DE276545C

DE276545C - Vorrichtung zum elektromotorischen antrieb einer in einem gehäuse gasdicht eingeschlossenen arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE276545C
Application number: DE1914276545D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1914-01-11
Filing date: 1914-01-11
Publication date: 1914-07-15

Description

PATENTAMT,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb einer in einem Gehäuse ein-. geschlossenen Arbeitsmaschine durch einen Elektromotor, wobei der Läufer und der Ständer dieses Motors durch eine einen Teil jenes Gehäuses bildende, elektrisch möglichst schlecht leitende Wand gasdicht voneinander getrennt sind. Gemäß der Erfindung erfolgt die Trennung durch eine Wand, bestehend aus einer magnetisierbaren, elektrisch sehr schlecht leitenden Metallegierung von hoher Festigkeit; insbesondere kommt in Betracht die Verwendung eines magnetisierbaren, elektrisch sehr schlecht leitenden Spezialstahles.

Eine dem Wesen nach einfache Lösung der -Aufgabe, eine in einem Gehäuse vollkommen eingeschlossene Arbeitsmaschine unter Vermeidung einer Stopfbüchse durch einen Elektromotor anzutreiben, besteht darin, daß der

ao Läufer dieses Motors mit der anzutreibenden Maschine in das Gehäuse eingeschlossen wird, und daß zwischen Läufer und Ständer des Motors eine einen Teil des Gehäuses bildende Wand angeordnet wird. Die Schwierigkeit liegt aber in der richtigen Wahl des Materials für diese Trennungswand. Es sind dabei folgende Punkte zu beachten:

Die spezifische elektrische Leitfähigkeit soll möglichst gering sein, damit die in der Wandung durch Induktion hervorgerufenen Ströme und die dadurch verursachten Energieverluste gering werden.

Ferner soll das Material eine hohe Festigkeit besitzen, damit ■ die Wandung dünn gehalten werden kann; denn je dünner sie ist, desto geringer werden die Wirbelstromverluste.

Berechnungen und Nachforschungen haben ergeben, daß es unter den Metallegierungen solche gibt, deren spezifischer elektrischer Widerstand so groß ist und deren Festigkeitseigenschaften so günstig sind, daß sie sehr wohl für die Trennungswand verwendet werden können. Es werden dann allerdings die Wirbelstromverluste nicht vermieden, wohl aber auf einen Betrag eingeschränkt, der in Kauf genommen werden kann. Im Gegensatz zu den bis jetzt bekannt gewordenen Vorschlägen (Hartgummi, Fiber u. dgl.) braucht man also keineswegs das Material unter den eigentlichen Nichtleitern zu suchen. Die Wandungen aus solchen Stoffen müßten wohl immer mit Rücksicht auf die Festigkeit und die Dichtheit so stark gemacht werden, daß die Ausführung eines solchen Motors wegen des großen Abstandes zwischen Läufer und Ständer praktisch kaum mehr möglich wäre.

Außerdem ist es schwierig, solche Materialien dauernd dicht mit dem übrigen Gehäuse zu verbinden. Viel leichter und sicherer löst sich auch diese Frage bei Metallen, welche durch Löten oder Schweißen an das Gehäuse angeschlossen werden können.

Unter den bekannten schlecht leitenden Metallegierungen von hoher Festigkeit hat man noch die Wahl zwischen solchen, die magnetisierbar und solchen, die, technisch gesprochen, unmagnetisierbar sind. Ist die Wandung unmagnetisierbar, so hat man einen Motor mit

einem um die Dicke der Wandung vergrößerten Luftspalt. Der Magnetisierungsstrom erhöht sich gegenüber der Ausführung mit dem sonst üblichen kleinen Spalt; der Motor muß für eine bestimmte Leistung größer ausgeführt werden als bei normalen Verhältnissen. Zudem verschlechtern sich der Wirkungsgrad und (bei einem Drehstrommotor) der Leistungsfaktor.

