DE1488262A1

DE1488262A1 - Three-phase electric motors

Info

Publication number: DE1488262A1
Application number: DE19641488262
Authority: DE
Inventors: Grosu Dipl-Ing Stefan
Original assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Current assignee: Ministerul Industriei Constructiilor de Masini
Priority date: 1963-12-18
Filing date: 1964-12-08
Publication date: 1970-07-30
Also published as: GB1028386A

Description

"Elektrische Dreiphasenmotore" Die Erfindung bezieht eioh auf synchrone oder asynchrone dreiphaeige Wechselstrommotore für spezielle Anwendungen und führt vor allem zu einer bedeutenden Vereinfachung ihrer Ausführung, Der Stator der üblichen Drolphanenmotore besteht aus einem zylindriechen ringförmigen magnetischen Kern,in deaaen Auten die vom Dreiphasennetz gespeiste Wicklung eingelegt wird."Three-Phase Electric Motors" The invention relates either to synchronous ones or asynchronous three-phase AC motors for special applications and leads mainly to a significant simplification of their execution, the stator of the usual Drolphanenmotore consists of a cylindrical ring-shaped magnetic core, in deaaen Auten the winding fed by the three-phase network is inserted.

Im Innenraum des Stators befindet sich der Läufer, mit oder ohne Wicklung.The rotor, with or without a winding, is located in the interior of the stator.

Diese Bauform ist verhältnismäseig kompliziert und führt zu hohen Baukosten, Erfindungegemäas hat der Statorkern, grundsätzlich, die Form des magnetischen Kerne eines üblichen Dreiphasentransformators mit drei Sohenkelg der durch Aufschichtung von sich in einer Ebene überlagernden Blechen aufgebaut wird. In einem der Anker (Joche), dem mittleren Schenkel gegenüber, ist eine, senkrecht zur Blechebene gelegene, zylindrische Bohrung vorgesehen, die gewöhnlich durch eine entsprechenue Stanzung der Bleche verwirklicht wird, In dieser Bohrung dreht sich der Läufer. Die Spuleng die die vom Netz gespeiste Statorwicklung bilden, werden auf den drei Schenkeln des Magnetkerns montiert.This design is relatively complicated and leads to high Construction costs, according to the invention, the stator core basically has the shape of the magnetic one Cores of a common three-phase transformer with three Sohenkelg which is built up by stacking sheets of metal overlaid on one level will. In one of the anchors (yokes), opposite the middle leg, there is one, vertical provided to the plane of the sheet, cylindrical bore, usually through a Corresponding punching of the sheets is realized, in this hole rotates the runner. The coils that form the stator winding fed by the mains are mounted on the three legs of the magnetic core.

Im Folgenden werden mehrere Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäss gebauten Motore besehriebeng im Zusammenhang mit den Figuren 1-3, die darstellen: Fig. 1 - Motor für die Kühlung eines Trockentransformatorne Fig. 2 - Seitenansicht eines Motors für die Kühlung einer elektrischen Bogenachweissanlage.In the following, several possible embodiments of the Built motors are described in connection with Figures 1-3, which show: Fig. 1 - Motor for cooling a dry transformer. Fig. 2 - Side view a motor for cooling an electrical arc detection system.

Fig. 3 - Allzweckmotor: a - Gesamtansicht des Motors; bv c - die Bleche,aus denen der Statorkern aufgebaut wird.Fig. 3 - general purpose engine: a - general view of the engine; bv c - the sheets, from which the stator core is built.

