünstig ein kompletter Kurzschlussläufer
aus Aluminium für eine Drehfeldasynchronmaschine herstellen.
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Neue
Wirkungsgradnormen für Standardasynchronmaschinen, insbesondere
IE2 und IE3, lassen sich mit Aluminiumdruckgussläufern
nur mit einer vergrößerten Aktivteillänge
erfüllen. Dies hat jedoch einen erhöhten Materialeinsatz
zur Folge, wodurch die Herstellungskosten für derartige
Standardasynchronmaschinen erhöht werden.
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Hohe
Wirkungsgrade lassen sich aber auch durch die Verwendung von Kupfer
anstelle von Aluminium als Material für den Kurzschlussläufer
erzielen. So kann ein Käfigläufer für
eine Asynchronmaschine auch mittels eines Kupferdruckgussprozesses hergestellt
werden. Da jedoch Kupfer eine wesentliche höhere Schmelztemperatur
als Aluminium hat, stellt der Kupferdruck gussprozess sehr hohe Anforderungen
an das Druckgusswerkzeug. Aufgrund der hohen Schmelztemperatur von
Kupfer muss das Druckgusswerkzeug meist nach wenigen ”Schuss” ausgewechselt
werden, wodurch die Herstellungskosten enorm erhöht werden.
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Ein
weiterer Nachteil eines Kupferdruckgussläufers gegenüber
einem Aluminiumdruckgussläufer ist seine höhere
Masse, die ein höheres Trägheitsmoment und damit
schlechtere dynamische Eigenschaften des Kupferdruckgussläufers
zur Folge hat.
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Aus
der
DE 43 08 683 A1 ist
ein Käfigläufer bekannt, bei dem vorgefertigte
Kurzschlussstäbe stirnseitig mit Kurzschlussringen verbunden
werden, die durch ein Aluminiumdruckgussverfahren an das Läuferblechpaket
angeformt wurden. Zur Herstellung eines derartigen Läufers
werden zunächst die Kurzschlussstäbe in die Nuten
des Läuferblechpaketes eingeschoben. Anschließend
wird das so bestückte Läuferblechpaket einem Aluminiumdruckgussprozess
ausgesetzt, bei dem ein in den Nuten gegenüber den eingesetzten
Kupferstäben verbleibender Restquerschnitt mit Aluminium
ausgegossen wird und bei dem gleichzeitig die Kurzschlussringe an
den beiden Stirnseiten des Läuferblechpaketes angegossen
werden. Ein derartiger Käfigläufer hat den Vorteil, dass
der Leitwert des Läuferkäfigs und damit der Wirkungsgrad
gegenüber einem herkömmlichen Aluminiumdruckgussläufer
deutlich erhöht ist, seine Herstellung jedoch gegenüber
einem Kupferdruckgussläufer stark vereinfacht ist. Durch
die Tatsache, dass die Kurzschlussringe aus dem sehr viel leichteren Aluminium
hergestellt sind, ist auch die Masse eines solchen häufig
auch als Hybridläufer bezeichneten Käfigläufers
deutlich geringer als die eines reinen Kupferläufers.
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Insbesondere
bei größeren Baulängen treten bei Asynchronmaschinen
starke Schwingungen auf, die zu Geräuschen führen
und die Lager der Asynchronmaschine belasten. Um diese Schwingungen und
Geräusche zu reduzieren sowie die elektrischen Eigenschaften
der Asynchronmaschine zu verbessern, werden die Läu fer
gestaffelt, d. h. aus zwei oder mehreren Teilpaketen aufgebaut,
die versetzt zueinander angeordnet sind.
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Ein
derartiger aus mehreren Teilpaketen bestehender Käfigläufer
ist beispielsweise aus der
DE 40
13 674 C2 bekannt. Das Läuferblechpaket dieses Käfigläufers
ist axial mindestens einmal unterteilt, wobei in der Teilungsebene
ein Kurzschlussring angeordnet ist und die Läufernuten
der einzelnen Teilpakete zueinander versetzt sind. Die beiden Teilpakete
sind aus einem Aluminium-Guss gefertigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus zwei Teilpaketen
gefertigten Käfigläufer anzugeben, der einen hohen
Wirkungsgrad ermöglicht und kostengünstig herzustellen
ist.
