DE180450C

DE180450C -

Info

Publication number: DE180450C
Application number: DENDAT180450D
Authority: DE

Description

c) χαixxhcrM] dü\ewx.w.\i.
^Kiefikj·!' bee

KAISERLICHES

Gel, 5 seilt

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 180450 — KLASSE 2\a. GRUPPE

Umlaufender .Feldmagnet für elektrische Maschinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. März 1905 ab.

Bei elektrischen Maschinen wird häufig der Luftspalt zwischen Rotor und Stator mit zur Kühlung- benutzt, indem Luft achsial durch den Spalt gedrückt wird, und diese Maßnähme erweist sich deshalb als besonders zweckmäßig, weil den zu kühlenden Eisenteilen die Wärme in der Richtung der metallischen Kontinuität entzogen wird.

Um auf diesem Wege' eine ausgiebige Kühlung zu erzielen, muß offenbar die Luftpressungvor dem Spalte genügend stark sein, denn mit der Abnahme der Luftgeschwindigkeit in dem Spalte infolge zu großen Widerstands sinkt auch die Kühlwirkung. AIlg'emein wird es ein gewisses günstiges Verhältnis geben zwischen dem Drucke der Kühlluft, dem Querschnitte und der Oberfläche des Luftspaltes, bei dem eine wirksame Kühlung eintritt, ohne unwirtschaftlichen Aufwand mechanischer Leistung zur Beschaffung der Kühlluft.

Meist zeigt sich nun aber, daß mit den gebräuchlichen einfachen Mitteln, nämlich mit Ventilatoren oder ventilatorartig ausgebildeten Teilen, die unmittelbar mit dem Rotor verbunden sind, ein genügender Druck nicht erzielt werden kann, und da für die Weite des Luftspaltes magnetische und elektrische Bedingungen bestimmend sind, so kann die an sich zweckmäßige Kühlweise unter Benutzung des Luftspaltes meist nicht mit genügendem Erfolge durchgeführt werden.

Bei solchen rotierenden Feldmagneten aber, die mehr oder weniger einem gezahnten Gleichstromanker ähneln, teilweise auch, bei gleichmäßig verteilten Zähnen, eine Wicklung nach Art der Gleichstromanker haben (Formen, die im besonderen für sehr schnell laufende Feldmagnete gewählt werden, um die Erregerwicklungen in kleinen. Abteilungen recht sicher in den Nuten zu lagern), kann in nachfolgend beschriebener Weise eine durchschnittliche Verbreiterung des Luftspaltes erzielt werden, ohne wesentliche Änderungen der magnetischen und elektrischen Eigenschaften, die sonst die Verbreiterung des Luftspältes im Gefolge hat.

In Fig. ι bedeutet der schraffierte Kreis die innere Begrenzung des Stators einer Maschine, deren Rotor r zweipolig und mit gleichmäßig verteilten Nuten wie ein Gleichstromtrommelanker ausgeführt gedacht ist. Die Zuführung des Stromes soll dabei an gegenüberliegenden Punkten der Achse α erfolgen, so daß diese zur magnetischen Achse des Feldmagneten wird.

Nun ist, wie in der Figur angedeutet, der Feldmagnet nicht durch einen einfachen Kreisbogen begrenzt, sondern durch die Kreisbogen b, b von größerem Radius sind sichelartige Stücke von dem ursprünglichen Kreise abgeschnitten, so daß eine ellipsenartige Fläche entsteht, deren große Achse mit der magnetischen Achse des Feldmagneten zusammenfällt. Diese besondere Form der' ellipsenartigen Fläche ergibt sich durch die zweckmäßige Herstellungsweise eines solchen Drehkörpers, sie kann aber auch durch eine

andere ersetzt werden, sofern nur die wesentlich bestimmenden Bedingungen gewahrt bleiben.

Bei solcher Form des Feldmagneten bleibt der Luftspalt an den Stellen der größten Kraftliniendiclite unverändert oder nahezu unverändert, während er von da bis auf ein gewisses Maß nach der neutralen Achse zu anwächst. Infolgedessen kann ohne wesentliehe Erhöhung der Erregeramperewindungen ein im Mittel sehr viel breiterer Luftspalt angewendet werden, wodurch bei gegebenem Drucke der Kühlluft unter Umständen eine bedeutende Vergrößerung der Kühlung· erzielt wird.

