DE574572C

DE574572C - Double cage engine

Info

Publication number: DE574572C
Application number: DEM118120D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1931-12-06
Filing date: 1931-12-24
Publication date: 1933-04-18

Description

Doppelkäfiganker besitzen im allgemeinen einen Käfig mit hohem Widerstand in äußeren Nuten mit kleiner Reaktanz und einen Käfig mit kleinem Widerstand in inneren Nuten mit großer Reaktanz. Die vergrößerte Streureaktanz der inneren Nuten wird dadurch erzielt, daß die inneren und äußeren Nuten durch Streuschlitze verbunden sind oder daß die inneren Stäbe vollkommen in Eisen eingebettet werden. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei welchen eine Anzahl Bleche nach erster Art, also mit Streuschlitzen, mit solchen nach zweiter Art, also mit vollkommen im Eisen eingebetteten Nuten, im Anker zusammengeschichtet werden. Diese bekannten Ausführungen haben folgende Nachteile:Double cage anchors generally have a cage with high resistance in the outer Small reactance grooves and a low resistance cage in internal large reactance grooves. The enlarged Stray reactance of the inner grooves is achieved in that the inner and outer Grooves are connected by litter slots or that the inner bars are completely in Iron to be embedded. There are also designs known in which a number Sheets of the first type, i.e. with litter slots, with those of the second type, i.e. with grooves completely embedded in the iron, stacked together in the anchor. These known designs have the following disadvantages:

i. Bei der Ausführung der inneren Nuten mit Streuschlitzen ist der Streufluß mit dem Stromvolumen nur einer Nut verkettet, und daher ist die Ausnutzung der Streuleitfähigkeit des Schlitzes relativ schlecht. Bei Doppelkäfig-Motoren mit großem Anlaufdrehmoment und kleinem Anlaufstrom benötigt man eine große Reaktanz des inneren Käfigs, und da die Breite des Streuschlitzes durch werkstattechnische Rücksichten nach unten begrenzt ist, müßte man die Tiefe sehr groß machen, was meistens wegen Platzmangels und der Zahnsättigung auf Schwierigkeiten stößt.i. When the inner grooves are made with litter slots, the leakage flux is with the Current volume concatenated only one slot, and therefore the utilization of the leakage conductivity of the slot relatively bad. For double cage motors with high starting torque and a small starting current you need a large reactance of the inner cage, and because the width of the litter slot through Technical workshop considerations is limited downwards, the depth would have to be very large do what is mostly due to a lack of space and the saturation of teeth on difficulties bumps.

2. Bei vollkommener Einbettung der inneren Nuten in das Läufereisen erzielt man zwar leicht eine große Reaktanz, muß aber dafür einen andern Nachteil in Kauf nehmen. Beim Anlauf ist der Strom groß, daher die Permeabilität des eisengescHlossenen Streuweges kleiner als beim Lauf, wo der Strom kleiner und die Permeabilität größer wird, so daß die Streureaktanz des inneren Käfigs im Lauf größer als beim Anlauf ist. Das istnachteilig, denn die Streureaktanz des inneren Käfigs sollte im Lauf eher kleiner als im Anlauf sein oder wenigstens unverändert bleiben.2. With complete embedding of the inner grooves in the rotor iron one achieves It is true that it easily has a large reactance, but it has to accept another disadvantage. The current is high at start-up, hence the permeability of the iron-enclosed litter path smaller than when running, where the current becomes smaller and the permeability larger, so that the leakage reactance of the inner cage is greater during the run than at the start. This is disadvantageous because of the leakage reactance of the internal The cage should be smaller in the run than in the run-up, or at least unchanged stay.

3. Verwendet man Doppelkäfig-Motoren mit polumschaltbarer S tänder wicklung, so kommt noch, ein weiterer Nachteil dazu. Maßgebend für die Anlauf- und Betriebseigenschaften eines Doppelkäfig-Motors ist3. If double cage motors with pole-changing stator winding are used, see above there is another disadvantage. Decisive for the start-up and operating properties of a double cage motor

hauptsächlich das Verhältnis -4· des Koeffizienten Si der Nutenstreuung der inneren Stäbe zum Koeffizienten 6" der Ständerstreu-ung, vermehrt um den Koeffizienten der den äußeren und inneren Käfig gemeinsamen Streuung. S ist fast genau gleich dem totalen Streuungskoeffizienten eines gewöhnlichen Käfigankers gleicher Nutenzahl.mainly the ratio -4 · the coefficient Si of the slot scattering of the inner bars to the coefficient 6 "of the stator scattering, increased by the coefficient of the scattering common to the outer and inner cage. S is almost exactly the same as the total scatter coefficient of an ordinary cage anchor with the same number of slots.

