DE2727920B2 - Einlageriger Induktionskleinstmotor - Google Patents
Einlageriger InduktionskleinstmotorInfo
- Publication number
- DE2727920B2 DE2727920B2 DE19772727920 DE2727920A DE2727920B2 DE 2727920 B2 DE2727920 B2 DE 2727920B2 DE 19772727920 DE19772727920 DE 19772727920 DE 2727920 A DE2727920 A DE 2727920A DE 2727920 B2 DE2727920 B2 DE 2727920B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air gap
- rotor
- motor
- motors
- gap width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/04—Asynchronous induction motors for single phase current
- H02K17/10—Motors with auxiliary phase obtained by split-pole carrying short-circuited windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
20
Die Erfindung bezieht sich auf einen einlagerigen
Induktionskleinstmotor mit aus nach innen vorstehenden Polen aufgebautem Statorblechkranz, koaxial in der
Statorbohrung drehbar gelagertem Rotor und durch die Rotoraußenfläche und Polinnenfläche festgelegten
radialen Luftspalten.
Derartige Induktionsmotoren sind als einphasige oder mehrphasige Induktionsmotoren, beispielsweise
Spaltpolmotoren oder Kondensatormotoren bekannt Einlagerige, einphasige, als Spaltpolmotoren ausgebildete Wechselstrommotoren wc "den häufig in der
Luftfahrt verwendet Ein typisches Ausführungsbeispiel hierfür ist aus der US-PS 32 93~>9 (Wayne Jones
Morrill) bekannt. Diese Kleinstmotoren mit nur einem
Lager haben gewöhnlich Luftspaltbreiten von 0,228 mm, gegebenenfalls 0,2541 mm oder mehr; Kleinstmotoren
mit Luiftspaltbrciten kleiner als 0,203 mm sind bisher
nicht bekanntgeworden.
Es ist seit langem bekannt, daß eine Verkleinerung
der Luftspaltbreite und eine damit einhergehende Verringerung des magnetischen Widerstandes zu einei
Verbesserung der Motorleistung führt, solange eine Verkleinerung der Luftspaltbreite nicht gleichzeitig zu
einer Erhöhung der Verluste führt. In erster Linie begrenzt der Widerstand die Ausgangsleistung von
Induktionskleinstmotoren. Da der überwiegende Anteil des Stromes in derartigen Kleinstmotoren der Magnetisierungsstrom ist, führt eine Verkleinerung des Luftspal-
tes zu einer damit einhergehenden Verringerung des Eingangsstromes. Proportional zu dieser Verringerung
des Eingangsstromes werden auch die Kupferverluste (I2R) kleiner. Will man dagegen die Verluste bei ihrem
ursprünglichen Wert belassen, dann werden weniger Kupfer (oder gegebenenfalls Aluminium) und Eisen
benötigt, so daß eine Kostenersparnis und Motorverkleinerung möglich ist.
Statt dessen kann aber auch bei gleicher Kupfer· und Eisenmenge bzw. -Anordnung der sich bei verriegeltem «>
Motor ergebende Strom und das Drehmoment erhöht und damit ein »steiferer« oder »strammerer« Motor
erhalten werden. Aus vorstehendem folgt, daß eine Verkleinerung der Luftspaltbreite zunächst den Wirkungsgrad eines Kleinstmotors erhöhen würde. In der
Fachwelt bestand aber Einstimmigkeit darüber, daß eine über die bisher verwendeten und oben angegebenen
Luftspaltbreiten hinausgehende Verkleinerung zu einer star Ken Erhöhung der PolflSchen* und Nutenpulsatipns*
Verluste führt. Diese Verluste worden die durch
Einsparung der PR-Verluste gewonnenen Vorteile
überwiegen. Wenn nämlich der Luftspalt ober die oben
angegebenen Maße hinaus verkleinert wird, steigen die
Statorpplflächen- und Rotorzahnfläcbenverluste deswegen
an, weil in den Statorpolflächen und Rotorzahnflächen ein magnetischer Fluß großer örtlicher und
zeitlicher Frequenz aufgebaut wird, Dieser hochfrequente
magnetische Wechselfluß führt zu Wirbelströmen und Hystereseverlusten geringer Eindringtiefe. Der
