DE1082668B

DE1082668B - Stand plate for small AC motors

Info

Publication number: DE1082668B
Application number: DEL26265A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Vaske; Dr-Ing Josef Ludemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-11-23
Filing date: 1956-11-23
Publication date: 1960-06-02

Description

Ständerblech für kleine Wechselstrommotoren Die Erfindung betrifft ein Ständerblech für kleine Wechselstrommotoren mit ausgeprägten Polen, insbesondere für Einphasenwechselstrommotoren mit Hilfsphase und für Spaltmotoren. Die Erfindung bezweckt, durch besondere Formgebung des Ständerbleches die Leistung dieser Motoren zu steigern.Stator plate for small AC motors The invention relates to a stator for small AC motors with pronounced poles, in particular for single-phase AC motors with auxiliary phase and for gap motors. The invention aims, through the special shape of the stator plate, the performance of these motors to increase.

Die Ständer der Wechselstrommotoren mit ausgeprägten Polen haben als gemeinsames Merkmal häufig die magnetische Brücke von Pol zu Pol, die allgemein als Streusteg bezeichnet wird. Hierfür sind verschiedene Ausführungen bekannt. Die bekanntesten Ausführungen sind das als Blechstreifen zwischen die längs der Polkanten verlaufenden Nuten eingeschobene Streublech und die in die Ständerbohrungen so eingepaßte Zylinderhülse, daß sie an allen Polflächen eng anliegt und damit ebenfalls einen Steg von Pol zu Pol bildet. In beiden Fällen wird meist zur Beschränkung des Streuflusses von Pol zu Pol und dadurch zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Motors das Streublech oder der Streusteg in achsparalleler oder etwas dazu geneigter Richtung mit einem oder mehreren Schlitzen oder mit einer Lochreihe versehen. Das Einsetzen, sowohl der Blechstreifen als auch des Zylinders, bereitet infolge der einzuhaltenden engen Toleranzen Fertigungsschwierigkeiten. Jedes Ausbiegen der ohnehin durch Schlitze oder Löcher geschwächten Streubleche bedeutet eine Luftspaltänd'erung und damit eine ungewollte Änderung der Feldflußverteilung. Sitzen die Blechstreifen oder die Zylinderhülse zuwenig fest, neigen sie außerdem zum Vibrieren.The stator of the AC motors with pronounced poles have as common characteristic often the magnetic bridge from pole to pole, which is general is referred to as a spreading ridge. Various designs are known for this. the The most famous designs are those as sheet metal strips between the length of the pole edges extending grooves inserted the spreading sheet and the so fitted into the stator bores Cylinder sleeve that it fits snugly on all pole faces and thus also one Forms web from pole to pole. In both cases it is mostly used to limit the leakage flux from pole to pole, thereby improving the electrical properties of the motor the spreading plate or the spreading bar in an axially parallel or slightly inclined direction provided with one or more slots or with a row of holes. Insertion, both the sheet metal strip and the cylinder, prepared as a result of the tight tolerances manufacturing difficulties. Each bending of the anyway through slits or holes weakened diffuser sheets means an air gap change and thus an unwanted change in the field flux distribution. Are the sheet metal strips or the If the cylinder sleeve is not tight enough, they also tend to vibrate.

Diese Mängel will man bei einer anderen Ausführung dadurch beschränken, daß man das Ständerblechpaket in Anlehnung an den außen genuteten Ständer aus einem Polstern mit darübergeschobenem Außenjoch aufbaut. Bei dieser streublechlosen Ausführung, bei der die Streubleche als Einzelteile vermieden sind, können jedoch die Streustege als alleinige Verbindung von Pol zu Pol nicht unter einer bestimm- , ten Stärke ausgeführt werden, weil sonst eine Deformierung beim Aufpressen des Jochringes zu erwarten ist. Die dadurch für die elektrische Auslegung zu starken Streustege versuchte man durch Verengung des Luftspaltes unter den Streustegen auszugleichen. Konstruktiv verblieb die nachteilige Paßstelle zwischen Polstern und Jochring. Nachteilig auch, weil der magnetische Übergangswiderstand infolge unvermeidbarer Toleranzen und bedingt durch die Schichtung der Ständerbleche von Motor zu Motor nicht absolut ; gleichzuhalten ist.One wants to limit these deficiencies in another design by that you can make the stator core in the style of the externally grooved stand from a Builds upholstery with the outer yoke pushed over it. With this design without diffuser, in which the spreading sheets are avoided as individual parts, however, the spreading bars can as the sole connection from pole to pole, not under a certain strength be carried out, because otherwise a deformation when pressing the yoke ring to is expected. The stray ridges that were too strong for the electrical design attempted can be compensated by narrowing the air gap under the spreading bars. Constructive the disadvantageous mating point remained between the pad and yoke ring. Also disadvantageous because the magnetic contact resistance as a result of unavoidable tolerances and conditional not absolutely due to the layering of the stator plates from engine to engine; to keep the same is.