In der Ausführungsmöglichkeit, die der Fig. 1 entsprichtg ist der Magnetkern 1 der Kern eines #Oransformators, dessen eigentliche Funktion die eines-Trar.sformators istgund der mit einer 2rimärwicklung 4 und einer Sekundärwicklung versehen ist. Der Motor wird durch die Einführung eines Läufers 2 mit einer Achse 3 in die Bohrung eines der #L-lker dieses Kerne realisiert. Er wird vom magnetischen Fluss des Tvrausformators, der im Luftspalt zwischen Läufer 2 und riagnetkerin 1 ein megnetisches Drehfeld hervorruft, gespeist. Der so aufgebaute Motor besitzt weder einen eigenen Statormagnetkern, noch eine eigene Statorwicklung, und kann zur Kühlung des Transformators dienen.In the embodiment which corresponds to FIG. 1, the magnetic core 1 is the core of a transformer, the actual function of which is that of a transformer, and which is provided with a primary winding 4 and a secondary winding. The motor is realized by introducing a rotor 2 with an axis 3 into the bore of one of the # L-links of these cores. It is fed by the magnetic flux of the transformer, which creates a magnetic rotating field in the air gap between rotor 2 and riagnetkerin 1. The motor constructed in this way has neither its own stator magnet core nor its own stator winding and can be used to cool the transformer.

Als Anwendung dieser Variante wird in 2 der Mvagnetkern 1 eines Dreiphisentransformators, aer zu einer Scnweissanlage gehört, gezeigt. Auf dem Kern 1 befindet sich die Primärwicklung 4 und die Sekundärwicklung 5. Die zwei Luftschrauben 6, die auf den zwei Enden der Achse 3 des Läufers 2 montiert sindg kühlen den Transformator und ien restlichen Teil der Anlage 7. Dieser Hotortyp ist auch in anderer, Fällen vorteilhaft, suM Beispiel für die Kühlung von Trarsformatoren in gehaft, zum Beispiel eir die Kühlunty von Transformatoren in gekapselter, antierplosiver Bauform Die Vorteile eines auf diese Art hergestellten Motors sind folgende: durch den Fortfall eines eigenen Stators wird die Konstruktion bedeutend vereinfacht urd verbilligt, sie wird robuster, besitzt praktisch kein Eigengewicht und braucht auch keinen eigenen Raum. bei einem solchen Muotor, zer gewöhnlich asynchron ist, gibt es praktiscn keine An,.Llaufüt#erströme. Dieaktive und reaktive Energie, iie in der Baugru-o",e Tra.--.Lsformator-Motor verbraucht wird, ist kluiner ls im Falle eines Transformators mit separatem II.otor (j-`c Verluste im #-,.'otor sind viel kleiner) o Der Motor kann auf ähnliche Weise realisiert werden, wenn man eine entsprechende Bohrung in einem der Anker eines Dreiphasenreaktors vorsieht wie der, der zum Beispiel für die elektrische Bogenschweissung gebraucht wird.As an application of this variant, the magnet core 1 of a three-phase transformer, which belongs to a welding system, is shown in FIG. The primary winding 4 and the secondary winding 5 are located on the core 1. The two propellers 6, which are mounted on the two ends of the axis 3 of the rotor 2, cool the transformer and the rest of the system 7. This type of hotort is also used in another, In some cases, the following is an example for the cooling of Trarsformatoren, for example the cooling of transformers in an encapsulated, anti-explosion design.The advantages of a motor manufactured in this way are as follows: By eliminating a separate stator, the construction is significantly simplified and cheaper, it becomes more robust, has practically no dead weight and does not need any space of its own. with such a motor, which is usually asynchronous, there is practically no flow of flow. The active and reactive energy that is consumed in the Baugru-o ", e Tra -. Lsformator-Motor, is less in the case of a transformer with a separate II.otor (j-`c losses in the # -,. 'Otor are much smaller) o The motor can be made in a similar way if a corresponding hole is provided in one of the armatures of a three-phase reactor, such as that used for electrical arc welding, for example.

in Hesem Falle arbeitet der Motor, wenn der Reaktor belastet ist, also nur dann, w ein geschweisst wird. Auch in diesem Olle hit der Gotor keinen Eigenverbrauch an reaktiver Energie, da aie Reaktanz des Motors eine nützliche Reaktanz wird, die sich zu Aer des Reaktors addiert.in this case the motor works when the reactor is loaded, so only if one is welded. The gotor didn't hit any in this ole either Self-consumption of reactive energy, since the reactance of the motor is a useful reactance which is added to Aer of the reactor.