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Die
Aufgabe wird durch einen Käfigläufer für eine
Asynchronmaschine gelöst, wobei
- – der
Käfigläufer ein Läuferblechpaket mit
stirnseitig angegossenen Kurzschlussringen aus einem Kurzschlussringmaterial
umfasst,
- – das Läuferblechpaket axial zumindest in
ein erstes und zweites Teilpaket unterteilt ist, und
- – die Teilpakete jeweils Nuten aufweisen, wobei
- – in den Nuten des ersten Teilpakets Kurzschlussstäbe
und in den Nuten des zweiten Teilpakets Kurzschlussstäbe
angeordnet sind und
- – wobei das Material der Kurzschlussstäbe
im Vergleich zum Kurschlussringmaterial einen höheren spezifischen
elektrischen Leitwert aufweist.
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Ferner
wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Käfigläufers
für eine Asynchronmaschine gelöst mit folgenden
Verfahrensschritten:
- – Einführen
von Kurzschlussstäben in Nuten eines ersten Teilpakets
und Einführen von Kurzschlussstäben in Nuten eines
zweiten Teilpakets,
- – Verbinden des ersten Teilpakets mit dem zweiten Teilpaket
zu einem Läuferblechpaket des Käfigläufers
und
- – stirnseitiges Angießen von Kurzschlussringen an
das Läuferblechpaket.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Der
erfindungsgemäße Käfigläufer
besteht aus mindestens zwei Teilpaketen. Jedes dieser Teilpakete
ist mit Nuten ausgeführt. Sowohl die Nuten des ersten Teilpaketes
werden mit Kurzschlussstäben zur Herstellung des Käfigläufers
bestückt als auch die Nuten des zweiten Teilpaketes. Stirnseitig ist
an jedes Teilpaket jeweils ein Kurzschlussring angegossen.
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Das
Material der Kurzschlussstäbe hat einen höheren
spezifischen Leitwert als das der Kurzschlussringe. So kommt in
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als Kurzschlussringmaterial
Aluminium in Frage und für das Material der Kurzschlussstäbe
Kupfer. Hierdurch kann der Leitwert des Käfigläufers
durch das hoch leitfähige Kupfer recht hoch gehalten werden,
während durch das vergleichsweise leichte Aluminium das
Gesamtgewicht des Läufers im Vergleich zu einem Vollkupferläufer deutlich
geringer ist.
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Dadurch,
das die Kupferstäbe von den gegossenen Aluminiumkurzschlussringen
kurzgeschlossen werden, müssen sie nicht mehr, wie aus dem
Stand der Technik bekannt, in einem aufwendigen Arbeitsgang mit
dem Kurzschlussring verlötet werden.
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Die
Aufteilung des Läuferblechpaketes in zumindest ein erstes
und zweites Teilpaket ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Teilpakete um insbesondere
eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Hierdurch
resultiert ein Staffelläufer, dessen Laufeigenschaften
bezüglich Schwingungen, Geräuschen und elektrischen
Eigenschaften gegenüber nicht gestaffelten Läufern
deutlich verbessert sind. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht
es, einen solchen Staffelläufer für Wirkungsgradnormen
IE2 oder effizienter auszulegen, ohne die Herstellungskosten hierfür
signifikant in die Höhe zu treiben.
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Weiterhin
ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, bei
der ein in den mit den Kurzschlussstäben bestückten
Nuten verbleibender Restquerschnitt mit dem Kurzschlussringmaterial
ausgefüllt ist. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft,
den mit dem Kurzschlussringmaterial ausgefüllten Restquerschnitt
im radial nach außen gerichteten Bereich der Nuten anzuordnen.
