DE4013674C2

DE4013674C2 - Elektrische Maschine

Info

Publication number: DE4013674C2
Application number: DE4013674A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Dr Techn Eckl
Original assignee: Elin Motoren GmbH
Current assignee: ELIN MOTOREN GES.M.B.H., WIEN, AT
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2010-04-28
Also published as: DE4013674A1; ATA105489A; AT398505B

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Kurzschlußläufer, insbesondere Drehstrommaschine, mit einem den Stator aufnehmenden Gehäuse und einer Welle für den Läufer, wobei das Läuferpaket mindestens einmal axial unterteilt ist und in dieser Teilungsebene einen weiteren Kurzschlußring aufweist und die Läufernuten der einzelnen Läuferteilpakete gegebenenfalls zueinander versetzt angeordnet sind.

Eine derartige Maschine ist aus dem Buch elektrische Maschine, Bd 4 von Richter 1954, S 186 ff bekannt und es werden auch die Vorteile, wie Unterdrückung der Oberwellenmomente und Verringerung des Maschinengeräusches dieser Anordnung beschrieben.

Die Anfertigung der Läuferwicklung war durch den Zwischenring, gegenüber der üblichen Ausführung mit durchgehenden Stäben kompliziert, sodaß der Staffelläufer im allgemeinen nur für Maschinen kleinerer Leistung, mit Alu-Druckgußrotoren, zum Einsatz kam.

Bekannt sind auch Ausführungen mit 2 oder mehr auf der Welle axial angeordneten Läuferteilpaketen, die aber jeweils eine komplett geschlossene Wicklung - mit eigenen Kurzschlußringen - aufweisen.

Diese Kurzschlußringe müssen für den vollen Strom dimensioniert werden, sodaß gegenüber der Ausführung mit durchgehenden Stäben eine wesentliche axiale Verlängerung des Stators - und damit der Statorwicklung - erforderlich ist.

Nachteilig ist bei diesem Konzept auch, daß durch die Ströme in den innen liegenden Kurzschlußringen Verluste entstehen, die den Wirkungsgrad der Maschine herabsetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die im oberen Leistungsbereich einsetzbar ist und die eine kostengünstige und qualitativ hochwertige Fertigung erlaubt.

Die erfindungsgemäße Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne im Gußverfahren hergestellte Läuferteilpaket mindestens an einer Stirnseite einen die Läufernuten verbindenden mitgegossenen, vorzugsweise ringförmigen, Steg aufweist und daß bei einer Anordnung zweier oder mehrerer Läuferteilpakete die korrespondierenden Stege elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, die Fertigungsgrenze der Aluminium-Guß- Rotoren zu erhöhen und mit den vorteilhaften Betriebseigenschaften einer Staffelläuferausführung zu verbinden.

Ein weiterer gravierender Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine gegenüber der Ausführung mit Mehrfach-Komplett-Rotoren ist die Verkürzung des Ständerteilpaketes, da die Breite des Steges nur durch die Technologie der Fügung, d. h. der leitenden Verbindung bestimmt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Stege zur Verbindung einerseits an den radial nach innen weisenden Bereich korrespondierende ineinandergreifende Absätze und anderseits an dem radial nach außen weisenden Bereich einen nach außen sich verjüngenden Querschnitt auf. Als vorteilhafte Verbindungstechnologie bietet sich Schweißung oder Lötung an. Bei der erwähnten entsprechenden Ausbildung der Stege ist damit eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet.

Es wäre aber auch z. B. Reibschweißen oder Laser-Schweißen als Verbindungstechnologie möglich.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Staffelläufer und Fig. 2 die Verbindung der Stege im Detail.

Gemäß der Fig. 1 können die gefügten Staffelläufer modular aufgebaut sein, wobei neben dem Doppelläufer auch Mehrfachausführungen hergestellt werden können.

Durch unterschiedliche Längen l₁, bzw. l₂ der einzelnen Läuferteilpakete 1 können bei einer Bauteilfertigung die Doppelläufer mit Gesamtaktivlängen von 2l₁, 2l₂ und l₂ + l₂ gefertigt werden.

Vorzugsweise werden Maschinen mit großem Σ 1/d Verhältnis als wassermantelgekühlte Motoren eingesetzt. Diese schlanke Bauweise hat sich als kostengünstig erwiesen. Darüber hinaus müssen sicher die guten

Betriebseigenschaften wie Geräuschverminderung und die Momenterhöhung von Staffelläufern nicht ausführlich aufgezeigt werden.

Die beiden Läuferteilpakete 1 sind auf einer Welle 2 angeordnet. An der Stirnseite der Läuferteilpakete 1 sind einerseits die Kurzschlußringe 3 und anderseits die Stege 4 vorgesehen. Die Stege 4 verbinden die Läufernuten deren Höhe h in Fig. 2 angedeutet ist, und werden vorzugsweise beim Herstellungsprozeß des Einzelpaketes mitgegossen. Bei der Anordnung zweier oder mehrerer Läuferteilpakete 1 sind die korrespondierenden Stege 4 eletkrisch leitend miteinander verbunden. Die Stege 4 werden querschnittsmäßig minimiert, da nur eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet werden muß. Mechanisch werden die Läuferteilpakete 1 von der Welle 2 gehalten.

Gemäß der Fig. 2 weisen die Stege 4 zu ihrer Verbindung an dem radial nach innen weisenden Bereich korrespondierende ineinandergreifende Absätze 5 auf. Der der Bohrung zuweisende Bereich 6 ist nach außen verjüngt. Dadurch kann z. B. mittels Schweißen eine gute elektrische Verbindung geschaffen werden.

Claims

1. Elektrische Maschine mit einem Kurzschlußläufer, insbesondere Drehstrom- Asynchronmaschine mit einem den Stator aufnehmenden Gehäuse und einer Welle für den Läufer, wobei das Läuferpaket mindestens einmal axial unterteilt ist und in dieser Teilungsebene einen weiteren Kurzschlußring aufweist und die Läufernuten der einzelnen Läuferteilpakete gegebenenfalls zueinander versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne im Gußverfahren hergestellte Läuferteilpaket (1) mindestens an einer Stirnseite einen die Läufernuten verbindenden mitgegossenen, vorzugsweise ringförmigen, Steg (4) aufweist und daß bei einer Anordnung zweier oder mehrerer Läuferteilpakete (1) die korrespondierenden Stege (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (4) zur Verbindung einerseits an dem radial nach innen weisenden Bereich korrespondierende ineinandergreifende Absätze (5) und anderseits an dem radial nach außen weisenden Bereich (6) einen nach außen sich verjüngenden Querschnitt aufweisen.