vom Rotor ausgehende magnetische Fluß hat nämlich eine Welligkeit, welche 50- bis lOOmal so viele Pole wie
Statorpole aufbaut Außerdem ruft der Statorfluß seinerseits Wellen und Oberwellen in den Statorzähnen
hervor.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Induktionskleinstmotor derart
weiterzuentwickeln, daß er bessere Kennwerte bezüglich des Verhältnisses von Eingangs- zu Ausgangsleistung aufweist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß erfindungsgemäß die Luftspalte in radialer Richtung etwa
0,025 mm bis 0,152 mm breit sind und das Verhältnis von Luftspaltbreite zu Rotordurchmesser etwa 0,0009 bis
0,005 ist
Wie oben dargelegt widerspricht diese Lösung der einhelligen Meinung der Fachwelt da der Fachmann
aufgrund seiner bisherigen Erfahrungen bei üblichen Induktionsmotoren erwarten mußte, daß die Verluste
mit kleiner werdendem Luftspalt wegen des größeren Streuflusses erheblich ansteigen. Anmelderseitig durchgeführte Untersuchungen an Kleinst-Induktionsmotoren, insbesondere Spaltpol- und Kondensatorkleinstmotoren haben jedoch ergeben, daß die erwarteten
Verluste bei derartigen Kleinstmotoren nicht auftreten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Luftspaltbreite in radialer Richtung
zwischen etwa 0,051 mm und 0,102 mm und das Verhältnis von Luftspaltbreite zii Rotordurchmesser
zwischen 0,0018 und 0,0035. Durch diese Maßnahme wird ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der schematischen Darstellungen näher erläutert, in den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
F i g. 2 einen Teil des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels in vergrößertem Maßstab.
In F i g. 1 ist ein üblicher einlageriger Einphasenwechselstrom-Spaltpolkleinstmotor 10 dargestellt Der Motor 10 umfaßt ein Motorgehäuse 12, eine Seitenwandung
14 und eine Stirnwand 16. Der Statorblechkranz 18, bestehend aus mehreren übereinandergestapelten, relativ dünnen Lamellen eines magnetischen Materials, ist in
einer in der Innenfläche der Seitenwandung 14 des Gehäuses 12 angeordneten Fuge 20 eingesetzt
Von der Stirnwand 16 des Gehäuses 12 aus erstreckt sich koaxial eine Lagerhülse 22 in den von der
Seitenwandung 14 gebildeten Hohlraum. In der Lagerhülse 22 ist eine Welle 24 drehbar gelagert. Ein aus
einem Stapel von mehreren dünnen Lamellen aus magnetischem Material gebildeter Rotor 26 ist,
beispielsweise mit Schrumpfsitz, auf einer Buchse 28 eines mit der Welle 24 verbundenen Halterungsaufsatzes 30 angeordnet. Zwischen der Lagerhülse 22 und dem
Halterungsaufsatz 30 ist eine Stoßpufferscheibe 34 vorgesehen. Ein Spiel zwischen der Welle 24 und dem
Rotor 26 wird durch eine Sicherungsscheibe 36, die auf
^ der Welle 24 sitst und gegen die Außenfläche der
If, Stirnwand 16 des Gehäuses 12 drückt, verhindert
'« An der Stirnwand 16 des Gehäuses 12 ist eine
Abschlußkappe 38 befestigt Die Abschlußkappe 38 und '] die Stirnwand 16 legen einen dazwischenliegenden
C Hohlraum 42 fest Im Hohlraum 42 ist ein ein
1^ Schmiermittel aufnehmender Stoff 44, welcher die
Lagerhülse 22 mit Schmiermittel versorgt vorgesehen. r An der Innenfläche der Stirnwand 16 des Gehäuses 12
ist ein becherförmiges, das innere Ende der Buchse 28
umgebendes Teil 46 befestigt Schmiermittel, das von der Lauffläche der Welle 24 in den zwischen der
Lagerhülse 22 und der. Buchse 28 Hegenden Raum eintritt wird in das becherförmige Teil 46 abgezogen is
und gelangt durch die in der Stirnwand 16 des Gehäuses 12 vorgesehenen Zugänge 48 wieder zu dem das
Schmiermittel aufnehmenden Stoff 44.
