DE2120537B2

DE2120537B2 - Kaefiglaeufer fuer eine schnellaufende asynchronmaschine

Info

Publication number: DE2120537B2
Application number: DE19712120537
Authority: DE
Inventors: Siegfried; Martin Günter Dipl.-Math.Dr.phil.nat; 8500 Nürnberg Voll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-04-27
Filing date: 1971-04-27
Publication date: 1972-09-14
Also published as: DE2120537A1; FR2135930A5; CH534975A

Description

Der dünne Zonenteil dient somit in der Hauptsache als Stromzuführung zum Axialvorsprung und als axial nachgiebiges Verbindungsglied zwischen dem Axialvorsprung und den Läuferstäben. Damit keine unzulässigen mechanischen Beanspruchungen bei den axialen Wärmeausdehnungen auftreten können, ist es ferner vorteilhaft, die Forderung d_t ä; 0,3 d_a zu erfüllen, wobei di der Innenbohrungsdurchmesser und d_a der Außendurchmesser des Kurzschlußringes ist.

Der Tragring 2 kann an sich einen beliebigen Querschnitt haben; er muß nur die Fliehkräfte des Kurzschlußringes aufnehmen können, wobei er nicht den gleichen Außendurchmesser wie der Kurzschlußring zu haben braucht, sondern auch schon unterhalb der Läuferstäbe enden kann.

Der Zonenteil la soll möglichst kleine Wandstärke S haben, damit er möglichst gut in axialer Richtung verformbar ist und dabei die Läuferstäbe möglichst gering mechanisch beansprucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 axiale Wärmeausdehnung ermöglicht. Das für die Patentansprüche: axiale Verschieblichkeit der Kurzschlußringe erforderliche Spiel läßt aber eine insbesondere bei hohen

1. Käfigläufer für eine schneilauf ende Asyn- Umdrehungszahlen erforderliche genaue Zentrierung chronmaschine, dessen Läuferstabenden mit axial 5 der Kurzschlußringe samt Tragringen nicht zu, so nachgiebigen Zonenteilen der auf der Läuferwelle daß nachteilige Gewichtsverlagerungen und damit angeordneten Kurzschlußringe elektrisch leitend verbundene Unwuchten im Betrieb entstehen, die und mechanisch starr verbunden sind, wobei die nicht ausgeglichen werden können. Solche Unwuch-Kurzschlußringe über ihre Zonenteile mit einem ten sind bei allen Käfigläufern bekannter Art (deutzentrischen Axialvorsprung hervorragen, der io sehe Patentschrift 695 339) trotz fliehkraftsicherer, durch eine passende zentrische Ausnehmung auf die Kurzschlußringe aufgeschrumpfter Tragringe eines mechanisch festeren Tragringes fliehkraft- unvermeidlich, bei denen die Kurzschlußringe mit sicher verankert ist, dadurch gekenn- Spiel axial verschieblich auf der Welle angeordnet zeichnet, daß sowohl der Kurzschlußring(1) sind. Bei anderen bekannten Käfigläufern (deutsche als auch der Tragring (2) unmittelbar auf der 15 Patentschrift 545 170) mit axial zur Welle unverrück-Läuferwelle (5) zentriert und axial unverrückbar bar angeordneten Kurzschlußringen ist zwar ein solbefestigt sind. ches schädliches Spiel vermieden, jedoch ist dadurch

2. Käfigläufer nach Anspruch 1, dadurch ge- eine mechanisch verspannungsfreie axiale Wärmekennzeichnet, daß das radial über den Axialvor- ausdehnung unterbunden.

sprung (Ib) vorragende ringförmige Zonen- ao Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

teil (la) des Kurzschlußringes (1) an einer Stirn- Käfigläufer der eingangs genannten Art für schnell-

seite des Tragringes (2) anliegt. laufende Asynchronmaschinen, insbesondere für

3. Käfigläufer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch solche mit Umfangsgeschwindigkeiten von 150 m/sec gekennzeichnet, daß der Kurzschlußring (1) und und mehr, zu schaffen, bei denen eine spielfreie axiale sein Tragring (2) auf der Läuferwelle (5) in 35 Wärmeausdehnung der Läuferstäbe samt Kurzschluß-Schrumpf sitz gehalten sind. ringen und damit eine genaue Zentrierung auf der

