DE369072C

DE369072C - Asynchronous motor with divided and twisted conductors

Info

Publication number: DE369072C
Application number: DES51028D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Dr-Ing E H Reinhol Prof
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1916-03-31
Filing date: 1916-03-31
Publication date: 1923-02-14

Description

Asynchrönmötor -mit unterteilten und verdrillten Leitern: Asynchrontnotoren werden mit einem möglichst geringen Sekundärwiderstaüd gebaut, da durch dessen Größe sowohl die Energieverluste in Läufer, wie auch die Schlüpfüng des Motors mit zunehmender Belastung bedingt sind, die man Meide möglichst gering zuhalten wünscht. Bei -diesen Motoren sind besondere Anordnungen erford"erltieh, um ein ausreichendes Anfahrmonrnent im Stillstand,' zu erzielen, da diese Motoren ihr Drehmoment verlieren, sobald die- Schlüpfung 'über ein gewisses Maß steigt. Bei jenen Einrichtungen, : die dazu dienen, das Anfahrdrehmoment zu erhöhen; werden entweder äußere Widerstände in den Sekundärkreis eingeschaltet,- oder aber; man läßt den Sekundärkreis des Asynchronmotors auf. einen Tertiärkreis induzieren, in denen ein Steuerwiderstand eingeschaltet ist. Man kann auch in dem: sekundären -Streufeld Metallschichten anordnen,. - die die Schllüpfenergie mittels der in ihnen vom sekundären Streufeld induzierten Tertiärströme vernichten. Als derartige Tertiärleiter im Sekund'ärstretifeld können die einem Sekundärleiter benachbarten Sekundärleiter benützt werden, wenn nur dafür gesorgt wird, daß -das sekundäre Streufeld an den jeweils für die Erzeugung der Tertiärströme in Betracht kommenden Stellen eine genügende Stärke -hat. .So kann man nach vorliegender Erfindung die Rotorleiter in den Nuten als Tertiärkreise zum Hervorbringen starker Energieverluste und: daher S.teüernlofriiente des Motors verwenden; wenn man zwischen dien Teilleitern Eiseneinlagen anordnet; durch die d'e sekundären Streüfelder -verstärkt werden.. Diese Eiseneinlagen dienen also vorwiegend dazu, die Ausbildung des sekundären ;Streufeldes infolge ihrer magnetischen Leitfähigkeit zu fördern. Als Leiter für die Tertiärströme kommen vorwiegend die eigentlichen Rotorleiter in Betracht, wenn auch "die Eisenleiter zur Stromleittng gelegentlich herangezogen werden können.Asynchronous motors - with divided and twisted conductors: Asynchronous motors are built with the lowest possible secondary resistance, because of its size both the energy losses in the rotor, as well as the slip of the motor with increasing Stress are caused, which one wishes to keep avoidance as low as possible. With -these Engines require special arrangements in order to have a sufficient start-up monrnent at standstill, 'because these motors lose their torque as soon as the Hatching 'rises above a certain level. For those facilities: which serve to to increase the starting torque; are either external resistances in the secondary circuit switched on, - or else; one leaves the secondary circuit of the asynchronous motor. a Induce tertiary circuits in which a control resistor is switched on. One can also arrange metal layers in the secondary scattering field. - the hatching energy by means of the tertiary currents induced in them by the secondary stray field. A secondary conductor can be used as such a tertiary conductor in the secondary retro-field neighboring secondary conductors are used if only it is ensured that -that secondary stray field at the respective for the generation of the tertiary currents into consideration Coming places have sufficient strength. .So you can according to the present invention the rotor conductors in the grooves as tertiary circles to produce strong energy losses and: therefore use the engine's excessive fuel economy; when you get between the partial conductors Arranges iron deposits; be enhanced by the secondary scattering fields. These iron deposits are mainly used to create the secondary; stray field to promote due to their magnetic conductivity. As a conductor for the tertiary currents Mainly the actual rotor ladder come into consideration, albeit "the iron ladder" can occasionally be used for power lines.

Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Konstruktion eitieä Nuteuleiters, der zum Aufbau eines Käfigankers verwendet werden kann, ist in Abb. i und 2 gezeichnet. Der Leiter besteht zur Verminderung der sekund'är-en Stromverdrängung aus einer Reihe von verdrillten Teilleitern, - die -gegeneinander schwach isoliert sind. _ Jeder Teilleiter setzt sich zusammen aus zwei Übereinanderliegenden Kupferleitern, die durch eine Eiseneinlage getrennt sind: Die Sekundärströme fließen gleichmäßig ,in sämtlichen Teilleitern, da diese alle gleichartig durch die Nut geführt sind. Sie erzeugen in den Eiseneinlagen beträchtliche Streufelder; die ihrerseits Tertiärströme induzieren, die in den oberen I-1älften aller Teilleiter hiri und- in den unteren Hälften zurückfließen, Damit die Tertiärströme sich gut schließen können, werden die beiden Kupferhälften jedes Teilleiters zweckmäßig än der Über- und Ünterkante des gesamten Nutenleiters verlötet oder verschweißt. Man kann diese 'leitende Verbindung jedes Teilleiters aber auch auf dem ganzen Verlaufe desselben durchführen und kann sogar- die Eiseneinlage mit als Leiter verwenden und mit den Kupferleitern metallisch verbinden. Damit das Nutenstreufeld in den Eiseneinlagen. sich nicht nur an der Kreuzungsstelle zweier Einlagen stark ausbildet, die gerade so wie die Teilleiter in der rechten und linken Hälfte schräg nach oben und unten verlaufen, legt man zweckmäßig eine Eisenseele in die Mittelschicht des Gesamtleiters ein. Dieselbe bewirkt dann ein gleichmäßiges Überleiten aller Streukraftlinien und entwickelt .gleichzeitig ihrerseits als Tertiärleiter eine gewisse, wenn auch kleine Menge von -nützlichen Wirbelströmen.An embodiment of such a construction of a slot ladder which can be used to build a cage anchor is shown in FIGS. To reduce the secondary current displacement, the conductor consists of a series of twisted partial conductors - which are weakly insulated from one another. _ Each sub-conductor is made up of two copper conductors lying one above the other, separated by an iron insert: The secondary currents flow evenly in all sub-conductors, as they are all routed through the groove in the same way. They generate considerable stray fields in the iron deposits; which in turn induce tertiary currents that flow back in the upper halves of all subconductors and - in the lower halves, so that the tertiary currents can close well, the two copper halves of each subconductor are expediently soldered or welded on the upper and lower edge of the entire slot conductor . This' conductive connection of each sub-conductor can also be carried out over the entire course of the same and can even use the iron insert as a conductor and connect it to the copper conductors in a metallic manner. So that the slot field in the iron inserts. not only develops strongly at the intersection of two inlays, which just like the partial conductors in the right and left halves run diagonally up and down, an iron core is expediently placed in the middle layer of the overall conductor. The same then brings about a uniform passage of all stray force lines and at the same time, as a tertiary conductor, develops a certain, albeit small amount of useful eddy currents.

Die Verwendung verseifter Leiter hat den besonderen Vorteil, daß die Wärmeerzeugung durch die elektrische Energievernichtung gleichmäßig im ganzen Leiter erfolgt und sich nicht etwa lokal zusammendrängt. Die Erhitzung während der Steuerperiode des Motors hält sich dadurch in mäßigen Grenzen und läßt sich leicht durch eine unverbrennliche Isolierung der Nutenleiter beherrschen.The use of saponified conductors has the particular advantage that the Heat generation through the destruction of electrical energy evenly throughout the conductor takes place and does not crowd together locally. The heating during the tax period of the engine is kept within moderate limits and can easily be replaced by a Master the incombustible insulation of the slot conductor.

Abb. z zeigt den vollständigen " Querschnitt eines derartigen verseiften Leiters gemäß @Abb. r mit Eiseneinlagen. Die Herstellung geschieht am einfachsten sca, daß man die "passend aus leitenden und magnetischen Teilen zusammengesetzten Teilleiter,. wie in Abb.. 3 über ein eisernes Rohr spiralig aufwickelt und das .Ganze alsdann -flach preßt. Man kann auch im Innern dieses Leiters einen Kanal bestehen lassen, durch den man Kühlluft strömen läßt, die die beim Steuern in den Leitern frei werdenden Energiemengen abführt.Fig. Z shows the complete "cross-section of such a saponified Head according to Fig. r with iron inlays. The production is the easiest sca that one can "fit together the conductive and magnetic parts Sub-head ,. as in Fig. 3 spirally wound over an iron pipe and the whole thing then press flat. One can also have a channel inside this conductor let through which you can flow cooling air, which when steering in the ladders dissipates released amounts of energy.

