DE3311486A1

DE3311486A1 - Separable short-circuit rotor for electrical machines

Info

Publication number: DE3311486A1
Application number: DE19833311486
Authority: DE
Inventors: Feliks Konstantinovi&ccaron; Vladimir Makarov; Nikolaj Aleksandrovi&ccaron; Mor&scaron;akov
Original assignee: MORSAKOV
Current assignee: MORSAKOV
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1984-10-04

Abstract

The separable short-circuit rotor for electrical machines contains a shaft (6), a yoke (2), a toothed zone and a winding which is constructed as a squirrel cage. The toothed zone is designed as individual teeth (1), one of the end sides of each tooth (1) being displaced in the tangential direction with respect to the other end side by the magnitude of the inclination of the teeth (1). Each tooth (1) is designed as a set of metal sheets (7, 8). On the end sides, each tooth (1) has recesses (3) in which a part of the short-circuit ring (4) of the winding is accommodated. <IMAGE>

Description

BESCiIREIBUNG Die Erfindung bezieht sich 4uf das Gebiet des Elektromaschinenbaus, insbesondere auf einen trerlnbaren Kurzschlussldufer für elektrische Maschinen, Die Erfindung kann in trennbaren Kurzschlussläufern elektrischer Maschinen Anwendung finden, deren Zahnzone separat vom Joch ausgebildet und um einen technologischen Spnlt von diesem entfernt ist.FRICTION The invention relates to the field of electrical engineering, in particular on a separable short-circuit bank for electrical machines, The invention can be used in separable squirrel-cage rotors in electrical machines find whose tooth zone is formed separately from the yoke and around a technological Spnlt is removed from this.

Es sind klassische Maschinen bekannt, die einen Ständer, einen Läufer und eine Wicklung enthalten, deren Zähne zwecks Verbesserung der vibroak-ustischen Eigenschaften eine Abschrägung aufweisen (siehe N.G.Schubow "Geräusch und Vibration der elektrischen Maschinen", Verlag "Energia", Leningrad, 1874, S. 54). Classic machines are known that have a stator, a rotor and contain a winding, the teeth of which in order to improve the vibroacoustic Properties have a bevel (see N.G.Schubow "Noise and Vibration of electrical machines ", Verlag" Energia ", Leningrad, 1874, p. 54).

Die Abschrägung wird durch eine Drehung Jedes nachfolenden Blechs des Laurers bzw. des Ständers gegendber dem vorhergehenden um einen bestimmten Betrag in tangentialer Richtung erreicht.The bevel is created by rotating each subsequent sheet of the laureate or the stand compared to the previous one by a certain amount reached in the tangential direction.

Bekannt ist ein Magnetleiter, der ein Joch und eine Zahnzone enthält, wobei die Zahnzone getrennt von Joch ausgebildet und ein technologischer Luftepalt zwischon ihnen vorhanden ist (US-Patentechrtft 3983435). A magnetic conductor that contains a yoke and a tooth zone is known the tooth zone being formed separately from the yoke and a technological air gap between them exists (US Patent Law 3983435).

Die Zahnzone ist durch Biegen aus einzelnen Bändern oder einzelnen Profilen ausgeführt und weist keine Zahnabschrägung auf, was auf technologische Schwierigkeiten der iIerstellung der Zahnabschrägung zurückzuführen ist. The tooth zone is made by bending from individual bands or individual ones Profiles running and has no tooth bevel, which is technological Difficulties in making the tooth bevel is due.

Die elektrische Maschine mit diesem Magnetleiter hat schlechtere vibroakustische Eigenschaften, da sie keine Zahnabsohrägung aufweist. The electrical machine with this magnetic conductor has worse vibroacoustic properties as it does not have a tooth cut.