Den hierdurch liegt innerhalb der Nuten im radial äußeren
Bereich das Material mit dem geringeren spezifischen Leitwert. Dadurch
werden in dem Restquerschnitt Anlaufstabteile gebildet, durch die
der Anlaufstrom der Asynchronmaschine begrenzt wird und der Drehmomentverlauf
optimiert wird.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ragen die Kurzschlussstäbe
mit jeweils einem kurzschlussringseitigem Ende aus dem jeweiligen
Teilpaket heraus in einen der Kurzschlussringe hinein und mit einem
zwischenraumseitigen Ende aus dem jeweiligen Teilpaket heraus in
einen zwischen den Teilpaketen vorhandenen Zwischenraum hinein,
wobei der Zwischenraum mit dem Kurzschlussringmaterial ausgefüllt
ist. Dadurch, dass sich das Kurzschlussringmaterial auch in dem
Zwischenraum zwischen den beiden Teilpaketen befindet und die Kurzschlussstäbe
zwischenraumseitig aus den Teilpaketen herausragen, entsteht eine
elektrische Verbindung zwischen den beiden Teilpaketen.
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Insbesondere
bei einem Käfigläufer, bei dem sich das Kurzschlussringmaterial
auch in den Nuten in dem besagten Restquerschnitt und in dem besagten
Zwischenraum befindet bietet sich in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung ein Herstellungsverfahren an, bei dem die Kurzschlussringe,
der Zwischenraum, und der Restquerschnitt der Nuten mittels eines
Druckgussverfahrens, insbesondere eines Aluminiumdruck gussprozesses,
ausgegossen werden. Mit Hilfe des Druckgussverfahrens ist es möglich,
die Aluminiumschmelze vollständig über die Nuten
der Teilpakete und den Zwischenraum zu verteilen. Anlaufstäbe,
Kurzschlussringe und die Verbindung der beiden Teilpakete im Zwischenraum
werden in einem Verfahrensschritt durch einen ”Schuss” hergestellt.
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In
vorteilhafter Ausführung der Erfindung weisen die Kurzschlussstäbe
an ihren zwischenraumseitigen Enden jeweils einen formschlüssigen Anschlag
zur Begrenzung der axialen Position der Kurzschlussstäbe
innerhalb der Nuten auf. Durch diesen Anschlag wird verhindert,
dass die Kurzschlussstäbe vollständig durch die
Nut hindurch gezogen werden können.
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Bei
einem Druckgussprozess wird zu Abdichtungszwecken eine axiale Kraft
auf das Läuferblechpaket ausgeübt, die dieses
axial verspannt. Um diesen Spannungszustand auch im Betrieb aufrechtzuerhalten,
ist es erforderlich, neben ggf. vorhandenen Anlaufstäben
auch die Kurzschlussstäbe in den axialen Spannverband einzubeziehen.
Hierzu ist eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft,
bei der die Kurzschlussstäbe an ihren kurzschlussringseitigen
Enden jeweils Formschlussmittel, insbesondere in Form von Durchgangslöchern,
zur Erzeugung eines Formschlusses zwischen den Kurzschlussstäben
und den Kurzschlussringen aufweisen. Sind sowohl die Formschlussmittel
an den kurzschlussringseitigen Enden vorhanden als auch die zwischenraumseitigen
formschlüssigen Anschläge, so ist gewährleistet,
dass auch die eingelegten Kurzschlussstäbe einem Auffedern
des Läuferblechpaketes nach dem Druckgussprozess oder während
einer Erwärmung des Rotors der Asynchronmaschine im Betrieb entgegenwirken.
Durch die Formschlüsse an beiden Enden der Kurzschlussstäbe
wird ein Gleichgewicht zwischen der Kraft des Auffederns im Läuferblechpaket
und den Zugkräften in den Stäben eingestellt.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Käfigläufers stehen zwei Seitenwände
jeder Nut in einem ersten Winkel zueinander, wobei die Kurzschlussstäbe
als Winkel bleche mit einem zweiten Winkel ausgeführt sind,
der größer als der erste Winkel ist und bei einem
Einführen der Winkelbleche auf den ersten Winkel durch
Krafteinwirkung elastisch reduzierbar ist, so dass die eingeführten
Winkelbleche durch Kraftschluss in den Nuten am radial innen gerichteten
Nutgrund fixierbar sind.