Diese Anordnungen können mit weiteren zum Teil an sich bekannten Einrichtungen zur Erhöhung des Anfahrdrehniomentes kombiniert werden, wie beispielsweise Metallschichten im Stirnfeld. Aber auch ohne diese Einrichtungen erhält man durch das Mittel. gemäß der Erfindung bei verhältnismäßig geringen Abmessungen der Rotornuten und normalen Abmessungen der Nuten, Leiter und Zähne des Asynchronmotors bereits erhebliehe Wirkungen.These arrangements can be combined with other devices, some of which are known per se to increase the starting torque, such as metal layers in the forehead area. But even without these facilities one gets through the means. according to the invention with relatively small dimensions of the rotor slots and normal Dimensions of the grooves, conductors and teeth of the asynchronous motor already have considerable effects.

Käfiganker, die mit derartigen Nutenleitern ausgerüstet sind, besitzen zudem eine durchaus angemessene Nutenstreuung, die um so erträglicher ist, als sie ja keine besondere Stirnstreuung aufweisen. - Ihr maximales Drehmoment ist daher sehr erheblich und im allgemeinen größer als das von gewickelten Phasenankern. - Sie lassen sich andererseits mit außerordentlich geringem Leitungswiderstand in Nuten und: Stirnringen ausführen und besitzen daher eine sehr geringe Schlüpfung und einen sehr hohen Wirkungsgrad: Schließlich, und das ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, besitzen sie dufch die Wirkung der Tertiärströme in, den Sekundärleitern einen effektiven Verlustwiderstand, der mit zunehmender Schlüpfung stark ansteigt und sich durch passende Bemessung auf jedes gewollte Maß bringen läßt, so daß sie bei erheblichen Abweichungen der Drehzahl von Synchronismus stets mit dein vollen oder nahezu maximalen Drehmomente des Motors arbeiten und sich daher außergewöhnlich gut und bequem steuern lassen. Sie bedürfen keiner Schleifringe mit ihrem Bürstenapparat und keiner äußeren Anlaß- und Umsteuer-@viderstände mit ihren umständlichen Kontakten, sondern lassen sich durch einfache Einschalten oder Umsteuern des Hauptdrehfeldes des Motors in dessen Primärkreis in der. denkbar einfachsten Weise anlassen, bremsen und umsteuern.Cage anchors that are equipped with such slot ladders have in addition, a perfectly adequate distribution of the grooves, which is all the more bearable than it is yes, show no particular forehead scattering. - Your maximum torque is therefore very substantial and generally larger than that of wound phase anchors. - On the other hand, they can be converted into Grooves and: Execute end rings and therefore have very little slippage and a very high degree of efficiency: Finally, and that is the aim of the present Invention, they have the effect of the tertiary currents in, the secondary conductors an effective loss resistance, which increases sharply with increasing slippage and can be brought to any desired size by suitable measurement, so that it in the event of significant deviations in the speed from synchronism, always use your full speed or almost maximum torque of the engine work and therefore extraordinary control well and comfortably. You don't need slip rings with your brush apparatus and no external starting and reversing resistors with their cumbersome contacts, but can be done by simply switching on or reversing the main rotating field of the motor in its primary circuit in the. start and brake in the simplest possible way and change course.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Asynchronous motor with divided and twisted Ladders, which receives an increased torque at the start, by the fact that the slip energy in the slot conductors due to tertiary currents induced in them by the secondary stray field - is destroyed, characterized by iron inserts in the sub-conductors of the slot conductor, through which the secondary slot field can flow.

2. N-slot conductor for the arrangement according to claim z, characterized in that the sub-conductors around an iron insert , twisted as a soul, which are responsible for the uniform transition of the stray field serves the deposits of the sub-ladder.

3. Groove conductor for the arrangement according to claim z, characterized in that the iron deposits except for the management of the stray field also serve to conduct electricity. q .. method for making the slot conductor according to Claim 3, characterized in that the sub-conductors with their iron spacers be wrapped around an iron pipe as a core, which is then pressed flat with the ladders will.