DE4417787A1 - Läufer für eine elektrische Drehmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Läufer für eine elektrische Drehmaschine und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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- H02K17/20—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors
Description
Die Erfindung betrifft einen Läufer (Rotor) für eine
rotierende elektrische Maschine und ein Verfahren zu dessen
Herstellung, und insbesondere einen Läufer für eine
rotierende elektrische Maschine, die durch Bereitstellung von
Käfigläufer-Leitern auf den Läuferkernen aufgebaut ist, sowie
ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Im allgemeinen ist ein Kern, der in einem Asynchronmotor
(Induktionsmotor) verwendet wird, so aufgebaut, daß eine
große Anzahl von Einheitsstahlplatten zusammenlaminiert wird,
die dadurch erhalten werden, daß Platten aus
elektromagnetischem Stahl preßgestanzt werden. In einem
Asynchronmotor sind sowohl im Ständerkern als auch im
Läuferkern Schlitze vorgesehen. Bei dem Käfigläufer, der in
Asynchronmotoren am häufigsten verwendet wird, stellt in
diesem Fall die Anordnung eine große Anzahl an Schlitzen im
Außenumfang des Läuferkerns zur Verfügung. In diesen
Schlitzen sind Leiter vorgesehen, und die beiden Enden der
Leiter sind durch Endringe verbunden.
Bei dieser Art eines Asynchronmotors tritt jedoch
unvermeidlicherweise, wie allgemein bekannt ist, infolge des
Vorhandenseins der Schlitze die Erzeugung eines Magnetflusses
mit höheren Harmonischen auf. Es besteht daher in der
Hinsicht ein Nachteil, daß die elektromagnetische Kraft
infolge dieses Magnetflusses mit höheren Harmonischen die
Erzeugung magnetischen Rauschens hervorruf t, durch
Wechselwirkung zwischen dem Ständer und dem Läufer.
Es ist seit einiger Zeit als allgemeine Einrichtung zur
Lösung dieser Schwierigkeit bekannt, entweder die Schlitze in
dem Läuferkern schräg anzuordnen, oder die Gesamtanzahl der
Schlitze zu ändern, so daß die Anzahl der Schlitze für jeden
Pol und jede Phase des Läuferkerns eine nicht-ganzzahlige
Zahl ist.
In den vergangenen Jahren wurden, um ein glattes Anlassen und
eine gute Drehzahlsteuerung von Asynchronmotoren zu
erreichen, ihre Stromversorgungsquellen meist als
Wechselrichtersysteme ausgebildet, die Energiequellen mit
variabler Frequenz darstellen. Wenn diese Art von
Energiequellen verwendet wird, so war es nicht möglich, die
voranstehend geschilderte Schwierigkeit durch Einrichtungen
wie die voranstehend erwähnte Schräganordnung oder die
Änderung der Anzahl der Schlitze zu lösen.
Da ein Wechselrichtersystem eine geschaltete Energiequelle
darstellt, ist es in der Praxis unvermeidbar, daß die
Signalformen seiner Ausgangsspannung und seines
Ausgangsstroms nicht sinusartig sind. Es sind daher mehr
höhere harmonische Magnetflußkomponenten in der
magnetomotorischen Kraft des Asynchronmotors enthalten, als
wenn eine sinusförmige Energieversorgungsquelle verwendet
wird. Die üblichen Verfahren mit der Schräganordnung oder der
Änderung der Anzahl der Schlitze können jedoch nur ein
bestimmtes Ausmaß höherer harmonischer Magnetflußkomponenten
verringern. Daher ergibt sich der Umstand, daß die Wirkung
der Verringerung der höheren harmonischen
Magnetflußkomponenten insgesamt unzureichend ist, und es
schwierig ist, wirksam das magnetische Rauschen zu
verringern.
Andererseits wurde bewiesen, daß zur Verringerung des
magnetischen Rauschens unter Bedingungen, in welchen eine
Energieversorgungsquelle mit variabler Frequenz verwendet
wird, eine sehr hohe Anzahl an Schlitzen in dem Läuferkern
vorgesehen werden kann. Um auf diese Weise die Anzahl der
Schlitze sehr hoch zu wählen, muß jeder Schlitz sehr geringe
Abmessungen aufweisen. Allerdings wird der Läuferkern dadurch
aufgebaut, daß Einheitsstahlplatten zusammenlaminiert werden,
die durch Preßstanzen elektromagnetischer Platten erhalten
werden. Daher gibt es eine natürliche Grenze für die
Verringerung der Abmessungen der Schlitze. In der Praxis gibt
es daher Schwierigkeiten, die Verringerung des magnetischen
Rauschens dadurch zu erzielen, daß die Anzahl der in dem
Läuferkern vorgesehenen Schlitze sehr groß gewählt wird.
Daher besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung
des Läufers für eine elektrische Drehmaschine, in welcher
eine sehr große Anzahl an Schlitzen in dem Läuferkern
ausgebildet werden kann, und in der Bereitstellung eines
Herstellungsverfahrens für diesen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Läufers für eine sich drehende elektrische Maschine,
welcher wirksam magnetisches Rauschen verringern kann, selbst
wenn die sich drehende elektrische Maschine unter Verwendung
einer Energieversorgungsquelle mit variabler Frequenz
betrieben wird, und in der Bereitstellung eines zugehörigen
Herstellungsverfahrens.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Läufers für eine sich drehende elektrische Maschine,
der so ausgelegt ist, daß eine einfache Einstellung und
Änderung der Anzahl der Schlitze erhalten werden kann, und in
der Bereitstellung eines zugehörigen Herstellungsverfahrens.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung des
voranstehend beschriebenen Läufers, welches für die
Herstellung des Läufers für eine sich drehende elektrische
Maschine geeignet ist.
Diese und weitere Ziele der Erfindung lassen sich dadurch
erzielen, daß ein Läufer für eine sich drehende elektrische
Maschine bereitgestellt wird, der einen Läuferkern aufweist,
der innerhalb eines Ständers der sich drehenden elektrischen
Maschine gehaltert ist, so daß sich der Läuferkern frei
innerhalb des Ständers drehen kann. Der Läufer weist
weiterhin mehrere plattenförmige Magnete auf, die auf einer
Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet sind. Die
plattenförmigen Magnete sind in einer Axialrichtung des
Läuferkerns so ausgerichtet, daß zwischen ihnen festgelegte
Spalte vorhanden sind. Weiterhin weist der Läufer mehrere
plattenförmige Leiter auf, die auf der Außenumfangsoberfläche
des Läuferkerns angeordnet sind. Die plattenförmigen Leiter
sind in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet. Jeder
der plattenförmigen Leiter ist jeweils in einem der Spalte
zwischen den plattenförmigen Magneten angeordnet. Der Läufer
weist weiterhin ein Paar an Endringen auf, die mit zwei Enden
der mehreren plattenförmigen Leiter verbunden sind.
Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein
Läufer für eine sich drehende elektrische Maschine zur
Verfügung gestellt, die einen Läuferkern aufweist, der
innerhalb eines Ständers der sich drehenden elektrischen
Maschine angeordnet ist, so daß sich der Läuferkern frei
innerhalb des Ständers drehen kann. Der Läufer weist
weiterhin mehrere plattenförmige Einheitsteile auf, die
einander benachbart auf einer Außenumfangsoberfläche des
Läuferkerns angeordnet sind. Die plattenförmigen
Einheitsteile sind in einer Axialrichtung des Läuferkerns
ausgerichtet. Jedes der plattenförmigen Einheitsteile weist
einen plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen
Leiter auf, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet
ist. Weiterhin ist der Läufer mit einem Paar von Endringen
versehen, die mit zwei Enden plattenförmiger Leiter der
mehreren plattenförmigen Einheitsteile verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Verfahren zum Herstellen eines Läufers für eine sich
drehende elektrische Maschine zur Verfügung gestellt, die mit
einem Läuferkern versehen ist, der innerhalb eines Ständers
der sich drehenden elektrischen Maschine gehaltert ist, so
daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen
kann. Das Verfahren umfaßt einen ersten Vorgang der Anordnung
mehrerer plattenförmiger Magnete und plattenförmiger Leiter
auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die
mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter
in einer Axialrichtung des Läuferkerns angeordnet sind, und
einen zweiten Vorgang des Biegens von Vorderseiten der
mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter
in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns. Das Verfahren
umfaßt weiterhin einen dritten Vorgang des Verbindens eines
Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen
Leiter. Der zweite Vorgang wird auf solche Weise ausgeführt,
daß eine Durchmesserdimension D des Läufers die durch die
nachstehende Gleichung angegebene Bedingung erfüllt:
Hierbei bezeichnet "do" eine Durchmesserdimension des
Läuferkerns, und "Do" eine Durchmesserdimension eines
einzigen Körpers des Läuferkerns, der mehreren
plattenförmigen Magnete und der plattenförmigen Leiter nach
Durchgang durch den ersten Vorgang.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
sich drehende elektrische Maschine zur Verfügung gestellt,
die mit einem Läuferkern versehen ist, der innerhalb eines
Ständers der sich drehenden elektrischen Maschine gehaltert
ist, so daß der Läuferkern sich frei innerhalb des Ständers
drehen kann. Das Verfahren umfaßt einen ersten Vorgang der
Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen
jedes einen plattenförmigen Magneten und einen
plattenförmigen Leiter aufweist, der neben dem
plattenförmigen Magneten angeordnet ist. Das Verfahren umfaßt
weiterhin einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren
plattenförmigen Einheitsteile auf einer
Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren
plattenförmigen Einheitsteile in einer Axialrichtung des
Läuferkerns ausgerichtet sind. Weiterhin umfaßt das Verfahren
einen dritten Vorgang des Biegens von Vorderseiten der
mehreren plattenförmigen Einheitsteile in einer
Umfangsrichtung des Läuferkerns. Das Verfahren umfaßt darüber
hinaus einen vierten Vorgang der Verbindung eines Paars von
Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der
plattenförmigen Einheitsteile. Der dritte Vorgang wird auf
solche Weise ausgeführt, daß eine Durchmesserdimension D des
Läufers die Bedingung erfüllt, die in der nachstehenden
Gleichung angegeben ist:
Hierbei ist "do" eine Durchmesserdimension des Läuferkerns,
und "Do" ist eine Durchmesserdimension eines einzelnen
Körpers des Läuferkerns, der mehreren plattenförmigen
Einheitsteile nach Durchgang durch den zweiten Vorgang.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
sich drehende elektrische Maschine zur Verfügung gestellt,
die mit einem Läuferkern versehen ist, der innerhalb eines
Ständers der sich drehenden elektrischen Maschine vorgesehen
ist, so daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers
drehen kann. Das Verfahren umfaßt einen ersten Vorgang der
Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen
jedes in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns gebogen ist,
und jedes einen plattenförmigen Magneten und einen
plattenförmigen Leiter aufweist, der benachbart dem
plattenförmigen Magneten angeordnet ist. Das Verfahren weist
weiterhin einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren
plattenförmigen Einheitsteile auf einer
Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns auf, so daß die
mehreren plattenförmigen Einheitsteile in einer Axialrichtung
des Läuferkerns ausgerichtet sind. Bei dem Verfahren ist
weiterhin ein dritter Vorgang vorgesehen, bei welchem ein
Paar von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter
der plattenförmigen Einheitsteile verbunden wird.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine elektrische
Drehmaschine zur Verfügung gestellt, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der elektrischen
Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der Läuferkern frei
innerhalb des Ständers drehen kann. Das Verfahren umfaßt
einen ersten Vorgang der Anordnung mehrerer plattenförmiger
Magnete und plattenförmiger Leiter auf einer
Außenumfangsoberfläche einer Aufspannvorrichtung, so daß die
mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter
in einer Axialrichtung der Aufspannvorrichtung so
ausgerichtet sind, daß insgesamt ein zylindrisches
Gehäuseteil gebildet wird. Die Form der Aufspannvorrichtung
ist entweder zylinderförmig oder säulenförmig. Das Verfahren
umfaßt weiterhin einen zweiten Vorgang des Verbindens eines
Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter
in dem zylindrischen Gehäuseteil, und nachfolgendes Abtrennen
eines einzigen Körpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und
den Endringen von der Aufspannvorrichtung. Das Verfahren
umfaßt weiterhin einen dritten Vorgang des Aufpassens des
Einzelkörpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und den
Endringen auf einen Umfang des Läuferkerns.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine elektrische
Drehmaschine zur Verfügung gestellt, die mit einem innerhalb
eines Ständers der elektrischen Drehmaschine gehalterten
Läuferkern versehen ist, so daß sich der Läuferkern innerhalb
des Ständers frei drehen kann. Das Verfahren umfaßt einen
ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Nuten mit festgelegten
Spalten zwischen den Nuten in einer Außenumfangsoberfläche
des Läuferkerns, die sich in einer Axialrichtung des
Läuferkerns erstrecken. Das Verfahren umfaßt weiterhin einen
zweiten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger
Einheitsteile, von denen jedes einen plattenförmigen Magneten
und einen plattenförmigen Leiter aufweist, der neben den
plattenförmigen Magneten angeordnet ist. Das Verfahren umfaßt
einen dritten Vorgang der Aufnahme jedes der plattenförmigen
Einheitsteile in jeweils einer der Nuten des Läuferkerns.
Weiterhin weist das Verfahren einen vierten Vorgang auf, bei
welchem ein Paar von Endringen mit zwei Enden der
plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile
verbunden wird.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine elektrische
Drehmaschine zur Verfügung gestellt, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der elektrischen
Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der Läuferkern frei
innerhalb des Ständers drehen kann. Das Verfahren umfaßt
einen ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Durchgangslöcher
nahe einem Außenumfang des Läuferkerns, die sich in einer
Axialrichtung des Läuferkerns erstrecken, um so einen koaxial
zum Läuferkern angeordneten Ring zu erzeugen. Das Verfahren
umfaßt weiterhin einen zweiten Vorgang der Herstellung
mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen jedes einen
plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen Leiter
aufweist, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet
ist. Weiterhin ist bei dem Verfahren ein dritter Vorgang
vorgesehen, bei welchem jedes der plattenförmigen
Einheitsteile in jeweils einem der Durchgangslöcher des
Läuferkerns aufgenommen wird. Das Verfahren umfaßt einen
vierten Vorgang der Verbindung eines Paars von Endringen mit
zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen
Einheitsteile.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, aus welchen
weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schrägansicht eines Läufers gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt des Läufers 1;
Fig. 3 eine Schrägansicht, in Explosionsdarstellung,
welche den Zustand des Läufers 1 zeigt, wobei ein Teil
weggelassen ist;
Fig. 4 einen Querschnitt des plattenförmigen Einheitsteils
4 in Fig. 1;
Fig. 5 eine Erläuterung der Herstellungsvorgänge für den
Läufer 1 bei der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 Querschnitte, die eine Anzahl von Modifikationen
plattenförmiger Einheitsteile 4 bei der ersten
Ausführungsform zeigen;
Fig. 7 einen Querschnitt eines plattenförmigen
Einheitsteils 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 8 eine Schrägansicht, welche den Läufer 1 und ein
Verstärkungsteil (Buchse) 9 gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine Schrägansicht, welche einen Läufer 1 und ein
Verstärkungsteil (eine Metallplatte) 10 gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine Schrägansicht, welche einen Läufer 1 und einen
Verstärkungsteil (Draht) gemäß einer fünften Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
Fig. 11 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung, welche
den Zustand eines Läufers 1 zeigt, bei welchem ein Teil
weggelassen ist, gemäß einer sechsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 12 einen Querschnitt der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 einen Querschnitt, der ein Beispiel einer
Modifikation der plattenförmigen Einheitsteile bei der
sechsten Ausführungsform zeigt;
Fig. 14 einen Querschnitt, der ein weiteres Beispiel einer
Modifikation der plattenförmigen Einheitsteile bei der
sechsten Ausführungsform zeigt;
Fig. 15 eine Schrägansicht eines Läufers 1 einer siebten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 eine Schrägansicht der plattenförmigen Magneten und
der plattenförmigen Leiter bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 17 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung der
wesentlichen Teile bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 18 eine Schrägansicht, welche ein Beispiel einer
Modifikation eines Endringes bei der siebten Ausführungsform
zeigt;
Fig. 19 eine Schrägansicht des Läufers 1 gemäß einer achten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20 eine Schrägansicht der plattenförmigen Magneten und
plattenförmigen Leiter bei der achten Ausführungsform;
Fig. 21 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung der
wesentlichen Teile bei der achten Ausführungsform;
Fig. 22 eine Schrägansicht eines Läufers 1 gemäß einer
neunten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 23 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung der
wesentlichen Teile bei der neunten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 24 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung der
wesentlichen Teile eines Läufers gemäß einer zehnten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 25 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung der
wesentlichen Teile eines Läufers gemäß einer elften
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 26 eine Schrägansicht des Läufers 1 gemäß einer
zwölften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 27 eine Schrägansicht des Läufers 1 gemäß einer
dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 28 eine Schrägansicht des Läufers 1 gemäß einer
vierzehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 29 einen Querschnitt des Läufers 1 bei der vierzehnten
Ausführungsform;
Fig. 30 eine Schrägansicht in Explosionsdarstellung, welche
den Zustand des Läufers 1 bei der vierzehnten Ausführungsform
zeigt, wobei ein Teil weggelassen ist;
Fig. 31 einen Querschnitt eines Platteneinheitsteils 19
eines Läufers gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 32 eine Schrägansicht des Läufers 1′ gemäß einer
sechzehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 33 eine Schrägansicht, welche den Zustand in einem
Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens des Läufers 1′ bei
der sechzehnten Ausführungsform zeigt (Teil 1);
Fig. 34 eine Schrägansicht, welche den Zustand bei einem
Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens des Läufers 1′ bei
der sechzehnten Ausführungsform zeigt (Teil 2);
Fig. 35 eine Schrägansicht, welche den Zustand bei einem
Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens des Läufers 1′ bei
der sechzehnten Ausführungsform zeigt (Teil 3);
Fig. 36 eine Schrägansicht, welche den Zustand bei einem
Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens des Läufers 1′ bei
der sechzehnten Ausführungsform zeigt (Teil 4);
Fig. 37 eine Schrägansicht, welche den Zustand bei einem
Zwischenschritt des Herstellungsverfahrens des Läufers 1′ bei
der sechzehnten Ausführungsform zeigt (Teil 5);
Fig. 38 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 39 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 40 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 41 eine Darstellung zur Erläuterung der
Herstellungsvorgänge für den Läufer bei der neunzehnten
Ausführungsform;
Fig. 42 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 43 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 44 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 45 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 46 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 47 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 48 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 49 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 50 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer achtundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 51 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer neunundzwanzigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 52 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile eines
Läufers gemäß einer dreißigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 53 einen Teilquerschnitt des Läufers bei der
dreißigsten Ausführungsform;
Fig. 54 eine Schrägansicht eines Läufers 1 gemäß einer
einunddreißigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 55 einen Querschnitt des Läufers 1 bei der
einunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 56 einen Querschnitt eines Platteneinheitsteils 4 bei
der einunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 57 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung des
Läufers 1 bei der einunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 58 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung des
Läufers 1 bei der einunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 59 einen Querschnitt mit einer Darstellung eines
Beispiels einer Modifikation eines Platteneinheitsteils 41
bei der einunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 60 einen Querschnitt eines Platteneinheitsteils 4a
eines Läufers gemäß einer zweiunddreißigsten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 61 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung des
Läufers bei der zweiunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 62 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung des
Läufers bei der zweiunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 63 einen Querschnitt eines Platteneinheitsteils 4b
eines Läufers gemäß einer dreiunddreißigsten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 64 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung eines
Läufers bei der dreiunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 65 einen Querschnitt der wesentlichen Teile mit einer
Darstellung eines Zwischenzustands bei der Herstellung des
Läufers gemäß einer vierunddreißigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 66 eine Schrägansicht eines Läufers 1 gemäß einer
fünfunddreißigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 67 einen Querschnitt des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 68 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform (Teil 1);
Fig. 69 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform (Teil 2);
Fig. 70 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform (Teil 3);
Fig. 71 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform (Teil 4);
Fig. 72 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers 1 bei der
fünfunddreißigsten Ausführungsform (Teil 5);
Fig. 73 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung eines Läufers gemäß einer
sechsunddreißigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 74 einen vertikalen Querschnitt der wesentlichen Teile
des Läufers bei der sechsunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 75 eine Schrägansicht der wesentlichen Teile des
Läufers bei der sechsunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 76 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung eines Läufers gemäß
einer siebenunddreißigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 77 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers bei der
siebenunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 78 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung eines Läufers gemäß
einer achtunddreißigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 79 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers bei der
achtunddreißigsten Ausführungsform;
Fig. 80 eine Schrägansicht eines Läuferkerns 3 eines
Läufers gemäß einer neununddreißigsten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 81 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustandes bei der Herstellung des Läufers bei der
neununddreißigsten Ausführungsform (Teil 1);
Fig. 82 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung des Läufers bei der
neununddreißigsten Ausführungsform (Teil 2);
Fig. 83 eine Schrägansicht des Läuferkerns 3 eines Läufers
gemäß einer vierzigsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 84 eine Schrägansicht mit einer Darstellung eines
Zwischenzustands bei der Herstellung eines Läufers gemäß
einer einundvierzigsten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 85 eine Schrägansicht mit einer Darstellung einer
Läuferanordnung 47 bei der einundvierzigsten Ausführungsform.
