DE3538508A1

DE3538508A1 - Stator mit spiralruecken

Info

Publication number: DE3538508A1
Application number: DE19853538508
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-06-05
Also published as: US4644208A

Description

DK 2355/21a

Stator mit Spiralrücken

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren, insbesondere mit Kreiselpumpen eine Einheit bildende, bei denen der Ständerrücken als Magnetblechspirale ausgebildet ist.

Aus polarsymmetrisch geformten Ständerblechen aufgebaute Elektromotoren eignen sich nicht für Elektromotoren, bei denen der Luftspalt auf einer Kugel fläche oder einem Kegelmantel verläuft. I·: I ekl roinol ort mi mil. sphärischem Luftspalt aber gewinnen zunehmend an Bedeutung. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf derartige Motoren.

Der Ständerrücken von Elektromotoren ist das durchmesserbestimmende Elementeines Elektromotors. Der Ständerrücken muss etwa die selbe Querschnittsfläche in einer Radialebene aufweisen, wie der Läufer des Motors. Da der Ständerrücken ausserhalb der Wicklungen verläuft, wird der Durchmesser und damit der Materialbedarf für die Rückleitung des magnetischen Flusses insbesondere bei zweipoligen Motoren sehr gross.

Für Motoren mit sphärischem Luftspalt werden seither Statoren mit achsparallel verlaufenden Zähnen eingesetzt, die zu einer unkonventionellen Wickeltechnik und grossen axialen Erstreckungen führen und die damit hohe Streuverluste aufweisen.

Die Erfindung vermeidet sowohl den sehr grossen Materialbedarf des Ständerrückens als auch die grosso Baulänge von Motoren mit achsparallelen Z/ihnen.

Gemäss der Erfindung werden um den Luftspalt herum aus Blechschnitten gebildete Zähne angeordnet, zwischen denen

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in gleicher Art wie bei konventionellen Induktionsmotoren ausgebildete Wicklungen eingelegt sind. Die Wicllungen der erfindungsgemässen Statoren können jedoch auch nach der gleichen Methode, wie bei den Läufern von Gleichstrommotoren mit konventionellen Läuferbewicklungsmaschinen hergestellt werden. Die Zähne weisen eine in einer Rotationsebene liegende Fläche auf, an diese schliesst die Blechspirale, die den magnetischen Rückschluss übernimmt, an.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Kreiselpumpen, die mit den erfindungsgemässen Motoren eine Einheit bilden.

Die Erfindung soll anhand von Figuren erläutert werden.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Motor-Kreiselpumpeneinheit im Schnitt.

Figur 2 zeigt einen Schnitt gemäss Schnittverlauf I-I unter Weglassung der Gehäusewandung und der Wicklung.

Der Läufer 1 bildet mit dem Schaufelrad 2 eine rotierbar angeordnete Einheit, die durch die Lagerkappe 3 auf der feststehend angeordneten Kugel 4 gelagert ist. Der Eintritt des Färdermediums erfolgt durch den perforierten Kegel 6, der an einem Flansch 5 mit Flanschbohrungen 7 endet. Ein feststehendes Rohr 8 bildet zusammen mit dem zylindrischen Bereich 9 des Kegels 6 den Sitz 10 für den Dichtring. Durch Verschweissen ist die im Magnetspalt 12 sphärisch ausgebildete Trennwand 11 mit dem Rohr 8 verbunden. Diese Trennwand geht in einen Ringbereich 13 über und endet im Flansch 14. Zwischen dem Läufer 1 und der Schaufelabdeckung 15 ist eine feststehende Wandung 16 eingelegt, die mit einem Kugelbereich 17 des Läufers 1 einen Spalt bildet und deren planer Ringbereich 18 durch den Leitschaufelkranz 19 in seiner Lage ge-

halten wird. Das aus dem Leitschaufelkranz 19 austretende Fördermedium wird durch das Pumpeng"ehäuse 2+ mit der drallumsetzenden Beschaufelung 21 zum Austrittsbereich 22 geleitet.

Wie auch in Figur 2 im Schnitt dargestellt, besteht der Stator des Motors aus über dem Umfang der Trennwand 11 gleichmässig verteilt angeordneten Statorzähnen 25, die aus in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Blechschnitten gebildet werden. Diese Zähne erweitern sich an dem dem Läufer 1 zugewandten Ende so, dass sie die gesamte axiale Länge 26 des eisernen Bereiches des Läufers 1 überdecken. Im nach aussen weisenden axialen Bereich 27 liegen die Kanten dieser Zähne in einem axialen Ringbereich. An diesen Ringbereich schliesst ein Ständerrücken mit einer aus Magnetblech gewickelten Spirale an, dessen Ringfläche 29 vorteilhaft plangeschliffen wird.