Es ist ein trennbarer Kurzschlussläufer einer elektrischen Maschine bekannt (GB-Patentschrift 1524638), der eine Welle, ein Joch und eine Zahnzone mit Zähnen und Nuten zum Einlegen der Wicklung, sowie eine sls Kurz- schlusskäfig ausgebildete Wicklung aufweist. Die Zahn zone ist gewellt aus einem ununterbrochenen ferromagnetischen Bandmaterial hergestellt. It is a separable squirrel-cage rotor of an electrical machine known (GB patent 1524638), which has a shaft, a yoke and a tooth zone Teeth and grooves for inserting the winding, as well as a sls short closing cage having formed winding. The tooth zone is wavy from an uninterrupted made of ferromagnetic tape material.

Die elektrische ISaschine mit diesem Läufer hat verschlechterte vibroakustische Eigenschaften, da sie keine Zahnabschrägung aufweist. Das Fehlen von Zahnabschrägung in diesem Läufer ist durch technologische Schwierigkeiten ihrer Herstellung bedingt. The electrical Imachine with this rotor has deteriorated vibroacoustic Properties as it has no tooth bevel. The lack of tooth bevel in this runner is due to technological difficulties in its manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen trennbarem Kurzschlussläufer für elektrische Maschinen zu schaffen, in dem die Erzielung der erforderlichen Form des Magnetfeldes im Luftspalt auch eine Verbesserung der vibroakustischen Eigenschaften der elektrischen Maschine ermöglicht Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dnss im trennbaren Kurzschlussläufer für elektrische 5taschinken der eine Welle, ein Joch, eine Zahnzone mit Zähnen und Nuten zum Einlegen einer Wicklung und eine als Kurzschlusskäfig ausgebildete Wicklung enthält, erfindungsgemäss die Zahnzone aus einzelnen Zähnen besteht 9 je eine der Stirnseiten jedes Zahns in tangentialer Richtung gegenüber der anderen Stirnseite um die Grösse der AbschrKgung der Zähne verschoben ist, jeder Zahn als Satz von untereinander starr verbundenen Blechen gleicher Länge ausgebildet ist und eine gemeinsame Berührungsfläche mit dem Joch aufweist, wobei jeder Zahn an den Stirnseiten Aussparungen aufweist, in welchen ein Teil des Kurzschlussringes der Wicklung untergebracht ist. der die radiale Verschiebung der Zähne begrenzt. The invention is based on the object of a separable squirrel cage rotor for creating electrical machines in which the achievement of the required form of the magnetic field in the air gap also improves the vibroacoustic properties of the electrical machine. The object is achieved by dnss in the separable Squirrel cage for electric 5-pocket hams of one shaft, one yoke, one tooth zone with teeth and grooves for inserting a winding and one designed as a short-circuit cage Contains winding, according to the invention the tooth zone consists of individual teeth 9 each one of the faces of each tooth in a tangential direction opposite the other Front side is shifted by the size of the bevel of the teeth, each tooth as Set of mutually rigidly connected sheets of the same length is formed and has a common contact surface with the yoke, each tooth on the end faces has recesses in which a part of the short-circuit ring the winding is housed. which limits the radial displacement of the teeth.

Der Läufer enthält ggf. zwei 3andageringe, die in den Aussparungen der Zähne untergebracht sind und mit diesen eine gemeinsame Berthrungsfliche am Innendurchmesser der Bandageringe aufweisen Es ist zweckmässig, Jeden Zahn spiralförmig auazubilden. The runner may contain two 3andagerings, which are in the recesses of the teeth are housed and with these a common Berthrungsfliche am It is advisable to have each tooth in a spiral shape to educate.

Die Erfindung ermöglicht eine Verbesserung der vibroakustiechen Eigenschaften in elektrischen Maschinen mit trennbarem Magnetleiter und dadurch eine Erhöhung der 3etrlebssicherheit der elektrischen Maschine. The invention enables an improvement in the vibroacoustic properties in electrical machines with a separable magnetic conductor and thus an increase the reliability of the electrical machine.

