DE1904413A1

DE1904413A1 - Kaefig fuer Kurzschlusslaeufer

Info

Publication number: DE1904413A1
Application number: DE19691904413
Authority: DE
Inventors: Erhard Proelss; Dipl-Phys Horst Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-01-30
Filing date: 1969-01-30
Publication date: 1970-08-06
Also published as: GB1300861A; DE1904413B2; AT300100B; ES376008A1; CH517400A; FR2029709A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für Kurzschlußläufer. Der Käfig besteht aus einer Vielzahl von Stäben und zwei Kurzschlußringen jeweils aus elektrisch gut leitendem Material, wobei die Enden der Stäbe mit den Kurzschlußringen verbunden sind, derart, daß die Stäbe axial oder verschränkt zur Läuferachse verlaufen.

Bisher wurden solche Käfige entweder durch Einspritzen von Aluminium in die Läufernuten bei gleichzeitigem Anspritzen der Kurzschlußringe oder durch Einschieben von Kupferstäben in die Läufernuten und Verlöten der Stabenden mit Kupfer-Rückschlußringen hergestellt. In beiden Fällen ist der Aufwand für die Herstellung der Käfige verhältnismäßig groß. Außerdem weisen solche Käfige oft Fehler auf, die zur Beeinträchtigung der Motoreneigenschaften führen. So können z.B. Lunker im Aluminium-Spritzguß oder fehlerhafte Lötungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig für Kurzschlußläufer zu schaffen, der wesentlich einfacher herzustellen ist und dessen Qualität hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften wesentlich verbessert ist.

Erfindungagemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Käfig mit den Stäben und den Kurzschlußringen ein selbständiges Bauteil bildet.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Käfigs besteht außerdem darin, daß er einerseits unabhängig vom Läuferblechpaket hergestellt und andererseits in einfacher Weiae auf diesen worden kann.

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Der Käfig gemäß der Erfindung kann z.B. so ausgebildet sein, daß entweder ein Kurzachlußring mit den Stäben oder beide Kurzschlußringe mit den Stäben eine kompakte Einheit bilden. Als Material für den Käfig kann z.B. Kupfer oder Aluminium verwendet werden.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines kaltfließgepreßten Käfigs gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Kurzschlußläufer mit dem Unterteil des kaltfließgepreßten Käfigs gemäß der Erfindung und aufgelötetem bzw. aufgeschweißtem Kurzschlußring im Schnitt,

Fig. 3 einen Kurzschlußläufer mit kaltfließgepreßtem Käfig

gemäß der Erfindung im Schnitt, bei dem keine Lötung oder Schweißung erforderlich ist,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines mit einer Räumnadel hergestellten Käfigs gemäß der Erfindung,

Fig. 4 a die Draufsicht auf einen Käfig gemäß Pig. 4-, Fig. 4-b Schnitt A-B der Draufsicht gemäß Pig. 4a.

In Pig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein Käfig gemäß der Erfindung gezeigt. Der Käfig ist ala eine kompakte Einheit mit den Stäben und den Kurzschlußringen aus Kupfer oder Aluminium in einem Arbeitsgang unabhängig von den Läuferblechpaketen kaltfliiflgepreßt. Das topfförmige Kaltfließpreßteil J2 zeigt die axial verlaufenden Stäbe 12 in der Innenwand, den Topfboden 13, der den einen Kurzachlußring bildet, und die Bohrung 14 im Topfboden 13 für die Läuferachse. Der zweite Kuritohlußring wird von dem die tiohtbaren Stabendflächen Überragenden Teil 15 gebildet.

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topfförmige Teil mit den Stäben 22 bezeichnet. Der topfförmige Teil ist durch Kaltfließpressen hergestellt worden. Der Boden des topfförmigen Teils bildet den einen Kurzschlußring. Das Kaltfließpreßteil 21 mit den Stäben 22 ist in einfacher Weise über die Läuferbleche 24 aufgeschoben, so daß die Stäbe 22 in die Nuten der Läuferbleche 24 eingreifen können. Ein Abschlußring 25, der zusammen mit dem Teil 27 den zweiten Kurzschlußring bildet, wird aufgelegt und mit dem Teil 27 an der Stelle 26, bei Kupfer-Einzelteilen, verlötet oder, bei Aluminium-Einzelteilen, Argon-arc verschweißt. Hierdurch entfällt das Einfädeln der Käfigstäbe in die Läufernuten; die Lötung bzw. Schweißung braucht nur an einer Seite des Läufers durchgeführt zu werden.