Das Motorgehäuse besteht aus dem topfförmigen Teil 3©, in welchem nach Einbringen der Wicklung 31 der Flansch 32 durch Verschraubung befestigt wird.

Im Flansch 32 sind über dem Umfang verteilt Schraublochaugen 33 angegossen. Durch die Schrauben 34 wird das Pumpengehäuse an dem Motorgehäuse 30/32 befestigt.

Die Radscheibe 35 des Laufrades 2 wird starkwandig mit solchem Gewicht ausgebildet, dass das Gewicht des Läufers 1, bezogen auf den Kugelmittelpunkt 36 kompensiert wird. Hierdurch kann die Läufer-Schaufelrad-Einheit 1, 2 in jeder Lage der Rotorachse37 im Raum betrieben werden. Die Stabilisierung des Läufers 1 erfolgt durch die Magnetkräfte. Wenn der Motor abgeschaltet wird, geht diese stabilisierende Kraft verloren. Ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Lager 39, welches auch als Kugellager ausgebildet sein kann, beschränkt die Taumelwinkel-Amplitude.

Der Spalt 41 zwischen dem Stützlager 39 und dem Rotor 2 ist so bemessen, dass in den Spalten 42, 43, 44, 45 und 46 keine

Berührung stattfinden kann.

Die zwischen den Wicklungen 31 verbleibenden Hohlräume 47 werden mit einem härtenden Harz ausgefüllt, wodurch die vom Pumpengehäuse 48 herrührenden hydrostatischen Kräfte abgefangen werden, wodurch gleichzeitig die Wärmeabfuhr zum Förderstrom begünstigt wird.

Claims

DK 2355/21a

Patentansprüche

Anspruch 1

Induktionsmotor, insbesondere Motor-Kreiselpumpen-Einheit mit einem Stator, dessen Luftspalt auf einer sphärischen oder kegeligen Fläche verläuft und dessen Wicklung zwischen Zähnen angeordnet ist, die die Leitung des Magnetflusses zwischen dem Läufer und einem Statorrücken übernehmen, dadurch ge^ kennzeichnet, dass die Zähne (25)in einer gemeinsamen Rotationsebene liegende Flächen (27) aufweisen, an die ein Ständerrücken (28) anliegt, der aus einem als Spirale ausge-' bildeten Magnetblechstreifen besteht.

Anspruch 2

Induktionsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständerrücken einseitig plangeschliffen ist.

Anspruch 3

Induktionsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (25) aus einer Vielzahl gestapelter Blechstreifen bestehen, wobei ··:

der jeweils mittlere Blechstreifen eines Stapels relativ zur geometrischen Achse (37) des Motors auf einer Radialebene verläuft.

Anspruch 4

Induktionsmotor - Kreiselpumpen-Einheit mit auf einer sphärischen Fläche verlaufendem Luftspalt, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (1) eine Bohrung, aufweist, in welche ein eine Kugel tragendes stationäres Element (6) hineinreicht und wobei der Mittelpunkt (36) des konvexen Gleitpartners (4) mit dem Zentrum der sphärischen Fläche, die den Luftspalt (12) begrenzt, zusammenfällt, wobei ferner der Läufer (1) mit einem Schaufelrad (2) eine umlaufende Einheit bildet, die über eine Lagerschale (3) auf der Kugel (4) gelagert ist.

Anspruch 5

Induktionsmotor - Kreiselpumpen -Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Saugseite (5) von der Druckseite trennendes Rohr (8) mit der Bohrung des Läufers (1) einen Spalt bildet, der in der Rotationsebene (37) verläuft, in der das Kugelzentrum (36) liegt.

Anspruch 6

Induktionsmotor - Kreiselpumpen -Einheit nach Anspruch 1 mit auf einer sphärischen Fläche verlaufenden Luftspalt, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (2) eine so grosse Masse besitzt, dass der Massenschwerpunkt der umlaufenden Läufer - Laufradeinheit (1, 2) im Kugelzentrum (36) liegt.

Anspruch 7

Induktionsmotor - Kreiselpumpen -Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Läufer (1) und dem Laufrad (2) ein Spalt (42, 43) verläuft, in den eine stationäre Wandung (16) hineinragt.

Anspruch 8

Induktionsmotor - Kreiselpumpen -Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass deren Gehäuse aus einer Pumpengehäuseschale (20), einem glockenförmig ausgebildeten Statorgehäuse (30) und einem Ring (32), der mit dem Statorgehäuse (30) fest verbunden wird, besteht.