DE3043800A1

DE3043800A1 - Kaefiglaeufer eines elektromotors

Info

Publication number: DE3043800A1
Application number: DE19803043800
Authority: DE
Inventors: Neven Dr.-Ing. Srb; Mile Dipl.-Ing. Zagreb Trkulja
Original assignee: RADE KONCAR RAZVOJ PROIZV
Current assignee: RADE KONCAR RAZVOJ PROIZV
Priority date: 1980-03-05
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1981-10-01
Also published as: YU60880A; DE3043800C2; YU39576B

Description

KÄFIGLÄUFER EINES ELEKTROMOTORS
Gegenstand der Erfindung ist ein Käfigläufer eines Elektromotors, der für eine solche Tätigkeit bestimmt ist, wobei grössere Schwungmassen als auch Lasten mit grösseren Gegenmomenten in Bewegung gesetzt werden.
Bekannte Ausführungen von Motoren, die für das Anlaufen von grösseren Schwungmassen bestimmt sind, haben Käfigläufer mit trapezförmigen Stäben, Ausführungen von Motoren für Lasten mit höheren Gegenmomenten haben Läufe mit zwei Eäfigen, die entweder mit gemeinsamen oder mit getrennten Kurzschlussringen verbunden sind.
Das durch die Erfindung gelöste Problem entsteht im Moment des Anlaufs des Motors, wenn es wegen der Dehnung der Stäbe als Folge der durch die Belastung werursachten Erwärmung zu hoher Spannung in den Schweissverbindungen und den Kurzschlussringen kommt.
Diese Spannungen verursachen bei schwereren Anlagen, besonders bei Doppelköfigmotoren mit gemeinsamen Kurschlussringen, das Reissen der Schweissverbindungens Das Ziel der Erfindung ist eine solche Lösung des angeführten Problems, mit welcher die genannten Spannungen vermieden werden, wodurch eine verlässliche Motortätigkeit auch bei schwereren Anlagen ermöglicht wird.
Dieses Ziel wurde mit der erfindungsgemassen Lösung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Läufernut rit einem rechteckigen Querschnitt in der Nahe des Läuferumfangs zu einem Trapez verbreitert wird, dessen Grundlinie der Motorwelle zugekehrt ist, und dass in diesen Teil einer jeden Nut ein Stab mit einem trapezförmigen Querschnitt eingelegt ist, der mit den Seitenwänden der Nut in einem derart engen Kontakt ist, dass alle trapezförmigen Stäbe durch Querströme elektrisch miteinander verbunuen sind und einen freien Käfig bilden.
In dem zweiten Teil der Nut ist ein Stab mit einem rechteckigen Querschnitt untergebracht, der kürzer als die Tiefe dieses Teils der Nut ist, so dass in den verbliebenen Raum sin elastischer, federnder Bauteil eingesetzt wird.
Mit einer solchen Lösung wird eine Dehnung der Stäbe ohne Spannungsfolgen ermöglicht und gleichzeitig entsteht die Möglichkeit, dass bei der gleichen Form und den gleichen Abmessungen der Nuten und der Stäbe durch die Änderung der Anbringung des rechteckigen Stabes bzw. des elastischen, federnden Bauteils in der Nut die Kennwerte des Motors geändert werden.
Die Stäbe mit Trapezquerschnitt bilden einen freien Käfig, der auf dem Prinzip von Querstrdmen arbeitet, so dass er beim Anlauf den Kurzschlusstrom herabsetzt und das Anzugsmoment erhöht und dadurch die Kennwerte des Motors verbessert.
Diese Verbesserung kommt insbesondere bei schwächeren Netzen sowie beim Anlaufen einer Last mit grösserem Gegenmoment zum Ausdruck.
Die Erfindung wird genauer erklärt mit einer Beschreibung der Ausführungsbeispiele aufgrund der zugehörigen Zeichnungen, worin folgendes dargestellt wird: Fig. .1 ein Querschnitt durch die Läufernut mit eingelegten Stäben, Fig. 2 die Kennwerte des Moments und der Ströme bei einer Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 Querschnitt wie in Fig. 1 mit einer anderen Anordnung der Stabes Fig. 4 Moent- und Stromkennwerte bei einer Anordnung nach Fig. 3, Fig. 5 Querschnitt und Anordnung von Stäben wie 7n Fig. 1, jedoch mit einer Schweissverbindung zwischen den Stäben und den Kurzschlussringen, Fig. 6 Moment- und Stromkennwerte bei einer Ausführung nach Fig. 5.
Aus Fig. 1 ist es ersichtlich, dass der Querschnitt der Läufernut die Form eftes im oberen Teil zu einem Trapez erweiterten Rechtecks besitzt, in welche Nut ein Stab 1 mit einem Trapezquerschnitt eingesetzt ist, wogegen in den rechteckigen Teil der Nut ein Stab 2 mit einem rechteckigen Querschnitt und am Boden der Nut ein Federelement 3 eingesetzt ist. Der trapezförmige Stab 1 ist mit seiner Grundlinie der Lauferwelle zugekehrt und die Winkel der Seitenwände des Stabes und der Nut sind identisch.
Die Kennwerte des Stromes I und des Moments M in Abhängigkeit von der Drehzahl n für die beschriebene Anordnung der Stäbe n und 2 sind in Fig. 2 dargestellt.
Mit der Anordnung des Federelements 3 wischen den Stäben 1 und 2 (Fig. 3) und der Schweissverbindung des Stabes 2 mit dem Kurzschlussring 4 wird der in Fig. 4 dargestellte Eennwert M des Motors erhalten.
Wenn in der Kombination der Anordnung des Stabes 2 und des Federelements 3 wie in Fig. 1 der Stab 2 mit dem Kurzschlussring 4 schweissverbunden wird (Fig. 5), wird ein in Fig. 6 dargestellter Kennwert des Stromes I und des Moments M erhalten.
Wegen des engen Anliegens der trapezförmigen Stabe 1 an die Seitenwände der Läufernut ist sowohl eine gute Wärmeableitung als auch ein titer Kontakt des Querstromkreises gesichert und eine Schwelssverbindung der Stäbe 1 mit dem Kurzschlussring ist nicht nötig.
Die Wirkung des Aussenkäfigs, der nach dem Prinzip der Quorströme arbeitet, kommt beim Anlaufen zum Ausdruck, und zwar wird der Anzugsmoment erhöht und der Kurzschlusstrom reduziert.
Nach dem Anlaufen wird die Rolle vom Innenkäfig übernommen, wodurch der Momentkennwert im Bereich von kleinen Schlüpfen bis zum Arbeitspunkt definiert ist.
Wenn der Kurzschlusstrom gesenkt werden soll und der Anzugs-und Antriebsmoment nicht wesentlich sind, werden die rechteckigen Stabe auf den Boden der Nut gelegt (Fig. 3).