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend
beschrieben, unter Bezug auf die Zeichnungen, in welchen
gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile bei
den verschiedenen Ansichten bezeichnen.
Nachstehend erfolgte eine Beschreibung einer ersten
Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1
bis 5.
In den Fig. 1 bis 3 wird ein Läufer 1 in einer elektrischen
Drehmaschine verwendet, beispielsweise in einem
Asynchronmotor, und weist folgenden Aufbau auf: Mehrere
plattenförmige Einheitsteile 4 sind einander benachbart um
den Umfang eines Läuferkerns 3 vorgesehen, der auf einer
Läuferachse 2 angeordnet ist, und sind in deren Axialrichtung
ausgerichtet. Ein Paar von Endringen 5 und 5 ist so
befestigt, daß sie gegen die Endoberflächenabschnitte
anstoßen (und insbesondere an die Endoberflächen nachstehend
beschriebener plattenförmiger Leiter 7), der beiden Enden der
plattenförmigen Einheitsteile 4. Weiterhin ist der Läuferkern
3 so aufgebaut, daß eine bestimmte Anzahl ringförmiger
Platten aus elektromagnetischem Stahl in Axialrichtung
zusammenlaminiert ist.
In der Praxis sind plattenförmige Einheitsteile 4 in der
Größenordnung von mehreren hundert vorgesehen. Da dies
allerdings in den Zeichnungen schwer darzustellen ist, zeigt
Fig. 1 einen Zustand, in welchem die Anzahl plattenförmiger
Einheitsteile 4 gegenüber der tatsächlichen Anzahl verringert
ist. Daher sind die Dickenabmessungen (die Abmessungen in der
Umfangsrichtung des Läufers 1) plattenförmiger Einheitsteile
4, die in Fig. 1 und anderen Zeichnungen dargestellt sind,
größer dargestellt, als ihren tatsächlichen Abmessungen
entspricht.
Plattenförmige Einheitsteile 4 sind schmale Streifen, die in
der Axialrichtung des Läuferkerns 3 länger sind. Diese
Einheiten werden dadurch ausgebildet, daß plattenförmige
Leiter 7 und 7, die aus Kupfer und Aluminium bestehen, auf
den beiden Seiten plattenförmiger Magneten 6, die aus Platten
aus elektromagnetischem Stahl bestehen, überlagert werden.
Insbesondere sind in Fig. 1 die Oberflächen plattenförmiger
Magneten 6 durch Schraffur dargestellt, um die Unterscheidung
zwischen dem plattenförmigen Magneten 6 und den
plattenförmigen Leitern 7 zu erleichtern.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, sind die plattenförmigen
Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter 7 keilförmig
ausgebildet, so daß die Querschnittsform in einer Ebene
senkrecht zur Läuferachse 2 desto enger wird, je mehr man
sich an die Läuferache 2 annähert. Hierdurch sind auch die
Querschnittsformen der plattenförmigen Einheitsteile 4
keilförmig ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist der
plattenförmige Magnet 6 so aufgebaut, daß seine maximale
Abmessung in Dickenrichtung 2 mm oder weniger beträgt.
Weiterhin sind die plattenförmigen Leiter 7 so aufgebaut, daß
ihre maximalen Abmessungen bezüglich der Dicke in dem
Zustand, in welchem zwei plattenförmige Leiter 7 einander
überlagert sind, einen Wert annehmen, der kleiner oder gleich
der maximalen Dickenabmessung des plattenförmigen Magneten 6
ist.
Die plattenförmigen Einheitsteile 4 werden als sogenanntes
"Plattierungsmetall" hergestellt, durch die nachstehend
beschriebenen Vorgänge des Kaltplattierens und Ziehens.
Daher werden wie in Fig. 5 gezeigt eine Spule RA, auf welche
eine Platte A aus elektromagnetischem Stahl aufgewickelt ist,
welcher das Material für den plattenförmigen Magneten 6
darstellt, und Spulen RB und RB vorbereitet, auf welche
jeweils eine Kupferplatte B aufgewickelt ist, welche das
Material für die plattenförmigen Leiter 7 darstellt. Die
Platte A aus elektromagnetischem Stahl und die Kupferplatten
B und B werden von Spulen RA und Spulen RB und RB abgezogen,
und durchlaufen jeweils einen Entfettungs- und
Reinigungsvorgang sowie einen Oberflächenaktivierungsvorgang.
Daraufhin wird durch Ausführung eines Ziehvorgangs während
einer Plattierung ein Halbfertigteil C erhalten, mit einer
Querschnittsform wie in Fig. 4. Nachdem das Halbfertigteil C
einen Diffusionsanlaßprozeß durchlaufen hat, werden
Platteneinheitsteile 4 dadurch hergestellt, daß das Teil C in
schmale Streifen geschnitten wird.
Die Platteneinheitsteile 4 können auch dadurch hergestellt
werden, daß aufeinanderfolgend ein Entfettungs- und
Reinigungsprozeß ausgeführt wird, ein
Oberflächenaktivierungsprozeß, ein Plattierungs- und
Ziehprozeß, ein Diffusionsanlaßprozeß und ein Schneidprozeß,
nach Ausformung der voranstehend erwähnten Platte A aus
elektromagnetischem Stahl und der Kupferplatten B vorher in
im Querschnitt keilförmigen Formen. Weiterhin lassen sich
andere Herstellungsverfahren für die Verbindung zwischen dem
plattenförmigen Magneten 6 und den plattenförmigen Leitern 7
einsetzen, beispielsweise ein Heißwalz- und Plattierprozeß,
oder ein Einsatz eines Bondierverfahrens, welches
Verbindungsmittel verwendet.
Die Platteneinheitsteile 4 sind so aufgebaut, daß durch
Anordnung einer bestimmten Anzahl von Teilen in Berührung
miteinander sie insgesamt eine Ringform ausbilden. Sie werden
auf der Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns 3 in einem
Zustand aufgepaßt und befestigt, in welchem sie auf diese
Weise einen Ring bilden. Gleichzeitig werden Endringe 5 auf
ihren beiden Enden befestigt, unter Verwendung eines
sogenannten Diffusionsbondierungsverfahrens.
Bei Verwendung dieser Ausführungsform mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau lassen sich die nachstehend
geschilderten, verschiedenen Wirkungen erzielen.
Bei dieser Ausführungsform sind mehrere plattenförmige
Magneten 6 und plattenförmige Leiter 7 alternierend auf der
Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns 3 angeordnet, so daß
sie in dessen Axialrichtung ausgerichtet sind. Auf diese
Weise werden Schlitze zwischen plattenförmigen Magneten 6
gebildet. Weiterhin wird ein Zustand erhalten, der einem
Zustand entspricht, in welchem plattenförmige Leiter 7 als
Sekundärleiter in den Schlitzen entsprechenden Abschnitten
aufgenommen sind. Weiterhin sind die beiden Enden der
plattenförmigen Leiter 7 durch ein Paar von Endringen
verbunden. Daher kann der Läufer 1 als Käfigläufer aufgebaut
werden, in welchem die beiden Enden einer Gruppe von Leitern,
die in Schlitzen aufgenommen sind, durch Endringe verbunden
sind.
In diesem Fall können die Dickenabmessungen der
plattenförmigen Magneten 6 und zweier plattenförmiger Leiter
7 auf sehr kleine Werte von 2 mm oder weniger eingestellt
werden. Gleichzeitig kann der Unterteilungsabstand der
Anordnung sehr klein gewählt werden. Verglichen mit dem
Aufbau nach dem Stand der Technik, bei welchem
Schlitzbildungen durch Preßstanzen von Platten aus
elektromagnetischem Stahl erfolgten, ist es daher möglich,
eine sehr große Anzahl an Schlitzen auf dem Läuferkern 3 des
Läufers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auszubilden,
beispielsweise in einer Anzahl, die ein Mehrfaches bis
mehrere Zehnfache der Anzahl beim Aufbau nach dem Stand der
Technik beträgt. Wenn die Anzahl der Schlitze ausgewählt oder
geändert wird, läßt sich dieses einfach dadurch erreichen,
daß die Dickenabmessungen und der Unterteilungsabstand der
plattenförmigen Magneten 6 geändert wird (mit anderen Worten
die Dimensionen der Platteneinheitsteile 4). Daher läßt sich
die Einstellung und Änderung der Anzahl an Schlitzen einfach
ausführen.
Im allgemeinen wird bei einem Asynchronmotor ein
höherharmonischer Magnetfluß infolge des Vorhandenseins der
Schlitze hervorgerufen. Das Ausmaß µ des höherharmonischen
Magnetflusses infolge der Läuferschlitze und das Ausmaß ν des
höherharmonischen Magnetflusses infolge der Läuferschlitze
wird aus nachstehenden Gleichungen erhalten.
µ = (k1 · z1/P)+1
ν = (k2 · z2/P)+1
ν = (k2 · z2/P)+1
Hierbei ist P die Anzahl der Polpaare, k1 und k2 sind ganze
Zahlen, z1 ist die Anzahl der Ständerschlitze, und z2 ist die
Anzahl der Läuferschlitze.
Eine Kraft, welche so wirkt, daß sie den Ständerkern und den
Rahmen verformt, oder eine elektromagnetische Kraft, welche
den Läuferkern zum Schwingen veranlaßt, wirken durch die
gegenseitige Interferenz der höherharmonischen Magnetflüsse
in dem Läufer und dem Ständer, und diese Kräfte werden zu
Quellen der Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen.
Insbesondere arbeiten die voranstehend erwähnten
elektromagnetischen Kräfte als eine sogenannte Polygonkraft,
welche den Kern in einer Form mit M Winkeln verformt. M läßt
sich durch nachstehende Gleichung erhalten.
M = P · (µ ± ν)
= (k1 · z1 + P) ± (k2 · z2 + P)
= (k1 · z1 + P) ± (k2 · z2 + P)
In diesem Fall ist es normalerweise ausreichend, M zu
betrachten, wenn k1 = k2 = 1 ist, was dann auftritt, wenn der
höherharmonische Magnetfluß am stärksten ist. Daher gilt M =
z1 + z2 + 2P, oder M = z1 - z2. Wenn der auf diese Weise
erhaltene Wert für M klein ist, dann ist das Auftreten der
voranstehend beschriebenen Schwingungen und Geräusche
wahrscheinlich. Wenn daher sich z1 und z2 aneinander
annähern, treten starke Schwingungen und Geräusche auf.
Andererseits, wenn wie bei der Konstruktion gemäß der
vorliegenden Ausführungsform eine sehr große Anzahl an
Schlitzen auf dem Läuferkern 3 ausgebildet wird, so daß
beispielsweise z1 = 30 und z2 = 600 ist, ist z2 erheblich
größer als z1. Daher ist der Absolutwert von M größer, und
das Auftreten von Schwingungen und Geräuschen weniger
wahrscheinlich.
Weiterhin läßt sich die Frequenz F der Schwingungen und
Geräusche, die infolge höherharmonischer Magnetflüsse
erzeugt werden, aus den nachstehenden Gleichungen erhalten.
In den nachstehenden Gleichungen ist f die Energiequellen-
Frequenz, und s bezeichnet einen Schlupf:
f = {(k1 · z2/P) · (1 - s)} · f (1A)
F = {(k1 · z2/P) · (1 - s) - 2} · f (1B)
F = {(k1 · z2/P) · (1 - s) + 2} · f (1C).
F = {(k1 · z2/P) · (1 - s) - 2} · f (1B)
F = {(k1 · z2/P) · (1 - s) + 2} · f (1C).
Beispielsweise in einen Fall mit zwei Polen (Anzahl der
Polpaare P = 1), wenn die Anzahl der Läuferschlitze z2 = 600
beträgt, die Stromquellenfrequenz f = 50 Hz ist, und der
Schlupf s = 0 ist, so werden aus den voranstehenden
Gleichungen (1A), (1B) und (1C) die Werte F = 30 000 Hz, 29 900
Hz und 30 100 Hz erhalten. Diese Frequenzbänder liegen
außerhalb der Grenzen des menschlichen Hörvermögens. Wird
daher die Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform
verwendet, bei welcher wie voranstehend erläutert eine große
Anzahl an Schlitzen in dem Läufer 1 erzeugt werden kann, so
besteht kein Risiko, daß Geräusche erzeugt werden, selbst
wenn infolge höherharmonischer Magnetflüsse Schwingungen
erzeugt werden. Wenn ein Asynchronmotor durch ein
Wechselrichtersystem angetrieben wird, welches eine
Energieversorgungsquelle mit variabler Frequenz darstellt, so
ist die Trägerfrequenz dieses Wechselrichtersystems ein
mehrfaches Zehnfaches der Stromquellenfrequenz f = 50 Hz, die
voranstehend angegeben ist. Daher nimmt die Frequenz F der
Schwingung und der Geräusche, die infolge des
höherharmonischen Magnetflusses in diesem Fall erzeugt wird,
einen noch höheren Wert an. Liegt daher die Anzahl der
Ständerschlitze oberhalb einer bestimmten Zahl, so läßt sich
der voranstehend geschilderte Geräuschverhinderungseffekt
vollständig nutzen.
Darüber hinaus sind die Querschnittsformen der
plattenförmigen Magneten 6 und der plattenförmigen Leiter 7,
und insbesondere ihre Querschnittsformen, in einer Ebene
orthogonal zur Läuferachse 2, keilförmig, wobei die Keile in
Richtung zur Läuferachse 2 schmäler werden. Gleichzeitig sind
die plattenförmigen Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter
7 so aufgebaut, daß sie insgesamt eine Ringform ausbilden, da
sie in gegenseitiger Berührung miteinander auf dem
Außenumfang des Läuferkerns 3 stehen. Daher zeigen die
plattenförmigen Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter 7
einen Zustand, in welchem sie sich in enger Berührung
miteinander befinden. Daher wird der Raumfaktor (Füllfaktor)
der entsprechenden Schlitze, die zwischen plattenförmigen
Magneten 6 erzeugt werden (der Raumfaktor der
plattenförmigen Leiter 7), vergrößert, und dies trägt zur
Verbesserung des Wirkungsgrades bei.
Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform die
plattenförmigen Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter 7
als plattenförmige Einheitsteile 4 ausgebildet, da sie vorher
einander überlagert werden. Aus diesem Grund ist die Anzahl
der Arbeitsvorgänge verringert, die zur Anordnung der
plattenförmigen Magneten 6 und der plattenförmigen Leiter 7
erforderlich sind. Dies führt dazu, daß der Wirkungsgrad beim
Zusammenbau verbessert wird. Da bei der vorliegenden
Ausführungsform die plattenförmigen Magneten aus Platten aus
elektromagnetischem Stahl hergestellt werden, kann zusätzlich
ein Wirbelstromverlust vermieden werden.
Wenn die maximalen Dickendimensionen der plattenförmigen
Magneten 6 so gewählt sind, daß sie 2 mm oder weniger
betragen, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, kann
darüber hinaus der Wirbelstrom in dem plattenförmigen Magnet
6 wesentlich verringert werden. Von diesem Gesichtspunkt aus
trägt dies zur Verbesserung des Wirkungsgrades bei.
Gerichtete Platten aus elektromagnetischem Stahl, in welchen
die relative magnetische Permeabilität so eingestellt ist,
daß sie in der Durchmesserrichtung des Läufers 1 groß wird,
können als die plattenförmigen Magneten 6 verwendet werden.
Wird diese Art gerichteter Platten aus elektromagnetischem
Stahl verwendet, so werden die magnetischen Eigenschaften des
Läufers 1 verbessert, und auch in dieser Hinsicht läßt sich
eine Verbesserung des Wirkungsgrades erwarten.
Weiterhin können bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform die plattenförmigen Leiter 7 so aufgebaut
sein, daß sie aus einem Material hergestellt sind, welches
einen verhältnismäßig hohen Widerstandswert aufweist
(beispielsweise aus einer Stahl-Aluminiumlegierung oder
Messing). Bei einem derartigen Aufbau werden die
Widerstandswerte der plattenförmigen Leiter 7, welche die
Sekundärleiter bilden, verhältnismäßig groß, so daß die
Anlaßeigenschaften verbessert werden.
Weiterhin sind bei der ersten Ausführungsform die
plattenförmigen Einheitsteile 4 so aufgebaut, daß
plattenförmige Leiter 7 und 7 auf beiden Seiten eines
plattenförmigen Magneten 6 diesem überlagert sind.
Gleichzeitig sind die Querschnittsformen des plattenförmigen
Magneten 6 und beider plattenförmiger Leiter 7 so gewählt,
daß sie keilförmig sind. Selbstverständlich ist die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt. Nachstehend erfolgen Beschreibungen anderer
Beispiele für den Aufbau plattenförmiger Einheitsteile 14,
unter Bezugnahme auf Fig. 6.
Fig. 6 ist ein Querschnitt, welcher Abänderungen der
plattenförmigen Einheitsteile 4 zeigt. Hierbei ist Fig. 6(a)
ein Beispiel für eine Konstruktion, bei welcher
plattenförmige Magneten 6 und 6 mit keilförmigem Querschnitt
auf beiden Seiten plattenförmiger Leiter 7 mit einem
keilförmigen Querschnitt einander überlagert sind. Fig. 6(b)
ist ein Beispiel für einen Aufbau, bei welchem plattenförmige
Leiter 7 und 7 mit keilförmigem Querschnitt auf beiden Seiten
einem plattenförmigen Magneten 6′ mit rechteckigem
Querschnitt überlagert sind. Fig. 6(c) ist ein Beispiel für
eine Konstruktion, bei welcher plattenförmige Magneten 6 und
6 mit keilförmigen Querschnitten auf beiden Seiten eines
plattenförmigen Leiters 7′ mit rechteckigem Querschnitt
einander überlagert sind. Fig. 6(d) ist ein Beispiel für eine
Konstruktion, bei welcher ein plattenförmiger Magnet 6 mit
einem keilförmigen Querschnitt sowie ein plattenförmiger
Magnet 6′ mit einem rechteckigen Querschnitt auf beiden
Seiten eines plattenförmigen Leiters 7 mit einem keilförmigen
Querschnitt einander überlagert sind. Fig. 6(e) ist ein
Beispiel für eine Konstruktion, bei welcher plattenförmige
Leiter 7′ und 7′ mit rechteckigem Querschnitt auf beiden
Seiten eines plattenförmigen Magneten 6 mit keilförmigem
Querschnitt einander überlagert sind.
Fig. 6(f) ist eine Konstruktion, bei welcher ein
plattenförmiger Leiter 7 mit einem keilförmigen Querschnitt
plattenförmigen Magneten 6′ und 6′ mit rechteckigem
Querschnitt überlagert ist, die einander überlagert sind.
Fig. 6(g) ist ein Beispiel für eine Konstruktion, bei welcher
ein plattenförmiger Magnet 6′ mit einem rechteckigem
Querschnitt plattenförmigen Leitern 7 und 7 mit keilförmigen
Querschnitten überlagert ist, die einander überlagert sind.
Fig. 6(h) ist ein Beispiel für eine Konstruktion, bei welcher
ein plattenförmiger Leiter 7′ mit einem rechteckigen
Querschnitt plattenförmigen Magneten 6 und 6 mit keilförmigen
Querschnitten überlagert ist, die einander überlagert sind.
Fig. 6(i) ist eine Konstruktion, bei welcher ein
plattenförmiger Magnet 6′ mit einem rechteckigen Querschnitt
und ein plattenförmiger Leiter 7 mit einem keilförmigen
Querschnitt einander überlagert sind. Fig. 6(j) ist eine
Konstruktion, bei welcher ein plattenförmiger Magnet 6 mit
einem keilförmigen Querschnitt und ein plattenförmiger Leiter
7′ mit einem rechteckigen Querschnitt einander überlagert
sind. Fig. 6(k) ist eine Konstruktion, bei welcher ein
plattenförmiger Magnet 6 mit einem keilförmigen Querschnitt
und ein plattenförmiger Leiter 7 mit einem keilförmigen
Querschnitt einander überlagert sind. Fig. 6(l) ist eine
Konstruktion, bei welcher ein plattenförmiger Magnet 6 mit
einem keilförmigen Querschnitt und ein plattenförmiger Leiter
7 mit einem keilförmigen Querschnitt auf beiden Seiten einem
plattenförmigen Magneten 6 mit einem rechteckigen Querschnitt
und einem plattenförmigen Leiter 7′ mit einem rechteckigen
Querschnitt überlagert sind, die einander überlagert sind.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener Teile, die
sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
Hierbei weist die zweite Ausführungsform einen Aufbau auf,
bei welchem Isolierfilme 8 und 8 zwischen den plattenförmigen
Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter 7 in dem
plattenförmigen Einheitsteil 4 als Isolierteile eingefügt
sind, um eine Kriechstromkontrolleinrichtung zu bilden. In
diesem Fall kann der Isolierfilm 8 durch derartige Methoden
wie beispielsweise das Einfügen eines Blatts aus
Isoliermaterial oder durch Aufschichten eines
Isoliermaterials hergestellt werden. Allerdings kann er auch
dadurch hergestellt werden, daß die Oberflächen des
plattenförmigen Magneten 6 oxidiert werden, oder kann als
schmales, streifen- und plattenförmiges Teil ausgebildet
sein, welches aus Isoliermaterial besteht.
Bei der Verwendung dieser Ausführungsform mit der
voranstehend angegebenen Konstruktion werden Isolierfilme 8
zwischen den plattenförmigen Magneten 6 und die
plattenförmigen Leiter 7 eingefügt. Daher wird ein Kriechen
des induzierten Stroms, der in den plattenförmigen Leitern 7
fließt, zu den plattenförmigen Magneten 6 so kontrolliert,
daß der Laufwirkungsgrad eines Asynchronmotors, der mit einem
Läufer gemäß der vorliegenden Ausführungsform versehen ist,
verbessert ist.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine dritte, eine vierte bzw. fünfte
Ausführungsform der Erfindung. Nachstehend erfolgt eine
Beschreibung nur jener Teile, die sich von der ersten
Ausführungsform unterscheiden.
Hierbei sind diese Ausführungsformen so ausgelegt, daß
verhindert wird, daß die plattenförmigen Einheitsteile 4, die
auf die Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns 3 aufgepaßt
sind, wegfliegen. Die in Fig. 8 dargestellte, dritte
Ausführungsform weist eine solche Konstruktion auf, daß eine
zylindrische Buchse 9 um den Umfang des Läufers 1 als
Verstärkungsteil aufgepaßt ist, so daß sie die
plattenförmigen Einheitsteile 4 abdeckt. Die zylindrische
Buchse 9 ist aus Metall (einem leitfähigen Material oder
einem magnetischem Material) hergestellt, und es ist
wünschenswert, daß ihre Dicke so gering ist wie möglich.
Die in Fig. 9 gezeigte, vierte Ausführungsform weist einen
Aufbau auf, bei welchem eine Metallplatte 10 um den Umfang
des Läufers 1 herumgewickelt ist, als Verstärkungsteil, so
daß sie die plattenförmigen Einheitsteile 4 abdeckt, und ihr
Vorderende und ihr Hinterende miteinander verbunden sind. Die
in Fig. 10 gezeigte, fünfte Ausführungsform weist einen
Aufbau auf, bei welchem ein Metalldraht 11 um den Umfang des
Läufers 1 als ein Verstärkungsteil herumgewickelt ist, so daß
er die plattenförmigen Einheitsteile 4 abdeckt.
Bei jeder dieser dritten, vierten und fünften Ausführungsform
ist um den Läufer 1 herum ein Verstärkungsteil (Buchse 9,
Metallplatte 10, Draht 11) herum vorgesehen, welches die
plattenförmigen Einheitsteile 4 abdeckt, so daß
sichergestellt werden kann, daß das Wegfliegen der
plattenförmigen Einheitsteile 4 infolge der bei der Drehung
des Läufers 1 auftretenden Zentrifugalkraft vermieden wird.
Weiterhin kann Klebeband, ein mit einem Harz-Härtemittel
beschichtetes Band, oder dergleichen, als Verstärkungsteil
verwendet werden.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine sechste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung
nur jener Teile, die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheiden.
In Fig. 11, welche den Läufer 1 in Explosionsdarstellung
zeigt, wobei einige Teile weggelassen sind, sind mehrere
plattenförmige Magneten 12 und plattenförmige Leiter 13
vorgesehen, die als schmale Streifen ausgebildet sind, deren
längere Seiten in der Axialrichtung des Läuferkerns 3 liegen.
Sie sind abwechselnd um den Umfang des Läuferkerns 3
angeordnet und in dessen Axialrichtung ausgerichtet. Ihre
beiden Enden sind durch ein Paar von Endringen befestigt, die
gegen sie anliegen. In den Fig. 11 und 12 sind die
Dickendimensionen (die Dimensionen in der Richtung des
Umfangs des Läufers 1) der plattenförmigen Magneten 12 und
der plattenförmigen Leiter 13 größer dargestellt als sie
tatsächlich sind, aus demselben Grund, der bereits bei der
ersten Ausführungsform angegeben wurde. Auch bei dieser
Ausführungsform können Isolierteile zwischen dem
plattenförmigen Magneten 12 und den plattenförmigen Leitern
13 vorgesehen werden, falls dies erforderlich ist.
Im vorliegenden Fall ist der plattenförmige Magnet 12 aus
einer gerichteten Platte aus elektromagnetischem Stahl
hergestellt, die so eingestellt ist, daß ihre relative
magnetische Permeabilität in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1 groß ist, und der plattenförmige Leiter 13 besteht
aus einem Material mit einem verhältnismäßig großen
Widerstandswert. Weiterhin sind, wie in Fig. 12 gezeigt ist,
die plattenförmigen Magneten 12 und die plattenförmigen
Leiter 13 keilförmig ausgebildet, wobei die Querschnittsform
in einer Ebene orthogonal zur Läuferachse 2 in Richtung auf
die Seite der Läuferachse 2 schmäler wird. Festgelegte
Anzahlen dieser Teile sind in Berührung miteinander
angeordnet, so daß sie insgesamt einen Ring ausbilden.
Weiterhin ist der plattenförmige Magnet 12 so aufgebaut, daß
seine maximale Dicke 2 mm oder weniger beträgt, und die
maximale Dickendimension des plattenförmigen Leiters ist so
gewählt, daß sie einen Wert annimmt, der kleiner oder gleich
der maximalen Dickendimension des plattenförmigen Magneten 12
ist.
Auch bei der auf diese Weise aufgebauten sechsten
Ausführungsform zeigen sich die gleichen Wirkungen wie bei
der ersten Ausführungsform. Allerdings sind bei der sechsten
Ausführungsform die plattenförmigen Magneten 12 und die
plattenförmigen Leiter 13 als getrennte Teile vorgesehen.
Daher zeigt sich nicht die Wirkung, daß der
Zusammenbauwirkungsgrad dadurch verringert wird, daß die
Anzahl erforderlicher Arbeitsvorgänge reduziert ist, wie bei
der ersten Ausführungsform, bei welcher diese Teile als ein
Teil gehandhabt werden. Allerdings kann die Art der
Kombinationen für die Dicke der plattenförmigen Magneten 12
und der plattenförmigen Leiter 13 einfach vergrößert werden.
Daraus ergibt sich der Vorteil, daß eine einfache Änderung
der Spezifikationen des Läufers 1 ausgeführt werden kann.
Bei der sechsten Ausführungsform sind sowohl die
plattenförmigen Magneten 12 als auch die plattenförmigen
Leiter 13 so ausgebildet, daß sie einen keilförmigen
Querschnitt aufweisen. Selbstverständlich ist die Erfindung
nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt.
Beispielsweise kann, wie in Fig. 13 gezeigt ist, eine
Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher plattenförmige
Magneten 12′ mit rechteckigen Querschnitten und
plattenförmige Leiter 13 mit keilförmigen Querschnitten
abwechselnd angeordnet sind. Alternativ kann, wie in Fig. 14
gezeigt, eine Konstruktion gewählt werden, bei welcher
plattenförmige Magneten 12 mit keilförmigen Querschnitten und
plattenförmige Leiter 13′ mit rechteckigen Querschnitten
abwechselnd angeordnet sind.
Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine siebte Ausführungsform der
Erfindung, bei welcher eine Abänderung der sechsten
Ausführungsform erfolgt. Nachstehend erfolgt ein Beschreibung
nur jener Teile, die sich von der sechsten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser siebten Ausführungsform sind plattenförmige Leiter
13′ vorgesehen, deren Dimension d in Längsrichtung größer ist
als die plattenförmigen Magneten 12 (siehe Fig. 16). Sie sind
so aufgebaut, daß die beiden Enden plattenförmiger Leiter 13′
um d/2 über die plattenförmigen Magneten 12 vorstehen
(vergleiche die Fig. 15 und 17; hierbei sind die Oberflächen
der plattenförmigen Magenten 12 schraffiert dargestellt, um
die Unterscheidung zwischen den plattenförmigen Magneten 12
und den plattenförmigen Leitern 13′ zu erleichtern). Hierbei
ist ein Paar von Endringen 5 so befestigt, daß sie gegen
beide Endoberflächen der plattenförmigen Leiter 13′ anstoßen.
Daher werden Spalte zwischen den Endringen 5 und den
plattenförmigen Magneten 12 ausgebildet.
Bei der Verwendung der auf diese Weise aufgebauten siebten
Ausführungsform stehen die beiden Enden der plattenförmigen
Leiter 13′ über die plattenförmigen Magneten 12 vor und sind
der Luft ausgesetzt. In diesen vorspringenden Abschnitten
läßt sich daher eine Wärmeabstrahlungswirkung erwarten.
Bei der siebten Ausführungsform ist die Konstruktion so
ausgelegt, daß einfach geformte Endringe 5 verwendet werden.
Die Ausführungsform kann darüber hinaus so aufgebaut sein,
daß Endringe 14 verwendet werden, die mehrfache Vorsprünge
14a aufweisen, die zwischen die Enden der plattenförmigen
Leiter 13′ passen, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Bei einem
derartigen Aufbau wird eine elektrische Verbindung zwischen
den plattenförmigen Leitern 13′ und den Endringen 14
sichergestellt.
In den Fig. 19 bis 21 ist eine achte Ausführungsform der
Erfindung gezeigt, bei welcher eine Abänderung der siebten
Ausführungsform erfolgt. Nachstehend erfolgt eine
Beschreibung nur jener Teile, die sich von der siebten
Ausführungsform unterscheiden.
Die achte Ausführungsform weist die Eigenart auf, daß
weggeschnittene Abschnitte 13a in den beiden Enden der
plattenförmigen Leiter 13′ in den Abschnitten vorgesehen
sind, die über die plattenförmigen Magneten 12 (vgl. Fig. 20)
vorspringen. Hierbei sind die weggeschnittenen Abschnitte 13a
in den Abschnitten auf dem Außenumfang des Läufers 1 im
zusammengebauten Zustand der plattenförmigen Leiter 13′
vorgesehen. Weiterhin sind flache, zylindrische Endringe 15
und 15 mit einer Abmessung von d/2 in der Axialrichtung auf
den Außenumfang der vorspringenden Abschnitte an den beiden
Enden der plattenförmigen Leiter 13′ aufgepaßt und befestigt.
In diesem Fall betragen die Abmessungen der vorspringenden
Abschnitte der plattenförmigen Leiter 13′ ebenfalls d/2, so
daß die Endoberflächen der plattenförmigen Leiter 13′ und die
Endoberflächen der Endringe 15 einzelne Ebenen bilden.
Bei Verwendung der achten Ausführungsform mit einem
derartigen Aufbau können die Berührungsflächen der
plattenförmigen Leiter 13′ und der Endringe 15 größer
ausgebildet werden, so daß eine gute elektrische Leitung
zwischen diesen beiden Teilen sichergestellt werden kann.
Darüber hinaus spielen die Endringe 15 die Rolle eines
sogenannten "Reifens" für die plattenförmigen Leiter 13′.
Daher kann deren Wegfliegen wirksam verhindert werden.