Fig. 3 zeigt die Schnitte C-D und A-B eines Kurzschlußläufers mit einem Käfig gemäß der Erfindung, der als komplettes topfförmiges Kaltfließpreßteil 31 mit den Stäben 32 auf die Läuferbleche 34 aufgeschoben ist. Der Boden des Kaltfließpreßteiles bildet den einen Kurzschlußring 33. Durch Anwendung des bekannten Verfahrens zur elektromagnetischen Verformung von Metallen (vgl. Feinwerktechnik, Jahrgang 68, Heft 6, 1964, Seiten 224 bis 228) entfallen Lot- oder Schweißarbeiten vollständig. Der nach außen sich erweiternde Rand 35 des topfförmigen Teils 31 wird mittels dieses Verfahrens auf eine Scheibe 36, die aus dem gleichen Material wie das Teil 31 besteht, und auf den Blechen 34 aufliegt, aufgeschrumpft. Dieser Vorgang ist im Schnitt A-B veranschaulicht. Rechts der Mittelsenkrechten ist der Zustand vor und links der Mittelsenkrechten der Zustand nach der Anwendung der elektromagnetischen Verformung gezeigt. Der Kragen 35 bildet zusammen mit der Scheibe 36 den zweiten Kurzschlußring. Die Scheibe 36 ist an sich nicht erforderlich, da der Kragen 35 selbst schon einen Kurzschlußring bildet; sie dient vorzugsweise zur Begrenzung des Umformweges. Mit 37 ist ein Peldkonzentrator bezeichnet, der zur Konzentrierung des elektromagnetischen Feldes dient.

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BAD ORIGINAL

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/!Graden (axialen) Stäben kann jedoch auch mit einem entsprechenden Werkzeug leicht nachgedrückt "terden, so daß ein Käfig Ώίΐ verschränkten Stäben entsteht. Dieser Käfig wird dann schraubenförmig auf das Blechpaket des Läufers aufgeschoben und durch Kompression mit Hilfe der elektromagnetischen Verformung befestigt.

Die Vorfertigung eines kompletten Käfigs gemäß der Erfindung kann auch durch Räumung mit einer Räumnadel erfolgen. Der Käfig hat dann etwa die in PIg₃ 4 in !Perspektive gezeigte Form bestehend aus den einzelnen Stäben 41 und den beiden, damit verbundenen, im Durchmesser etwas größeren, Kurzschlußringen 42. Die Stäbe 41 des Käfigs passen dabei unmittelbar in die Läufernutenj der Käfig kann also auf den Läufer aufgeschoben werden. "Die Eurzschlußringe 42 werden äann durch Anwendung der bekannten elektromagnetischen Verformung auf entsprechende Grundscheiben aufgeschrumpft, wie es in ά&η figuren 4a und 4b dargestellt ist.

In Fig. 4a ist die Draufsi-oht auf einen Käfige wie er in Fig. 4 perspektivisch dargestellt ist» gezeigt. Die Figur 4b zeigt den Schnitt A-B durch die Draufsicht gemäß Fig.4a. In beiden Figuren ist rechts der Mittelsenkrechten jeweils der Zustand vor der Anwendung der elektromagnetischen Verformung und links der Mittelsenkrechten jeweils der Zustand nach der Anwendung der elektromagnetischen Verformung dargestellt. In beiden Figuren sind mit 41 die Stäbe, mit 42 die Kurzschlußringe, mit 43 Grundscheiben, mit 44 die Läuferbleche, mit 45 und 46 Feldkonzentratoren bezeichnet.

Beim Herstellen eines erfindungagemäßen Käfigs durch Räumung ergibt sich die Möglichkeit, den Käfig durch schraubenförmiges Bäumen auch direkt mit verschränkten Stäben su fertigen. Ferner können die Käfigstäbe mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet werden, so daß die Säufernutöffnung verhältnismäßig klein bleiben kann.

5 Patentansprüche

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Claims

-5- PLA 68/1500 Patentansprüche

1. Käfig für Kurzschlußläufer bestehend aus einer Vielzahl von Stäben und aus zwei Kurzschlußringen jeweils aus elektrisch gut leitendem Material, wobei die Enden der Stäbe mit den Kurzschlußringen verbunden sind, derart, daß die Stäbe axial oder verschränkt zur Läuferachse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig mit den Stäben (12,22,32,41) und den Kurzschlußringen {13,15»23,25,.35_f42) ein selbständiges Bauteil bildet.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kurzsehlußring (13,23) mit den Stäben (12,22) eine kompakte Einheit bildet.

3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kurzsehlußringe (33,35;42) mit den Stäben (32,41) eine kompakte Einheit bilden.

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