DE1125062B

DE1125062B - Electric induction machine

Info

Publication number: DE1125062B
Application number: DEL35706A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Hagedorn
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-03-23
Filing date: 1960-03-23
Publication date: 1962-03-08
Also published as: GB963707A

Description

Elektrische Induktionsmaschine Gegenstand des Patentes 1039 614 ist eine elektrische Induktionsmaschine, insbesondere Schlupfkupplung, deren Primärteil aus einem oder mehreren miteinander fest verbundenen und mit Gleich- oder Wechselstrom gespeisten Induktoren besteht und deren Sekundärteil erfindungsgemäß innerhalb der wirksamen Induktoroberffäche sowohl lamellierte Eisenteile mit Wicklung als auch massive Eisenteile frei von jeder Wicklung aufweist. Die Schaltung der Induktoren ist dabei so getroffen, daß diese stets gleichzeitig Strom führen.Electric induction machine is the subject of patent 1,039,614 an electrical induction machine, in particular a slip clutch, its primary part from one or more permanently connected and with direct or alternating current fed inductors and the secondary part according to the invention within the effective inductor surface as well as laminated iron parts with windings has solid iron parts free of any winding. The circuit of the inductors is made in such a way that they always carry current at the same time.

Dieser Aufbau des Sekundärteiles einer Induktionsmaschine hat eine besonders günstige Drehmomentcharakteristik insofern zur Folge, als bei großem Schlupf die massiven Teile große Ströme führen und deshalb ein großes Drehmoment erzeugen, während bei kleinem Schlupf die Ströme in der Käfigwicklung der lamellierten Teile überwiegen und entsprechend zur Drehmomentbildung beitragen. Die Resultante wird entsprechend ausgeglichen, und die Induktionsmaschine besitzt über einen weiten Drehzahlbereich ein nahezu konstantes Drehmoment.This structure of the secondary part of an induction machine has a particularly favorable torque characteristics insofar as a result, as in the case of large slip the massive parts carry large currents and therefore generate a large torque, while with small slip the currents in the cage winding of the laminated parts predominate and contribute accordingly to the generation of torque. The resultant becomes balanced accordingly, and the induction machine possesses over a wide Speed range an almost constant torque.

Induktionsmaschinen der geschilderten Bauart gehören zum asynchronen Typ. Die im folgenden beschriebene Erfindung zeigt in Ergänzung dazu die Anwendung des Prinzips der überlagerten Drehmomentbildung auf den synchronen Typ einer Induktionsmaschine.Induction machines of the type described belong to the asynchronous Type. The invention described below shows the application in addition the principle of superimposed torque generation on the synchronous type of an induction machine.

Es ist bereits bekannt, bei Induktionskupplungen im Polkörper Dämpferstäbe anzuordnen und diese unter sich kurzzuschließen. Jedoch ist eine 17bertragung dieser Maßnahme auf Induktionsmaschinen nach Patent 1039 614 auf Grund des besonderen Aufbaues des Polkörpers dieser Maschine nicht ohne weiteres möglich bzw. zweckmäßig und daher auch noch nicht bekanntgeworden.It is already known to have damper rods in the pole body in induction clutches to arrange and to short-circuit them among themselves. However, this is one transmission Measure on induction machines according to patent 1039 614 due to the special structure of the pole body of this machine is not easily possible or appropriate and therefore also not yet known.

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Induktionsmaschine, insbesondere Synchronmaschine, deren Induktor ausgeprägte Pole hat, die mit Gleich-oder Wechselstrom erregt sind (nach Patent 1039 614). Erfindungsgemäß hat jeder Polkörper sowohl lamellierte Eisenteile mit einer Dämpferwicklung als auch massive Eisenteile ohne Dämpferwicklung.The subject of the invention is an electric induction machine, in particular synchronous machines whose inductor has pronounced poles that are connected to or Alternating current are excited (according to patent 1039 614). According to the invention, each pole body has both laminated iron parts with a damper winding and solid iron parts without damper winding.