Die Nuten an Feldmagneten der beschriebenen Form¹, die mit den für kreiszylindrische Körper üblichen Einrichtungen durch Fräsen oder Stanzen hergestellt werden, erhalten, wie Fig. ι zeigt, verschiedene Tiefe. Da bei gleichmäßig verteilter Wicklung die flachsten Nuten noch die zugehörigen Wicklungsabteilungen aufnehmen müssen, so \rerbleibt in den tieferen, nach der großen Achse hin zunehmend, ein leerer Raum, der mit einem

. indifferenten Stoffe ausgefüllt werden, oder auch offen gelassen zur Vergrößerung der Kühlfläche dienen kann.

Im Sinne der vorstehenden Darlegungen kann nun auch natürlich die Formgebung von mehr als zweipoligen Feldmagneten durchgeführt werden, wobei immer der Luftspalt von Pol zu Pol stetig oder unter Belassung stumpfer Kanten zunimmt und abnimmt.

Ein Feldmagnet der beschriebenen Art zeigt nun ferner die für sehr schnell laufende Feldmagnete wertvolle Eigenschaft geringen Geräusches im Gegensatze zu gewöhnlichen Feldmagneten mit starken Vorsprüngen in radialer Richtung. Ein solcher Feldmagnet nach der bekannten Doppel-T-Form ist in der Fig. 2 angenommen, wobei m das Ankereisen, w die Wicklungen bedeuten. ' Der dazu gehörige Stator, der wieder durch den schraffierten Kreis angedeutet ist, besitzt wie üblich Ventilationsschlitze senkrecht zur Achse, der Feldmagnet wirkt als Ventilator und drückt die Luft durch die Statorschlitze, die ihm stetig von den Seiten zufließt. Bei schnellem Laufe erzeugt ein solcher Feldmagnet erfahrungsgemäß ein sehr starkes Geräusch, das bekannte Heulen der Maschine, das im wesentlichen auf die scharfen Vorsprünge und Kanten zurückzuführen ist, an denen die Kühlluft auf ihrem Wege durch die Maschine vorbeigeht. Es ist deshalb angezeigt, die Form des Feldmagneten nach Fig. 1, der bei genügendem Querschnitte des . Luftspaltes noch nicht heult, zu übertragen auf gewöhnliche Feldmagnete, derart, daß sie bei noch genügendem Spaltquerschnitte. nicht mehr heulen. Zu dem Ende werden die verbleibenden unbenutzten Räume mit Paßstücken s, s geeigneten Stoffes so ausgefüllt, daß ebenfalls im ganzen die elliptische oder annähernd elliptische Form entsteht, wie in der Figur angedeutet, und es hat sich gezeigt, daß man bei richtiger Wahl der Verhältnisse infolge der so geschaffenen sanften Übergänge den Zweck erreicht;, ohne die ventilatorartige Wirkung des Feldmagneten unzulässig zu schwächen.

Auch für Feldmagnete der zweiten Art gelten die vorstehenden Ausführungen sinn-. gemäß nicht nur für zweipolige, sondern auch für mehrpolige Ausführungen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Umlaufender Feldmagnet, gekennzeichnet durch einen, bei zweipoligen Maschinen elliptischen oder annähernd elliptischen, bei mehrpoligen Maschinen sinngemäß von Pol zu Pol im Durchmesser allmählich zu- und abnehmenden Querschnitt, zu dem Zwecke, zwischen Feldmagnet und Anker genügende Durchgangsöffnungen für die Kühlluft bei Vermeidung unzulässigen Geräusches und wesentlicher Änderung der magnetischen Verhältnisse zu erhalten.

2. Verfahren zur Herstellung von Feldmagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abänderung des Querschnittes nach der Herstellung der Nuten vorgenommen wird, zum Zwecke, Nuten von verschiedener Tiefe zu erzielen, um ihre wicklungsfreien Räume zur Vergrößerung der Kühlfläche zu benutzen.

3. Ausführungsform nach Anspruch 1 für gewöhnliche Feldmagnete mit starken radialen Vorsprüngen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vorsprüngen Füllstücke angeordnet sind, die den Feldmagneten zu der in Anspruch 1 geforderten Form ergänzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.