DE545171C

DE545171C - Kaefiglaeufer for asynchronous motors

Info

Publication number: DE545171C
Application number: DES81418D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Reichel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-08-31
Filing date: 1927-08-31
Publication date: 1932-02-26

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 26. FEBRUAR 1932ISSUED ON FEBRUARY 26, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 d² GRUPPECLASS 21 d ² GROUP

Käfigläufer für Asynchronmotoren Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. August 1927 abSquirrel cage for asynchronous motors. Patented in the German Empire on August 31, 1927

Um beim Anfahren ein möglichst großes Drehmoment bei einem erträglichen Anlaufstrom zu erhalten, werden Asynchronmotoren mit Kurzschlußläufern primär meist in Sterndreieckschaltung angelassen. Gegenstand der Erfindung ist nun eine neue Bauart des Käfigläufers einer Asynchronmaschine, die den für dieses Anlassen notwendigen Hochspannungsschalter überflüssig macht und dabei eine sehrIn order to achieve the greatest possible torque when starting up with a tolerable starting current Asynchronous motors with squirrel-cage rotors are primarily used in star-delta connection left on. The subject of the invention is a new type of squirrel cage of an asynchronous machine, which is for makes this starting necessary high-voltage switch superfluous and at the same time a very

ίο vorteilhafte Anlaufcharakteristik gewährleistet. ίο advantageous start-up characteristics guaranteed.

Um den Widerstand der Läuferwicklung von Asynchronmotoren beim Anlaufen groß, beim Normallauf dagegen klein zu machen, hat man bereits vorgeschlagen, eine zwischen den einzelnen Stäben und dem Kurzschlußring eingeschaltete Verbindung von hohem Widerstand bei hohen Drehzahlen des Läufers durch die federnden Stabenden kurzzuschlie-Ben. Auch hat man vorgeschlagen, mindestens einen der beiden Kurzschlußringe auf den Wicklungsstäben in axialer Richtung gleitend anzuordnen und so· die Möglichkeit zu einer Änderung des Läuferwiderstandes beim Übergange vom Anlaufen zum betriebsmäßigen Lauf zu schaffen. Beiden Vorschlägen sind jedoch erhebliche Mängel eigen: die dazu erforderlichen konstruktiven Maßnahmen wären keineswegs einfach, die Maschinen würden sperrig sein und infolge einer durch die Konstruktion bedingten übermäßigen Streuung schlechte elektrische Eigenschaften, d. h. also einen schlechten Wirkungsgrad, haben.In order to increase the resistance of the rotor winding of asynchronous motors when starting, In normal running, on the other hand, to make it small, it has already been suggested that one between the individual rods and the short-circuit ring switched on connection of high Resistance to be short-circuited by the resilient rod ends at high speeds of the rotor. It has also been proposed to slide at least one of the two short-circuit rings on the winding bars in the axial direction to be arranged and thus · the possibility of changing the rotor resistance during transitions from start-up to operational run. Both proposals, however, have significant shortcomings: the ones required to do so constructive measures would by no means be easy, the machines would bulky and due to excessive dispersion due to design poor electrical properties, d. H. so have a poor efficiency.

Nach der Erfindung wird die Kurzschlußwicklung von Asynchronmotoren nun so ausgebildet, daß die an ihren Enden in bekannter Weise durch Kurzschlußringe dauernd miteinander verbundenen Wicklungsstäbe des Kurzschlußläufers in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit des Läufers auch noch auf einen Teil ihrer Gesamtlänge kurzgeschlossen werden können. According to the invention, the short-circuit winding of asynchronous motors is now designed so that they are permanently connected to one another at their ends in a known manner by short-circuit rings connected winding bars of the squirrel-cage rotor as a function of the circumferential speed of the rotor can still be short-circuited to part of their total length.

Ein Kurzschlußläufer solcher Art hat gegenüber den bisher vorgeschlagenen Ausführungsformen den Vorzug außerordentlicher Einfachheit und so guter elektrischer Eigenschaften, daß er in kurzgeschlossenem Zustande einem normalen Kurzschlußläufer völlig gleichwertig ist.A squirrel cage of this type has compared to the previously proposed embodiments the advantage of extraordinary simplicity and electrical properties so good that it is short-circuited Condition is completely equivalent to a normal squirrel cage.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel \^reranschaulicht. Die Darstellung zeigt das Ständerblechpaket s eines Asynchronmotors mit der Primärwicklung/) und das Läuferblechpaket r mit den Wicklungsstäben k, die untereinander durch Ringe c kurzgeschlossen sind. Nach der Erfindung sind außerdem noch die federnd angeordneten Kontaktstücke/ vorgesehen, die sich bei einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit des Läufers unter dem Einfluß der Fliehkraft gegen die Stäbe k anlegen und sie dadurch an den Anlagestellen untereinanderIn the drawing the invention is eranschaulicht in one embodiment \ ^r. The illustration shows the stator core s of an asynchronous motor with the primary winding /) and the rotor core r with the winding bars k, which are short-circuited to one another by rings c. According to the invention, the resiliently arranged contact pieces / are also provided, which at a certain circumferential speed of the rotor under the influence of centrifugal force against the rods k and they thereby at the contact points with each other