Nahe der Außenfläche 54 des Rotors 26 sind Läuferkäfigstangen 50 in Nuten 52 vorgesehen. Die
_i Läuferkäfigstangen 50 werden durch Bundringe 53, 55
Ϊ·' miteinander verbunden. Die Läuferkäfigstpngen 50
sowie die Bundringe 53, 55 bestehen üblicherweise aus Spritzgußaluminium.
, Der Statorblechkranz 18 weist ein ringförmiges Joch
57 mit mehreren sich vom Joch 57 radial nach innen erstreckenden Spaltpolen 58 auf. Üblicherweise hat der
Motor 10 zwei, vier oder sechs in gleichem Winkelabstand angeordnete Spaltpole 58. Er ist demgemäß als
Zwei-, Vier- oder Sechspolmotor ausgestaltet Auf den ' Polen 58 sind Feldwicklungen 60 vorgesehen. An der
Seitenwand 14 des Gehäuses 12 ist ein Deckel 56 vorgesehen, durch dessen mittige Öffnung der Bundring
55 und die Welle 24 herausragen.
Gemäß Fig.2 weist jeder Spaltpol 58 einen
bogenförmigen Polflächenabschnitt 62 auf. Dieser Polflächenabschnitt 62 legt zusammen mit der zylindrischen
Außenfläche 54 des Rotors 26 einen in radialer Richtung gleichförmigen Luftspalt 64 fest Ein durch den
Polflächenabschnitt 62 durchgehender, und somit mit dem Luftspalt in Verbindung stehender Schlitz 66 ist zur
Aufnahme einer Kurzschlußspule 68 vorgesehen.
Weiterhin weist jeder Spaltpol 58 einen abgeschrägten Polflächenabschnitt 70 auf. Letzteres Merkmal ist
ausführlich in der US-PS 27 73999 des Anmelders beschrieben, Dieser abgeschrägte PoJfläPhenabschnitt
70 stellt jedoch nicht das Wesen der Erfindung dar.
Bei der bisher beschriebenen Konstruktion for einen
SpaltpoUnduktionsmotor handelt es sich um einen
üblichen derartigen Elektromotor,
Die bisher bekannten einlagerigen Kleinstmotoren verwenden Luftspaltbreiten, die nicht kleiner als
0,203 ram, gewöhnlich 0,229 mm oder 2^41 mm oder
größer sind. Warum bisher kleinere Luftspaltbreiten nicht verwendet wurden, wurde bereits dargelegt
Demgegenüber sieht die Erfindung einen Luftspalt 64 vor, dessen Breite zwischen 0,025 mm und 0,152 mm,
vorzugsweise zwischen 0,051 mm und 0,102 mm liegt
Im Falle eines bekannten Spaltpolinduktionsmotors mit einer Ausgangsleistung von 2 Watt wurde bisher
beispielsweise ein Stator mit einem Durchmesser von 81,31 mm und einer Breite von 12,7 mm, ein Rotor mit
einem Durchmesser von 44,96 mm und ein Luftspalt von ungefähr 0,229 mm vorgesehen. Verwendet man dagegen
gemäß der Erfindung einen '/Jftspalt zwischen
0,05 i mm und 0,i02 mm, so erhält man c inen erheblich
besseren Motor mit der gleichen Ausgangsleistung, wobei der Stator einen Durchmesser von 60,22 mm und
eine Breite von 10,67 mm sowie einen Rotor mit einem Durchmesser von 28,942mm hat Daraus ergibt sich,
daß der erfindungsgemäße Motor mit einer zwischen 0,025 mm und 0,152 mm liegenden Luftspaltbreite ein
zwischen ca. 0,0009 bis 0,005 liegendes Verhältnis von
Luftspaltbreite zu Rotordurchmesser aufweist Demgegenüber liegen bei den bekannten Motoren, die dieses
Verhältnis erfüllen, die Luftspaltbreit^n weit über
0,152 mm; sie liegen nämlich bei 0,25 mm und darüber. Das Verhältnis der Materialkosten zwischen den
bekannten, größeren Motoren und den neuen, von der Erfindung, das heißt vom äußerst extrem kleinen
Luftspalt Gebrauch machenden Motor liegt in der Größenordnung von 3 :1.