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Käfigläufer eines Elektromotors, bestimmt für eine Tätigkeit, wobei grössere Schwungsmassen als auch Lasten mit höheren Gegenmomenten in Bewegung gezetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Läufternut mit einem rechteckigen Querschnitt in der Nähe des Läuferumfangs zu einem Trapez verbreitert ist, dessen Grundlinie der Motorwelle zugekehrt ist, und dass in diesen Teil einer jeden Nut ein Stab (1) mit einem trapezförmigen Querschnitt eingelegt ist, der mit den Seitenwänden der Nut in derart engem Kontakt steht, dass alle Stäbe (1) durch Querströme untereinander elektrisch verbunden sind und einen freien Käfig bilden, und dass in den anderen Teil. der Nut ein Stab (2) mit einem rechteckigen Querschnitt eingelegt ist, der kürzer als die Tiefe dieses Teiles der Nut ist, so dass in den verbliebenen Raum eiL elastischer, federnder Bauteil (3) eingesetzt ist.
2. Laufer na h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (2) mit einem rechteckigen Querschnitt zwischen den Stab (1) mit einem trapezförmigen Querschnitt und den federnden Bauteil (3) eingesetzt ist.
3. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Bauteil (3) zwischen den Stab (1) mit einem trapezförmigen Querachnitt und den Staut (2), der mit einem Eurzschlussring (4) schweissverbunden ist, eingesetzt ist.
4. Läufer nach Ansprüchen 1 unf 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (2! mit dem Kurzschlussring (4) sehweissverbundon st.