Die massiven Eisenteile ohne Dämpferwicklung bewirken auch hier entsprechend den eingangs geschilderten Zusammenhängen bei motorischem Betrieb einer erfindungsgemäßen Induktionsmaschine ein hohes Anzugsmoment, während die Dämpferwicklung der lamellierten Eisenteile ein besonders hohes Intrittfallmoment erzeugt. Die schlupfabhängigen Drehmomente überlagern sich also und ergeben einen Drehmomentverlauf, wie ihn sonst etwa Doppelkäfige haben. Entsprechend sind bei generatorischem Parallelbetrieb die Dämpfungseigenschaften einer erfindungsgemäß aufgebauten Induktionsmaschine außerordentlich gut.The massive iron parts without damper winding also have a corresponding effect here the interrelationships described at the outset in the case of motor operation of an inventive Induction machine a high torque while the damper winding of the laminated Iron parts generate a particularly high break-in torque. The slip-dependent Torques are superimposed and result in a torque curve that is otherwise about have double cages. In the case of parallel operation in generator mode, the Damping properties of an induction machine constructed according to the invention are extraordinary Well.

Die erfindungsgemäße Polausbildung hat im übrigen den Vorzug, daß die Empfindlichkeit gegen mechanische überbeanspruchung durch Wärmespannungen erheblich kleiner und die Wärmekapazität größer ist als die einer Anlaufwicklung von Doppelkäfigwicklungen. Ferner ist die Herstellung der Dämpferwicklung, die nur in den lamellierten Teilen liegt, einfacher, da beispielsweise keine Nuten in die Massivteile des Pols eingearbeitet zu werden brauchen.The pole formation according to the invention also has the advantage that the sensitivity to mechanical overstress caused by thermal stresses is considerable smaller and the heat capacity is larger than that of a starting winding of double cage windings. Furthermore, the production of the damper winding, which is only in the laminated parts is easier because, for example, no grooves are incorporated into the solid parts of the pole need to become.

An Hand der Zeichnung seien ein Ausführungsbeipiel und Einzelheiten erfindungsgemäß gestalteter Pole von Induktionsmaschinen erläutert.An example and details are given on the basis of the drawing Explained according to the invention designed poles of induction machines.

Fig.l zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Pols in Kammbauweise, Fig. 2 die Seitenansicht desselben, Fig. 3 die Draufsicht des in Höhe der Dämpferwicklung teilweise geschnittenen Pols, Fig.4 die Einschaltung von Wicklungsabstützungen in die Dämpferwicklung, Fig. 5 das Schaltschema der zickzackartigen Verbindung der Dämpferwicklungen von Pol zu Pol, Fig.6 ein weiteres Schaltschema dazu mit auf beiden Seiten durchgehenden Verbindungen, Fig.7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfingdungsgemäß gestalteten Pols und Fig. 8 die Draufsicht des Pols nach Fig. 7.Fig.l shows the cross section of a pole according to the invention in a comb design, FIG. 2 shows the side view of the same, FIG. 3 shows the top view of the level of the damper winding partially cut pole, Fig. 4 the inclusion of winding supports in the damper winding, Fig. 5 the circuit diagram of the zigzag connection of the Damper windings from pole to pole, Fig. 6 a further circuit diagram for this with both Pages through connections, Fig.7 another embodiment of a According to the invention, and FIG. 8 shows the top view of the pole according to FIG. 7.

Nach Fig. 1 sind zwischen die massiven, aus einem Stück mit dem Rotorkörper 1 bestehenden Massivteile 2 Blechpakete 3 geschichtet. Während die Massivteile 2 frei von jeder Dampferwicklung sind, ist in jedes Blechpaket 3 eine Dampferwicklung eingebettet, die aus Stäben 4 beliebigen Profils und den diese verbindenden Segmenten 5 besteht. Im Zwischenraum zwischen den Polen werden die Segmente 5 durch Zuganker 6 gegen die Fliehkraft unterstützt. Die Verbindung zwischen den Zugankern 6 und den Segmenten 5 wird durch Bolzen 7 hergestellt, die gleichzeitig zur Verbindung von aneinandergrenzenden Segmenten 5 benachbarter Pole dienen, wie im übrigen auch in Fig: 3 gezeigt wird.According to Fig. 1 are between the massive, one piece with the rotor body 1 existing solid parts 2 sheet metal stacks 3 layered. While the solid parts 2 are free of any steam winding, there is a steam winding in each laminated core 3 embedded, which consists of bars 4 of any profile and the segments connecting them 5 exists. In the space between the poles, the segments 5 are secured by tie rods 6 supported against centrifugal force. The connection between the tie rods 6 and the segments 5 is made by bolts 7 that simultaneously connect serve of adjacent segments 5 of adjacent poles, as well as the rest is shown in Figure 3.