Zu dieser Bauart ist auch jene bekanntgewordene Ausführung eines zweipoligen Spaltpolmotors zu zählen, dessen rechteckiges Ständerblech etwa diagonal geteilt ist. Die Spulen sind über Jochschenkel geschoben. Es ergeben sich nicht nur Stoßstellen im Jochteil, sondern auch bei den Streustegen.For this type of construction there is also the well-known version of a two-pole To count shaded pole motor, the rectangular stator plate divided approximately diagonally is. The coils are pushed over the yoke legs. There are not only joints in the yoke part, but also at the spreading bars.

Die Nachteile der vorgenannten Ausführung treten deshalb noch stärker in Erscheinung. Dazu kommt der konstruktive Mehraufwand, um die beiden Ständerpaketteile zusammenzuhalten. Die Ausführung ist praktisch beschränkt auf zweipolige Motoren.The disadvantages of the aforementioned design are therefore even more pronounced in appearance. In addition, there is the additional constructive effort to make the two stand package parts to stick together. The design is practically limited to two-pole motors.

Schließlich ist hinsichtlich der Streustege als dritte prinzipielle Ausführung und als zweite streublechlose das einteilig mit den Streustegen ausgestanzte Ständerblech vorgeschlagen worden, wobei die Streustege zur Einführung der Wicklung durch einen schmalen Schlitz unterbrochen sind. Es ergeben sich von Pol zu Pol erstreckende, sich nahezu berührende Polzungen. Die günstige elektrische Auslegung des Motors verlangt einen kleinen Querschnitt dieser Polzungen und eine so große gegenseitige Annäherung, daß nur ein sehr enger Schlitz verbleibt. Während bei dieser Ausführung gegenüber der vorerwähnten die fertigungstechnischen Paßschwierigkeiten vermieden sind, ergeben sich solche für die Bewicklung des Ständers, da nun die Spulen nicht mehr fertig gewickelt auf die Pole geschoben werden können, sondern in den Ständer eingeträufelt werden müssen.Finally, there is a third principle with regard to the spreading ridges Execution and as the second one without spreading sheet metal, the one punched out in one piece with the spreading bars Stator plate has been proposed, with the struts to introduce the winding are interrupted by a narrow slot. It results from pole to pole extending, Pole tongues almost touching each other. The favorable electrical design of the engine requires a small cross-section of these pole tongues and such a large mutual one Approximation that only a very narrow slot remains. While doing this compared to the aforementioned, the manufacturing-related passport difficulties avoided are, there are those for the winding of the stator, since now the coils are not more ready-wound can be pushed onto the pole, but into the stand need to be instilled.

Nach der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, bei Blechen der letzteren Art die Verbreiterung des Schlitzes zwischen den Polzungen dadurch zu ermöglichen, daß die Enden der Polzungen, die Polspitzen, so verbreitert werden, daß beim Ständerpaket der Querschnitt an den Enden der Polzungen größer wird als der Querschnitt der Polzungen an einer zur Polmitte dahinterliegenden Zone.According to the invention, it is therefore proposed that the latter be used for sheet metal Way of enabling the widening of the slot between the pole tongues by that the ends of the pole tongues, the pole tips, are widened so that the stator package the cross-section at the ends of the pole tongues becomes larger than the cross-section of the pole tongues at a zone behind it towards the center of the pole.