Die achte Ausführungsform weist einen Aufbau auf, der
Endringe 15 verwendet, die Abmessungen in der Axialrichtung
aufweisen, die gleich der Vorsprungsabmessung d/2 der
plattenförmigen Leiter 13′ sind. Wie in den Fig. 22 und 23
gezeigt ist, die eine neunte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigen, kann die Konstruktion auch so ausgebildet
sein, daß flache, zylindrische Endringe 15′ verwendet werden,
bei welchen die Abmessungen in der Achsenrichtung kleiner als
d/2 gewählt sind.
Bei der Verwendung der auf diese Weise aufgebauten neunten
Ausführungsform springen die beiden Enden der plattenförmigen
Leiter 13′ über die Endringe 15′ im zusammengebauten Zustand
vor (siehe Fig. 22). Daher läßt sich an diesen Vorsprüngen
eine Wärmeabstrahlwirkung erwarten.
Die neunte Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei
welchem weggeschnittene Abschnitte 13a vorgesehen sind,
nämlich dadurch, daß sämtliche plattenförmigen Leiter 13′
länger ausgebildet sind als die plattenförmigen Magneten 12.
Wie in Fig. 24 dargestellt ist, die eine zehnte
Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind nur Leiter 13′ in
Form von Mehrfachplatten in bestimmten Positionen angeordnet
und länger als die plattenförmigen Magneten 12 ausgebildet.
Die Konstruktion kann auch so gewählt sein, daß
weggeschnittene Abschnitte 13a in diesen plattenförmigen
Leitern 13′ vorgesehen werden.
Fig. 25 zeigt eine elfte Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher eine Abänderung der siebten Ausführungsform erfolgt.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener Teile, die
sich von der siebten Ausführungsform unterscheiden.
Die elfte Ausführungsform weist die Eigenart auf, daß
weggeschnittene Abschnitte 13a in den beiden Enden der
plattenförmigen Leiter 13′ in den Abschnitten vorgesehen
sind, die über die plattenförmigen Magnete 12 vorspringen und
auf dem Innenumfang des Läufers 1 in dem zusammengebauten
Zustand der plattenförmigen Leiter 13′ liegen. In diesem Fall
sind flache, zylindrische Endringe 16 und 16 auf den
Innenumfang der Vorsprünge an den beiden Enden der
plattenförmigen Leiter 13′ aufgepaßt und befestigt.
Bei der Verwendung des Aufbaus gemäß der elften
Ausführungsform sind daher die Durchmesser-Abmessungen der
Endringe 16 geringer.
Die voranstehend beschriebenen Konstruktionen bei der siebten
bis elften Ausführungsform sind so gewählt, daß die
plattenförmigen Leiter 13′ länger sind als die
plattenförmigen Magneten 12. Im Gegensatz hierzu können auch
Konstruktionen eingesetzt werden, bei denen die
plattenförmigen Magneten 12 die längeren Teile darstellen.
Wie aus Fig. 26 hervorgeht, die eine zwölfte Ausführungsform
der Erfindung zeigt, sind plattenförmige Leiter 13′, in
welchen weggeschnittene Abschnitte 13a gemäß der achten
Ausführungsform verwendet werden, vorgesehen, und abwechselnd
plattenförmige Magneten 12′ angeordnet, die weggeschnittene
Abschnitte 12a mit derselben Form wie in den plattenförmigen
Leitern 13′ aufweisen. Hierbei kann die Konstruktion auch so
ausgebildet sein, daß Endringe 15′ verwendet werden, bei
welchen die Abmessungen in Axialrichtung kleiner als d/2
gewählt sind, also als der bei der neunten Ausführungsform
verwendete Wert. Bei der Verwendung eines derartigen Aufbaus
springen daher im zusammengebauten Zustand die beiden Enden
sowohl der plattenförmigen Magneten 12′ als auch der
plattenförmigen Leiter 13′ über die Endringe 15′ vor.
Die zwölfte Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei
welchem weggeschnittene Abschnitte 12a und 13a in sämtlichen
plattenförmigen Magneten 12′ und plattenförmigen Leitern 13′
vorgesehen sind. Wie aus Fig. 27 hervorgeht, die eine
dreizehnte Ausführungsform der Erfindung zeigt, kann auch
eine Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher
plattenförmige Magneten 12 und plattenförmige Leiter 13 mit
normalen Abmessungen sowie längere plattenförmige Magneten
12′ und plattenförmige Leiter 13′ kombiniert werden.
Eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig.
28 bis 30 gezeigt. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur
jener Teile, die sich von der sechsten Ausführungsform
unterscheiden.
In den Fig. 28 bis 30 ist eine große Anzahl sowohl
plattenförmiger Magneten 17 als auch plattenförmiger Leiter
18 vorgesehen, die als schmale Streifen ausgebildet sind,
deren größte Längsabmessungen in der Axialrichtung des
Läuferkerns 3 liegen. Sie sind abwechselnd auf dem Umfang des
Läuferkerns 3 so angeordnet, daß sie in dessen Axialrichtung
ausgerichtet sind (in Fig. 28 sind, um die Unterscheidung
zwischen den plattenförmigen Magneten 17 und den
plattenförmigen Leitern 18 zu erleichtern, die Oberflächen
der plattenförmigen Magneten 17 schraffiert dargestellt), und
ein Paar von Endringen 5 ist dadurch befestigt, daß es gegen
ihre beiden Enden anstößt. In den Fig. 28 bis 30 sind die
plattenförmigen Magneten 17 und die plattenförmigen Leiter 18
so dargestellt, daß ihre Dickendimensionen (die Dimension in
der Umfangsrichtung des Läufers 1) größer sind als in der
Realität.
Hierbei sind die plattenförmigen Magneten 17 aus gerichteten
Platten aus elektromagnetischem Stahl hergestellt, die so
eingestellt sind, daß ihre relative magnetische Permeabilität
in der Durchmesserrichtung des Läufers 1 größer ist.
Plattenförmige Leiter 18 bestehen aus einem Material mit
einem verhältnismäßig hohen Widerstandswert. Weiterhin sind
die plattenförmigen Magneten 17 und die plattenförmigen
Leiter 18 so ausgebildet, daß ihre Querschnittsformen in
einer Ebene orthogonal zur Läuferachse 2 rechteckig sind. Die
plattenförmigen Magneten 17 sind so aufgebaut, daß ihre Dicke
2 mm oder weniger beträgt. Die plattenförmigen Leiter 18 sind
so aufgebaut, daß ihre Dicke kleiner oder gleich der Dicke
der plattenförmigen Magneten 17 ist.
Bei der vierzehnten Ausführungsform mit einem derartigen
Aufbau zeigt sich dieselbe Wirkung wie bei der sechsten
Ausführungsform. Insbesondere sind bei der vorliegenden
Ausführungsform einfache Formen der plattenförmigen Magneten
17 und der plattenförmigen Leiter 18 vorgesehen, so daß sie
einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Daher lassen sie
sich einfach herstellen, so daß sich der Vorteil erzielen
läßt, daß eine Verringerung der Herstellungskosten erreicht
werden kann.
Die Konstruktion bei der vierzehnten Ausführungsform stellt
plattenförmige Magneten 17 und plattenförmige Leiter 18 zur
Verfügung, die jeweils als getrennte Teile hergestellt sind.
Bei einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung, die in
Fig. 31 gezeigt ist, sind mehrfache plattenförmige
Einheitsteile 19 vorgesehen, die vorher dadurch hergestellt
werden, daß plattenförmige Magneten 17 und plattenförmige
Leiter 18 einander überlagert werden. Die Konstruktion kann
so erfolgen, daß diese plattenförmigen Einheitsteile 19 auf
dem Außenumfang des Läuferkerns 3 angeordnet werden, so daß
sie in der Richtung der Drehachse des Läuferkerns 3
ausgerichtet sind.
Die Fig. 32 bis 37 zeigen eine sechzehnte Ausführungsform der
Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener
Teile, die sich von der sechsten Ausführungsform
unterscheiden.
Wie aus Fig. 32 hervorgeht, weist diese Ausführungsform die
Eigenschaften auf, daß sie mit plattenförmigen Abstandsteilen
20 versehen ist, die höhere Widerstandswerte aufweisen als
die plattenförmigen Magneten 12 und die plattenförmigen
Leiter 13, und jeweils zwischen der größeren Anzahl der
plattenförmigen Magneten 12 und der plattenförmigen Leiter 13
im Läufer 1′ angeordnet sind, als Kriechstrom-
Regelvorrichtung. In diesem Fall sind die plattenförmigen
Abstandsteile 20 als schmale Streifen ausgebildet, deren
Längen- und Breitenabmessungen dieselben sind wie jene der
plattenförmigen Magneten 12 und der plattenförmigen Leiter
13. Sie werden aus keramischen Platten, Titan- oder
Nickellegierungen, oder Edelstahl hergestellt, oder unter
Verwendung von Metallplatten, auf deren Oberflächen Oxide
ausgebildet werden (Aluminiumoxid, Eisen-IV-Oxid, oder
dergleichen). Die Querschnittsformen der plattenförmigen
Abstandsteile 20 können entweder keilförmig oder rechteckig
sein, soweit sie insgesamt eine Ringform ausbilden, wenn sie
mit einer großen Anzahl plattenförmiger Magneten 12 und
plattenförmiger Leiter 13 zusammengesetzt werden.
Der voranstehend geschilderte Läufer 1 wird durch die
nachstehend angegebenen Arbeitsvorgänge hergestellt. Wie in
den Fig. 33 und 34 gezeigt ist, wird bei dem ersten Vorgang
ein Gehäuseteil 22 mit Zylinderform insgesamt in einer
zylindrischen Form auf dem Außenumfang einer säulenförmigen
(oder zylinderförmigen) Aufspannvorrichtung 21 hergestellt,
durch Anordnen festgelegter Anzahlen plattenförmiger Magneten
12, plattenförmiger Leiter 13 und plattenförmiger
Abstandsteile 20, die in der Axialrichtung der
Aufspannvorrichtung 21 ausgerichtet sind, in folgender
Reihenfolge: plattenförmiger Magnet 12, plattenförmiges
Abstandsteil 20, plattenförmiger Leiter 13, und
plattenförmiges Abstandsteil 20. In diesem Fall sind die
Abmessungen der Aufspannvorrichtung 21 so gewählt, daß ihre
beiden Enden von beiden Seiten in der Axialrichtung des
Gehäuseteils 22 vorspringen.
Daraufhin wird im zweiten Vorgang, wie in den Fig. 34 bis 36
gezeigt, ein Paar von Endringen 5 und 5 verbunden, so daß sie
gegen die beiden Enden des Gehäuseteils 22 anstoßen. Dann
werden das Gehäuseteil 22 und die Endringe 5 von der
Aufspannvorrichtung 21 dadurch entfernt, daß sie als ein in
Fig. 36 gezeigter, einziger Körper entfernt werden.
Daraufhin wird, wie in Fig. 37 gezeigt ist, bei dem dritten
Vorgang der zusammengebaute Körper aus dem Gehäuseteil 22 und
den Endringen 5 um den Läuferkern 3 aufgepaßt. Dann wird die
Läuferachse 2 in den Läuferkern 3 eingefügt, und verbunden,
um den Läufer 1′ fertigzustellen.
Wenn das Gehäuseteil 22 hergestellt wird, so werden die
plattenförmigen Magneten 12, die plattenförmigen Leiter 13
und die plattenförmigen Abstandsteile 20 miteinander durch
Löten oder eine Verbindungsvorrichtung verbunden, die ein
Bindemittel verwendet. Alternativ hierzu können die
Endoberflächen der plattenförmigen Magneten 12, der
plattenförmigen Leiter 13 und der plattenförmigen
Abstandsteile 20 in der Axialrichtung und die jeweiligen
Endringe 5 und 5 durch eine Diffusionsbondiervorrichtung
miteinander verbunden werden, welche eine Silberplattierung
verwendet, so daß sie im Gehäuseteil 22 einstückig vereinigt
sind.
Beim Einsatz der auf diese Weise aufgebauten Ausführungsform
können plattenförmige Abstandsteile 20 mit ähnlichen Formen
wie die plattenförmigen Magneten 12 und die plattenförmigen
Leiter 13 verwendet werden, um eine Induktionsstrom-
Kriechverhinderungswirkung zu erzielen. Daher wird jedes
dieser Teile praktisch als dasselbe Teil behandelt, und es
läßt sich eine Induktionsstrom-Kriechverhinderungswirkung
erzielen, wobei die Bearbeitbarkeit der Anordnung verbessert
ist.
Die sechzehnte Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei
welchem plattenförmige Abstandsteile 20 als getrennte Teile
hergestellt werden, also getrennt von den plattenförmigen
Magneten 12 und den plattenförmigen Leitern 13. Gemäß Fig. 38
allerdings, die eine siebzehnte Ausführungsform der Erfindung
zeigt, können auch mehrere Leitereinheitsteile 23 vorgesehen
werden, die jeweils dadurch ausgebildet sind, daß platten
förmige Abstandsteile 20 und 20 auf beiden Seiten eines
plattenförmigen Leiters 13 in der Umfangsrichtung des Läufers
1′ angeordnet werden (nur ein Einheitsteil ist gezeigt). Die
Konstruktion erfolgt durch Anordnen dieser
Leitereinheitsteile 23 und der plattenförmigen Magneten 12
abwechselnd auf der Außenumfangsoberfläche der
Aufspannvorrichtung 21.
Bei der Verwendung der auf diese Weise aufgebauten
Ausführungsform werden die plattenförmigen Leiter 13 und die
plattenförmigen Abstandsteile 20 als einziges Teil behandelt,
also als das Leitereinheitsteil 23. Daher ist die Anzahl der
für ihren Zusammenbau erforderlichen Arbeitsvorgänge
verringert, und läßt sich eine weitere Verbesserung des
Zusammenbauwirkungsgrades erzielen.
Wie aus Fig. 39 hervorgeht, die eine achtzehnte
Ausführungsform der Erfindung zeigt, können mehrere
Magneteinheitsteile 24 vorgesehen sein, die jeweils dadurch
ausgebildet werden, daß plattenförmige Abstandsteile 20 und
20 auf beiden Seiten eines plattenförmigen Magneten 12 in der
Umfangsrichtung des Läufers 1′ angeordnet werden (es ist nur
ein Einheitsteil gezeigt). Die Konstruktion erfolgt durch
Anordnen dieser Magneteinheitsteile 24 und der
plattenförmigen Leiter 13 abwechselnd auf der
Außenumfangsoberfläche der Aufspannvorrichtung 21. Auch bei
dieser Ausführungsform, die wie voranstehend beschrieben
aufgebaut ist, werden plattenförmige Magneten 12 und
plattenförmige Abstandsteile 20 als ein einziges Teil
behandelt, also als das Magneteinheitsteil 24. Daher läßt
sich eine weitere Verbesserung des Zusammenbauwirkungsgrades
erzielen.
Bei der siebzehnten und achtzehnten Ausführungsform kann eine
solche Konstruktion gewählt werden, daß Isolierteile statt
der plattenförmigen Abstandsteile 20 vorgesehen werden.
Insbesondere können bei der siebzehnten Ausführungsform die
Leitereinheitsteile 23 so aufgebaut sein, daß ein
Isoliermaterial aufgeschichtet wird, oder daß aus
Isoliermaterial bestehende Bögen auf beide Stirnflächen der
plattenförmigen Leiter 13 aufgebracht und dort befestigt
werden. Im Falle der achtzehnten Ausführungsform können
Magneteinheitsteile 24 dadurch hergestellt werden, daß ein
Isoliermaterial aufgeschichtet wird, oder aus Isoliermaterial
bestehende Böden an beiden Stirnflächen der plattenförmigen
Magneten 12 befestigt werden. In diesem Fall kann als
Beschichtungsverfahren für das voranstehend erwähnte
Isoliermaterial ein Vorgang eingesetzt werden, bei welchem
ein Silika-Film durch Ausheizen und Härten beispielsweise
eines Silikonharzlackes aufgebracht wird. Ein derartiger
Vorgang läßt sich ebenfalls bei der Herstellung des
Isolierfilms 8 bei der zweiten Ausführungsform einsetzen.
Eine neunzehnte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig.
40 und 41 dargestellt. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung
nur jener Teile, die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheiden.
Diese Ausführungsform weist die Eigenart auf, daß sie mit
Einheitsteilen 25 statt mit den plattenförmigen
Einheitsteilen 4 bei der ersten Ausführungsform versehen ist.
Ein Einheitsteil 25 wird dadurch hergestellt, daß
plattenförmige Abstandsteile 20 und 20 auf beiden Seiten
eines plattenförmigen Leiters 7 mit keilförmigem Querschnitt
angeordnet werden. Gleichzeitig wird ein plattenförmiger
Magnet 6 mit keilförmigem Querschnitt auf der Außenseite
eines der plattenförmigen Abstandsteile 20 angeordnet. Wenn
hierbei das plattenförmige Abstandsteil 20 aus Metall besteht
(einem Metall, welches einen höheren Widerstandswert aufweist
als der plattenförmige Magnet 6 und der plattenförmige Leiter
7), kann das Einheitsteil 25 als plattiertes Metall
hergestellt werden, welches einen Kaltplattier- und
Ziehvorgang durchlaufen hat, wie nachstehend noch beschrieben
wird.
Wie in Fig. 41(a) gezeigt ist, sind eine Spule RA vorgesehen,
auf welche eine Platte A aus elektromagnetischem Stahl als
Rohmaterial für die plattenförmigen Magneten 6 aufgewickelt
ist, eine Spule RB, auf welche eine Kupferplatte B als
Material für die plattenförmigen Leiter 7 aufgewickelt ist,
sowie zwei Spulen RD und RD, auf welche eine Metallplatte D
als Rohmaterial für die plattenförmigen Abstandsstücke 20
aufgewickelt ist. Die elektromagnetische Stahlplatte A, die
Kupferplatte B und die Metallplatten D und D, die von der
Spule RA, RB, bzw. RD und RD abgezogen werden, gelangen durch
einen Entfettungs- und Reinigungsvorgang und durchlaufen
einen Oberflächenaktivierungsvorgang. Daraufhin wird ein
Ziehvorgang ausgeführt, während ein Plattieren und Walzen
erfolgt. Hierdurch wird ein Halbfertigteil E mit einer in
Fig. 41(b) gezeigten Querschnittsform erhalten. Hierbei
werden Einheitsteile 25 dadurch hergestellt, daß das
Halbfertigteil E in schmale Streifen geschnitten wird,
nachdem es einen Diffusionsanlaßvorgang durchlaufen hat.
Die Einheitsteile 25 können auch dadurch hergestellt werden,
daß ein Entfettungs- und Reinigungsverfahren ausgeführt wird,
ein Oberflächenaktivierungsverfahren, ein Plattier- und
Walzverfahren, ein Diffusionsanlaßverfahren und ein
Schneidverfahren, nachdem zuerst die magnetische Platte A,
die Kupferplatte B und die Metallplatten D mit keilförmigen
Querschnitten ausgebildet werden. Andere
Herstellungsverfahren können zur Verbindung zwischen den
plattenförmigen Magneten 6, den plattenförmigen Leitern 7 und
den plattenförmigen Abstandsteilen 20 eingesetzt werden,
beispielsweise der Einsatz eines Heißwalz- und
Plattierverfahrens, oder der Einsatz eines
Bondierungsverfahrens, welches ein Bondierungsmittel
verwendet.
Bei Verwendung dieser Ausführungsform mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau werden der plattenförmige Magnet 6, der
plattenförmige Leiter 7 und die plattenförmigen Abstandsteile
20 als einzige Einheit behandelt, also als das Einheitsteil
25. Daher ist die Anzahl der Arbeitsvorgänge für den
Zusammenbau verringert, und läßt sich eine weitere
Verbesserung des Zusammenbauwirkungsgrades erzielen.
In den Fig. 42-44 sind eine zwanzigste, einundzwanzigste und
zweiundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
welche dieselben Wirkungen zeigen wie die neunzehnte
Ausführungsform.
Die in Fig. 42 dargestellte zwanzigste Ausführungsform ist so
aufgebaut, daß ein Einheitsteil 26 mit keilförmigem
Querschnitt statt des Einheitsteils 25 vorgesehen ist, und
zwar durch Anordnung plattenförmiger Abstandsteile 20 und 20
auf beiden Seiten des plattenförmigen Magneten 6, und
gleichzeitiges Anordnen des plattenförmigen Leiters 7
außerhalb eines der plattenförmigen Abstandsteile 20.
Bei der einundzwanzigsten Ausführungsform, die in Fig. 43
dargestellt ist, ist ein Einheitsteil 27 vorgesehen, mit
keilförmigem Querschnitt, statt des Einheitsteils 25, und
wird dadurch hergestellt, daß plattenförmige Abstandsteile 20
und 20 auf beiden Seiten eines plattenförmigen Magneten 6
angeordnet werden, und gleichzeitig plattenförmige Leiter 7
und 7 an der Außenseite jedes der plattenförmigen
Abstandsteile 20 angeordnet werden. In diesem Fall sollte die
Dicke des plattenförmigen Leiters 7 die Hälfte des
plattenförmigen Leiters 7 bei der neunzehnten Ausführungsform
betragen.
Die in Fig. 44 gezeigte zweiundzwanzigste Ausführungsform ist
so aufgebaut, daß ein Einheitsteil 28 mit keilförmigem
Querschnitt vorgesehen ist, statt der Einheit 25, und dies
erfolgt durch Anordnen plattenförmiger Abstandsteile 20 und
20 auf beiden Seiten eines plattenförmigen Leiters 7, und
gleichzeitiges Anordnen plattenförmiger Magneten 6 und 6 an
den Außenseiten jedes der plattenförmigen Abstandsteile 20.
In diesem Fall ist es wünschenswert, daß die Dicke des
plattenförmigen Magneten 6 die Hälfte der Dicke des
plattenförmigen Magneten 6 bei der neunzehnten
Ausführungsform beträgt.
Eine weitere Verbesserung des Zusammenbau-Wirkungsgrades läßt
sich erwarten, wenn eine in Fig. 45 gezeigte
dreiundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung unter
Verwendung eines Einheitsteils 29 vorgesehen wird. In dem
Einheitsteil 29 bei dieser dreiundzwanzigsten Ausführungsform
sind mehrere plattenförmige Magneten 6 und plattenförmige
Leiter 7, beispielweise jeweils drei, und eine gleiche Anzahl
(6) plattenförmiger Abstandsteile 20 abwechselnd angeordnet
und aneinander befestigt. Für diese Befestigung kann ein
Lötvorgang oder ein Bondierungsverfahren verwendet werden,
welches ein Bondierungsmittel (Verbindungsmittel) verwendet.
Allerdings kann auch ein Befestigungsverfahren eingesetzt
werden, bei welchem Vorsprünge und Eingriffslöcher, die
aneinander angepaßt sind, jeweils in dem plattenförmigen
Magneten 6, den plattenförmigen Leitern 7 und den
plattenförmigen Abstandsteilen 20 vorgesehen sind (vgl. die
nachstehend beschriebene sechsunddreißigste Ausführungsform).
Fig. 46 zeigt eine vierundzwanzigste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung
nur jener Teile, die sich von der sechzehnten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser vierundzwanzigsten Ausführungsform weist ein
plattenförmiges Abstandsteil 30, welches einen höheren
Widerstandswert aufweist als der plattenförmige Magnet 12 und
der plattenförmige Leiter 13, einen U-förmigen Querschnitt
auf. Das plattenförmige Abstandsteil 30 bedeckt beide
Stirnflächen des plattenförmigen Leiters 13 in der
Umfangsrichtung des Läufers 1′ (siehe Fig. 32) und eine von
dessen Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1′ (bei diesem Beispiel ist es die Kantenoberfläche
auf der Seite des Läuferkerns 3, es kann jedoch auch die
entgegengesetzte Kantenoberfläche sein) . In diesem Fall muß
die Länge des plattenförmigen Leiters 13 in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ kleiner sein als die des
plattenförmigen Magneten 12, und zwar um die Dicke des
plattenförmigen Abstandsteils 30.
Bei der auf diese Weise aufgebauten Ausführungsform wird eine
der Kantenoberflächen des plattenförmigen Leiters 13 in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch das plattenförmige
Abstandsteil 30 abgedeckt, welches eine
Kriechstromregelvorrichtung darstellt. Daher kann der
Kriechstrom verhindert werden, der durch die Kantenoberfläche
gelangt, so daß sich eine weitere Verbesserung des
Laufwirkungsgrades erzielen läßt.
Die vierundzwanzigste Ausführungsform kann auch so aufgebaut
sein, daß beide Kantenoberflächen des plattenförmigen Leiters
13 in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch ein
Abstandsstück mit einem rohrförmigen Querschnitt abgedeckt
werden. Es kann auch eine solche Konstruktion vorgesehen
sein, daß beide Stirnflächen des plattenförmigen Magneten 12
in der Umfangsrichtung des Läufers 1′ und zumindest eine
seiner Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1′ durch ein plattenförmiges Abstandsteil abgedeckt
werden.
Fig. 47 zeigt eine fünfundzwanzigste Ausführungsform der
Erfindung, welche dieselben Wirkungen zeigt wie die
vierundzwanzigste Ausführungsform, und einen Aufbau
verwendet, bei welchem ein Isolierteil statt des
plattenförmigen Abstandsteils 30 vorgesehen ist.
Die fünfundzwanzigste Ausführungsform weist einen solchen
Aufbau auf, daß ein Isolierfilm 31 als ein Isolierteil auf
beiden Stirnflächen des plattenförmigen Leiters 13 in der
Umfangsrichtung des Läufers 1′ und auf einer seiner
Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′
vorgesehen wird (bei diesem Beispiel handelt es sich um die
Kantenoberfläche auf der Seite des Läuferkerns 3, jedoch kann
auch die entgegengesetzte Kantenoberfläche gewählt werden).
In diesem Fall kann der Isolierfilm 31 durch ein bereits
voranstehend beschriebenes Verfahren hergestellt werden
(durch Beschichtung mit einem Isoliermaterial, oder durch
ausheizen und Härten eines Silikonharzlackes).
Die Ausführungsform kann auch so aufgebaut sein, daß beide
Kantenoberflächen des plattenförmigen Leiters 13 in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch den Isolierfilm 31
abgedeckt werden. Weiterhin kann auch eine solche
Konstruktion gewählt werden, bei welcher beide Stirnflächen
des plattenförmigen Magneten 12 in der Umfangsrichtung des
Läufers 1′ und zumindest eine seiner Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch einen Isolierfilm
abgedeckt werden.
Fig. 48 zeigt eine sechsundzwanzigste Ausführungsform der
Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener
Teile, die sich von der neunzehnten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser sechsundzwanzigsten Ausführungsform ist ein
plattenförmiges Abstandsteil 32 statt der plattenförmigen
Abstandsteile 20 und 20 vorgesehen, die bei der neunzehnten
Ausführungsform das Einheitsteil 25 bilden. Das
plattenförmige Abstandsteil 32 weist einen U-förmigen
Querschnitt auf, und deckt beide Stirnflächen des
plattenförmigen Leiters 7 in der Umfangsrichtung des Läufers
1′ und eine von dessen Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ ab. Bei diesem Beispiel
handelt es sich um die Kantenoberfläche auf der Seite des
Läuferkerns 3, jedoch kann auch die entgegengesetzte
Kantenoberfläche gewählt werden.
Die sechsundzwanzigste Ausführungsform kann auch so aufgebaut
sein, daß beide Kantenoberflächen des plattenförmigen Leiters
7 in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch ein
plattenförmiges Abstandsteil mit rohrförmigem Querschnitt
abgedeckt werden. Es kann auch eine solche Konstruktion
gewählt werden, daß beide Stirnflächen des plattenförmigen
Magneten 6 in der Umfangsrichtung des Läufers 1′ und
zumindest eine seiner Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch ein plattenförmiges
Abstandsteil abgedeckt werden.
Fig. 49 zeigt eine siebenundzwanzigste Ausführungsform der
Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener
Teile, die sich von der einundzwanzigsten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser siebenundzwanzigsten Ausführungsform sind
plattenförmige Abstandsteile 33 und 33 statt der
plattenförmigen Abstandsteile 20 und 20 vorgesehen, welche
bei der einundzwanzigsten Ausführungsform das Einheitsteil 27
bilden. Das plattenförmige Abstandsteil 33 weist einen L-
förmigen Querschnitt auf, und deckt eine Stirnfläche der
plattenförmigen Leiter 7 und 7 (die Stirnfläche auf der Seite
des plattenförmigen Magneten 6) in der Umfangsrichtung des
Läufers 1′ ab, und eine von deren Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ (bei diesem Beispiel
handelt es sich um die Kantenoberfläche auf der Seite des
Läuferkerns 3 49807 00070 552 001000280000000200012000285914969600040 0002004417787 00004 49688, jedoch kann auch die entgegengesetzte
Kantenoberfläche gewählt werden).
Die siebenundzwanzigste Ausführungsform kann auch so
ausgebildet sein, daß beide Kantenoberflächen des
plattenförmigen Leiters 7 in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1′ mit einem plattenförmigen Abstandsstück mit
rohrförmigem Querschnitt abgedeckt werden. Es kann auch eine
solche Konstruktion gewählt werden, bei welcher beide
Stirnflächen des plattenförmigen Magneten 6 in der
Umfangsrichtung des Läufers 1′ und zumindest eine seiner
Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′
durch ein plattenförmiges Abstandsteil mit U-förmigem
Querschnitt abgedeckt werden.
Fig. 50 zeigt eine achtundzwanzigste Ausführungsform der
Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener
Teile, die sich von der zweiundzwanzigsten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser achtundzwanzigsten Ausführungsform ist ein
plattenförmiges Abstandsteil 34 statt der plattenförmigen
Abstandsteile 20 und 20 vorgesehen, welche bei der
zweiundzwanzigsten Ausführungsform das Einheitsteil 28
bilden. Das plattenförmige Abstandsteil 34 weist einen U-
förmigen Querschnitt auf und deckt beide Stirnflächen des
plattenförmigen Leiters 7 in der Umfangsrichtung des Läufers
1′ und eine von seinen Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ ab (bei diesem Beispiel
handelt es sich um die Kantenoberfläche auf der Seite des
Läuferkerns 3, jedoch kann auch die entgegengesetzte
Kantenoberfläche gewählt werden).
Die achtundzwanzigste Ausführungsform kann auch so
ausgebildet sein, daß beide Kantenoberflächen des
plattenförmigen Leiters 7 in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1′ durch ein plattenförmiges Abstandsteil mit
rohrförmigem Querschnitt abgedeckt werden. Es kann auch eine
solche Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher eine
Stirnfläche (die Stirnfläche auf der Seite des
plattenförmigen Leiters 7) des plattenförmigen Magneten 6 in
der Umfangsrichtung des Läufers 1′ und zumindest eine seiner
Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′
durch zwei plattenförmige Abstandsteile mit L-förmigen
Querschnitten abgedeckt werden.
Fig. 51 zeigt eine neunundzwanzigste Ausführungsform der
Erfindung. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur jener
Teile, die sich von der dreiundzwanzigsten Ausführungsform
unterscheiden.
Bei dieser neunundzwanzigsten Ausführungsform sind drei
plattenförmige Abstandsteile 35 statt der sechs
plattenförmigen Abstandsteile 20 vorgesehen, welche bei der
dreiundzwanzigsten Ausführungsform das Einheitsteil 29
bilden. Das plattenförmige Abstandsteil 35 weist einen U-
förmigen Querschnitt auf und deckt beide Stirnflächen des
plattenförmigen Leiters 7 in der Umfangsrichtung des Läufers
1′ und eine seiner Kantenoberflächen in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ ab (bei diesem Beispiel
handelt es sich um die Kantenoberfläche auf der Seite des
Läuferkerns 3, jedoch kann auch die entgegengesetzte
Kantenoberfläche gewählt werden).
Die neunundzwanzigste Ausführungsform kann auch so aufgebaut
sein, daß beide Kanten der plattenförmigen Leiter 7 in der
Durchmesserrichtung des Läufers 1′ durch plattenförmige
Abstandsteile mit rohrförmigen Querschnitten abgedeckt
werden. Es kann auch eine solche Konstruktion gewählt werden,
bei welcher beide Stirnflächen der plattenförmigen Magneten 6
in der Umfangsrichtung des Läufers 1′ und zumindest eine
ihrer Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des
Läufers 1′ durch drei plattenförmige Abstandsteile mit U-
förmigen Querschnitten abgedeckt werden. Es lassen sich auch
andere Formen plattenförmiger Abstandsteile einsetzen.
Bei der sechsundzwanzigsten bis neunundzwanzigsten
Ausführungsform können auch Aufbauten eingesetzt werden,
welche die Funktionen der plattenförmigen Abstandsteile 32
bis 35 durch Isolierfilme als Isoliereinrichtungen erzielen.
In den Fig. 52 und 53 ist eine dreißigste Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung
nur jener Teile, die sich von der sechzehnten Ausführungsform
unterscheiden.
Die dreißigste Ausführungsform weist die Eigenschaft auf, daß
sie mit plattenförmigen Magneten 12′′ aufgebaut ist, statt mit
dem plattenförmigen Magneten 12 bei der sechzehnten
Ausführungsform, wobei gleichzeitig Abstandsteile 20
weggelassen sind.
In den Fig. 52 und 53 sind Vorsprünge 12d und 12d, die in
Umfangsrichtung des Läufers 1′ vorspringen (der Richtung der
engen Berührung mit plattenförmigen Leitern 13), einstückig
mit dem plattenförmigen Magneten 12′′ auf dessen beiden
Kantenoberflächen in der Durchmesserrichtung des Läufers 1′
vorgesehen. Hierdurch werden in dem Zustand, in welchem
abwechselnd eine große Anzahl jeweils plattenförmiger
Magneten 12′′ und plattenförmiger Leiter 13 angeordnet sind,
Spalte 36 als Kriechstrom-Regelvorrichtungen zwischen den
plattenförmigen Magneten 12′′ und den plattenförmigen Leitern
13 infolge der Vorsprünge 12d ausgebildet. Hierbei können
Oxidfilme oder andere Isolierfilme auf den Stirnflächen der
plattenförmigen Magneten 12′′ vorgesehen sein.
Beim Einsatz dieser Ausführungsform mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau können Spalte 36 erhalten werden, welche
Kriechstromregelvorrichtungen bilden, um ein Kriechen des
induzierten Stroms zu verhindern, der in den plattenförmigen
Leitern 13 zu den plattenförmigen Magneten 12′′ fließt, und
dies wird durch die Vorsprünge 12d erreicht, die auf den
plattenförmigen Magneten 12′′ vorgesehen sind. Daher läßt sich
wie voranstehend erläutert ein Verhinderungseffekt bezüglich
induzierter Kriechströme erzielen, und gleichzeitig eine
Verringerung der Anzahl an Teilen, verbunden mit einer
entsprechenden Verringerung der Kosten.
Ähnlich geformte Vorsprünge wie die Vorsprünge 12d können
auch auf den plattenförmigen Leitern 13 vorgesehen sein.
Selbstverständlich sind die Formen und Positionen der
Vorsprünge zur Ausbildung der Spalte nicht auf die bei der
dreißigsten Ausführungsform geschilderten Einzelheiten
beschränkt. Es läßt sich auch ein Aufbau einsetzen, bei
welchem die Vorsprünge durch einen Preßvorgang hergestellt
werden.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die Fig. 54 bis 58
eine Beschreibung einer einunddreißigsten Ausführungsform der
Erfindung. Der Läufer 1 bei dieser Ausführungsform weist den
in Fig. 54 gezeigten Aufbau auf, der ähnlich ist wie die
Konstruktion bei der in Fig. 1 gezeigten ersten
Ausführungsform. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur
jener Teile, die sich von der ersten Ausführungsform
unterscheiden.
In den Fig. 54 und 55 sind plattenförmige Einheitsteile 4 als
schmale Streifen ausgebildet, deren größte Länge in der
Axialrichtung des Läuferkerns 3 liegt. Sie werden durch
Überlagerung plattenförmiger Leiter 7 und 7, die aus Kupfer
oder Aluminium bestehen, auf beiden Seiten eines
plattenförmigen Magneten 6 hergestellt, der aus einer Platte
aus elektromagnetischem Stahl besteht. Wie in Fig. 55 gezeigt
ist, weisen ihre Vorderkanten eine gekrümmte Form auf, in der
Umfangsrichtung des Läuferkerns 3. In Fig. 54 sind die
Oberflächen der plattenförmigen Magneten 6 schraffiert
dargestellt, um die Unterscheidung zwischen den
plattenförmigen Magneten 6 und den plattenförmigen Leitern 7
zu erleichtern.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Verfahrens zur
Herstellung des Läufers 1 mit dem voranstehend geschilderten
Aufbau.
In dem Zustand vor dem Biegen des plattenförmigen
Einheitsteils 4 in Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 ist die
Querschnittsform des plattenförmigen Einheitsteils 4 in einer
Ebene orthogonal zur Läuferachse 2 rechteckig, wie aus Fig.
56 hervorgeht. Zuerst wird gemäß Fig. 57 ein erster Vorgang
ausgeführt, bei welchem plattenförmige Einheitsteile 4 mit
diesen rechteckigen Querschnitten auf dem Außenumfang des
Läuferkerns 3 so angeordnet werden, daß sie in dessen
Axialrichtung ausgerichtet sind. Hierbei wird die Anzahl
plattenförmiger Einheitsteile 4, die angeordnet werden
sollen, auf die Anzahl jener Teile eingestellt, deren
Basisenden in gegenseitigem Kontakt auf dem Außenumfang des
Läuferkerns 3 stehen können.
Daraufhin wird gemäß 58 ein zweiter Vorgang durchgeführt, bei
welchem die Vorderkanten der plattenförmigen Einheitsteile 4
in der Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 gebogen werden. Wenn
bei diesem zweiten Vorgang die Durchmesser-Abmessung des
Läuferkerns 3 durch "do" bezeichnet wird (siehe Fig. 57 und
58) , und die vereinigten Durchmesserabmessungen des
Läuferkerns 3 und der plattenförmigen Einheitsteile 4 nach
dem Durchgang durch den ersten Vorgang durch "Do" bezeichnet
werden (siehe Fig. 57), wird der Vorgang so ausgeführt, daß
die Durchmesserdimension "D" (siehe Fig. 57) des Läufers 1 im
fertiggestellten Zustand die Bedingungen gemäß nachstehender
Gleichung erfüllt.
Daraufhin wird ein dritter Vorgang durchgeführt, bei welchem
ein Paar von Endringen 5 und 5 angeschlossen wird, so daß
diese gegen die Endabschnitte gegen die beiden Enden der
plattenförmigen Einheitsteile 4 anstoßen. Hierdurch ist der
Zusammenbau des Läufers 1 beendet.
Bei Verwendung dieser Ausführungsform mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau zeigen sich dieselben Wirkungen wie bei
der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Darüber
hinaus zeigen sich bei der vorliegenden Ausführungsform die
Vorgänge und Wirkungen, die nachstehend erläutert sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die
plattenförmigen Einheitsteile 4, die aus plattenförmigen
Magneten 6 und plattenförmigen Leitern 7 bestehen, eine
solche Form auf, daß ihre Vorderkanten in dem Zustand, in
welchem sie auf dem Außenumfang des Läuferkerns 3 angeordnet
sind, in der Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 gebogen sind.
Daher können die Spalte verringert werden, die zwischen den
plattenförmigen Einheitsteilen 4 ausgebildet werden, und dies
führt dazu, daß der Raumfaktor oder Füllfaktor der
plattenförmigen Leiter 7 verbessert wird.
Wenn bei dieser Ausführungsform plattenförmige Einheitsteile
4 während der Herstellung des Läufers 1 gebogen werden, und
die Abmessungen des Durchmessers des Läuferkerns 3 durch "do"
bezeichnet werden, und die vereinigten Durchmesser
abmessungen des Läuferkerns 3 und der plattenförmigen
Einheitsteile 4 vor dem Biegen durch "Do" bezeichnet werden,
so wird die Durchmesser-Abmessung "D" des fertigen Läufers 1
so gewählt, daß sie die Bedingungen der Gleichung (2)
erfüllt. Nach dem Biegen können die Spalte, die zwischen den
plattenförmigen Einheitsteilen 4 ausgebildet werden, daher
beinahe auf Null verringert werden. Daher kann der Füllfaktor
der plattenförmigen Leiter 7 wesentlich verbessert werden.
Um in der Praxis die zwischen den plattenförmigen
Einheitsteilen 4 hervorgerufenen Spalte nach dem Biegen
praktisch auf Null zu reduzieren, ist es erforderlich, daß
die gesamte Querschnittsfläche Sa der plattenförmigen
Einheitsteile 4, die in Fig. 57 gezeigt sind, gleich der
Gesamtquerschnittsfläche Sb der plattenförmigen Einheitsteile
4 gewählt werden muß, die in Fig. 58 gezeigt ist.
Werden die Breite und Höhe des Querschnitts des
plattenförmigen Einheitsteils 4 vor dem Biegen durch "w" bzw.
"h" bezeichnet (siehe Fig. 57), so ergibt sich die
Querschnittsfläche eines einzelnen plattenförmigen
Einheitsteils 4 als w × h, und die Anzahl plattenförmiger
Einheitsteile 4, die in dem in Fig. 57 gezeigten Zustand
angeordnet sind, ergibt sich als π × do/w. Da gemäß Fig. 57 h
= (Do - do)/2 ist, kann die voranstehend erwähnte
Querschnittsfläche Sa durch die nachstehende Gleichung (3)
ausgedrückt werden:
Sa = w · h · π · do/w
= h · π · do
= π · do · (Do - do)/2 (3)
= h · π · do
= π · do · (Do - do)/2 (3)
Wie aus Fig. 58 hervorgeht, ist die Querschnittsfläche Sb die
Fläche des Kreises mit dem Durchmesser do, subtrahiert von
der Fläche des Kreises mit dem Durchmesser D, und läßt sich
daher durch die nachstehende Gleichung (4) ausdrücken.
Sb = π · (D/2)² - π · (do/2)²
= π · (D² - do²)/4 (4)
= π · (D² - do²)/4 (4)
Wenn Sa und Sb annähernd gleich sind, erhält man die
nachstehende Gleichung (5).
π · do · (Do - do)/2 = π · (D² - do²)/4 (5)
Entwickelt man Gleichung (5), so erhält man die folgende
Gleichung (6):
D² ≃ 2 · do · Do - do² (6)
Daher läßt sich die Gleichung (2) aus der Gleichung (6)
ableiten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche die Bedingungen
gemäß Gleichung (2) erfüllt, können nach dem Biegen die
zwischen plattenförmigen Einheitsteilen 4 hervorgerufenen
Spalte daher beinahe auf Null verringert werden, wie in Fig.
58 gezeigt ist.
Darüber hinaus werden bei der vorliegenden Ausführungsform
plattenförmige Magneten 6 und plattenförmige Leiter 7 vorher
einander überlagert, um die plattenförmigen Einheitsteile 4
auszubilden. Daher wird die Anzahl an Arbeitsvorgängen
verringert, die zur Anordnung der plattenförmigen Magnete 6
und der plattenförmigen Leiter 7 erforderlich sind, und dies
führt dazu, daß sich eine Verbesserung des
Zusammenbauwirkungsgrades ergibt.
Bei der einunddreißigsten Ausführungsform werden die
plattenförmigen Einheitsteile 4 durch Überlagerung
plattenförmiger Leiter 7 und 7 auf beiden Seiten des
plattenförmigen Magneten 6 ausgebildet. Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform
beschränkt. Die Kombinationsformen können in weitem Ausmaß
korrigiert werden, beispielweise unter Verwendung eines
plattenförmigen Einheitsteils 4′, das durch Überlagerung
plattenförmiger Magneten 6 und eines plattenförmigen Leiters
7 hergestellt wird, wie in Fig. 59 gezeigt ist.
Eine zweiunddreißigste Ausführungsform der Erfindung ist in
den Fig. 60 bis 62 dargestellt. Nachstehend erfolgt eine
Beschreibung nur jener Teile, die sich von der
einunddreißigsten Ausführungsform unterscheiden.
Bei dieser zweiunddreißigsten Ausführungsform werden bei der
Herstellung des Läufers 1 Einheiten, deren Vorderkanten
vorher in der Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 (siehe Fig.
60) geringfügig gebogen werden, als plattenförmige
Einheitsteile 4a hergestellt. Dann wird der erste Vorgang der
Anordnung dieser plattenförmigen Einheitsteile 4a auf dem
Außenumfang des Läuferkerns 3 ausgeführt, wobei sie in dessen
Axialrichtung ausgerichtet werden, wie in Fig. 61 gezeigt
ist. Daraufhin wird der zweite Vorgang durchgeführt, bei
welchem die Vorderkanten der plattenförmigen Einheitsteile 4a
in der Umfangsrichtung des Läufers 3 gebogen werden, gemäß
Fig. 62. Dann wird der dritte Vorgang ausgeführt, bei welchem
die Endringe 5 (siehe Fig. 54) angeschlossen werden.
Die auf diese Weise aufgebaute zweiunddreißigste
Ausführungsform zeigt dieselben Wirkungen wie die
einunddreißigste Ausführungsform. Insbesondere kann bei der
vorliegenden Ausführungsform der Vorgang des Biegens der
plattenförmigen Einheitsteile 4a vereinfacht werden, die auf
dem Außenumfang des Läuferkerns 3 angeordnet sind. Daher läßt
sich der Arbeitswirkungsgrad noch weiter verbessern.
In den Fig. 63 und 64 ist eine dreiunddreißigste
Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Nachstehend erfolgt
eine Beschreibung nur jener Teile, die sich von der
einunddreißigsten Ausführungsform unterscheiden.
Bei der Herstellung des Läufers 1 werden bei dieser
dreiunddreißigsten Ausführungsform Einheiten, deren
Vorderkanten um ein festgelegtes Ausmaß in der
Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 abgebogen sind, die also in
der Praxis in der gewünschten Endform für den Läufer 1 (siehe
Fig. 55) gebogen sind, als plattenförmige Einheitsteile 4b
vorbereitet (siehe Fig. 63). Dann wird der erste Vorgang
ausgeführt, bei welchem diese plattenförmigen Einheitsteile
4b auf dem Außenumfang des Läuferkerns 3 angeordnet werden,
orientiert in dessen Axialrichtung, wie in Fig. 64 gezeigt
ist. Daraufhin wird der zweite Vorgang des Anschließens der
Endringe 5 (siehe Fig. 54) ausgeführt.
Die dreiundreißigste Ausführungsform mit einem derartigen
Aufbau zeigt dieselben Wirkungen wie die einunddreißigste
Ausführungsform. Zusätzlich ist bei der vorliegenden
Ausführungsform der Vorgang des Biegens der plattenförmigen
Einheitsteile 4b, die auf dem Außenumfang des Läuferkerns 3
angeordnet sind, nicht erforderlich, und dieser Aspekt führt
zu einer weiteren Verbesserung des Zusammenbauwirkungsgrades.
In Fig. 65 ist eine vierunddreißigste Ausführungsform der
Erfindung gezeigt. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung nur
jener Teile, die sich von der einunddreißigsten
Ausführungsform unterscheiden.
Bei der Herstellung des Läufers 1 wird gemäß Fig. 65 ein
erster Vorgang durchgeführt, bei welchem eine große Anzahl
plattenförmiger Magneten 17 und plattenförmiger Leiter 18
vorgesehen werden, die als längliche Streifen ausgebildet
sind, deren längere Seiten in der Axialrichtung des
Läuferkerns 3 liegen, und diese Teile werden abwechselnd auf
dem Umfang des Läuferkerns 3 angebracht, und in dessen
Axialrichtung ausgerichtet. Dann wird ein zweiter Vorgang
durchgeführt, bei welchem die Vorderkanten der
plattenförmigen Magneten 17 und der plattenförmigen Leiter 18
in der Umfangsrichtung des Läuferkerns 3 gebogen werden.
Die vierunddreißigste Ausführungsform mit einem derartigen
Aufbau zeigt dieselben Wirkungen wie die einunddreißigste
Ausführungsform. Allerdings werden bei der vierunddreißigsten
Ausführungsform die plattenförmigen Magneten 17 und die
plattenförmigen Leiter 18 als getrennte Teile hergestellt.
Daher läßt sich eine Verbesserung des
Zusammenbauwirkungsgrades durch Verringerung der Anzahl
erforderlicher Arbeitsschritte nicht erzielen, wie bei der
einunddreißigsten Ausführungsform, bei welcher diese Teile
als ein Teil vorgesehen sind. Allerdings ist es einfach, die
Kombinationsarten der Dickenabmessungen der plattenförmigen
Magneten 17 und plattenförmigen Leiter 18 zu erhöhen. Es
besteht daher der Vorteil, daß sich eine einfache Änderung
der Spezifikationen durchführen läßt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 66 bis 72 erfolgt nachstehend
eine Beschreibung einer fünfunddreißigsten Ausführungsform
der Erfindung.
In den Fig. 66 und 67 wird der Läufer 1 beispielsweise in
einem Asynchronmotor als elektrischer Drehmaschine verwendet.
Er weist einen Aufbau auf, bei welchem ein zylinderförmiges
Gehäuseteil 44 und Endringe 5 und 5 einstückig auf den Umfang
des Läuferkerns 3 aufgepaßt und befestigt sind, der mit einer
Läuferachse 2 versehen ist.
Das Gehäuseteil 44 weist einen Aufbau auf, bei welchem eine
Anzahl plattenförmiger Magneten 6 und plattenförmiger Leiter
7, die in seiner Axialrichtung angeordnet sind, abwechselnd
und miteinander in Berührung stehend angeordnet sind. Um in
Fig. 66 die Unterscheidung zwischen den plattenförmigen
Magneten 6 und den plattenförmigen Leitern 7 zu erleichtern,
sind die Oberflächen der plattenförmigen Leiter 7 schraffiert
dargestellt. Die Endringe 5 und 5 sind mit den beiden Enden
des Gehäuseteils 44 so verbunden, daß sie gegen dessen
Endabschnitte anstoßen. In diesem Verbindungszustand sind die
Endringe 5 und 5 elektrisch an die plattenförmigen Leiter 7
angeschlossen. Der Läuferkern 3 ist so aufgebaut, daß eine
bestimmte Anzahl ringförmiger Platten aus elektromagnetischem
Stahl in der Axialrichtung zusammenlaminiert ist.
In der Praxis beträgt die Anzahl der plattenförmigen Magneten
6 und der plattenförmigen Leiter 7 einige hundert. Da dies
allerdings in einer Zeichnung kaum darstellbar ist, zeigen
die Fig. 66 und 67 einen Zustand, in welchem die Anzahl
plattenförmiger Magneten 6 und plattenförmiger Leiter 7
gegenüber der Realität verringert ist. Daher sind die Dicken
(die Abmessungen in der Umfangsrichtung des Läufers 1) der
plattenförmigen Magneten 6 und der plattenförmigen Leiter 7
in den Fig. 66 und 67 und in anderen Zeichnungen größer
dargestellt als in der Realität.
Die plattenförmigen Magneten 6 und die plattenförmigen Leiter
7 sind als schmale Streifen ausgeformt, deren längere Seiten
in der Richtung der Läuferachse 2 liegen. Gemäß Fig. 67 (und
den nachstehend beschriebenen Fig. 68 und 69) weisen sie
Keilform auf, so daß ihre Querschnitte in einer Ebene
orthogonal zur Läuferachse 2 in Richtung auf die Läuferachse
2 hin abnehmen.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens zur
Herstellung des Läufers 1 mit dem voranstehend beschriebenen
Aufbau, unter Bezugnahme auf die Fig. 68 bis 72.
In dem ersten Vorgang, der in den Fig. 68 und 69 dargestellt
ist, wird das Gehäuseteil 44 insgesamt zylinderförmig auf dem
Außenumfang einer säulenförmigen (oder zylinderförmigen)
Aufspannvorrichtung 21 hergestellt, durch Anordnen einer
festgelegten Anzahl plattenförmiger Magneten 6 und
plattenförmiger Leiter 7, die in der Axialrichtung der
Aufspannvorrichtung 21 ausgerichtet sind. In diesem Fall sind
die Abmessungen der Aufspannvorrichtung 21 so gewählt, daß
deren beide Enden von beiden Seiten in der Axialrichtung des
Gehäuseteils 44 vorspringen.
Daraufhin wird in dem zweiten Vorgang, der in den Fig. 68 bis
71 gezeigt ist, ein Paar von Endringen 5 und 5 angeschlossen,
so daß sie gegen die beiden Enden des Gehäuseteils 44
anstoßen. Dann werden das Gehäuseteil 44 und die Endringe 5
dadurch von der Aufspannvorrichtung 21 abgenommen, daß sie
einstückig entfernt werden.
Daraufhin wird in dem dritten Vorgang, der in Fig. 72 gezeigt
ist, der vereinigte Körper aus dem Gehäuseteil 44 und den
Endringen um den Läuferkern 3 aufgepaßt. Dann wird die
Läuferachse 2 in den Läuferkern 3 eingeschoben und verbunden,
um den Läufer 1 fertigzustellen.