Die Blechpakete 3 werden in dem Kammpol in an sich bekannter Weise durch von der Stirnseite her eingeschobene Bolzen 8 gegen die Fliehkraft gehalten. Das Einsetzen der Blechpakete 3 in den Kamm des Pols erfolgt vor dem Aufschieben der Erregerwicklung 9.The laminated cores 3 are in the comb pole in a manner known per se held against the centrifugal force by bolts 8 pushed in from the front side. The inserting of the laminated cores 3 into the crest of the pole takes place before they are pushed on the excitation winding 9.

Wie aus Fig. 2 und insbesondere auch aus Fig. 3 hervorgeht, tragen nur die Blechpakete 3 die aus den Stäben 4 und den Segmenten 5 bestehende Dämpferwicklung, und entsprechend bilden sich die Ströme in den Dampferwicklungen und den Massivteilen 2 getrennt aus.As can be seen from FIG. 2 and in particular also from FIG. 3, wear only the laminated cores 3 the damper winding consisting of the rods 4 and the segments 5, and accordingly the currents are formed in the steam windings and the solid parts 2 separately.

Im Rahmen der Erfindung können, wie bereits erwähnt, die an sich bekannten und üblichen Wicklungsabstützungen 10 nach Fig. 4 in die Dampferstromkreise eingeschaltet werden. Die Segmente 5 werden zu diesem Zweck von beiden Seiten her an eine Wicklungsabstützung 10 herangeführt und an den Stellen 11 mit derselben nach irgendeinem bekannten Verfahren, beispielsweise durch Nietung, verbunden. Damit kann man auf die Zuganker 6 nach Fig. 1 und 3 verzichten.In the context of the invention, as already mentioned, the known and customary winding supports 10 according to FIG. 4 can be switched into the steam circuits. For this purpose, the segments 5 are brought up to a winding support 10 from both sides and connected to the same at the points 11 by any known method, for example by riveting. This means that the tie rods 6 according to FIGS. 1 and 3 can be dispensed with.

In Fig. 5 ist ein Schaltschema der Dämpferwicklüngen nebeneinanderliegender Pole dargestellt, nach dem die Stäbe 4 der Dampferwicklung eines Blechpaketes 3 eines Pols unter sich parallel geschaltet und insgesamt in Reihe mit den für sich wiederum parallel geschalteten Stäben 4 der Dampferwicklung des Nachbarpols geschaltet sind (Zickzackverbindung).In Fig. 5 a circuit diagram of the damper windings is adjacent Pole shown, after which the bars 4 of the steam winding of a laminated core 3 of a pole connected in parallel with each other and overall in series with the for themselves In turn, bars 4 connected in parallel to the vapor winding of the neighboring pole are connected are (zigzag connection).

Nach Fig. 6 sind dagegen sämtliche Stäbe 4 sämtlicher Pole durch die Segmente 5 parallel geschaltet. In Fig. 7 und 8 ist ein in der Herstellung ebenfalls sehr einfacher Pol von gleicher elektrischer Wirkung dargestellt. Danach hat das Massivteil12, das entweder aus einem Teil, beispielsweise aus Guß, hergestellt oder aber aus drei Einzelteilen, deren Trennlinien 13 in Fig. 8 angedeutet wurden, zusammengesetzt sein kann, Aussparungen, in die Bleche 14 eingeschichtet worden sind.According to Fig. 6, however, all rods 4 of all poles are through the Segments 5 connected in parallel. In Figs. 7 and 8, one is also in the process of being manufactured very simple pole shown with the same electrical effect. After that has Massivteil12, which is either made of one part, for example cast, or but composed of three individual parts, the dividing lines 13 of which have been indicated in FIG. 8 can be, recesses in which sheets 14 have been layered.