Damit ist zur gewünschten konstruktiven Ausführung des einteiligen Ständerbleches, des streublechlosen Ständerpaketes mit breitem Schlitz zur Einführung der Wicklungen ein weiteres Dimensionierungselement aufgezeigt, das erlaubt, eine günstige Primärstreuung bei oberwellenarmer Feldverteilung zu erzielen. Die bei nicht einteiligem Ständerblech, entweder durch den Einsatz der Streubleche oder durch das auf den Polstern aufgepreßte Joch oder durch diagonale Teilung des Ständerpaketes auftretenden Schwankungen in den magnetischen Verhältnissen sind gleichfalls vermieden. Der hinter den Enden der Polzungen verengte Querschnitt stellt einen magnetischen Engpaß dar, der zur Erzielung einer oberwellenarmen Feldverteilung in die günstigste Lage außerhalb der magnetisch neutralen Zone gelegt und vorteilhaft dimensioniert werden kann. Die Motoren streuen nicht mehr in ihrem Verhalten; die Verluste sind auf ein Minimum beschränkt. Diese erfinderische Maßnahme kann in besonderen Fällen mit Vorteil mit einem an sich bekannten ungleichmäßigen Luftspalt zwischen Läufer und Ständer kombiniert werden, indem der Luftspalt zur Polspitze des Hauptpoles hin enger gemacht wird. Es lassen sich so die Feldoberwellen und damit die Oberwellensattelmomente in der Hochlaufkurve weiter verkleinern.This is the desired structural design of the one-piece Stator plate, the stator package without scatter plate with a wide slot for introduction the windings showed another dimensioning element that allows a to achieve favorable primary scattering with low-harmonic field distribution. The at non-one-piece stand plate, either through the use of the diffuser or by means of the yoke pressed onto the upholstery or by diagonal division of the stator assembly occurring fluctuations in the magnetic conditions are also avoided. The cross-section narrowed behind the ends of the pole tongues represents a magnetic one Bottleneck is the one to achieve a low-harmonic field distribution in the most favorable Position placed outside the magnetically neutral zone and advantageously dimensioned can be. The engines no longer scatter in their behavior; the losses are kept to a minimum. This inventive measure can be used in special cases advantageously with a known non-uniform air gap between the rotor and stator are combined by placing the air gap to the pole tip of the main pole is made tighter. In this way, the field harmonics and thus the harmonic saddle moments further decrease in the run-up curve.

Im allgemeinen wird es bei Spaltpolmotoren ausreichen, das Ende der Polzunge, die Polspitze, am Hauptpol in ihrem Querschnitt zu vergrößern, d. h. zu verbreitern. Nur bei größeren Motoren ist eine Verbreiterung an allen Polspitzen erforderlich.In general, with shaded pole motors, it will be sufficient to use the end of the To enlarge the cross section of the pole tongue, the pole tip, at the main pole, d. H. to widen. Only with larger motors is there a widening at all pole tips necessary.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Ständer für einen Spaltpolmotor mit einem erfindungsgemäßen Ständerblech gezeigt, wobei die Ständerwicklungen und die Kurzschlußringe auf den Spaltpolen eingetragen sind.In the drawing is an embodiment of the stand for one Shaded pole motor shown with a stator plate according to the invention, the stator windings and the short-circuit rings are entered on the shaded poles.

In die Wicklungsnuten des Ständerpaketes 11 sind die Erregerwicklungen 12 eingelegt. Die ausgeprägten Pole teilen sich auf in den Hauptpol 14 und den Spaltpol 15. Über den Spaltpol 15 sind die Kurzschlußwindungen 13 gelegt. Die Hauptpole 14 sind, von der Polmitte aus betrachtet, zunächst zu einer , verhältnismäßig schmalen Zone 16 eingeschnürt, die sich an den Polenden oder Spitzen 17 wieder erweitert, so daß hier der Durchflußquerschnitt wieder größer ist als in der verengten Zone 16, Die Spaltpole 15 können, wie die Zeichnung zeigt, in ähnlicher Weise gestaltet sein. Insbesondere bei kleineren Motoren genügt jedoch oft die erfindungsgemäße Ausführung der Hauptpole, während die Zunge des Spaltpoles normal ausgeführt wird.The excitation windings are in the winding grooves of the stator core 11 12 inserted. The salient poles are divided into the main pole 14 and the split pole 15. The short-circuit windings 13 are placed over the shaded pole 15. The main poles 14 are, viewed from the center of the pole, initially relatively narrow Zone 16 constricted, which widens again at the pole ends or tips 17, so that here the flow cross-section is again larger than in the narrowed zone 16, The split poles 15 can, as the drawing shows, designed in a similar manner be. In the case of smaller motors in particular, however, the one according to the invention is often sufficient Execution of the main poles while the tongue of the split pole is executed normally.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Stator plate for small AC motors with pronounced poles in one-piece design without metal sheets and with slots in the stand for introducing the winding; characterized in that the ends of the pole tongues at the slot slot, so the pole tips, are so widened that the stator package Cross section at the ends of the pole tongues is larger than the cross section of the pole tongues at a zone behind it towards the center of the pole.

2. Stator plate for shaded pole motors, characterized in that only the main pole tips are designed according to claim 1 are.

3. Stator plate for shaded pole motors, characterized in that both the Main pole tips as well as the shaded pole tips are designed according to claim 1.

4. AC motor with a stator plate according to claim 1, characterized in that the air gap between the rotor and the stator is formed unevenly in a manner known per se. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 212 073, 753 285; Swiss Patent No. 253 574; French Patent No. 813,713; British Patent No. 691620; U.S. Patent No. 2,185,990.