Ausserdem schafft das normale Betriebsbedingungen fUr das Bedienungspersonal. In addition, this creates normal operating conditions for the operating personnel.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme Ruf die beizelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. i - einen trennbaren Kurzschlussläufer der elektrischen Maschine im Teilschnitt nach der Erfindung; Fig. 2 - einen Zahn der Zahnzone des trennbaren Kurzschlussläufers nach der Erfindung; Fig. 3 - einen Abschnitt des Zahns mit einer schwalbenschwanzförmig ausgefUhrten Aussparung nach der Erfindung. In the following the invention is based on an exemplary embodiment Reference Ruf explains the enclosed drawings in more detail. It shows Fig. I - a separable squirrel-cage rotor of the electrical machine in partial section according to the invention; 2 shows a tooth of the tooth zone of the separable squirrel cage according to the invention; Fig. 3 - a section of the tooth with a dovetail design Recess according to the invention.

Der trennbare Kurzschlussläufer der elektrischen Mnschine enthält eine Zahnzone mit Zähne und Nuten zum Einlegen der Wicklung, die als einzelne Zähne 1 ausgebildet ist, und ein Joch 2. The separable squirrel cage of the electrical machine contains a tooth zone with teeth and grooves for inserting the winding, which are called individual teeth 1 is formed, and a yoke 2.

Das Joch 2 des Laufers kann nach einem bekannten Verfahren, u. zwO durch Stanzen, hochkantiges Aufwickeln u.dgl , gefertigt werden. Zwischen den 7ahnen 1 nd dem Joch 2 ist ein technologischer Luftspalt vorhanden. The yoke 2 of the rotor can be made by a known method, and two by punching, edgewise winding, and the like. Between the 7 ancestors 1 nd the yoke 2 is a technological air gap.

Die Zähne 1 weisen an beiden Stirnseiten Aussperungen 3 auf, die trapezförmig (rechte Läuferseite) bzw. rechtwinkr ig (linko Läuferseite) ausgebillot sind und einer Teil der Wicklung des urzschlussringes 4 des käfigs aufnehmen (die Wicklung ist als Kurzschlusskäfig ausgeführt, dessen Stäbe in der Zeichnung nicht dargestellt sind). The teeth 1 have cavities 3 on both end faces, which trapezoidal (right runner side) or right-angled (left runner side) billot and accommodate part of the winding of the short-circuit ring 4 of the cage (the The winding is designed as a squirrel cage, the bars of which are not shown in the drawing are shown).

Das in die Aussparungen 3 hineinragende Material des Ringes 4 verhindert eine radiale Verschiebung der Zähne 1 beim Drehen des Läufers. Bei grossen oder schnellaufenden elektrischen Rschinen werden zur Dr höhung der Starrheit der Konstruktion der Zahnzone zwei Bandageringe 5 in die Aussparungen 3 des Zahns 1 eingesetzt. Die Bandageringe 5 müssen eine gemeinsame Bertlhrungsfläche mit den Aussparungen 3 der Zähne 1 am inneren Durchmesser des Ringes 5 aufweisen. Der trennbare Kurzschlusslaufer hat eine Welle 6. Eine der Stirnseiten jedes Zahns 1 ist in tangentialer Richtung um die Abschrägungsgrösse 13 der Zähne 1 gegenüber der anderen Stirnseite verschoben. The material of the ring 4 protruding into the recesses 3 prevents a radial displacement of the teeth 1 when the rotor rotates. For large or fast moving Electric rams are used to increase the rigidity of the construction of the tooth zone two bandage rings 5 inserted into the recesses 3 of the tooth 1. The bandage rings 5 must have a common Bertlhrungsfläche with the recesses 3 of the teeth 1 on have the inner diameter of the ring 5. The separable squirrel cage has a shaft 6. One of the end faces of each tooth 1 is around in the tangential direction the bevel size 13 of the teeth 1 shifted relative to the other end face.