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Dadurch,
dass der zweite Winkel beim Einführen der Winkelbleche
in die Nuten auf den ersten Winkel reduziert wird, sorgt die daraus
resultierende Federwirkung dafür, dass die Winkelbleche
bereits im Läuferblechpaket am Nutgrund fixiert sind, bevor die
Schmelze mittels des Druckgussverfahrens in den verbleibenden Restbereich
der Nuten eingebracht wird. Anschließend wird das Läuferblechpaket vorzugsweise
durch ein Druckgussverfahren, insbesondere ein Aluminiumdruckgussverfahren,
ausgegossen. Bei diesem Druckgussverfahren werden sowohl die Kurzschlussringe
geformt als auch die verbliebenen Restquerschnitte in den Nuten
ausgegossen. Insbesondere bei Verwendung eines Druckgussverfahrens
wird auf die Winkelbleche ein Druck ausgeübt, der diese
an den radial innen gerichteten Nutgrund herandrückt. Auf
diese Art und Weise wird ein symmetrischer Aufbau gewährleistet.
Denn die Position sämtlicher Winkelbleche ist durch den
Nutgrund vorgegeben.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
mit Kurzschlussstäben bestücktes Läuferblechpaket
umfassend ein erstes und zweites Teilpaket,
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2 das
zweite Teilpaket des Läuferblechpakets aus 1,
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3 eine
weitere Ausführungsform eines Teilpakets des erfindungsgemäßen
Käfigläufers,
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4 eine
Schnittdarstellung eines Läuferblechpakets einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Käfigläufers,
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5 eine
perspektivische Darstellung des Läuferblechpakets gemäß 4,
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6 eine
erste Ausführung einer Nut eines Käfigläufers
gemäß einer Ausführung der Erfindung,
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7 einen
als Winkelblech ausgeführten Kurzschlussstab zum Einführen
in die in 6 dargestellte Nut,
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8 das
in die Nut nach 5 eingelegte Winkelblech gemäß 7,
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9 die
mit dem Winkelblech bestückte Nut nach einem Druckgussprozess,
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10 eine
zweite Ausführung einer Nut eines Käfigläufers
gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung,
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11 die
mit einem als Normflachstab ausgeführten Kurzschlussstab
bestückte Nut aus 10 nach
einem Druckgussprozess und
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12 eine
Asynchronmaschine mit einem Käfigläufer gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt
ein mit Kurzschlussstäben 4 bestücktes
Läuferblechpaket umfassend ein erstes und zweites Teilpaket 2, 3.
Jedes Teilpaket 2, 3 ist mit Nuten ausgeführt,
die zur Aufnahme von als Winkelbleche ausgeführten Kurzschlussstäben 4 ausgebildet sind.
Vor dem Einführen der Winkelbleche muss der von den Seiten
der Winkelbleche gebildete Winkel reduziert werden, damit die Kupferstäbe 4 in
die Nuten eingebracht werden können. Nach einer Entlastung der
Winkelbleche sind diese bereits durch die Spannkraft der Winkelbleche
innerhalb der Nuten fixiert. Die beiden Teilpakete 2, 3 werden
um eine halbe Nutteilung verdreht zueinander angeordnet. Der so
aus dem ersten und zweiten Teilpaket 2, 3 entstehende Läufer
hat aufgrund dieser Staffelung ein besseres Schwingungs- und Geräuschverhalten
als Läufer für Asynchronmaschinen ohne Staffelung.
Auch die elektrischen Eigenschaften eines derartigen gestaffelten
Läufers sind gegenüber ungestaffelten Läufern vorteilhaft.
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Die
auf diese Weise zusammengefügten Teilpakete 2, 3 werden
anschließend in eine Druckgussform gebracht. In dieser
Druckgussform werden die Teilpakete 2, 3 mit einer
Aluminiumschmelze ausgefüllt. Die Aluminiumschmelze bildet
zum Einen stirn seitige Kurzschlussringe und füllt zum Anderen den
in den Nuten verbleibenden Restquerschnitt aus. Innerhalb der Nuten
entstehen so Anlaufstäbe aus Aluminium, die im radial außen
gerichteten Bereich angeordnet sind. Diese Anlaufstäbe
haben im Vergleich zu den hier aus Kupfer gefertigten Winkelblechen
einen niedrigeren spezifischen elektrischen Leitwert. Da die Anlaufströme
bei einer Asynchronmaschine zunächst aufgrund des Skineffekts
vornehmlich im äußeren Bereich des Rotors fließen, werden
durch diese Anordnung die Anlaufströme der Maschine begrenzt.