Kommt dagegen für die Wandung ein

ίο magnetisierbares Metall zur Verwendung, so wird vor allem die magnetische Streuung im Ständer begünstigt, d. h. auch hier vergrößert sich der Magnetisierungsstrom. Die Folgen sind im wesentlichen dieselben wie beim unmagnetisierbaren Metall. Es zeigt sich nun zwar, daß unter sonst gleichen Umständen (gleiche Wandstärke und gleicher elektrischer Widerstand) der erreichbare Wirkungsgrad und Leistungsfaktor bei unmagnetischer und magnetischer Wandung sich nicht stark voneinander unterscheiden; beim magnetisierbaren Material liegen aber die Höchstwerte von Leistungsfaktor und Wirkungsgrad im Gebiete höherer Induktion, also höherer Belastung, als bei Verwendung des · unmagnetisierbaren Materials. Mit anderen Worten heißt das, daß bei einer Wandung aus magnetisierbarem Material der Motor besser ausgenutzt werden kann, oder daß er bei einer bestimmten Leistung etwas kleiner, leichter und somit billiger wird. Man ist infolge der Verwendbarkeit magnetisierbaren Materials für die Trennungswand gegenüber nicht magnetisierbarem Stoffe, bei .der Wahl der für eine bestimmte Anwendung geeignetsten Metallegierung freier und kann somit eher weiteren Forderungen entsprechen, z. B. in Hinsicht auf chemische Einflüsse der eingeschlossenen Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten, sowie auch in Hinsicht auf die Festigkeit, Zähigkeit und die Bearbeitungsfähigkeit. Bei Verwendung eines magnetisierbaren Materials ist es vorteilhaft, auch zwischen der Trennungswand und der Ständerbohrung einen kleinen Luftspalt vorzusehen. Die Streuung wird dadurch erschwert.

Als magnetisierbare Metallegierungen von hohem Widerstand und hoher Festigkeit seien beispielsweise erwähnt:

Hochprozentiger Manganstahl; dieser ist an sich unmagnetisierbar, kann jedoch durch geeignete Wärmebehandlung magnetisierbar gemacht werden; ferner etwa fünfprozentiger Siliziumstahl und hochprozentiger Nickelstahl, der auch je nach der Wärmebehandlung magnetisierbar oder unmagnetisierbar sein kann.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Drehstrommotor, der eine in dem Gehäuse g völlig eingeschlossene, in der Zeichnung nicht dargestellte Arbeitsmaschine antreibt. In den Ständer s des Motors ist eine Hülse h eingesetzt, die aus einer magnetisierbaren, elektrisch schlecht leitenden Metallegierung von hoher Festigkeit besteht. Diese Hülse ist bei A beispielsweise durch Löten gasdicht an den Ständer 's und dieser selbst bei B ebenfalls gasdicht an das Gehäuse g angeschlossen. Der als Kurzschlußanker ausgebildete Läufer r ist mit der bei L gestützten Welle w der anzutreibenden Maschine verkeilt und in demselben Raum eingeschlossen wie diese.

Zwecks Verminderung der Streuung wird vorteilhafterweise die Hülse h nicht passend, sondern mit geringem Spiel in die Bohrung des Ständers s eingesetzt. Dies ist in Fig. 2 in größerem Maßstabe dargestellt. Diese Figur zeigt einen senkrecht zur Motorachse geführten Schnitt durch Ständer s, Hülse h und Läufer r. Es ist dort deutlich ersichtlich, daß zwischen dem Ständer s und der Hülse h keine metallische Berührung besteht. Das dazwischen befindliche Spiel kann auch durch einen Papierbelag, einen Anstrich o. dgl.· ausgefüllt sein.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum elektromotorischen Antrieb einer in einem Gehäuse gasdicht eingeschlossenen Arbeitsmaschine, ζ. Β. des Kompressors einer Eismaschine, bei welcher zwecks Vermeidung einer Stopfbüchse der Läufer und der Ständer des Elektromotors g₀ durch eine elektrisch möglichst schlecht leitende Metallwandung gasdicht voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennungswand eine magnetisierbare Metallegierung von hoher Festigkeit, z. B. Spezialstahl (etwa fünfprozentiger Siliziumstahl oder hochprozentiger Mangan- oder

. Nickelstahl, die durch geeignete Behandlung magnetisierbar gemacht worden sind) verwendet wird. .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungswand zwischen Läufer und Ständer in letzteren mit geringem radialen Spiele eingesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.