Bei der Polumschaltung ändert sich der Nutenstreuungskoeffizient Si der inneren Stäbe quadratisch mit der Polzahl, dagegenWhen the pole is switched, the slot scatter coefficient Si of the inner bars changes quadratically with the number of poles, on the other hand

der oben definierte Streuungskoeffizient S annähernd linear mit der Polzahl. Das Verhältnis beider Koeffizienten ändert sich also bei einem gewöhnlichen Doppelkäfig-Motor mit der Polzahl, was meistens unerwünscht ist. Wenn man z. B. die Streuungsverhältnisse bei der kleineren Polzahl für den Anlauf und Betrieb vorteilhaft gewählt hat, so hat der innere Käfig bei der höheren Polzahl ίο meistens bereits eine zu hohe Streuung. Wünscht man bei beiden Polzahlen im Betrieb das gleiche Drehmoment, so sollte dasthe dispersion coefficient S defined above is approximately linear with the number of poles. In a normal double cage motor, the ratio of the two coefficients changes with the number of poles, which is usually undesirable. If you z. B. has chosen the distribution ratios for the smaller number of poles advantageous for start-up and operation, the inner cage with the higher number of poles ίο usually already has too high a spread. If you want the same torque for both numbers of poles in operation, it should

Verhältnis -^- annähernd konstant bleiben.Ratio - ^ - remain approximately constant.

Die oben angeführten Nachteile bleiben auch grundsätzlich für die bereits angeführte bekannte Ausführung bestehen, bei welcher Bleche mit Streuschlitz mit Blechen mit vollkommen in Eisen eingebetteten Nuten kombiniert werden.The disadvantages listed above remain in principle for the ones already mentioned known execution exist, in which sheets with litter slot with sheets with completely be combined in grooves embedded in iron.

Nach der Erfindung, die in einer neuen Ausführung des Doppelkäfigankers besteht, werden die oben angeführten Nachteile be-■ seitigt.According to the invention, which consists of a new version of the double cage anchor, the disadvantages listed above are eliminated.

In Fig. ι der Zeichnung ist die beispielsweise Ausführung eines Doppelkäfig-Motors gemäß Erfindung schematisch dargestellt; Fig. 2 und 3 sind Querschnitte dazu. Der Blechkörper 1 und die Wicklung 2 des Ständers sind normal ausgebildet. Der Blechkörper des Läufers besteht in bekannter Weise aus zwei auf der Welle 6 sitzenden und axial zusammengeschlossenen Teilen gleichen äußeren Durchmessers, dem Hauptläufer 3 und dem Hilfsläufer 4, 5. Der Hilfsläufer hat im Verhältnis zum Hauptläufer eine geringe Breite und ragt über die Eisenbreite des Ständers 1 hinaus. Der Blechschnitt des Hauptläufers 3 ist in Fig. 2 und derjenige des Hilfsläufers 4, 5 in Fig. 3 angedeutet. Im Hauptläufer 3 sind die äußeren Nuten 7 und die inneren Nuten 8 durch Streuungsschlitze 9 verbunden; im Hilfsläufer 4, 5 sind die gleichen Nuten 7 und 8 vorhanden, aber es fehlen die Schlitze 9; dagegen ist erfindungsgemäß durch einen mit dem Luftspalt 10 konzentrischen Hilfsluftspalt 11 der Hilfsläufer 4, 5 in zwei konzentrische Ringe aufgeteilt, und zwar in einen inneren 4, der die Nuten 8 enthält, und den äußeren 5, der die Nuten 7 enthält. In Fig. Ι the drawing is an example of the execution of a double cage motor shown schematically according to the invention; Figs. 2 and 3 are cross-sections thereof. Of the Sheet metal body 1 and the winding 2 of the stator are normal. The sheet metal body of the rotor consists in a known manner of two seated on the shaft 6 and axially connected parts of the same outer diameter, the main rotor 3 and the auxiliary runner 4, 5. The auxiliary runner has a small amount in relation to the main runner Width and protrudes beyond the iron width of the stand 1. The sheet metal section of the The main rotor 3 is indicated in FIG. 2 and that of the auxiliary rotor 4, 5 in FIG. 3. in the The main rotors 3 are the outer grooves 7 and the inner grooves 8 through scattering slots 9 tied together; The same grooves 7 and 8 are present in the auxiliary rotor 4, 5, but they are missing the slots 9; on the other hand, according to the invention, it is concentric with the air gap 10 Auxiliary air gap 11 of auxiliary rotors 4, 5 divided into two concentric rings, namely into an inner 4, which contains the grooves 8, and the outer 5, which contains the grooves 7.

Die Leiterstäbe 12 und 13 des äußerenThe conductor bars 12 and 13 of the outer

bzw. des inneren Käfigs sind durchgehend in den Nuten der beiden Teile des Läufers gelagert und sind durch Kurzschlußringe 14 kurzgeschlossen.or the inner cage are continuously mounted in the grooves of the two parts of the rotor and are short-circuited by short-circuit rings 14.

