DE2060326C - Symmetrischer Induktionsmotor - Google Patents
Symmetrischer InduktionsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen symmetrischen Induktionsmotor mit einem innerhalb eines topfförnsigen
Rotors befindlichen Stator. Solche symmetrischen Induktionsmotoren werden insbesondere als Kleinmotoren
für den Antrieb von Lüftern, Gebläsen, Platten-Spielern usw. verwendet und haben den wesentlichen
Vorteil, daß sie in der Mitte der s>ch drehenden Teile des Lüfters, des Gebläses, des Plattenspielers usw.
angeordnet werden können und folglich weniger Raum beanspruchen als vergleichbare Induktionsmo-
So toren, bei denen sich der Stator außerhalb des Rotors
befindet.
Die bekannten symmetrischen Induktionsmotoren der eingangs beschriebenen grundsätzlichen Art (vgl.
die britische Patentschrift 390 618) lassen sich noch,
bei gleichbleibender Leistung, verkleinern sowie konstruktiv und funktionell verbessern, worin die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe zu sehen ist.
Der erfindungsgemäße symmetrische Induktionsmotor, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Rotor als tiefgezogenes ferromagnetisebes
Werkstück ausgeführt ist und aus einem Bodenteil und parallel zur Motorachse verlaufenden,
gleichmäßig über den zylindrischen Umfang des topfförmigen Rotors verteilt angeordneten Rotorfingern
besteht und daß elektrische Rotorleiter an oder nahe an der Wurzel der Rotorfinger angeordnet
sind.
Tn der Praxis brauchen nur die axial verlaufenden
Tn der Praxis brauchen nur die axial verlaufenden
Rotorfinger den Stator umgeben, während das Bo- Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ledenteil
mit den Rotorleitern außerhalb des einen Sta- diglich ein Ausfuhrungsbeispiel darstellenden ^eicntorendes
liegen kann. Die zwischen den Rotorfingern nung ausführlicher erläutert; es zeigt
vorhandenen Schlitze können parallel odei schräg zur Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausrun-Motorachse
verlaufen und frei sein, so daß eine 5 rungsbeispiels des erfinduagsgemäßen symmetnscnen
Selbstbelüftung des Induktionsmotors erzielbar ist, Induktionsmotors, teilweise geschnitten,
oder mit unmagnetischem Material ausgefüllt sein. Fig, 1 A ein Detail einer Abwandlung Ass uegen-Zwischen
den Rotorfingern können aber auch relativ Standes nach F i g. 1, p. ,
dünnwandige Stege vorgesehen sein, wobei diese F i g. 2 eine Ansicht des Gegenstandes nacn r ι g.
Stege Bahnen mit im Vergleich zu den Rotorfingern to in Blickrichtung des Pfeiles 2, .
relativ hohem magnetischem Widerstand ergeben. F i g. 3 eine Ansicht des Gegenstandes nacn f ι g.
Die Rotorleiter bestehen vorzugsweise aus an bei- in Blickrichtung des Pfeiles 3,
den Seiten des Bodenteils des Rotors anliegenden und Fi g. 4 eine räumlich auseinandergezogene, prar-
mittels durch die Schlitze zwischen den Wurzeln der spektivische Darstellung des Gegenstandes nacn
Rotorfinger oder durch im Bodenteil des Rotors vor- »5 Fig. 1, r.«».n«tand
«sehene Löcher hindurchgehenden Nieten aus elek- F i g. 5 bis 7 in Krafthnienverlauf beim Gegenstand
irisch leitendem Material miteinander verbundenen nach F i g. 1 während einer halben Umdrenung,
Ringen aus Kupfer oder Aluminium. Die Rotorleiter Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein zweites λι»-
können aber auch, selbstverständlich aus elektrisch führungsbeispiel eines erfindungsgemaßen symmein-
eut leitendem Material, wie Kupfer oder Aluminium, ao sehen Induktionsmotors,
direkt auf den Rotor aufgegossen sein. V ι g. V eine Ansicht des Gegenstandes nach F ι g. 8
Bei dem erfindungsgemaßen Induktionsmotor in Blickrichtung des Pfeiles 9 und
f d i Ed d S l F i 10 eine räumlich aus™™ά™&™&™' PJ
Bei dem erfindungsgemaßen Induktionsmotor in Blickrichtg
kann der Rotor auf dem einen Ende des Stators gela- F i g. 10 eine räumlich aus™™ά™&™&™' PJ,
gen sein, wobei zweckmäßigerweise der Rotor bzw. spektivische Darstellung des Gegenstandes nach
der Stator eine kurze Achse und der Stator bzw. der »s F i g. 8. .,mm<»tri«rhe
Rotor eine entsprechende Lagerbuchse trägt. In Aus- Der m den Fi8-I bis 7 «*>^JJA^
nahmefällen kann aber auch am Gehäuse des erfin- Induktionsmotor weist einen topfformigen Rotor und
dungsgemäßen Induktionsmotors eine weitere Lager- innerhalb des Rotors einen Mater aui.
buchse vorgesehen wedren. Eine weitere Besonder- Erfindungsgemäß ist der Rotor als tMjjgg?