In der Variante, die in Fig. 3a gezeigt wird und die sich auf einen Allzweckmotor mit eigenem Stator bezieht, ist es nötigg das Joch, das die Bohrung,in der der Läufer montiert wird, enthält Ins die Scnenkel iem Läufer entsprechend zu dinensionierem. hine konsiruktive höung 2afür bestent darin, dass der Kern -us zwei Typen von h-Bechen und zwei Typen von I-Blechen, wie 9 une 10 in Fig. 3b und ö und 11 in Fig. 3c, aufgebaut wird.In the variant that is shown in Fig. 3a and which is based on a General purpose motor with its own stator, it is necessary to use the yoke that holds the bore in to which the runner is mounted, Ins contains the legs of the runner accordingly dimensioning. in conservative increase for best in the fact that the core - us two Types of h-plates and two types of I-plates, such as 9 and 10 in Fig. 3b and ö and 11 in Fig. 3c.

Die Vorteile eines solchen Motors uestehen darin, dass die Wicklung leicht aufgeormcnt un' isoliert werlen Unn. Aus diesem Grunde ist diese Bauart besonders für hohe Spannungen vorteilhaft. iie dicklun#, kann mit Anzapfungen versehen werden und auf aiese :eine kInnen Motore kleiner beistung mit regelbarer Umdrehun szahl uurch Auswahl rer Anzapfungen realisiert werden. Gewöhnlich ist der Läufer solcher Motore massiv, Eine andere erfindungsgemässe Variante ist ein Motor der Bauart wie in Fig. 3a, bei welchem die Schenkel des kagnetkerns verlängert sind und die Wicklung am oberen Ende der Schenkel lokalisiert ist, derart, dass ein grosser Abstand zwischen den Wicklungen und dem Läufer realisiert wird. Auf diese Art können die Wicklungen in einem Medium, zum Beispiel Luft, während der Läufer in einem anderen Medium, zum Beispiel Wasser, arbeiten.The advantages of such a motor would be that the winding be slightly prized and isolated Unn. This is the reason why this type of construction is special advantageous for high voltages. iie dicklun #, can be provided with taps And on aiese: a small internal motor with adjustable speed Realized through selection of taps will. Ordinary is the rotor of such motors massive, Another inventive variant is a Motor of the type as in Fig. 3a, in which the legs of the magnetic core are extended and the winding is located at the upper end of the legs such that a large distance between the windings and the rotor is realized. on this type can be the windings in a medium, for example air, during the Runners work in a different medium, for example water.

Gleichfalls kann zwischen dem Läufer und den Wicklungen eine Scheidewand vorgesehen werden, durch die die Schenkel dicht durchgehen, so dass die Wicklungen in der Luft, während der Läufer in einem Raum hoher Temperatur und hohen Druckes arbeiten. Auf diese Art wird die Energie mittels des Magnetkerne fernübertragen.Likewise, a partition can be used between the rotor and the windings be provided through which the legs pass tightly so that the windings in the air, while the runner in a room of high temperature and high pressure work. In this way, the energy is transmitted remotely by means of the magnetic core.

Die Motore genäss der Fig. 3a haben den Nachteil, dass der Magnetisierungsstrom als Folge des magnetischen Flusses,der den Läufer umfliesst, grösser wird. Die ser Nachteil verschwindet im Falle, wenn ein so gebauter Motor eine Betugruppe, Debildet aus eiiiem üblichen,Motor und einem spannungssenkenden Hilfs- oder Regetransformators, ersetzt.The motors according to FIG. 3a have the disadvantage that the magnetizing current increases as a result of the magnetic flux that flows around the rotor. This The disadvantage disappears in the event that a motor built in this way is a component group from a common motor and a voltage-reducing auxiliary or regetransformer, replaced.

Die erfindungs,-,-emässen Notoreikönnen unter Zuhilfenahme beider C.D Anker realisiert.werden, also zwei iviotore mit identischen oder verschiedenen Kenndaten und Gebrauch auf einem Magnetkern 1.The invention, -, - emässen notory skills with the help of both C.D anchors will be realized, i.e. two iviotore with identical or different characteristics and usage on one magnetic core 1.

