DE3413519C2

DE3413519C2 - Kurzschlußläufer für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE3413519C2
Application number: DE3413519A
Authority: DE
Inventors: Emil 8510 Fürth Mümmler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE3413519A1

Abstract

Die Ringvertiefung (2) in dem Kurzschlußring (1) zur Verbindung mit den Läuferstabenden hat eine senkrecht zur ebenen Bodenfläche (4) gerichtete Außenrandfläche (3) und eine kegelförmige, nach innen bis zur Stirnseite (1A) des Kurzschlußringes reichende Innenrandung (5), deren Kante (5A) vom Läuferstab (6) eine Entfernung a aufweist, die kleiner als der Stabdurchmesser L ist, der Stabdurchmesser seinerseits kleiner als die Breite b der ebenen Bodenfläche (4) der Ringvertiefung (2) bemessen ist und der Läuferstab (6) einen Abstand (B) mit Spiel (Sp) zum Außenrand (5B) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurzschlußläufer für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei den aus den DE-OS 29 32 952 und 30 31 159 bekannten Kurzschlußläufern dieser Art sind die Außenrandfläche sowie die Innenrandfläche der stirnseitigen Ringvertiefung in jedem Kurzschlußring senkrecht zu dessen ebener ringförmiger Bodenfläche gerichtet und die Stabenden mit Abstand von den Rand- und Bodenflächen durch das die Zwischenräume ausfüllende erstarrte Hartlot elektrisch und mechanisch fest mit dem jeweiligen Kurzschlußring verbunden. Es treten dabei durch die wärmeabhängigen relativen Ausdehnungen zwischen den Stabenden und dem Kurzschlußring Schrumpfrisse während der Erstarrungsphase im Hartlot auf. Bei der Abkühlung des Kurzschlußringes, der Läuferstäbe und des dabei erstarrenden Hartlots ergeben sich zwischen der Außenrandfläche der Ringvertiefung und dem dieser zugewandten Teil des Stabumfanges in gleicher Bewegungsrichtung verlaufende Änderungen der Abmessungen (Ring- und Stabdurchmesserverkleinerungen), dagegen zwischen der Innenrandfläche der Ringvertiefung und dem dieser zugewandten Teil des Stabumfanges sowie dem dazwischen befindlichen bindenden Hartlot entgegengesetzt gerichtete Abmessungsänderungen, so daß im Hartlot zwischen diesen Abschnitten der Stabenden und der Innenrandfläche der Ringvertiefung des Kurzschlußringes Schrumpfrisse auftreten.

Aus dem Abstracts of Japan 55-100048 ist für einen Kurzschlußläufer ein gegossener Kurzschlußring mit einer Ringvertiefung bekannt, deren Außenrandfläche senkrecht zur ebenen Bodenfläche und deren Innenrandfläche als Kegelmantelfläche ausgebildet ist, die einen stumpfen Winkel zur Bodenfläche einschließt. Diese Ringvertiefung dient aber nicht als Lotbett, sondern ist mit der einen Seite eines magnetischen Ringes entsprechenden Querschnitts eng anliegend bedeckt, an dessen anderer Seite die abgeschrägten Enden der gegossenen Kurzschlußstäbe eng anliegen und durch Öffnungen im magnetischen Ring mit dem Kurzschlußring vergossen sind, wobei also kein gesondertes Lot zur Verbindung der gesonderten Kurzschlußstäbe mit den gesonderten

