DE3127965C2

DE3127965C2 - Elektrische Maschine mit massivem Läufer und Käfigwicklung

Info

Publication number: DE3127965C2
Application number: DE19813127965
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. 1000 Berlin Perner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1985-12-12
Also published as: DE3127965A1

Abstract

Die Stäbe (2) der in einem massiven Läufer (1) liegenden Käfigwicklung einer elektrischen Maschine liegen zur Vereinfachung der Fertigung in Bohrungen (3), deren Querschnitt größer als der Stabquerschnitt ist, und magnetische Füllstücke (4) füllen den freien Querschnitt der Bohrung (3) aus. Der Stab (2) hat keinen kreisförmigen Querschnitt und die Füllstücke (4) sind benachbart zu der engsten Stelle (5) zwischen den Bohrungen (3) angeordnet, um magnetische Engpässe zu vermeiden.

Description

Weiterhin können mit Vorteil ohne Fertigungsschwierigkeiten Stäbe mit angenähert keilförmigem Querschnitt in den Bohrungen angeordnet werden, wie

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Ma- 30 sie aus elektrischen Gründen häufig erwünscht sind,
schine mit massivem 1 läufer und Käfigwicklung, bei wel- Die Füllstücke können aus geeignet geformten Stächer die Stäbe der Käfigwicklung in Bohrungen liegen, ben magnetischen Materials bestehen oder auch aus deren Querschnitt größer als der Stabquerschnitt ist und Kitt oder einem aushärtbaren Kunstharz geformt sein, bei denen magnetische Füllstücke den freien Quer- dem magnetische Füllstoffe wie z. B. Eisenpulver zugeschnitt der Bohrung ausfüllen. 35 fügt sind.

Eine derartige Maschine ist aus der DE-PS 3 21 731 Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in

bekannt Bei dieser bekannten Maschine ist der Stab der den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Ausfüh-

Käfigwicklung als Kupferrohr ausgebildet, und der in rungsbeispiele näher erläutert Diese zeigen jeweils

seinem Innern verbleibende Querschnitt der Bohrung schematisch einen Teil eines Radialschnitts durch den

ist durch einen Eisenstab mit kreisförmigem Querschnitt 40 massiven Läufer einer elektrischen Maschine. Für glei-

ausgefUllt Dieser Eisenstab soll als Wärmespeicher wir- ehe Teile sind jeweils die gleichen Bezugszahlen beibe-

ken, damit die während des asynchronen Anlaufs entste- halten.

hende Erwärmung in zulässigen Grenzen gehalten wird, Bei dem in F i g. 1 dargestellten Läufer 1 aus massi-

weil durch diese besondere Formgebung der Stäbe ihre vem Eisen weisen die aus Kupfer bestehenden Stäbe 2

Wärmekapazität vergrößert wird. 45 der Käfigwicklung einen verhältnismäßig geringen

Weiterhin ist es bekannt daß es bei massiv ausgebil- Stabquerschnitt auf. Dies hätte bei der Herstellung von deten Käfigläufern elektrischer Maschinen Schwierig- Bohrungen zur Aufnahme des Stabes mit einem entkeiten bereitet wenn Stäbe mit verhältnismäßig klei- sprechend kleinen Kreisquerschnitt den Nachteil genem Querschnitt, wie z. B. schmale Keilstäbe, verwendet habt, daß ein dünner Bohrer leicht verläuft, was sich werden, die entsprechend sehr schmalen Nuten zu ferti- 50 insbesondere bei großen Läuferlängen nachteilig ausgen. Dies erfordert großen Werkzeugaufwand und Ver- wirkt Die Bohrungen 3 sind daher mit einem wesentlich schleiß. Aus der DEOS 1488684 ist es daher bereits größeren Querschnitt ausgeführt, bei dem der Bohrer bekannt, die den Liiuferkäfig bildenden Stäbe einer nicht mehr verlaufen kann. Die Querschnittsform des elektrischen Maschine in Nuten unterzubringen, deren Stabes 2 ist als Kreissegment mit der gewünschten Querschnitt größer ills der Staubquerschnitt ist, wobei 55 Querschnittsgröße gewählt Ein entsprechend ebenfalls der verbleibende Zwischenraum durch Füllstücke aus- kreissegmentförmiges Füllstück 4 aus Eisen füllt den gefüllt ist. Bei der bekannten Maschine umfassen diese neben dem Stab 2 verbleibenden Raum innerhalb der Füllstücke jeweils mindestens zwei Seiten des keilförmi- Bohrung 3 aus. Die Füllstücke 4 liegen benachbart zur gen Stabes, damit nicht nur allein die Herstellung der engsten Stelle 5 zwischen den Bohrungen 3 und verstär-Nuten infolge der Wahl eines größeren Querschnitts 60 ken dort den zur Führung des magnetischen Flusses vereinfacht ist, sondern gleichzeitig soll auch die Festle- vorhandenen Querschnitt. Der Magnetisierungsbedarf gung des Stabes in der Nut verbessert werden, weil die ist daher gegenüber einer Bohrung mit einem dem Stab-Füllstücke diesen gegen ein Herausfliegen infolge auf- querschnitt entsprechenden Querschnitt nicht erhöht,
tretender Fliehkräfte halten, so daß auf besondere Nu- Fi g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Katenverschlußkeile verzichtet werden kann. 65 figwicklung des massiven Läufers 1 von Stäben 2 mit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ferti- verhältnismäßig großem Stabquerschnitt gebildet ist.

gung der Bohrungen für die Aufnahme der Stäbe einer Auch hier weisen die Bohrungen 3 einen größeren

Käfigwicklung in einem massiven Läufer, insbesondere Querschnitt als den Stabquerschnitt auf, und jeweils ein-

seitig angeordnete Füllstücke 4 aus magnetischem Material füllen den verbleibenden freien Raum der Bohrung 3 aus. Die Füllstücke 4 liegen benachbart zur engsten Stelle 5 des zwischen den Bohrungen 3 verbleibenden Zahnrestes 6, so daß der dort durch die Bohrung 3 verengte Querschnitt durch die magnetischen Füüstükke wieder erweitert wird, so daß kein magnetischer Engpaß entsteht

Schließlich zeigt Fig.3 Stäbe 2 der Käfigwicklung mit angenähert keilförmigem Querschnitt, wie er aus elektrischen Gründen zur Erleichterung des Anlaufs oder zur Verbesserung der Drehmomentkennlinie häufig erwünscht ist Hier sind jeweils in der Bohrung 3 zwei magnetische FüUstücke 4 angeordnet die ebenfalls benachbart zur engsten Stelle 5 des zwischen den Bohrungen 3 verbleibenden Zahnrestes 6 liegen. Die magnetischen Füllstücke 4 sind so ausgerichtet daß sie den Zahnrest 6 zu einem angenähert parallelflankigen Zahn ergänzen.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

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bei großen Läuferlängen zu erleichtern.

Patentansprüche: Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine elektrische Maschine der eingangs beschriebenen Art so ausgebildet,

1. Elektrische Maschine mit massivem Läufer und daß der in der Bohrung liegende Stab keinen teilförmi-

Käfigwicklung, bei der die Stäbe der Käfigwicklung 5 gen Querschnitt hat und daß die magnetischen Füllstük-

in Bohrungen liegen, deren Querschnitt größer als ke benachbart zur engsten Stelle zwischen den Bohrun-

der Stabquerschnitt ist und bei denen magnetische gen liegen. Der Stab wird also unabhängig von der ge-

FüUstficke den freien Querschnitt der Bohrung aus- wünschten Form oder Größe des Stabquerschnitts stets

füllen, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Bohrung angeordnet Diese ist außerdem im

in der Bohrung (3) liegende Stab (2) keinen kreisför- io Querschnitt größer als der Stabquerschnitt, so daß gera-

migen Querschnitt hat und daß die magnetischen de bei kleinen Stabquerschnitten die Gefahr eines Ver-

Füllstücke (4) benachbart zur engsten Stelle (5) zwi- laufens des Bohrers bei großen Läuferlängen nicht mehr

sehen den Bohrungen (3) liegea gegeben ist Da die neben dem Stabverbleibenden frei-

Z Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch en Bohrungsräume durch magnetische Füllstücke ausgekennzeichnet, daß der Stab (2) einen angenähert is gefüllt sind, die benachbart zur engsten Stelle zwischen keilförmigen Querschnitt hat den Bohrungen liegen, ist durch die fertigungsbedingte

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, Wahl der Bohrungsquerschnitte kein Nachteil für die dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke (4) den Führung des magnetischen Flusses gegeben, da dieser zwischen den Bohrungen (3) verbleibenden Zahnrest zum Teil über die magnetischen Füllstücke verläuft, und (6) zu einem angenähert parallelflankigen Zahn er- 20 der Magnetisierungsaufwand bleibt unverändert
ganzen. Es empfiehlt sich ferner, die Füllstücke so anzuord-

4. Elektrische M aschine nach Anspruch 1, dadurch nen, daß diese den zwischen den Bohrungen verbleibengekennzeichnet, dlaß die Füllstücke (4) aus einem den Zahnrest zu einem angenähert parallelflankigen aushärtbaren Stoff bestehen, dem magnetische Füll- Zahn ergänzen. Ein magnetischer Engpaß, wie er sonst stoffe beigefügt sind. 25 zwischen Rundstäben großen Querschnitts gegeben ist,

wird dadurch vermieden.