Mt des erfindungsgemaßen kduktionsmotors, die zu a» ferromagnetische* Werkstack ausgeführt «^besteh
besonderen Vorteilen bezüglich der Ausbüdung und der Rotor aus einem Bodented M»und^paraUd zur
Herstellung des Stators führt, liegt dann vor, wenn Motorachse verlaufenden 8J«*»^J"*L<St3t I
nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die lindrischen Umfang des topfformigen .^to?/J™te ;
Axiallänge der Rotorfinger kürar ist als die Axial- angeordneten Rotorfingern 11 und mdAkmd« , J
länge des Stators, so daß der Stator nicht vollkom- 35 Rotorleiter 13, 14 an oder nahe an der Wurzel Li der
men vom Rotor umgeben ist Dadurch wird die Mon- Rotorfinger 11angeordnet. „„,«.ben nur
tege der Spaltblech! des Stators wesentlich erleich- Im dargestellten A^g^^^JgfSS
l zur
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung be- laufen parallel zur
steht der Stator aus einem Ring aus ferromagneti- Wie die F ι» 1 g. ^
schcm Material mit einer darin befindlichen Erreger- 14 aus an beiden Seiten des
anordnung, wobei der Ring mit einem ersten axial 45 tor. ^e8^ JSi
des Ringes erstreckenden Schichtkern angeordnet ht^ ^^ Ausführungsbeispiel und nach be-
vorzugter Lehre der Erfindung besieht der Stator aus einem Ring 20 aus ferromagnetischem Material, wobei
der Stator die gleiche Wandstärke hat wie der Rotor. Der Ring 20 besitzt zwei Hauptpolflächen, die
voneinander durch zwei Gruppen von jeweils drei schräge Schlitze 21 getrennt sind, die sich teilweise in
dem Ring 20 über dessen Teil erstrecken, der von den Rotorfingern umgeben ist. In dem Teil des Ringes 20,
der außerhalb der Rotorfinger 11 liegt, sind zwei Paare von Schlitzen 22 mit axial verlaufenden Ausschnitten
23 zum Einsetzen von Spaltblechen 24 sowie Axialschlitze 25 als axiale Fortsetzung des Endes
eines jeweils letzten Schlitzes 21 der schrägen Schlitze 21 vorgesehen. Die Axialschlitze 25 und die zugeordneten
schrägen Schlitze 21 ergeben Bahnen hohen magnetischen Widerstandes an einer Seite einer jeden
Gruppe von Spaltblechen 24. Die jeweils letzten Schlitze 21 der Gruppe der schrägen Schlitze 21 dienen
außerdem zur Aufnahme der Enden flügelartiger Arme 21, die eine axial durchbohrte Erhebung 29
tragen, in die die Lagerbuchse 28 für die Achse 16 eingesetzt ist.
Die Spaltbleche 24 können beliebig ausgebildet werden, z. B. können sie direkt eingegossen werden,
was ohne weiteres möglich ist, da die Rotorfinger nur
zum Teil den Ring 20 umgeben, so daß die Spaltbleche 24 aus der Mantelfläche des Ringes 20 herausragen
können.
Der Stator weist außerdem zwei Erregerspulen 30 auf, welche zweckmäßigerweise quadratisch ausgebildet
sind und in einem gewissen Abstand voneinander auf einem Kern 31 mit entsprechendem Querschnitt
angeordnet sind. Dabei besteht dieser Kern 31 aus einer Anzahl von gegeneinander isolierten Blechen.
Die Enden des Kernes 31 liegen dicht an der Innenwandung des Ringes 20 an.
Der Kraftlinienverlauf während einer halben Umdrehung ist in den F i g. 5 bis 7 dargestellt, wobei die
Hauptflußrichtung durch die dicken Pfeile 35 angegeben wird, während die Linien 37 und die Pfeile 39 die
Nebenflußrichtung hinsichtlich des Flusses darstellen.
der durch die Spaltbleche 24 gegangen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 8 bis 10 ist der Rotor, wie bei dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel, als topfförmiges, tiefgezogenes, fcrromagnetisches Werkstück ausgeführt und besteht
ίο der Rotor aus einem Bodenteil 110 und Rotorfingern
111, die im Bereich von Wurzeln 112 an das Bodenteii
110 angeschlossen sind. Die Rotorleiter 113, 114 sind als Ringe ausgeführt und durch die Schlitze zwischen
den Rotorfingern 111 im Bereich der Wurzel
S5 112 durch Nieten 115 miteinander verbunden. Der
Rotor besitzt in der Mitte des Bodenteiles 110 eine Nabe in Form einer Lagerbuchse 116, die mittels
einer Mutter 117 festgeschraubt ist.