Die Befestigung der eingeschichteten Bleche 14 an dem Massivteil 12 geschieht durch die Bolzen 15. Die Stäbe 16 der Dampferwicklung sind auf beiden Stirnseiten durch die Segmente 17 miteinander verbunden, und diese Segmente 17 dienen nach einem weiteren Erfindungsgedanken dazu, die Massivteile12 über die Pollücken miteinander zu verbinden. Zu diesem Zweck werden die Segmente 17 durch Schrauben 18 an ausgeprägten, beispielsweise versilberten Kontaktstellen 19 gegen das Massivteil 12 gepreßt. Die Verbindung der Segmente 17 mit denen des Nachbarpols erfolgt an den Stellen 20 mit Hilfe der Schrauben 21. Die Befestigung des gesamten Pols an dem Rotorkörper geschieht mittels einer oder mehrerer Schrauben 22 in an sich bekannter Weise. An Stelle der in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 verwendeten, von einer Stirnseite zur anderen Stirnseite des Pols durchgehenden Stäbe 16 der Dampferwicklung kann man selbstverständlich entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 auch bei dieser zuletzt geschilderten Polausführung jedes Bleckpaket mit einer selbständigen Dampferwicklung ausrüsten. In diesem Fall werden die Bleche 14 vor dem Einlegen in das Massivteil 12 paketiert und in diese Pakete Dampferstäbe entsprechend der Paketdicke eingelegt, die sinngemäß durch Segmente elektrisch miteinander zu einer Dampferwicklung verbunden werden.The fastening of the laminated metal sheets 14 to the solid part 12 happens through the bolts 15. The rods 16 of the steam winding are on both End faces connected to one another by the segments 17, and these segments 17 are used according to a further idea of the invention, the solid parts12 over the pole gaps to connect with each other. For this purpose, the segments 17 are screwed 18 at pronounced, for example silver-plated, contact points 19 against the solid part 12 pressed. The connection of the segments 17 with those of the neighboring pole takes place on the points 20 with the help of the screws 21. The fastening of the entire pole the rotor body is done by means of one or more screws 22 in a manner known per se Way. Instead of the one used in the embodiment of FIGS. 7 and 8, of one end face to the other end face of the pole continuous rods 16 of the steam winding one can of course according to the embodiment of FIG up to 3 also with this last described pole version each sheet metal packet with one Equip independent steam winding. In this case, the sheets 14 are in front the insertion into the solid part 12 and steamer rods in these packages accordingly the package thickness is inserted, which are connected electrically to each other by segments be connected to a steam winding.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electric induction machine, especially synchronous machine, whose inductor has pronounced poles that are excited with direct or alternating current (according to patent 1039 614), characterized in that each pole body is both laminated Iron parts with a steam winding as well as massive iron parts, but these in essentially without steam winding.

2. Electric induction machine according to claim 1, characterized in that steam rods are arranged in each laminated part and are connected to each other by special segments.

3. Electric induction machine according to claim 1 and 2, characterized in that the segments simultaneously the Connection of the steam winding formed in this way to the steam windings in the corresponding represent laminated parts of the neighboring poles.

4. Electric induction machine according to claims 1 to 3, characterized in that the poles are of the so-called comb design are constructed and attached to the pole wheel body.

5. Electric induction machine according to claim 1 to 4, characterized in that the segments for connecting the Vapor windings of neighboring poles in the spaces between the poles easily bent and held against the centrifugal force by bolts and tie rods.

6. Electric Induction machine according to Claims 1 to 4, characterized in that the winding supports, which are already present in a known manner between adjacent poles, electrically are conductively connected to the segments of the individual steam windings.

7. Electric Induction machine according to Claims 1 to 3, characterized in that the solid Part or the massive parts of a pole have recesses into which the laminations of the laminated parts are layered. B. Electric induction machine according to claim 1 to 3 and 7, characterized in that the segments by means of which the Damperwick lungs adjacent poles are connected to each other, at the same time with the solid parts are screwed electrically conductive. Publications considered: German Patent No. 722 170.