4. Käfigläufer nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Läuferwelle erreicht wird.

zeichnet, daß das Verhältnis von Innendurchmes- Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung

ser(i/,·) zu Außendurchmesser (d_a) des Kurz- dadurch gelöst, daß sowohl der Kurzschlußring als

schlußringes (1) ungefähr 0,3 beträgt. 30 auch der Tragring unmittelbar auf der Läuferwelle

5. Käfigläufer nach Anspruch 3 oder 4, da- zentriert und axial unverrückbar befestigt ist.

durch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (S) des In vorteilhafter Weise kann der Käfigläufer so ausaxial nachgiebigen Zonenteils (la) des Kurz- gebildet sein, daß das radial über den Axialvorsprung schlußringes (1) ungefähr ein Drittel der radialen vorragende ringförmige Zonenteil des Kurzschluß-Wandstärke (W) des Axialvorsprunges (1&) be- 35 ringes an einer Stirnseite des Tragringes anliegt,
trägt. Vorteilhafterweise sind der Kurzschlußring und

6. Käfigläufer nach einem der vorhergehenden sein Tragring auf der Läuferwelle im Schrumpfsitz Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gehalten.

Tragring (2) an das Läuferblechpaket (3) des Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung

Käfigläufers angrenzt und von den Läuferstäben 40 dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend (4) lose durchdrungen ist. näher erläutert.

Auf der Läuferwelle S sind im Schrumpfsitz ein Tragring 2 aus insbesondere amagnetischem Stahl

und ein Kurzschlußring 1 aus Kupfer an jedem Ende

45 des Käfigläufers so angeordnet, daß die Tragringe an das Läuferblechpaket 3 grenzen und damit auch die erforderlichen Druckringe bilden. Das Läuferblech-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Käfigläufer paket 3 trägt die Läuferstäbe 4 in an sich bekannter für eine schnellaufende Asynchronmaschine, dessen Weise. Die Enden der Läuferstäbe durchdringen lose Läuferstabenden mit axial nachgiebigen Zonenteilen 5° die Tragringe 2 und sind mit den Kurzschlußringen 1 der auf der Läuferwelle angeordneten Kurzschluß- fest verbunden, insbesondere hart verlötet. Jeder ringe elektrisch leitend und mechanisch starr verbun- Kurzschlußring 1 hat einen zentrischen Axialvorden sind, wobei die Kurzschlußringe über ihre Zonen- sprang Ib, der in einer passenden zentrischen Austeile mit einem zentrischen Axialvorsprung hervor- nehmung 6 des zugeordneten Tragringes 2 fliehkraftragen, der durch eine passende zentrische Ausneh- 55 sicher eingepreßt ist. Der zur Verbindung mit den mung eines mechanisch festeren Tragringes flieh- Läuferstäben 4 ringförmig ausgebildete Zonenteil la kraftsicher verankert ist. des Kurzschlußringes 1 ist axial nachgiebig gestaltet

Bei einem bekannten Käfigläufer dieser Art (Patent- und nicht mit dem Tragring 2 verbunden,
schrift Nr. 10 154 des Amtes für Erfindungs- und Die möglichst dünne Wandstärke 8 des Zonen-

Patentwesen in Ost-Berlin) sind die Kurzschlußringe 60 teils la ist vorteilhafterweise ungefähr nur ein Dritaxial verschiebbar zur Läuferwelle angeordnet und tel so dick wie die radiale Wandstärke W des Axialmit dem die Läuferwelle berührungslos umgebenden vorsprungs Ib gewählt, wobei der Axialvorsprung so Tragring verankert, der seinerseits mit seinem umge- dimensioniert ist, daß er praktisch allein den erforbogenen Rand die Zonenteile fliehkraftsicher um- derlichen Kupferquerschnitt für die in den Kurzspannt. Damit ist eine radiale Ausdehnung der mit 65 schlußringen fließenden Ströme aufweist,
den Läuferstabenden verbundenen Zonenteile ver- Bei Erfüllung dieser Forderung wird erreicht, daß

hindert und wegen der axialen Verschieblichkeit der an der Querschnittsstelle X die Beanspruchung etwa vorgenannten Anordnung eine verspannungsfreie gleich der Tangentialbeanspruchung ist.