Die Anwendung der erfinderischen Lehre ermöglicht es aber auch, bei gleichem Induktionskleinstmotor wie
früher, jedoch nun mit äußerst kleinem Luftspalt eine beachtliche Leistungserhöhung zu erzielen und damit
einhergehend die Eingangsleistung verringern bzw. Energie sparen zu können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche;lt EinJsgeriger Induktionskleinstmotor mit aus nach innen vorstehenden Polen aufgebautem Stator- s bleehkranz, koaxial in der Statorbohrung drehbar gelagertem Rotor und durch die Rotoraußenfläche und Poljnnenfläche festgelegten radialen Luftspalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspalte (64) in radialer Richtung etwa 0,025 mm bis 0,152 mm breit sind und das Verhältnis von Luftspaltbreite zu Rotordurchmesser etwa 0,0009 bis 0,005 ist
- 2. Kleinstmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspaltbreite in radialer is Richtung zwischen etwa 0,051 mm und 0,102 mm liegt und das Verhältnis von Luftspaltbreite zu Rotordurchmesserzwischen 0,0018 und 0,0035 liegt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772727920 DE2727920B2 (de) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | Einlageriger Induktionskleinstmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772727920 DE2727920B2 (de) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | Einlageriger Induktionskleinstmotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2727920A1 DE2727920A1 (de) | 1979-01-04 |
DE2727920B2 true DE2727920B2 (de) | 1981-04-09 |
DE2727920C3 DE2727920C3 (de) | 1987-01-22 |
Family
ID=6011987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772727920 Granted DE2727920B2 (de) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | Einlageriger Induktionskleinstmotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2727920B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0247301A2 (de) * | 1986-05-28 | 1987-12-02 | ebm Elektrobau Mulfingen GmbH & Co. | Asymmetrischer Spaltpolmotor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2773999A (en) * | 1952-01-16 | 1956-12-11 | Wayne J Morrill | Shaded pole motor |
US3293729A (en) * | 1962-07-25 | 1966-12-27 | Wayne J Morrill | Method of making a dynamoelectric machine |
-
1977
- 1977-06-21 DE DE19772727920 patent/DE2727920B2/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0247301A2 (de) * | 1986-05-28 | 1987-12-02 | ebm Elektrobau Mulfingen GmbH & Co. | Asymmetrischer Spaltpolmotor |
EP0247301A3 (en) * | 1986-05-28 | 1988-10-12 | Ebm Elektrobau Mulfingen Gmbh & Co. | Asymmetrical shaded pole motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2727920A1 (de) | 1979-01-04 |
DE2727920C3 (de) | 1987-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10125005A1 (de) | Permanentmagnetmotor | |
DE2445217A1 (de) | Dynamoelektrische maschine mit supraleitender feldwicklung | |
DE60204705T2 (de) | Rotorbaugruppe mit nabe | |
DE843719C (de) | Induktionsmotor | |
DE3427677A1 (de) | Elektrische umlaufende maschine | |
EP3545610B1 (de) | Synchron-maschine mit magnetischer drehfelduntersetzung und flusskonzentration | |
DE3420370C2 (de) | ||
DE3917343A1 (de) | Schleifringloser klauenpol-generator | |
DE3026417A1 (de) | Vielpoliges magnetschwungrad | |
DE1613671B2 (de) | Einphasen-asynchronmotor | |
DE3122049A1 (de) | Kollektorloser gleichstromaussenlaeufermotor | |
DE1488473A1 (de) | Wechselstromgenerator | |
DE3345672A1 (de) | Gleichstrom-servomotoren mit einem permanentmagnet-kommutator | |
DE102006028306A1 (de) | Abtastvorrichtung | |
DE1488267B2 (de) | Synchronmotor | |
DE2727920B2 (de) | Einlageriger Induktionskleinstmotor | |
EP3549245A1 (de) | Rotor für einen lspm elektromotor | |
DE686347C (de) | Selbstanlaufender Einphasen-Synchronkleinmotor | |
DE10062823A1 (de) | Mehrphasiger Tauchspulenmotor ohne eigene Lagerung | |
DE2136531A1 (de) | ||
DE3036096C2 (de) | Wechselstrommotor | |
DE2461851C2 (de) | Kurzschlusslaeufer fuer einen regelbaren drehstrom-asynchronmotor | |
DE2216173A1 (de) | Klein-luefter | |
DE2305433A1 (de) | Kurzschlusslaeufermotor fuer niedrige einschaltdauer | |
DE1189194B (de) | Selbstanlaufender Synchronmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |