DE571393C

DE571393C - Sheet metal body for electrical machines

Info

Publication number: DE571393C
Application number: DES92997D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Weissheimer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-07-27
Filing date: 1929-07-27
Publication date: 1933-02-28

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1933ISSUED ON FEBRUARY 28, 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 2Id²GRUPPECLASS 2Id ² GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche rom 2¹J. Juli 1929 abPatented in the German Empire rom 2 ¹ J. July 1929 from

Zum Aufbau der geschichteten, meist ringförmigen Blechkörper elektrischer Maschinen werden in bestimmten Fällen Bleche verwendet, die lange schmale Schlitze enthalten. Diese Schlitze können zugleich Wicklungsnuten sein wie beim Induktionsmotor mit Stromverdrängungsläufer. Sie können auch neben Wicklungsnuten vorhanden sein und sind dann gewöhnlich so angeordnet, daß sieFor the construction of the layered, mostly ring-shaped sheet metal body of electrical machines In certain cases, sheets containing long, narrow slots are used. These slots can also be winding slots, as in the case of an induction motor with a current displacement rotor. You can also next to winding slots and are then usually arranged so that they

ίο von Wicklungsnuten ausgehen oder mehrere solcher Nuten miteinander verbinden; diese Formen finden sich vor allem bei den Induktionsmotoren, deren Läufer mit zwei Käfigen, einem Anlaufkäfig und einem Arbeitskäfig versehen sind. Ein anderes Beispiel bietet die Synchronmaschine, bei der zur Erzielung großer Streuung und Kurzschlußsicherheit die Wicklungsnuten tief ins Eisen gelegt und durch lange, schmale Schlitze an den Luftspalt angeschlossen sind.ίο start from winding grooves or several connect such grooves together; these forms are mainly found in induction motors, whose runners are provided with two cages, a start-up cage and a working cage. Another example is provided by the Synchronous machine, in which to achieve large spread and short-circuit protection the winding grooves are placed deep in the iron and through long, narrow slots to the air gap are connected.

In allen Fällen haben die Abmessungen der Schlitze bedeutenden Einfluß auf die elektromagnetischen Eigenschaften der Maschine. Sie wirken als Widerstände für magnetische Flüsse, die in dem Blechpaket, die Schlitze kreuzend, auftreten, im besonderen auch für die Streuflüsse der Leiter in Wicklungsnuten an den inneren Enden der Schlitze. Die Größe dieser magnetischen Widerstände ist bestimmt durch die Schlitzfläche, die als Querschnitt, und durch die mittlere Schlitzbreite, die als Luftweglänge in die Formel für den magnetischen Widerstand eingeht.In all cases the dimensions of the slots have a significant influence on the electromagnetic Features of the machine. They act as resistors for magnetic fluxes in the laminated core, the slots crossing, occur, in particular also for the leakage fluxes of the conductors in winding grooves at the inner ends of the slots. The magnitude of these magnetic resistances is determined by the slot area, which is the cross-section, and by the mean slot width, which is used as the air path length in the formula for magnetic resistance.

Die Werte dieses Widerstandes, auf die man bei der Berechnung der Maschinen kommt, sind mitunter so klein, daß man mit der Schlitzbreite an die unterste, durch Rücksichten auf die Festigkeit und die Abnutzung der Stanzwerkzeuge bestimmte, für Halbmillimeter-Dynamoblech etwa bei 1,5 mm liegen de Grenze gehen muß. Man kann dann nur noch über die Schlitzfläche verfügen, und zwar nur über eine ihrer Abmessungen, nämlich die Tiefe, die der Länge des Schlitzes im einzelnen Blech gleich ist, da die andere, in Richtung der Motorachse liegende Abmessung der Schlitzfläche durch andere wichtigere Forderungen von vornherein festgelegt ist. Dabei können sich sehr tiefe Schlitze und entsprechend tiefliegende Wicklungsnuten ergeben mit der Folge, daß die magnetische Sättigung von Zähnen an ihren schmalen Wurzeln und die radiale Breite des Blechpakets, somit auch sein Gewicht, unerwünscht hohe Werte annehmen.The values of this resistance on which one can count when calculating the machines are sometimes so small that the width of the slot extends to the bottom, through considerations on the strength and wear and tear of the punching tools for half-millimeter dynamo sheet about 1.5 mm is de limit must go. You can then only have the slot surface, and that only about one of its dimensions, namely the depth, the length of the slot in detail Sheet metal is the same, because the other dimension of the slot surface, which is in the direction of the motor axis, is more important Requirements is defined in advance. This can result in very deep slots and correspondingly deep winding grooves result in the magnetic Saturation of teeth at their narrow roots and the radial width of the laminated core, thus also its weight, assume undesirably high values.

Ein solcher Nutenschnitt ist in der Fig. 1 der Zeichnung in der Abwicklung dargestellt. Hat das Läuferblechpaket einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser, so liegen die inneren Nutenteile 4 sehr nahe nebeneinander und 'engen den Magnetpfad für den Nutzfluß sehr stark ein. Eine weitere Folge dieserSuch a groove cut is shown in Fig. 1 of the drawing in the development. If the laminated rotor core has a relatively small diameter, the inner ones are Groove parts 4 very close to one another and 'narrow the magnetic path for the useful flux very strong one. Another episode of this

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Or.-Ing. Herbert Weißheimer in Nürnberg.Or.-Ing. Herbert Weißheimer in Nuremberg.

tiefen Nuten ist, daß das Läuferblechpaket geringe mechanische Festigkeit hat, die Nuten schwer herstellbar sind und verhältnismäßig große Stanzwerkzeuge erfordern.
In dieser Abbildung ist mit ι der am Luftspalt liegende Rand, mit 2 der im Läuferinnern beispielsweise an der Welle liegende Rand des Blechringes bezeichnet. 3 sind die Nuten einer Anlaufwicklung, 4 die Nuten einer Arbeitswicklung, a, b ist die Länge des Nutenschlitzes 5, h die noch übrigbleibende Jochhöhe, die bei diesem Nutenschnitt verhältnismäßig klein ausfällt.deep grooves is that the laminated rotor core has low mechanical strength, the grooves are difficult to produce and require relatively large punching tools.
In this figure, ι denotes the edge of the sheet metal ring located at the air gap, and 2 denotes the edge of the sheet metal ring located inside the rotor, for example on the shaft. 3 are the grooves of a starting winding, 4 are the grooves of a working winding, a, b is the length of the slot slot 5, h is the remaining yoke height, which is relatively small with this groove cut.

Um die Zusammendrängung der Nuten am Nutengrund 4 ohne Einbuße an Schlitzlänge zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, die Nut winkelig auszuführen (Fig. 2) oder die Nut schräg zum Blechpaketradius zu verlegen (Fig· 3) · Aber auch bei derartigen Nutenschnitten wird der Eisenpfad für den Nutz-' fluß stark eingeengt, unter Umständen wird sogar ein Teil des Nutzflusses gezwungen, ebenfalls über die Nuten zu gehen, was unbedingt vermieden werden soll. Auch verliert das Läuferblechpaket bei derartigen Nutenschnitten viel von seiner mechanischen Festigkeit, ferner ist dadurch das Einbringen der Leiter in die Nuten erschwert.To ensure that the grooves are crowded together at the bottom of the groove 4 without sacrificing the length of the slot To avoid it, it has been proposed to make the groove angled (Fig. 2) or the groove to be laid at an angle to the sheet metal core radius (Fig · 3) · But also with such groove cuts if the iron path for the useful river is severely narrowed, under certain circumstances it will be even a part of the useful flow is forced to go over the grooves as well, which is absolutely necessary should be avoided. The laminated rotor core also loses with such groove cuts much of its mechanical strength, and it also makes it more difficult to insert the conductors into the grooves.

Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß die Nutenschlitze mit mehrfachem Richtungswechsel wellen- oder zickzackförmig mit annähernd radial verlaufender Grundlinie ausgebildet sind. Einen solchen Nutenschnitt zeigt die Fig. 4, bei der der Schlitz 6 die Form einer Wellenlinie hat, dessen Grundlinie A-B radial verläuft. Vergleicht man die Fig. ι mit der Fig. 4, so erhält man bei gleicher Schlitzlänge A-B und bei gleicher Jochhöhe h eine wesentlich kleinere Blechbreite für das Läuferblechpaket oder, wenn man bei beiden Schnitten gleiche Blechbreiten verwenden will, eine wesentlich größere Jochhöhe. Der Nutenschlitz kann statt wellenförmig auch zickzackförmig oder ähnlich ausgebildet sein, auch braucht sich die Wellung nicht auf die ganze Schlitzlänge zu erstrecken, sondern man kann auch beispielsweise den dem Blechrand 1 zunächst liegenden Schlitzteil gestreckt ausführen und wenigstens angenähert senkrecht zum Blechrand stellen. Dies ist mit Rücksicht auf die mechanische Festigkeit vorteilhaft.According to the invention, these deficiencies are eliminated in that the groove slots are designed in a wave-like or zigzag shape with multiple changes in direction with an approximately radially extending base line. Such a groove section is shown in FIG. 4, in which the slot 6 has the shape of a wavy line, the base line AB of which runs radially. Comparing FIG. 4 with FIG. 4, with the same slot length AB and the same yoke height h, a significantly smaller sheet width for the rotor core or, if you want to use the same sheet widths for both cuts, a much larger yoke height is obtained. The groove slot can be designed zigzag or similar instead of wave-shaped, and the corrugation does not need to extend over the entire length of the slot, but you can also, for example, stretch the part of the slot lying next to the sheet metal edge 1 and place it at least approximately perpendicular to the sheet metal edge. This is advantageous in terms of mechanical strength.

Es ist auch nicht erforderlich, daß die sämtlichen Schlitze des Blechpaketes wellenförmige Gestalt haben, vielmehr können ganz oder teilweise wellenförmige Schlitze neben geraden oder schwach gekrümmten und geneigten Schlitzen angewendet werden.It is also not necessary for all of the slots in the laminated core to be wave-shaped Have shape, rather, wholly or partially wavy slots next to straight or slightly curved and inclined Slots are applied.

Claims

Patent claims:

1. Sheet metal body for electrical machines, especially for squirrel cage rotors of asynchronous motors, in which the winding slots or a part of them through long, narrow slots with the Air gap are connected, characterized in that the slots wave with multiple changes of direction or zigzag with an approximately radially extending base line.

2. Sheet metal body according to claim 1, characterized in that the wave-shaped Shape extends only part of the total length of the slot.

3. The use of slots according to claim 1 or 2 for double cage rotors of induction motors.

4. The use of slots according to claim 1 or 2 in synchronous machines with winding grooves located deep in the iron and connected to the air gap through slots.

1 sheet of drawings