ίο Kurzschlußringen wie beim Gegenstand der Erfindung verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Ursache für diese Schrumpfrißbildung in der Parallellage der Innenrandfläche mit der Erstarrungsgrenze des Hartlotes zu sehen ist, da in diesem Fall bei Erreichen der Innenrandfläche durch die wandernde Erstarrungsgrenze des Hartlotes der beim Abkühlen entstehende Schrumpf des Kurzschlußringes und der Läuferstäbe wegen unterbundenem Nachfluß von noch fließfähigem Hartlot nicht mehr ausgeglichen werden kann und durch lokalem Mangel an Hartlot somit Schrumpfrisse entstehen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln die Bildung von Schrumpfrissen im Hartlot und zwischen Hartlot, dem Kurzschlußring sowie den Stabenden bei Einhaltung eines gleichmäßigen Abkühlungsverlaufes aus einer optimalen Löttemperatur zu vermeiden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruchs 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit runden Läuferstäben ist nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Der im Querschnitt teilweise gezeigte Kurzschlußring 1 weist an seiner den Enden der runden Läuferstäbe 6 zugewandten Stirnseite \A eine Ringvertiefung 2 auf. Diese ist durch eine kreisförmige Außenrandfläche 3 senkrecht zur ebenen Bodenfläche 4 mit der Breite b sowie eine kegelmantelförmige Innenrandfläche 5 begrenzt, die zur Bodenfläche 4 einen stumpfen Winkel β von vorzugsweise 135° einschließt. Die Größe des Winkels β hängt vom Durchmesser L der Läuferstäbe 6 ab und nimmt mit deren Durchmessergröße zu. Der Durchmesser L ist dabei kleiner als die Breite b der Bodenfläehe 4, aber größer als der Abstand a der Läuferstäbe 6 zur Außenkante 5A der schrägen Innenrandfläche 5 in der Stirnseite IA bemessen, so daß der sich im erstarrten Hartlot 7 um jeden Läuferstab 6 bildende Hof TA gänzlich innerhalb des Abstandes a liegt. Der Abstand B zwischen der Innenkante 5ß der schrägen Innenrandfläche 5 in der Bodenfläche 4 und dem zugewandten Teil des Stabumfanges ist im Hinblick auf die Wärmeausdehnung des Kurzschlußringes 1 so groß gewählt, daß bei voller Wärmeausdehnung des Kurzschlußringes noch ein Spiel 5p von etwa 2 mm bleibt, wobei sich der Abstand B nach der Beziehung ermitteln läßt

B = OC- r ■ Au· + Sp,
mit

Ausdehnungskoeffizienten:«(16,9 · ΙΟ"⁶ für Kupfer)
Radius der Innenkante 5ß: r

Temperaturdifferenz: A9 (« 800 k)
Spiel: 5p « 2 mm

Der Winkel β betragt vorteilhafterweise bei Lauferstabdurchmessern L= 10 mm etwa 135° und bei L = 15 mm etwa 150°. Die Zunahme der Temperatur bis zum Erreichen der Löttemperatur ist vorzugsweise so gewählt, daß eine relativ geringe Zunderbildung vor dem Schmelzen des Hartlotes und ein gutes Verlaufen des Hartlotes am Stabende auftritt.

Die Erfindung ist im übrigen für Läuferstäbe mit beliebigen Querschnitt gleich gut anwendbar.

10

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

15

20

25

JO

35

40

90

•0

Claims

Patentansprüche:

1. Kurzschlußläufer für eine elektrische Maschine, bei dem die Läuferstäbe jeweils in einer als Lotbett dienender Ringvertiefung an der Stirnseite eines zugeordneten Kurzschlußringes mit diesem durch die Zwischenräume zwischen Ringvertiefung und Stabenden füllendes erstarrtes Hartlot elektrisch und mechanisch fest verbunden sind, wobei die Außenrandfläche der Ringvertiefung senkrecht zu deren ebenen Bodenfläche gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrandfläche (S) als eine gegen die Bodenfläche (4) um einen stumpfen Winkel β geneigte Kegelmantelfläche ausgebildet ist

2. Kurzschlußläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel/?mit größer bemessenem Stabdurchmesser größer gewählt und der durch Wärmeausdehnung maximal erreichte Durchmesser (L) jedes Stabendes kleiner als die Breite (b) der Bodenfläche (4), aber größer als der Stababstand (a) zur Außenkante (5A) in der Stirnseitenebene (IA) und der Abstand (B) zwischen Stabumfang und der Innenkante (5B) so groß bemessen ist, daß bei voller Wärmeausdehnung des Kurzschlußringes (1) ein Spiel (Sp) verbleibt.

3. Kurzschlußläufer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel β im Bereich von 135° bis 150° gewählt ist.