Der Stator besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel
ao einen zylindrischen Ring 120 aus ferromagnetischem Material mit axial verlaufenden Spaltblechen 124 und
Schlitzen 125 zur Ausbildung von Bahnen hohen magnetischen Widerstandes sowie einen Schichtkern 131
und eine einzige Erregerspule 130. Der Ring 120 ist
*5 stellenweise im Bereich der Spaltbleche 124 und der
Schlitze 125 durch weitere ferromagnetische Teile 126 versteift, die an der Innenseite des Ringes 120
aufgelötet sind. Da der Rotor praktisch die gleiche Axiallänge besitzt wie der Stator, schließen die Spaltbleche
124 mit der äußeren Mantelfläche des Ringes 120 bündig ab und ragen in den Ring 120 hinein. Der
Sta*or besitzt außerdem ein Brückenstück 127, das eine feststehende Achse 129 trägt, die in die Lagerbuchse
116 hineinragt. Die Achse 129 besitzt zur Aufnahme eines Seegeringes od. dgl. eine Ringnut
128, so daß sich der Rotor nicht vom Stator, d. h. von dessen Achse 129, abheben kann.
Claims (14)
1. Symmetrischer Induktionsmotor mit einem innerhalb eines topfförmigen Rotors befindlichen
Stator, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als tiefgezogenes ferromagneüsches
Werkstück ausgeführt ist und aus einem Bodenteil (10; 110) und parallel zur Motorachse verlaufenden,
gleichmäßig über den zylindrischen Umfang des topfförmigen Rotors verteilt angeordneten
Rotorfingern (11; 111) besteht und daß elektrische Rotorleiter (13, 14; 113, 114) an oder
nahe an der Wurzel (12; 112) der Rotorfinger (11; 111) angeordnet sind.
2. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die
axial verlaufenden Rotorfinger (11; 111) den Stator umgeben und das Bodenteil (10; 110) mit den
Rotorleitern (13, 14; 113, 114) außerhalb des einen Statorendes liegt
3. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
zwischen den Rotorfingern (11; 111) vorhandenen Schlitze parallel zur Motorachse verlaufen.
4. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
zwischen den Rotorfingern (11; 111) vorhandenen Schlitze schräg zur Motorachse verlaufen.
5. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze mit unmagnetischem Material ausgefüllt
sind.
6. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Rotorfingern (11; 111) relativ dünnwandige Stege vorgesehen sind und diese
Stege Bahnen mit im Vergleich zu den Rotorfingern (11; 111) relativ hohem magnetischem
Widerstand ergeben.
7. Symmetrischer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorleiter (13, 14; 113, 114) aus an beiden Seiten des Bodenteiles (10; 110) des Rotors
anliegenden und mittels durch die Schlitze zwischen den Wurzeln (12; 112) oder im Bodenteil
(10; 110) des Rotors vorhandener Löcher hindurchgehenden Nieten (15; 115) aus elektrisch
leitendem Material miteinander verbundenen Ringen aus Kupfer oder Aluminium bestehen.
8. Symmetrischer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorleiter (13, 14; 113, 114) aus elektrisch gut leitendem Material, wie Kupfer oder
Aluminium, direkt auf den Rotor aufgegossen sind.
9. Symmetrischer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor auf dem einen Statorende gelagert ist und hierfür der Rotor bzw. der Stator eine
kurze Achse (16 bzw. 129) und der Stator bzw. der Rotor eine Lagerbuchse (28 bzw. 116)
trägt.
10. Symmetrischer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Axiallänge der Rotorfinger (11) kürzer ist als die Axiallänge des Stators, so daß
der Stator nicht vollkommen vom Rotor umgeben
11. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator aus einem Ring (20) aus ferromagnetischem
Material mit einer darin befindlichen Erregeranordnung besteht und der Ring (20) mit einem ersten axial verlaufenden Teil in die Rotorfinger
(11) hinein- sowie mit einem zweiten Teil axial über den Rotor hinausragt, wobei die Statorpole
durch in dem Ring (20) ausgebildete Schlitze (21) und durch im zweiten Teil des Ringes (20) angeordnete
Spaltbleche (24) gebildet sind.
12. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor
und der Stator aus ferromagnetischem Material mit gleicher Wandstärke hergestellt sind.
13. Symmetrischer Induktionsmotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Teil des Ringes (20) diametral einander gegenüberliegende Paare von Spaltblechen
(24) und diametral angeordnete Schlitze (25) dicht auf der einen Seite der Spaltbleche (24) aufweist
und daß das erste Teil des Ringes (20) schräge Schlitze (21) aufweist, wobei die schrägen
Schlitze (21) im ersten Teil und die Spaltbleche (24) und die Schlitze (25) im zweiten Teil mit ihren
aneinanderstoßenden Enden auf einer Axiallinie liegen, so daß zwischen den Hauptpolflächen
des Stators Bahnen mit hohem magnetischem Widerstand bestehen.
14. Symmetrischer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerwicklungen (30; 130) innerhalb des Ringes (20; 120) des Stators
auf einem diametral sich innerhalb des Ringes (20; 120) erstreckenden Schichtkern (31; 131) angeordnet
sind.
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