DE1638624A1 - Anordnung zur kontaktlosen UEbertragung von Wechselstroemen auf umlaufende Maschinen und Geraete,insbesondere zur schleifringlosen Erregung von Synchronmaschinen - Google Patents

Description

• Anordnung zur kontaktlosen Übertragung von Wechselströmen auf umlaufende Maschinen und Geräteg insbesondere zur schleifringlosen Erregung von Synchronmaschinen Zusatz zur Anmeldung S 100 050 VIIIb/21d 2 = PLA 65/0193 Die Hauptkanweldung betrifft eine Anordnung zur kontaktlosen übertragung von ein- und mehrphasigen Wechselströmen auf umlaufende. Maschinen und Geräte, insbesondere zur schleifringlosen Erregung von Synchronmaschinen durch einen Uins'pannei-, mit einem festsi,ehenden Erstteil und einem mit der umlaufenden Maschine gekuppelten Zweitteil, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Erst-und ' Zweitwicklungen des Umspanners die Welle der Tila,#chine oder des Gerätes mittig umgeben und daß der mit bei-den Wicklungen verkettete Fluß radial und axial, gegebenenfalls auch in Umfangsrichtung, zur Welle der Maschine ve.-läuft, wobei die.'Teile des niagnet-'schen Kreises, wo der Fluß seine Richtung ändert, z.B. vonlädialer in axialer, an den Übergangsflächen zu den anderen Teile n senkrecht zu deren Schichtung geschichtet und isoliert sind. Durch diese besondere Ausbildung des inagnetischen Kreises wird erreicht, daß der mit beiden-Wicklungen verkettete Fluß in jeder Stellung des umlaufenden Teiles gegenüber deim Ständer den gleichen Leitwert vorfindet. Außerdem ist die.Illrequenz der Spannungen und Ströme im Läufer nicht nur bei Stillstand, sondern auch bei jeder Drehzahl die gleiche wie im Ständer bzw. im speisenden Netz. Es hat sich gezeigt, daß die Ausführungeformen der Hauptanmeldung, bei denen der Fluß nur in radialer Richtung und axialer und nicht auch in Umfangsrichtung verläuft, besonders günstig sind. Bei diesen wird der magnetische Kreis im Ständer aus Ringabschnitten gebildet, die sich über einen gewissen Winkel des Bohrungsumfanges erstrecken und durch-Querjoche überbrückt sind.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine fertigungstechnisch besonders zweckmäßige Gestaltung dieser in den Figuren 12 und 13 der Hauptanmeldung im Prinzip dargestellten Ausführungsform, deren konstruktive Ausführung in den vorliegenden Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Es bezeichnet la die von vorn sichtbare Stäi#dei,i,.,icklung einer Phaseg 2a die Zugehörige Läufer,..iieklung, die sich beide iAittig unigeben. 6a, 6b, 6c, 6d sind die vier, je über etwa 90 0 des Umfanges sich erstreckenden und in Umfangsrichtung geblechten Ständerjoche, die zugleich auch mit Nuten vel-sehen sind, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht, die den Längsschnitt in der Mittelebene 14-11 darstellt. 23a und 23b sind die beiden, sich ebenfalls über etwa 90 0 des Umfangs erstreckenden Ringabschnitte, die den Ubergang des Flusses vom Läufer in den Ständer in radialei Richtung-vermitteln, während 9a und 9b die beiden Läuferjoche darstellen, die den Pluß in axiale.r Richtung leiten. Die Ringabschnitte 24a, 27a, 28a und 24b, 27b, 28b leiten den Fluß der Nachbarphasen aus den Läuferjochen ebenfalls in radialer Richtung zum Ständer.
• Wie Aman daraus erkennt, werden die Übergangsflächen von den Läuferjochen 9a und 9b tu den Ringabschnitten 23a, 23b urw. aus Zylinderbogenoberflächen gebildet, was fertigungstechniseb ziemliche Schwierigkeiten bereitet.
• Hier zeigt nun die vorliegende Irfindung einen Weg, ui das Blechpaket des Läufers wesentlich einfacher herstellen zu können. Erfindungsgemäß werden die den Fluß in radialer Richtung leitenden Blechpakete (RadialblechDakete) im Läufer und/oder Ständer auz Blechschnitten hergestellt, die eine rechteckige Aussplrung in deia dem Luftspalt abgekehrten Teil aufweisen, und die axial_ hintereinander angeordneten Radialblechpakete werden durch - Axialblechpakete von rechteckigem Querschnitt magnetisch leitend miteinander verbunden. Die Grenzlinie der Radialblechpakete zum Luftspalt bzw. zur Bohrung stellt nach wie vor einen Kreisbogen dar, während der Blechschnitt im wesentlichen eine Hufeisenforri mit einer rechteckigen Aussparung in der Mitte erhält.
• Ein derartiger Blechschnitt ist in der Figur 3 als Ausführungsbeispiel dargestellt. Ausgesparte Rundlöcher 231a, 232a und 233a eimöglichen es, die aus diesen Blechschnitten hergestellten Radialblechpakete durch Bolzen zusammenzuhalten.
• Pig. 4 läßt erkennen, wie die rechteckige Aussparung durch drei ebenfalls rechteckige Axialblechpakete 91a, 92a und 93a größtenteils ausgefüllt uird, die so geschichtet sind, daß sie den Fluß zwischen den Radialblechpaketen in axialer Richtung leiten. Zu diesem Zweck ist das Blechpaket 91a parallel zur senkrechten Plittellinie M-M geschichtet, Dadurch kann der aus dem Ständerjoch 6a über den mittleren Teil des Bohrungskreisbogens austretende Fluß bequem in dieses Axialblechpaket des Läufers oder Läuferteiljoch eintreten.
• Der über die beiden Enden des Bohrungskreisbogens in den Läufer eintretende Fluß wird über die beiden Läuferteiljoche 92a und 93a ebenfalls in axialer Richtung zu den entsprechenden Läufer-Radialblechpaketen der Nachbarphasen geleitet. Zu diesem Zweck sind diese beiden Teiljoche senkrecht- zum Teiljoch gla geschichtet. Die Läuferteiljoche 91a, 92a, 93a verbinden das Hadialblechpaket 23a magnetisch mit den Radialblechpaketen 24a, 27a, und 28a-der Nachbarphasene wie dies aus Fig. 5 hervorgeht, die,eLnen Längsschnitt der Fig. 4 in der Mittelebene M-Ivi darstellt. Auf diese Weise entsteht die eine Hälfte des'Läuferblechpaketes. Die andere Hälfte (im unteren Teil der Fig. 4 und 5) wird in ähnlicher Weise aus den Radialblechpaketen 23b, 24b, 27be 28b und den Teiljochen 91b, 92b9 93b gebildet. Ziu-ischen den Radialblechpaketen und den Läuferteiljochen sowie der Welle 35 befindet sich eine dürine, in der Pigur dick gezeichnete Isolation 94a und 94b, wodurch ein durch die unterschiedliche Schichtung mögliches Kurzschließen der Läuferbleche, soviie ein Kurzschließen des Läuferflusses durch eine aus Läuferblechen und Welle gebildete leitende'Verbindung verhindert wird. Auch beim Zusammenhalten der beiden Läuferblechpakete und deren Befestigung auf der Welle muß darauf geachtet werden, daß nicht der Läuferfluß durch eine leitende metallische Verbindung kurzgeschlossen wird. Man kann auch die Blechpakete des Ständers in gleicher Weise aufbauen, wie die des Läufers und erhält dann für die Radialblechpakete (21a) des Ständers den in Fig. 6 dargestellten Blechabschnitt. Er hat ebenfalls Hufeisenform mit einer rechteckigen Aus3parung, jedoch im Gegensatz zum Läufer mit konkavem Kreisbogen L'yür die Bohrung, der sich bei vier Ständerblechteilpaketen über etwa 90 0 erstreckt. - In Tig. 7 ist das erste Radialblechpaket 21a eines solchen Ständerviertels dargestellt, die rechteckige A-ussparung wird größtenteils durch die Axialteiljoche 95a, 96a und 97a ausgefüllt, die die axiale Verbindung zu den benachbarten-Radialblechpaketen bilden. Die drei anderen Ständerviertel sind in gleicher Weise aufgebaut. Die eingezeichneten Flußlinien lassen den Übergang des Flusses aus dem Radialblechpaket 21a in die Axialblech pakete 95a, 96a und 97a erkennen.