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Ferner
wird ein Zwischenraum 9, den die beiden Teilpakete 2, 3 an
ihrer Berührungsstelle bilden, mit der Aluminiumschmelze
während des Druckgussprozesses ausgefüllt. So
entsteht ein Zwischenring zwischen den beiden Teilpaketen 2, 3,
der die Stabenden der Kurzschlussstäbe 4 beider
Teilpakete 2, 3 elektrisch und mechanisch miteinander
verbindet.
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Die
Winkelbleche sind an ihren stirnseitigen Enden jeweils mit Formschlussmitteln 11 ausgeführt. Diese
Formschlussmittel 11 sind durch eine Bohrung realisiert.
Wenn nun während des Druckgussvorgangs die Kurzschlussringe
der Asynchronmaschine im stirnseitigen Bereich des Läuferblechpaketes
ausgebildet werden, so werden auch diese Bohrungen mit der Aluminiumschmelze
durchsetzt. Sobald die Aluminiumschmelze ausgehärtet ist,
entsteht der gewünschte Formschluss zwischen den Winkelblechen und
den Kurzschlussringen. Auf diese Weise werden die von thermischen
Zyklen verursachten Spannungen innerhalb des Läufers auch
auf die Kurzschlussstäbe 4 übertragen.
Es wird vermieden, dass die Kurzschlussstäbe 4 stirnseitig
durch die thermischen Lastspiele von den Kurzschlussringen gelöst
werden.
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2 zeigt
das zweite Teilpaket 3 des Läuferblechpakets aus 1.
Zu erkennen ist die zwischenraumseitige Seite des zweiten Teilpakets.
Die in die Nuten eingeschobenen Kurzschlussstäbe 4 besitzen
einen formschlüssigen Anschlag, der die Kurzschlussstäbe 4 bei
der durch den Pfeil gekennzeichne ten Fügerichtung in ihrer
Position innerhalb der Nuten begrenzt. Nach Applikation und Aushärtung der
Schmelze greifen schließlich auch die stirnseitigen Formschlussmittel 11,
so dass die Kurzschlussstäbe 4 axial innerhalb
des zweiten Teilpaketes 3 verspannt sind.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines Teilpaketes 3 des
erfindungsgemäßen Käfigläufers.
Das dargestellte Teilpaket 3 ist zusätzlich mit
einem Abstandshalter 15 ausgeführt. Ein solcher
Abstandshalter 15 befindet sich an beiden Teilpaketen 2, 3 des
Läuferblechpakets. Nach dem Aneinanderfügen der
beiden Teilpakete 3, 4 definiert der Abstandshalter 15 den
Zwischenraum 9, der nach dem Aluminiumdruckgussverfahren
mit der Schmelze ausgefüllt wird. Durch den Druckguss wird
ein Ring innerhalb des Zwischenraums 9 ausgegossen, der die
Kurzschlussstäbe im Bereich ihrer Anschläge 10 elektrisch
miteinander verbindet.
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung eines Läuferblechpakets einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Käfigläufers.
Wie bereits erläutert, sind stirnseitig Formschlussmittel 11 vorhanden,
die von der Aluminiumschmelze der Kurzschlussringe 1 durchsetzt
werden. Zwischenraumseitig sorgt der bereits erwähnte Anschlag 10 für
die Fixierung der Kurzschlussstäbe 4. Die dargestellten
Doppelpfeile zeigen die Wirkung der Entspannungskräfte
im Läuferblechpaket nach dem Druckgussprozess. Durch die
Bohrung innerhalb der Kurzschlussstäbe 4, wird verhindert,
dass sich die Kurzschlussstäbe 4 stirnseitig von
den Kurzschlussringen 1 durch diese Kräfte ablösen.
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5 zeigt
eine perspektivische Darstellung des Läuferblechpakets
gemäß 4. Es ist zu erkennen, dass
durch den Druckgussprozess an den Kurzschlussringen 1 Flügel 17 zur
Lüftung der Maschine und Wuchtzapfen 16 angegossen
wurden. Eine derartig aufwendige Ausgestaltung der Kurzschlussringe 1 ist
nur beim Aluminiumdruckgussprozess, nicht bei einem Kupferdruckgussprozess
möglich. Grund dafür ist, dass der Aluminiumdruckgussprozess
bei sehr viel niedrigeren Temperaturen stattfindet, die eine derartig
filigrane Ausgestaltung der Kurzschlussringe erlaubt. Beim Kupferdruckgussprozess,
bei dem die Temperatur der Schmelze in der Regel über 1300°C
hat, ließen sich derartige Strukturen nach dem Gießen
kaum zerstörungsfrei von der verwendeten Druckgussform
lösen.