Die Zähne 1 (Fig. 2) sind aus einem Satz von mittleren Blechen 7 und Randblechen 8 gleicher Länge hergestellt, die untereinander durch Leimung, Vernietung u.dgl. starr verbunden sind, Die Zahne i (Fig. 1) haben eine gemeinsame Berührungsfläche mit dem Jedoch 2. The teeth 1 (FIG. 2) are made up of a set of central metal sheets 7 and edge plates 8 made of the same length, which are mutually by gluing, riveting and the like are rigidly connected, the teeth i (Fig. 1) have a common contact surface with the however 2.

Um die mechanische Bearbeitung der Zähne 1 suf der Seite des Jochs 2, die zur Erzielung einer mittleren minimalen technologischen Grösse des LuftspAltes vorgesehen ist, auszuschliesson und die Fertigungschnologie der Abschrdgung der Zähne ; zu vereinfachen, kann jeder Zahn 1 (Fig. 2) spiralförmig verformt werden. To machine the teeth 1 suf the side of the yoke 2, to achieve an average minimum technological size of the air gap is intended to exclude and the production technology of the depreciation Teeth ; To simplify, each tooth 1 (Fig. 2) can be deformed in a spiral.

Dies ist zweckmässig für Läufer mit wesentlicher Abschrägung der Zähne 1.This is useful for runners with significant beveling of the teeth 1.

Der Neigungswinkel der Abwicklung des Zahns 1 auf einer Fläche gegen die Läufermantellinie beträgt γ = arctg @/1 worin @ die Grösse der Abschrägung des Zahms 1 auf dem Bogen und 1 die Länge des Läufers bedeuten. The angle of inclination of the development of the tooth 1 on a surface against the rotor surface line is γ = arctg @ / 1 where @ is the size of the bevel of the tame 1 on the arch and 1 mean the length of the bishop.

Um die Stäbe des Wicklungskäfigs in radialer Richtung festzuhalten, kann jeder Zahn 1 aus mittleren Blechen 7 und Randblechen 8 bestehen. Dabei weisen die Randbleche 8 in der Höhe der Arbeitsluftspaltes (in Fig. nicht gezeigt) abgebogene Ränder 9 auf. To hold the bars of the winding cage in the radial direction, Each tooth 1 can consist of central sheets 7 and 8 edge sheets. In doing so, show the edge plates 8 bent at the level of the working air gap (not shown in FIG.) Edges 9 up.

Um die Zähne 1 in axialer Richtung festzuhalten, kennen die Aussparungen 3 (Fig. 3) in diesen schwalbenschwanzförmig ausgeführt werden. Je nach der Art der Verbindung der Zahnzone mit dem Joch 2 (Fig.1) kann der Innendurchmesser D1 des Kurzschlussringes 4 gleich dem Aussendurchmesser D2 des Jochs 2 oder geringer als der Durchmesser D2 (Fig. 3) seine Der Zusammenbau des trennbaren Kurzschlussläufers kann in nachstehender Reihenfolge durchgeführt werden: - Ausstanzen von mittleren und Randbiechen 7, 8 (Fig. 2), mit gleichzeitiger Erzielung der Aussparungen 3, - Abbiegen der Ränder 9 bei den Randblechen 8, - Formieren der Bleche 7, 8 nach einer Schraubenlinie (für die Zähne 1 mit wesentlicher Abschrägung der Zahne 1), - starre Verbindung der Bleche 7, ß der Zähne 1 untereinander durch Leimung, Vernietung u.dgl., - Einsetzen der Zähne l in spezielle Vorrichtungen zum Eingiessen der Wicklung des Kurzschlusskäfigs, - Einsetzen der Bandageringe 7 (Fig. 1) (fUr die Läufer von grossen bzw- schnellaufenden Maschinen), - Eingiessen der Wicklung des Kurzschlussläufers; - mechanische Bearbeitung der inneren Oberfläche der Zahnzone, - Aufpressen der Zahnzone auf das Joch 2. To hold the teeth 1 in the axial direction, know the cutouts 3 (Fig. 3) are executed in this dovetail shape. Depending on the type of Connection of the tooth zone with the yoke 2 (Fig.1) can be the inner diameter D1 of the Short-circuit ring 4 equal to the outer diameter D2 of the yoke 2 or less than the diameter D2 (Fig. 3) its The assembly of the separable squirrel cage can be carried out in the following order: - Punching out middle and edge bending 7, 8 (Fig. 2), with simultaneous achievement of the recesses 3, - Bending of the edges 9 at the edge sheets 8, - Forming the sheets 7, 8 after a helix (for teeth 1 with substantial bevel of teeth 1), - Rigid connection of the sheets 7, ß the teeth 1 with each other by gluing, riveting etc., - Insertion of the teeth 1 in special devices for casting the winding of the short-circuit cage, - Insertion of the bandage rings 7 (Fig. 1) (for the runners of large or high-speed machines), - casting the winding of the squirrel-cage rotor; - mechanical processing of the inner surface of the tooth zone, - pressing the Tooth zone on the yoke 2.