*/' Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: * / ' The patent seeker indicated as the inventor:

Dr.-ing. Walter Reichet in Berlin-Lankwit^·Dr.-ing. Walter Reichet in Berlin-Lankwit ^ ·

kurzschließen. Dabei sind die Stäbe k aus Mittelteilen α von großer Leitfähigkeit und aus Stirnteilen b von geringerer Leitfähigkeit zusammengesetzt. Auch die Kurzschlußringe c besitzen nur eine geringe Leitfähigkeit. Die Stabteile α und b sind durch Schweißen oder Löten oder auf irgendeine andere Art gut leitend miteinander verbunden. Die Teile α haben ungefähr die Länge einer ίο normalen Käfigwicklung. Die Ausladungen der Stäbe sind also im ganzen etwa ebenso groß wie die Ausladungen der Ständerspulenköpfe. short circuit. The rods k are composed of central parts α of high conductivity and end parts b of lower conductivity. The short-circuit rings c also have only a low conductivity. The rod parts α and b are connected to one another in a highly conductive manner by welding or soldering or in any other way. The parts α have approximately the length of a normal cage winding. The projections of the bars are thus on the whole about the same as the projections of the stator coil ends.

Infolge des großen Widerstandes, den die Enden b und die Kurzschlußringe c besitzen, hat der ganze Käfig im Ruhezustand des Motors ebenfalls einen großen Widerstand. Er hat also ein großes Anlaufmoment bei einem verhältnismäßig kleinen Anlaufstrom so und läuft damit bis zu einer bestimmten Drehzahl hoch. Bei dieser Drehzahl legen sich die federnd angeordneten Kontakte/ dann gegen die Stäbe k und schalten damit die Stirnteile der Kurzschlußwicklung, die dem Läufer beim Anlaufen seinen hohen Widerstand verleihen, praktisch kurz. Die Mittelteile α der Stäbe bilden nun mit den Kontakten f einen neuen Käfig mit verhältnismäßig geringem Widerstand, und der Motor kann infolgedessen auf eine höhere Drehzahl auflaufen.As a result of the great resistance which the ends b and the short-circuit rings c have, the entire cage also has a great resistance when the motor is at rest. So it has a large starting torque with a relatively small starting current and thus runs up to a certain speed. At this speed, the resiliently arranged contacts / then lie against the bars k and thus switch the end parts of the short-circuit winding, which give the rotor its high resistance when it starts, practically short. The middle parts α of the rods with the contacts f now form a new cage with relatively low resistance, and the motor can consequently run up to a higher speed.

Man kann den Widerstand des festen Käfigs auch dadurch erhöhen, daß man den Stirnteilen der Stäbe einen kleineren Querschnitt gibt als den Mittelteilen, wobei die Enden aus dem gleichen Material wie die Mittelteile bestehen können oder auch aus solchem von geringerer Leitfähigkeit.The resistance of the fixed cage can also be increased by removing the forehead parts the rods have a smaller cross-section than the central parts, with the ends from can consist of the same material as the middle parts or of a lower material Conductivity.

Je nachdem man die Stabteile α auf einmalDepending on whether the rod parts α at once

oder in gruppenweiser Aufeinanderfolge kurzschließt, kann man jeden gewünschten Strom- und Drehmomentenverlauf erreichen und dem Motor die Charakteristik eines Schleifringmotors geben, wozu die Wahl von Material verschiedener Leitfähigkeit und die Wahl von verschiedenen Querschnitten für die Stirnteile verschiedener Stäbe beitragen kann. In völlig kurzgeschlossenem Zustande arbeitet der Motor mit normalem Kurzschlußläufer und hat genau den gleichen Wirkungsgrad und den gleichen Leistungsfaktor wie dieser.or short-circuited in groups, you can use any desired current and torque curve and give the motor the characteristics of a slip ring motor give, including the choice of material of different conductivity and the choice of different cross-sections for the end parts different staffs can contribute. The works in a completely short-circuited state Motor with normal squirrel cage and has exactly the same efficiency and the same power factor as this one.

Claims

Patent claims:

1. Squirrel cage for asynchronous motors, characterized in that the at their Ends of winding bars firmly connected to one another by short-circuit rings depending on the circumferential speed of the rotor can also be short-circuited over part of their total length.

2. Squirrel cage according to claim 1, characterized in that the end parts the rotor bars consist of a material with a lower electrical conductivity than the middle parts.

3. Squirrel cage according to claim 1 and 2, characterized in that the fixed connected short-circuit rings of the rotor consist of a material of lower electrical conductivity than that Middle parts of the rotor bars.

4. Squirrel cage according to claim 1 to 3, characterized in that the cross-sections the rod centers and the rod ends are different from each other.

5. squirrel cage according to claim 1 to 4, characterized in that the projections the stator coil ends and the cage winding are approximately the same size. ■

6. squirrel cage according to claim 1 to 5, characterized in that the central parts the winding bars can be short-circuited in groups in succession.

1 sheet of drawings