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6 zeigt
eine erste Ausführung einer Nut 6 eines Käfigläufers
gemäß einer Ausführung der Erfindung.
Es ist zu erkennen, dass die Seitenwände der Nut einen
ersten Winkel 12 bilden.
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7 zeigt
einen als Winkelblech ausgeführten Kurzschlussstab 4 zum
Einführen in die in 6 dargestellte
Nut 6. Dieses Winkelblech weist einen zweiten Winkel 13 auf,
der etwas größer als der erste Winkel 12 ist,
den die Seitenwände der Nut 6 bilden.
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8 zeigt
das in die Nut nach 5 eingelegte Winkelblech gemäß 7.
Zum Einführen des Winkelblechs wurde dessen zweiter Winkel 13 reduziert,
so dass dieser kleiner als der erste Winkel 12 ist. Hierzu
wird eine Federkraft auf das Winkelblech ausgeübt. Nach
dem Einlegen in die Nut entspannt sich das Winkelblech wieder und
wird durch die Federkräfte innerhalb der Nut 6 gehaltert.
Hierdurch kann der Fertigungsaufwand reduziert werden, da keine
speziellen Vorkehrungen dafür getroffen werden müssen,
dass das Winkelblech vor einem Druckgussprozess an der hierfür
vorgesehenen Position verbleibt.
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9 zeigt
die mit dem Winkelblech bestückte Nut 6 nach einem
Druckgussprozess. Beispielsweise wurde auch hier eine Aluminiumschmelze
appliziert. Das dargestellte Winkelblech ist aus Kupfer und damit
mit einem höheren spezifischen elektrischen Leitwert als
die Aluminiumschmelze ausgeführt. Durch diese Anordnung
entstehen innerhalb der Nut Anlaufstäbe, die bezüglich
des Anlaufverhaltens die bereits erwähnten Vorteile aufweisen. Außerdem
wird durch die Aluminiumschmelze das Winkelblech fest gegen den
radial nach innen gerichteten Nutgrund 13 gedrückt
und in dieser Position fixiert.
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Alternativ
zu der Winkelform des Kurzschlussstabes 4 ist es auch denkbar,
einen gezogenen Formstab als Kurzschlussstab 4 zu verwenden, der
der dargestellten Nutform angepasst ist. Dieser kann dann als Massivstab,
d. h. ohne den durch den Winkel 13 aufklaffenden Freiraum
ausgeführt werden, so dass die mit Aluminiumschmelze gefüllte
Nutquerschnittsfläche im Vergleich zu der in 9 dargestellten
reduziert wird.
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10 zeigt
eine zweite Ausführung einer Nut 7 eines Käfigläufers
gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung.
Die dargestellte Nut ist zur Aufnahme eines Normflachstabs ausgeführt,
der am radial innen gerichteten Nutgrund 13 anliegt.
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11 zeigt
die mit dem als Normflachstab ausgeführten Kurzschlussstab 4 bestückte
Nut 7 aus 10 nach einem Druckgussprozess.
Auch hier ist der verbliebene Restquerschnitt der Nut 7 mit
Aluminiumschmelze ausgefüllt und drückt den Normflachstab 5 gegen
den radial innen gerichteten Nutgrund 13.
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12 zeigt
eine Asynchronmaschine 14 mit einem Käfigläufer
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Diese Asynchronmaschine 14 ist aufgrund des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens sehr preisgünstig und leicht zu
fertigen und weist aufgrund des als Staffelläufer ausgeführten
Käfigläufers sehr gute Eigenschaften bezüglich
Schwingungsdämpfung und Geräuschentwicklung auf. Durch
den hybriden Aufbau des Käfigläufers wird ein hoher
elektrischer Wirkungsgrad erzielt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4308683
A1 [0006]
- - DE 4013674 C2 [0008]