Claims (2)

1. Patentansprüche (3 Anordnung zur kontaktlosen Ubertragung von ein- oder mehrphasigen Wechelstrom auf umlaufende Maschineaund Geräte, insbesondere zur schleifringlosen Erregung von Synchronmaschinen mittels eines Umspannersq mit einem feststehenden Erstteil und einem mit der uniltaufenden klaschine gekuppelten Zweitteil, wobei Erst- und Zweitwicklungen des Umspanners die Welle der.Maschine oder des Gelütes m.ittig umgeben und der mit beiden Wicklungen verkettete Fluß radial und axial zur Welle der Diaschine verläuft und die Teile des magnetischen Kreises, wo der Fluß seine Richtung, Z.B. von radialer in axialer ändert, an den Übergangsflächen zu den anderen Teilen senkrecht zu deren Schichtung geschichtet und isoliert sind, nach Hauptpatent . ... ... (Anmeldung S 100 050 VIM/21 d2 = PLA 65/0193), dadurch gekennzeichnet, daß die den Fluß in radialer Richtung leitenden Blechpakelue (Radialblechpakete 23a, 23b) im Läufer und/oder Ständer aus Blechschnitten hergestellt werden, die eine rechteckige Aus-#--,prung in dem dem Luftspalt abgekehrten Teil aufweisen, und daß die axial hintereinander angeordneten Radialblechpakete durch Axialblechpakete (91a, 92a, 93a) von rechteckigem Querschnitt magnetisch leitend miteinander verbunden werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die' Axialblechpakete (92a, 92b, 93a, 93b), die den an den beiden Enden des Polbogens der Radialblechpakete (23a, 23b) eintretenden' Fruß Ubernehmen, senkrecht zu den Axialblechpaketen (.gla, 92b) geselii.litet sind, die den Fluß aus dem mittleren Bereich des Polbogens führen. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen von Radial- (23a,23b) und Axialblechpaketen (9jay 92a, 93a) gegeneinander als auch erforderlichenfalls gegen-Uber mechanischen Tragelementen, z.B. der Welle (38), so isoliert (94a-,Q,4b) sind, daß die Eisenteile keine Kurzscblußwindungen für den sie durchsetzenden Fluß bilden. ,l. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3 für den umlaufenden Teil des Uinspanners, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechschnitt für die Radialblechpakete (23a) Hufeisenform mit einer rechteckigen Aussparung auf der einen Seite und einen kreisbogenförmig konvex gekrümmten Verlauf der entgegengesetzten Seite aufweist. 75 L Anordnung naen Anspruch 1 bis 3 für den feststehenden Teil des Umspanners, dadurch gekennzeichnet) daß der Blechschnitt für die Radialblechpakete (21,#) Hufeisenform mit einer rechteckigen Aussparung auf der einen Seite und einen kreisbogenförmig konkav gekrümmten Verlauf auf der entgegengesetzten Seite aufweist.