Bei Verwendung dieser Ausführungsform mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau lassen sich dieselben Effekte erzielen
wie bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform wurden
Teile mit keilförmigen Querschnitten in einer Ebene
orthogonal zur Läuferachse 2 als die plattenförmigen Magneten
6 und die plattenförmigen Leiter 7 verwendet. Allerdings kann
auch eine solche Konstruktion gewählt werden, daß
plattenförmige Magneten und plattenförmige Leiter mit
rechteckigen Querschnitten in einer Ebene orthogonal zur
Läuferachse 2 eingesetzt werden.
In den Fig. 73 bis 75 ist eine sechsunddreißigste
Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Nachstehend
erfolgt eine Beschreibung nur jener Teile, die sich von der
fünfunddreißigsten Ausführungsform unterscheiden.
Wie aus Fig. 73 hervorgeht, werden bei dieser
sechsunddreißigsten Ausführungsform vorher Einheitsteile 39
dadurch vorbereitet, daß eine festgelegte Anzahl (gleiche
Anzahlen) plattenförmiger Magneten 6 und plattenförmiger
Leiter 7 als einzelne Einheiten kombiniert werden. Dann
werden in dem ersten Vorgang, entsprechend jenem, der bei der
voranstehend geschilderten fünfunddreißigsten Ausführungsform
beschrieben wurde, mehrfache Einheitsteile 39 auf dem Umfang
der Aufspannvorrichtung 21 angebracht und in der
Axialrichtung der Aufspannvorrichtung 21 ausgerichtet.
Hierdurch erlangt das Gehäuseteil 44 insgesamt eine
Zylinderform.
In diesem Fall werden die plattenförmigen Magneten 6 und die
plattenförmigen Leiter 7 durch einen Durchgang durch die
nachstehend angegebenen Vorgänge zu einem Körper vereinigt.
Wie aus Fig. 74 hervorgeht, wird eine mehrfache Anzahl erster
Vorsprünge 6a und 7a und zweiter Vorsprünge 6b und 7b dadurch
ausgebildet, daß die plattenförmigen Magneten 6 und die
plattenförmigen Leiter 7 eingeschnitten und teilweise
angehoben werden, so daß die Vorsprünge abwechselnd in
entgegengesetzten Richtungen vorspringen.
Jeder der Vorsprünge 6a und 7a und der Vorsprünge 6b und 7b
weist dieselbe Form auf. Auf der Grundlage von Fig. 75 wird
beispielhaft die Form des ersten Vorsprungs 6a beschrieben.
In Fig. 75 wird der erste Vorsprung 6a von einem
kreisförmigen Loch weggeschnitten, dessen beide Seiten in dem
plattenförmigen Magneten 6 verbleiben, und wird mit dem
plattenförmigen Magneten 6 an zwei unterschiedlichen Seiten
verbunden, die orthogonal zu den weggeschnittenen zwei Seiten
liegen, so daß er insgesamt brückenförmig ist. Im Zentrum des
Vorsprungs 6a ist ein Paar vorspringender Abschnitte b und c
ausgebildet, so daß sie in einander entgegengesetzten
Richtungen wegspringen. Die Seitenkanten dieser
Vorsprungsabschnitte b und c sind bogenförmig ausgebildet, so
daß sie zum Ende der Vorsprünge hin allmählich breiter
werden. Weiterhin sind die Spitzenkanten bogenförmig,
entsprechend der Form des kreisförmigen Loches a.
Die Spitzenenden der Vorsprungsabschnitte b und c des ersten
Vorsprungs 6a in dem plattenförmigen Magneten 6 werden in
ein kreisförmiges Loch a eingepaßt, das erzeugt wird, wenn
der erste Vorsprung 7a durch Einschneiden und Anheben in die
benachbarten plattenförmigen Leiter 7 gebildet wird. Die
Seitenkanten der Vorsprungsabschnitte b und c des ersten
Vorsprungs a sind an eine Schneidebene d angepaßt (siehe Fig.
75), die erzeugt wird, wenn der erste Vorsprung 7a durch
Schneiden und Anheben in die benachbarten plattenförmigen
Leiter 7 ausgebildet wird. Diese Art der Anpassung erfolgt
zwischen Vorsprüngen 6a und 7a und kreisförmigen Löchern a,
und zwischen Vorsprüngen 6b und 7b und kreisförmigen Löchern
a. Hierdurch werden benachbarte plattenförmige Magneten 6 und
plattenförmige Leiter 7 fest miteinander verbunden, um als
Einheitsteile 39 ein einstückiges Teil auszubilden.
Unter Verwendung der auf die voranstehend geschilderte Weise
aufgebauten Ausführungsform wird die Anzahl der
Arbeitsvorgänge verringert, die dafür erforderlich sind, die
erforderlichen Anzahlen plattenförmiger Magneten 6 und
plattenförmiger Leiter 7 auf dem Außenumfang der
Aufspannvorrichtung 21 anzubringen. Dies führt dazu, daß sich
eine Verbesserung des Zusammenbauwirkungsgrades erzielen
läßt.
Eine siebenunddreißigste Ausführungsform der Erfindung ist in
den Fig. 76 und 77 gezeigt. Nachstehend erfolgt eine
Beschreibung nur jener Teile, die sich von der
fünfunddreißigsten und sechsunddreißigsten Ausführungsform
unterscheiden.
Die siebenunddreißigste Ausführungsform weist die Eigenart
auf, daß sie das in Fig. 76 gezeigte Einheitsteil 40 statt
des Einheitsteils 39 bei der sechsunddreißigsten
Ausführungsform verwendet. In diesem Einheitsteil 40 ist
einer der plattenförmigen Leiter 7, welche zum Aufbau des
Einheitsteils 40 dienen, länger als die anderen ausgebildet.
Hierdurch sind beide Enden des plattenförmigen Leiters 7 so
ausgebildet, daß sie auf jeder Seite in der Axialrichtung
vorstehen. In Fig. 76 sind die Oberflächen der
plattenförmigen Leiter 7 schraffiert dargestellt, um die
Unterscheidung zwischen den plattenförmigen Magneten 6 und
den plattenförmigen Leitern 7 zu erleichtern. Die
plattenförmigen Magnete 6 und die plattenförmigen Leiter 7,
welche dieses Einheitsteil 40 bilden, sind einstückig
ausgebildet, da sie dieselben Verfahrensschritte durchlaufen
wie das Einheitsteil 39.
Ein zylindrisches Gehäuseteil 44′, welches unter Verwendung
dieser Art als Einheitsteil 40 erhalten wird, ist so
ausgebildet, wie in Fig. 77 dargestellt. In diesem Fall
werden Endringe 41 verwendet, die mit Kerben 41a versehen
sind, in welche jeder vorspringende Abschnitt der
plattenförmigen Leiter 7 hineinpaßt. Daher kann der
Verbindungszustand des Endringes 41 zum Gehäuseteil 44
starrer ausgebildet werden.
Bei dieser siebenunddreißigsten Ausführungsform wird das
Einheitsteil 40 mit dem voranstehend beschriebenen Aufbau
verwendet, bei welchem die angegebenen, plattenförmigen
Leiter 7 von beiden Enden vorspringen. Allerdings kann auch
eine solche Konstruktion gewählt werden, die ein Einheitsteil
einsetzt, bei welchem die beiden Enden eines plattenförmigen
Magneten 6 so ausgebildet sind, daß sie von den beiden Seiten
in der Axialrichtung vorspringen, und zwar dadurch, daß einer
der plattenförmigen Magneten 6 länger ausgebildet ist als die
anderen.
Weiterhin ist bei der siebenunddreißigsten Ausführungsform
der Aufbau so gewählt, daß nur einer der plattenförmigen
Leiter 7 länger ausgebildet ist. Wie allerdings aus Fig. 78
hervorgeht, welche eine achtunddreißigste Ausführungsform der
Erfindung zeigt, kann auch eine solche Konstruktion gewählt
werden, die ein Einheitsteil 42 verwendet, das so ausgebildet
ist, daß die beiden Enden sämtlicher plattenförmiger Leiter 7
von den beiden Seiten in der Axialrichtung vorspringen, und
zwar dadurch, daß sämtliche plattenförmigen Leiter 7 länger
ausgebildet sind als die plattenförmigen Magneten 6. In Fig.
78 sind die Endoberflächen der plattenförmigen Leiter 7
schraffiert dargestellt.
Ein zylindrisches Gehäuseteil 44′, welches unter Einsatz
dieser Art von Einheitsteilen 42 erhalten wird, nimmt die in
Fig. 79 gezeigte Form an. Wie aus Fig. 79 hervorgeht, treten
Spalte zwischen den Endringen 5 und der Gruppe der
plattenförmigen Magneten 6 auf, wenn ein Aufbau verwendet
wird, bei welchem Endringe 5 mit den Endoberflächen der
Gruppe der plattenförmigen Leiter 7 verbunden sind. Daher
sind die Endoberflächen der plattenförmigen Magneten 6 und
beide Endabschnitte der Gruppe der plattenförmigen Leiter 7
der Luft ausgesetzt. Daher läßt sich an diesen freiliegenden
Abschnitten eine Wärmeabstrahlwirkung erwarten.
Wenn bei dieser achtunddreißigsten Ausführungsform eine
solche Konstruktion gewählt wird, welche Endringe mit Kerben
verwendet, in welche jeder vorspringende Abschnitt der
plattenförmigen Leiter 7 hineinpaßt (mit einer ähnlichen Form
wie die Endringe 41 in Fig. 77), statt einfach geformter
Endringe 5, kann eine bessere elektrische Verbindung zwischen
den Endringen und den plattenförmigen Leitern 7
sichergestellt werden.
In den Fig. 80 bis 82 ist eine neununddreißigste
Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Nachstehend erfolgt
eine Beschreibung nur jener Teile, die sich von der
fünfunddreißigsten Ausführungsform unterscheiden.
Gemäß Fig. 80 wird bei der Herstellung eines Läufers 1 ein
Verfahrensschritt ausgeführt, bei welchem mehrere Nuten 3a,
die sich in Axialrichtung erstrecken, auf der
Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns 3 ausgebildet werden,
wobei dazwischen festgelegte Zwischenräume vorgesehen sind.
Dieses Verfahren wird dadurch ausgeführt, daß mehrere Platten
aus elektromagnetischem Stahl hergestellt werden, die mit
Kerben versehen sind, die den Nuten 3a entsprechen, und diese
elektromagnetischen Stahlplatten zusammenlaminiert werden.
Weiterhin wird in diesem Fall der Abstand zwischen
benachbarten Nuten 3a auf einen Wert eingestellt, der so
klein ist wie möglich, so daß er der Dicke der
plattenförmigen Magneten 6 entspricht. Die Abmessung
bezüglich der Breite (die Dimension in der Umfangsrichtung
des Läuferkerns 3) der Nut 3a ist auf einen solchen Wert
eingestellt, daß das in Fig. 81 gezeigte Einheitsteil 43
eingepaßt werden kann.
In Fig. 81 wird das Einheitsteil 43 vorher zusammengebaut,
aus einer Kombination einer bestimmten Anzahl plattenförmiger
Magneten 6 und entsprechend vielen plattenförmigen Leitern 7
(einer mehr als die Magneten 6), in abwechselnder Anordnung,
so daß plattenförmige Leiter 7 auf beiden Seitenstirnflächen
des Einheitsteils 43 angeordnet sind. Dann werden mehrere
Einheitsteile 43 vorbereitet, deren Anzahl der Anzahl der
Nuten 3a entspricht. Die Läuferkernanordnung 45 von Fig. 82
wird dadurch vervollständigt, daß ein Vorgang durchgeführt
wird, bei welchem die mehreren Einheitsteile 43 in den Nuten
3a aufgenommen und dort befestigt werden.
Dann erfolgt ein Vorgang der Verbindung eines Paars von
Endringen (nicht dargestellt) mit den beiden Enden der Gruppe
der Einheitsteile 43 in der Läuferanordnung 45. Daraufhin
wird das Einführen und Verbinden einer Läuferachse (nicht
gezeigt) in den Läuferkern 3 ausgeführt um den Läufer
fertigzustellen.
Daher zeigt die auf diese Weise aufgebaute Ausführungsform
dieselben Wirkungen wie die fünfunddreißigste
Ausführungsform. Insbesondere ist diese Ausführungsform so
ausgelegt, daß sie das Einheitsteil 43 verwendet, welches aus
mehreren plattenförmigen Magneten 6 und plattenförmigen
Leitern 7 aufgebaut ist. Daher wird die Anzahl an
Arbeitsvorgängen verringert, die zum Anordnen der
erforderlichen Anzahl plattenförmiger Magneten 6 und
plattenförmiger Leiter 7 in festgelegten Positionen
erforderlich ist. Dies führt zu einer Verbesserung des
Zusammenbau-Wirkungsgrades. Weiterhin ist diese
Ausführungsform so ausgelegt, daß die Positionierung der
Einheitsteile 43 einfach dadurch ausgeführt werden kann, daß
sie in Nuten 3a aufgenommen werden. Deswegen läßt sich eine
weitere Erhöhung des Zusammenbauwirkungsgrades erwarten.
Gemäß Fig. 83, welche eine vierzigste Ausführungsform der
Erfindung zeigt, kann ein Verfahren ausgeführt werden, bei
welchem beispielsweise eine Buchse 46 als Verstärkungsteil
vorgesehen ist, welches jedes der Einheitsteile 43 auf dem
Umfang der Läuferanordnung 45 mit dem voranstehend
geschilderten Aufbau abdeckt. Falls auf diese Weise eine
Konstruktion gewählt wird, bei welcher die Buchse 46
vorgesehen ist, läßt sich sicherstellen, daß das Wegfliegen
der Einheitsteile 43 infolge der bei der Drehung des Läufers
auftretenden Zentrifugalkraft verhindert werden kann.
Eine einundvierzigste Ausführungsform der Erfindung ist in
den Fig. 84 und 85 gezeigt. Nachstehend erfolgt eine
Beschreibung nur jener Teile, die sich von der vierzigsten
Ausführungsform unterscheiden.
Gemäß Fig. 84 wird bei der Herstellung des Läufers 1 ein
Verfahren ausgeführt, bei welchem eine Anzahl von
Durchgangslöchern 3b, die sich in der Axialrichtung
erstrecken, nahe an der Außenumfangsoberfläche des
Läuferkerns 3 ausgebildet wird, so daß sich die Löcher auf
einem Ring befinden, der koaxial zum Läuferkern 3 angeordnet
ist. Dieser Vorgang wird dadurch durchgeführt, daß eine
Anzahl von Platten aus elektromagnetischem Stahl hergestellt
wird, die mit Löchern versehen sind, welche den
Durchgangslöchern 3b entsprechen, und diese
elektromagnetischen Stahlplatten zusammenlaminiert werden.
Weiterhin ist in diesem Fall der Abstand zwischen
benachbarten Durchgangslöchern 3b so gering wie möglich
gewählt, und weist einen Wert auf, welcher der Dicke der
plattenförmigen Magneten 6 entspricht. Die Breite, die
Dimension in der Umfangsrichtung des Läuferkerns 3, des
Durchgangsloches 3b weist einen solchen Wert auf, daß das
Einheitsteil 43 eingepaßt werden kann.
Es wird eine Anzahl von Einheitsteilen 43 entsprechend der
Anzahl der Durchgangslöcher 3b hergestellt. Dann wird eine in
Fig. 85 gezeigte Läuferkernanordnung 47 dadurch
vervollständigt, daß diese Einheitsteile 43 in den
Durchgangslöchern 3b aufgenommen und dort befestigt werden.
Dann folgt ein Vorgang der Verbindung eines Paars von
Endringen (nicht gezeigt) mit den beiden Enden der Gruppe der
Einheitsteile 43 in der Läuferanordnung 47. Schließlich wird
ein Einführen und Verbinden einer Läuferachse (nicht gezeigt)
in den Läuferkern 3 ausgeführt, um den Läufer zu
vervollständigen.
Daher zeigt die auf diese Weise aufgebaute Ausführungsform
ebenfalls dieselben Wirkungen wie die voranstehend
beschriebene neununddreißigste Ausführungsform. Insbesondere
sind bei dieser Ausführungsform Einheitsteile 43, die aus
einer Anzahl plattenförmiger Magneten 6 und plattenförmiger
Leiter 7 bestehen, im Läuferkern 3 vergraben. Daher läßt sich
sicherstellen, daß das Wegfliegen der Einheitsteile 43
infolge der bei der Drehung des Läufers auftretenden
Zentrifugalkraft sicher vermieden werden kann, ohne daß ein
Verstärkungsteil wie bei der vierzigsten Ausführungsform
verwendet wird.
Bei den voranstehenden neununddreißigsten bis
einundvierzigsten Ausführungsformen kann auch eine solche
Konstruktion gewählt werden, daß Einheitsteile verwendet
werden, die eine Form aufweisen, bei welcher ein Teil oder
eine festgelegte Anzahl von Teilen unter den festgelegten
Anzahlen der plattenförmigen Magneten und der plattenförmigen
Leiter, die kombiniert werden sollen, in der Axialrichtung
vorspringt, statt der Einheitsteile 43, die bei jeder dieser
Ausführungsformen verwendet werden. Wird diese Art einer
Konstruktion gewählt, so zeigen sich dieselben Wirkungen wie
bei den voranstehend geschilderten siebenunddreißigsten und
achtunddreißigsten Ausführungsformen.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die
voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Es
lassen sich verschiedene Änderungen durchführen, innerhalb
von Grenzen, die nicht vom Wesen der Erfindung abweichen,
beispielsweise die Verwendung eines Blockkerns als
Läuferkerns, oder einer Schräganordnung der plattenförmigen
Leiter.