Der zweite Läufer kann eine begrenzte Drehung ausführen und dabei einen beweglichen Kontakt mitnehmen bis zur elektrisehen Kontaktherstellung mit einem feststehenden Kontakt. Im Falle eines Phasenausfalles, also wenn das Drehfeld verschwinaetg kehrt der bewegliche Kontakt, unter der Wirkung einer Gegendrehkraft, die zum Beispiel von einer Spiralfeder gegeben wird, in seine Ausgangsstellung zurück und der elektriscne Kontakt wird unterbrochen, Durch die Unterbrechung des elektrischen Kontaktes karin die Speisung der Statorwicklung,im Falle eines Phaaenausfalleag abgeschaltet werden untd so der Schutz des eigentlichen Motereg bestehend aus dem Magnetkern 1, der Wicklung 4, dem ersten Läufer 2 sowie der giigeschlos senen Anlage gewährleistet werden. Ebenfalls mit Hilfe des elektrischen Kontakts zwischen dem beweglichenund unbeweglichen Kontakt kann die Schaltung so eingerichtet werden, u-'ipiss der ei:--entliche Notor sich nur in eine Richtung drehen soll, soweit eine solche Begrenzung nötig ist.The second runner can make a limited rotation while doing so take a moving contact with you until electrical contact is made with a fixed contact. In the event of a phase failure, i.e. when the rotating field the moving contact reverses, under the action of a counter-rotating force, which is given, for example, by a spiral spring, returns to its starting position and the electrical contact is interrupted, By the interruption of the electrical Contact karin the supply of the stator winding, in the case of a phase failure ag are switched off and so the protection of the actual Motereg consisting of the Magnetic core 1, the winding 4, the first rotor 2 and the enclosed system guaranteed. Also with the help of the electrical contact between the movable and immovable contact, the circuit can be set up so u-'ipiss der ei: - public notor should only turn in one direction, as far as one such limitation is necessary.

Die beschriebenen Schutzarten können durch die hinführun-C eines Läufers in einen aer Anker des Transformators als Schutz gegen eine einphasige Speisung eines Dreiphasentransformators und der dazugehörigen Änlage gebraucht werden. Der Vorteil dieser Schutzart bestetit in @er vereinfachtenThe degrees of protection described can be achieved by the addition of a rotor into an armature of the transformer as protection against single-phase supply a three-phase transformer and the associated equipment are needed. Of the The advantage of this protection class is simplified

Claims

Paterit claims G three-phase motor characterized in that the Magnetic core of the stator takes the form of the magnetic core of a three-phase transformer has three legs and is built up by stacking sheets of metal from the Mains-fed winding is mounted on the three legs, and the rotor in one Cylindrical bore perpendicular to the sheet metal surface in one of the anchors, opposite the middle hinge, is introduced.

2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the rotor (2) of the motor is in a hole in the armature of a transformer or reactor is introduced, wherein the rotating field, which is used to rotate the rotor from magnetic flux of the transformer or reactor is generated so that the motor has neither its own stator core nor its own series of stator winding.

3. Electric Motor geräss Arisrruch 1, marked dadu2rci, of which the two Auiker different The size of the hole, in which the rotor (2) is inserted, is in the larger armature While the magnet core is w, (1) fus i-ßleciie in two types (G, 10) and I-sheets built from 'L'

4. Electric motor as per claim 3, characterized in that the legs of the magnetic core are extended and the windings that are on the legs are part of the height of these occupy at the end opposite the anchor in which the rotor is located, whereby a distance between the winding and the rotor is realized which allows that the winding works in one medium while the rotor works in another,

5. Electric motor according to claims 1,2,3,4, characterized in that two identical or different rotors on a magnetic core, one on each armature, are provided.

6. Elektrisetier Motor according to claim 5, characterized in that one of the runners rotates through a limited angle, driving a movable contact, until the production, - the electrical contact with a fixed contact, while in a phase failure of the runner under the action of a Counter-torque in its t-- ZD off, the initial position comes back and the contact is broken,