FUr die nach der Schraubenlinie gefertigten Zähne 1 kann das Eingiessen der Kurzschlusswicklung in der Art eines Käfigs nach der starren Verbindung der Zähne 1 mit dem Joch 2, oder durch die Bandageringe 5 bzw. in einer Spezialvorrichtung durchgeführt werden. In diesem Falle kann der Innendurchmesser D1 (Fig. 3) des Kurz schlussringes 4 kleiner als der Aussendurchmesser D2 des Jochs 2 sein. For the teeth 1 made according to the helical line, casting can be done the short-circuit winding in the manner of a cage after the rigid connection of the Teeth 1 with the yoke 2, or through the bandage rings 5 or in a special device be performed. In this case, the inner diameter D1 (Fig. 3) of the short The locking ring 4 must be smaller than the outer diameter D2 of the yoke 2.

Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Erhöhung der vibroakustischen Eigenschaften der elektrischen Maschine durch die Bildung einer Abschrägung der Zähne 1 dank der tangentialen Verschiebung einer der Stirnseiten des Zahns 1 gegenUber der anderen Stirnseite. Außerdem wird die Fertigungstechnologie der Abschrägung der Zähne 1 dadurch vereinfacht, dass aus Einzelblechen 7, 8 bestehende sowie nach einer Schraubenlinie verformte Zähne 1 angewendet werden. Thus, the present invention enables an increase in the vibroacoustic Properties of the electrical machine due to the formation of a bevel of the Teeth 1 thanks to the tangential displacement of one of the end faces of the tooth 1 opposite the other face. Besides, the manufacturing technology of bevel the teeth 1 simplified by the fact that there are individual sheets 7, 8 as well as after A helical deformed teeth 1 are used.

Die vorliegende Maschine ermöglicht ausserdem eine Erhöhung der 3etriebssicherheit der elektrischen Maschine0 The present machine also enables an increase in operational safety of the electrical machine 0

Claims

SEPARABLE SHORT CIRCUIT RUNNER FOR ELECTRICAL MACHINERY PATENT CLAIMS X Separable squirrel-cage rotor for electrical machines of - one shaft (6), - a yoke (2), - a tooth zone with teeth (1) and grooves for inserting a winding and - contains a winding designed as a squirrel cage, d a d u r c h it is not noted that - the tooth zone consists of individual teeth (1), one of the end faces of each tooth (1) in tangential direction opposite the other Front side is shifted by the size of the bevel of the teeth (1), and that - Each tooth (1) is the same as a set of metal sheets (7, 8) that are rigidly connected to one another Lung is formed and has a common contact surface with the yoke (2), wherein - each tooth (1) sn the end faces recesses (3) in which part of the short-circuit ring ges (4) housed the winding which limits the radial displacement of the teeth (1).

2. Separable squirrel cage for electrical n machine according to claim 1, that it is - contains two bandage rings (5), which are housed in the recesses (3) of the teeth (1) and with these one Have common contact surface on the inner diameter of the bandage rings (5).

3. Separable squirrel cage for electrical machines according to the Claims 1 and 2, stating that each tooth (1) Is formed spirally.