Wie aus den voranstehenden Schilderungen deutlich wird, ist
ein Läufer für eine elektrische Drehmaschine gemäß der
vorliegenden Erfindung so aufgebaut, daß plattenförmige
Magneten und plattenförmige Leiter abwechselnd auf dem
Außenumfang des Kerns angeordnet sind, so daß sie in dessen
Axialrichtung orientiert sind, so daß Schlitze zwischen den
plattenförmigen Magneten ausgebildet werden, und in diesen
Schlitzen plattenförmige Leiter aufgenommen sind. Daher kann
eine sehr große Anzahl an Schlitzen in dem Läuferkern dadurch
ausgebildet werden, daß die Dicke der plattenförmigen
Magneten und der plattenförmigen Leiter entsprechend gewählt
wird, und ebenfalls ihr Unterteilungsabstand, nämlich so, daß
die Dicke kleine Werte annimmt. Selbst unter der Bedingung
der Verwendung einer Energieversorgungsquelle mit variabler
Frequenz können daher magnetische Geräusche wirksam
verringert werden. Gleichzeitig läßt sich die hervorragende
Wirkung erzielen, daß man eine einfache Einstellung und
Variation der Anzahl der Schlitze vornehmen kann.
Darüber hinaus ist ein Läufer für eine elektrische
Drehmaschine gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß
plattenförmige Magneten und plattenförmige Leiter vorgesehen
werden, die abwechselnd auf dem Außenumfang des Läuferkerns
so angeordnet sind, daß sie in dessen Axialrichtung
ausgerichtet sind, und so ausgebildet sind, daß im
zusammengebauten Zustand ihre Vorderseiten in der
Umfangsrichtung des Läuferkerns gebogen sind. Daher kann eine
sehr große Anzahl an Schlitzen in dem Läuferkern dadurch
ausgebildet werden, daß die Dicke der plattenförmigen
Magneten und der plattenförmigen Leiter, und ebenfalls ihr
Unterteilungsabstand, auf einen kleinen Wert gesetzt wird.
Selbst unter der Bedingung der Verwendung einer
Energieversorgungsquelle mit variabler Frequenz können daher
magnetische Geräusche wirksam verringert werden. Gleichzeitig
läßt sich der hervorragende Effekt erzielen, daß man eine
einfache Einstellung und Variation der Anzahl der Schlitze
vornehmen kann. Darüber hinaus sind die Vorderseiten der
plattenförmigen Magneten und der plattenförmigen Leiter, wenn
sie auf der Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet
sind, so ausgebildet, daß sie in der Umfangsrichtung des
Läuferkerns gebogen sind. Daher können die Spalte klein
ausgebildet werden, die zwischen den plattenförmigen Magneten
und den plattenförmigen Leitern ausgebildet werden, und läßt
sich ein verbesserter Füllfaktor für die plattenförmigen
Leiter erzielen.
Wenn bei einem Läuferherstellungsverfahren gemäß der
Erfindung der Vorgang des Biegens der Vorderkanten der
plattenförmigen Magneten und der plattenförmigen Leiter
durchgeführt wird, die auf dem Außenumfang des Läuferkerns
angeordnet sind, und das Biegen in der Umfangsrichtung des
Läuferkerns erfolgt, so erfüllt der Durchmesser D des Läufers
nach diesem Biegevorgang eine bestimmte, in einer Gleichung
festgelegte Bedingung. Daher können die Spalte, die zwischen
den plattenförmigen Magneten und den plattenförmigen Leitern
ausgebildet werden, nach dem Biegen beinahe auf Null
verringert werden. Daher kann der Füllfaktor für die
plattenförmigen Leiter wesentlich verbessert werden.
Bei einem Läuferherstellungsverfahren gemäß der Erfindung ist
ein solcher Aufbau vorhanden, daß plattenförmige Magneten und
plattenförmige Leiter, die vorher gebogen wurden, abwechselnd
auf der Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns so angeordnet
sind, daß sie in dessen Axialrichtung ausgerichtet sind.
Daher ist der Vorgang des Biegens der plattenförmigen
Magneten und der plattenförmigen Leiter in ihrem
zusammengebauten Zustand nicht erforderlich, und daher läßt
sich eine Erleichterung der Herstellung erzielen.
Wird ein Läuferherstellungsverfahren gemäß der Erfindung
verwendet, so befinden sich die plattenförmigen Magneten und
die plattenförmigen Leiter, die ein zylindrisches Gehäuseteil
bilden, das auf den Umfang des Läuferkerns aufgepaßt ist, in
einem Zustand, in welchem sie abwechselnd in der
Umfangsrichtung des Läuferkerns angeordnet sind, befinden
sich also in einem Zustand, der äquivalent dem Zustand ist,
in welchem Schlitze zwischen den plattenförmigen Magneten und
den plattenförmigen Leitern ausgebildet werden, die in diesen
Schlitzen aufgenommen sind. Daher läßt sich eine sehr große
Anzahl an Schlitzen in dem Läuferkern dadurch ausbilden, daß
die Dicke dieser plattenförmigen Magneten und der
plattenförmigen Leiter, und deren Unterteilungsabstand, auf
kleine Werte eingestellt werden. Bei einem Läufer für eine
elektrische Drehmaschine, der durch das voranstehend
geschilderte Herstellungsverfahren hergestellt wird, können
daher magnetische Geräusche wirksam verringert werden, selbst
unter Bedingungen, bei welchen eine Energieversorgungsquelle
mit variabler Frequenz verringert wird. Gleichzeitig läßt
sich die hervorragende Wirkung erzielen, daß man eine
einfache Einstellung und Variation der Anzahl der Schlitze
durchführen kann.
Bei einem Läuferherstellungsverfahren gemäß der Erfindung
befindet sich ein Läufer, der dadurch fertiggestellt wurde,
daß er sämtliche Verfahrensschritte durchlaufen hat, in einem
Zustand, bei welchem eine Anzahl plattenförmiger Magneten und
plattenförmiger Leiter abwechselnd auf dem Umfang des
Läuferkerns so angeordnet sind, daß sie in der Axialrichtung
des Läuferkerns ausgerichtet sind. Daher zeigt dieses
Verfahren die Wirkung, daß eine sehr große Anzahl an
Schlitzen in dem Läuferkern ausgebildet werden kann.
Inbesondere verwendet die Konstruktion in diesem Fall
Einheitsteile, bei welchen eine festgelegte Anzahl
plattenförmiger Magneten und plattenförmiger Leiter vorher zu
einem einstückigen Körper ausgeformt werden. Gleichzeitig
kann die Positionierung der plattenförmigen Magneten und der
plattenförmigen Leiter einfach dadurch festgelegt werden, daß
Einheitsteile in Nuten während des Zusammenbaus eingebracht
werden. Daher läßt sich eine weitere Verbesserung des
Zusammenbau-Wirkungsgrades erzielen.
Bei einem Läuferherstellungsverfahren gemäß der Erfindung
befindet sich ein Läufer, der dadurch vervollständigt wurde,
daß er jeden Verfahrensschritt durchlaufen hat, in einem
Zustand, in welchem eine Anzahl plattenförmiger Magneten und
plattenförmiger Leiter abwechselnd angeordnet sind, nahe an
dem Außenumfang des Läuferkerns, und in der Axialrichtung
dieses Läuferkerns ausgerichtet. Daher zeigt dieses Verfahren
die Wirkung, daß eine sehr große Anzahl an Schlitzen in dem
Läuferkern ausgebildet werden kann. Insbesondere in diesem
Fall läßt sich eine Verbesserung des Zusammenbau-
Wirkungsgrades erreichen. Weiterhin sind Einheitsteile, die
aus einer Anzahl plattenförmiger Magneten und plattenförmiger
Leiter bestehen, im Läuferkern vergraben. Daher kann
sichergestellt werden, daß ein Wegfliegen dieser
Einheitsteile infolge der bei der Drehung des Läufers
auftretenden Zentrifugalkraft verhindert wird.
Offensichtlich lassen sich verschiedene Abänderungen und
Variationen der vorliegenden Erfindung angesichts der
voranstehend geschilderten Lehren vornehmen. Es wird daher
darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung anders als im
einzelnen voranstehend beschrieben verwirklichen läßt, und
daß sich der Umfang der Erfindung aus der Gesamtheit der
vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt.
Claims (11)
1. Läufer für eine elektrische Drehmaschine, gekennzeichnet
durch:
einen Läuferkern, der innerhalb eines Ständers der elektrischen Drehmaschine gehalten ist, so daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann;
mehrere plattenförmige Magnete, die auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns so ausgerichtet sind, daß zwischen ihnen festgelegte Spalte vorhanden sind;
mehrere plattenförmige Leiter, die auf der Außenumfangsfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
wobei jeder der plattenförmigen Leiter in jeweils einem der Spalte zwischen den plattenförmigen Magneten angeordnet ist; und
ein Paar von Endringen, die mit zwei Enden der mehreren plattenförmigen Leiter verbunden sind.
einen Läuferkern, der innerhalb eines Ständers der elektrischen Drehmaschine gehalten ist, so daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann;
mehrere plattenförmige Magnete, die auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns so ausgerichtet sind, daß zwischen ihnen festgelegte Spalte vorhanden sind;
mehrere plattenförmige Leiter, die auf der Außenumfangsfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
wobei jeder der plattenförmigen Leiter in jeweils einem der Spalte zwischen den plattenförmigen Magneten angeordnet ist; und
ein Paar von Endringen, die mit zwei Enden der mehreren plattenförmigen Leiter verbunden sind.
2. Läufer für eine elektrische Drehmaschine, gekennzeichnet
durch:
einen Läuferkern, der innerhalb eines Ständers der elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann;
mehrere plattenförmige Einheitsteile, die einander benachbart auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
wobei jedes der plattenförmigen Einheitsteile einen plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen Leiter aufweist, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet ist; und
ein Paar von Endringen, die mit zwei Enden plattenförmiger Leiter der mehreren plattenförmigen Einheitsteile verbunden sind.
einen Läuferkern, der innerhalb eines Ständers der elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann;
mehrere plattenförmige Einheitsteile, die einander benachbart auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns angeordnet sind, und in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
wobei jedes der plattenförmigen Einheitsteile einen plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen Leiter aufweist, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet ist; und
ein Paar von Endringen, die mit zwei Enden plattenförmiger Leiter der mehreren plattenförmigen Einheitsteile verbunden sind.
3. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Kriechstromsteuereinrichtungen vorgesehen sind,
die jeweils zwischen einen der plattenförmigen Magneten
und einen der plattenförmigen Leiter eingefügt sind, zum
Steuern eines induzierten Stroms, der in jeweils einem
plattenförmigen Leiter zu jeweils einem plattenförmigen
Magneten fließt.
4. Läufer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der plattenförmigen Einheitsteile eine
Kriechstromsteuereinrichtung aufweist, die zwischen die
plattenförmigen Magneten und die plattenförmigen Leiter
eingefügt ist, um einen induzierten Strom zu steuern,
der in dem plattenförmigen Leiter zu dem plattenförmigen
Magneten fließt.
5. Läufer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der plattenförmigen Einheitsteile so angeordnet
ist, daß eine Vorderseite des plattenförmigen
Einheitsteils in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns
gebogen ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Anordnung mehrerer plattenförmiger Magnete und plattenförmiger Leiter auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
einen zweiten Vorgang des Biegens von Vorderseiten der mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns; und
einen dritten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter;
wobei der zweite Vorgang so ausgeführt wird, daß ein Durchmesser D des Läufers die Bedingung der folgenden Gleichung erfüllt: wobei do den Durchmesser des Läuferkerns bezeichnet, und Do den Durchmesser eines vereinigten Körpers des Läuferkerns bezeichnet, der mehreren plattenförmigen Magneten und der plattenförmigen Leiter, nachdem der erste Vorgang durchlaufen wurde.
einen ersten Vorgang der Anordnung mehrerer plattenförmiger Magnete und plattenförmiger Leiter auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
einen zweiten Vorgang des Biegens von Vorderseiten der mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns; und
einen dritten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter;
wobei der zweite Vorgang so ausgeführt wird, daß ein Durchmesser D des Läufers die Bedingung der folgenden Gleichung erfüllt: wobei do den Durchmesser des Läuferkerns bezeichnet, und Do den Durchmesser eines vereinigten Körpers des Läuferkerns bezeichnet, der mehreren plattenförmigen Magneten und der plattenförmigen Leiter, nachdem der erste Vorgang durchlaufen wurde.
7. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen jedes einen plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen Leiter aufweist, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet ist;
einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren plattenförmigen Einheitsteile auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Einheitsteile in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
einen dritten Vorgang des Biegens von Vorderkanten der mehreren plattenförmigen Einheitsteile in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile;
wobei der dritte Vorgang so ausgeführt wird, daß ein Durchmesser D des Läufers die Bedingung der nachstehenden Gleichung erfüllt: wobei do den Durchmesser des Läuferkerns bezeichnet, und Do den Durchmesser eines vereinigten Körpers des Läuferkerns mit den mehreren plattenförmigen Einheitsteilen nach Durchlaufen des zweiten Vorgangs.
einen ersten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen jedes einen plattenförmigen Magneten und einen plattenförmigen Leiter aufweist, der neben dem plattenförmigen Magneten angeordnet ist;
einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren plattenförmigen Einheitsteile auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Einheitsteile in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind;
einen dritten Vorgang des Biegens von Vorderkanten der mehreren plattenförmigen Einheitsteile in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile;
wobei der dritte Vorgang so ausgeführt wird, daß ein Durchmesser D des Läufers die Bedingung der nachstehenden Gleichung erfüllt: wobei do den Durchmesser des Läuferkerns bezeichnet, und Do den Durchmesser eines vereinigten Körpers des Läuferkerns mit den mehreren plattenförmigen Einheitsteilen nach Durchlaufen des zweiten Vorgangs.
8. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen jedes in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns gebogen ist, und jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter aufweist;
einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren plattenförmigen Einheitsteile auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Einheitsteile in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind; und
einen dritten Vorgang der Verbindung eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
einen ersten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, von denen jedes in einer Umfangsrichtung des Läuferkerns gebogen ist, und jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter aufweist;
einen zweiten Vorgang der Anordnung der mehreren plattenförmigen Einheitsteile auf einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, so daß die mehreren plattenförmigen Einheitsteile in der Axialrichtung des Läuferkerns ausgerichtet sind; und
einen dritten Vorgang der Verbindung eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
9. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Anordnung mehrerer plattenförmiger Magneten und plattenförmiger Leiter auf einer Außenumfangsoberfläche einer Aufspannvorrichtung, so daß die mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in der Axialrichtung der Aufspannvorrichtung so ausgerichtet sind, daß sie insgesamt ein zylindrisches Gehäuseteil ausbilden;
wobei die Form der Aufspannvorrichtung die eines Zylinders oder einer Säule ist;
einen zweiten Vorgang des Verbinden eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter in dem zylindrischen Gehäuseteil, und nachfolgendes Abtrennen eines einstückigen Körpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und den Endringen von der Aufspannvorrichtung; und
einen dritten Vorgang des Aufpassens des einstückigen Körpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und den Endringen auf einen Umfang des Läuferkerns.
einen ersten Vorgang der Anordnung mehrerer plattenförmiger Magneten und plattenförmiger Leiter auf einer Außenumfangsoberfläche einer Aufspannvorrichtung, so daß die mehreren plattenförmigen Magneten und plattenförmigen Leiter in der Axialrichtung der Aufspannvorrichtung so ausgerichtet sind, daß sie insgesamt ein zylindrisches Gehäuseteil ausbilden;
wobei die Form der Aufspannvorrichtung die eines Zylinders oder einer Säule ist;
einen zweiten Vorgang des Verbinden eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter in dem zylindrischen Gehäuseteil, und nachfolgendes Abtrennen eines einstückigen Körpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und den Endringen von der Aufspannvorrichtung; und
einen dritten Vorgang des Aufpassens des einstückigen Körpers aus dem zylindrischen Gehäuseteil und den Endringen auf einen Umfang des Läuferkerns.
10. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Nuten mit festgelegten Spalten zwischen den Nuten in einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, die sich in der Axialrichtung des Läuferkerns erstrecken;
einen zweiten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, die jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter umfassen;
einen dritten Vorgang der Aufnahme der plattenförmigen Einheitsteile in jeweils einer der Nuten des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
einen ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Nuten mit festgelegten Spalten zwischen den Nuten in einer Außenumfangsoberfläche des Läuferkerns, die sich in der Axialrichtung des Läuferkerns erstrecken;
einen zweiten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, die jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter umfassen;
einen dritten Vorgang der Aufnahme der plattenförmigen Einheitsteile in jeweils einer der Nuten des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang des Verbindens eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
11. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine
elektrische Drehmaschine, die mit einem Läuferkern
versehen ist, der innerhalb eines Ständers der
elektrischen Drehmaschine gehaltert ist, so daß sich der
Läuferkern frei innerhalb des Ständers drehen kann,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
einen ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Durchgangslöcher nahe einem Außenumfang des Läuferkerns, die sich in Axialrichtung des Läuferkerns erstrecken, um so einen Ring auszubilden, der koaxial zu dem Läuferkern angeordnet ist;
einen zweiten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, die jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter aufweisen;
einen dritten Vorgang der Aufnahme jedes der plattenförmigen Einheitsteile in jeweils einem der Durchgangslöcher des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang der Verbindung eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
einen ersten Vorgang der Ausbildung mehrerer Durchgangslöcher nahe einem Außenumfang des Läuferkerns, die sich in Axialrichtung des Läuferkerns erstrecken, um so einen Ring auszubilden, der koaxial zu dem Läuferkern angeordnet ist;
einen zweiten Vorgang der Herstellung mehrerer plattenförmiger Einheitsteile, die jeweils einen plattenförmigen Magneten und einen neben dem plattenförmigen Magneten angeordneten plattenförmigen Leiter aufweisen;
einen dritten Vorgang der Aufnahme jedes der plattenförmigen Einheitsteile in jeweils einem der Durchgangslöcher des Läuferkerns; und
einen vierten Vorgang der Verbindung eines Paars von Endringen mit zwei Enden der plattenförmigen Leiter der plattenförmigen Einheitsteile.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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