Die Ströme der im Hilfsläufer gelagertenThe currents of the stored in the auxiliary rotor

Stäbe 13 erregen einen kräftigen Streufluß im Luftspalt 11. Dieser Streufluß wird nicht von je einem Stabstrom wie derjenige im Streuschlitz 9 eines gewöhnlichen Doppelkäfigläufers erregt, sondern die Stabströme je einer Pol teilung unterstützen sich in ihrer magnetisierenden Wirkung, und man kann bei der neuen Ausführung eine bedeutend größere Streureaktanz als in einem gewöhnlichen Doppelkäfigläufer erzielen. Man wendet daher mit Vorteil diese Ausführung dann an, wenn das Unterbringen einer genügend großen Streureaktanz im Streuschlitz 9 eines gewöhnlichen Doppelkäfigläufers wegen Platzmangels auf konstruktive Schwierigkeiten stoßen würde.Rods 13 excite a strong leakage flux in the air gap 11. This leakage flux will not each of a rod current like that in the litter slot 9 of an ordinary double cage rotor excited, but the rod currents each with a pole pitch support each other in their magnetizing effect, and you can a significantly larger leakage reactance in the new version than in an ordinary one Achieve double cage rotor. It is therefore advantageous to use this design when the accommodation is sufficient large leakage reactance in the litter slot 9 of an ordinary double cage rotor due to lack of space would encounter constructive difficulties.

Bei polumschaltbaren Motoren mit Doppelkäfiganker kann man bei der einen und der anderen Polzahl das für die Arbeitsweise des Motors wichtige Streuungskoeffizientenver-C. In the case of pole-changing motors with double cage armature, the coefficient of variation, which is important for the operation of the motor, can be varied for one and the other number of poles .

hältnis -4- zum Unterschied von gewöhnlichenratio -4- to the difference from ordinary ones

Doppelkäfigankern in weiten Grenzen beliebig einstellen.Adjust double cage anchors as required within wide limits.

Wie man leicht beweisen kann, ist der Streuungskoeffizient der inneren Stäbe im Hilfsläufer für beide Polzahlen gleich. Man erzielt durch zweckmäßige Kombination der Größen des sich in Abhängigkeit von der Polzahl quadratisch ändernden Nutenstreuungskoeffizienten der inneren Nuten und des konstanten Streuungskoeffizienten des Hilfsläufers richtige Verhältnisse bei beiden Polzahlen, was bei einem gewöhnlichen Doppelkäfiganker unmöglich wäre.As one can easily prove, the coefficient of scattering of the inner bars is im Auxiliary rotor the same for both numbers of poles. It is achieved by an appropriate combination of the Sizes of the slot scatter coefficient, which changes quadratically as a function of the number of poles the inner slots and the constant scattering coefficient of the auxiliary rotor correct ratios for both numbers of poles, which would be impossible with an ordinary double cage anchor.

Es sind natürlich auch noch andere Ausführungsformen als die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten möglich. Der Hilfsläufer kann z.B. symmetrisch zu beiden Seiten des Hauptläufers angeordnet werden. Man kann außer den Kurzschluß ringen 14 am Ende der Stäbe zwischen Haupt- und Hilfsläufer noch zusätzliche Kurzschlußringe oder -bleche anbringen. Die Kurzschlußringe können für die äußeren und inneren Käfige gemeinsam sein, oder es können für jeden Käfig selbständige Kurzschlußringe vorgesehen werden. Der Hilf sluftspalt 11 kann durch ein Isoliermaterial ausgefüllt werden. Der Hilfsläufer 4, 5 muß nicht außerhalb der Eisenbreite des Ständers 1 hervorragen, sondern kann teilweise oder gänzlich innerhalb der Eisenbreite des Ständers untergebracht sein. There are of course also other embodiments than those in FIGS. 1 to 3 shown possible. The auxiliary runner can, for example, be symmetrical on both sides of the main runner to be ordered. In addition to the short circuit 14, you can wrestle at the end of the rods Attach additional short-circuit rings or plates between the main and auxiliary rotors. The short-circuit rings can be common for the outer and inner cages, or they can be separate for each cage Short-circuit rings are provided. The auxiliary sluftspalt 11 can be made of an insulating material fill out. The auxiliary rotor 4, 5 does not have to be outside the iron width of the Stand 1 protrude, but can be partially or entirely housed within the iron width of the stand.

Der Hilf sluftspalt 11 muß sich nicht genau an der in Fig. 1 und 3 dargestellten Stelle befinden, sondern er kann z. B. auch einen etwas kleineren Radius besitzen, so daß die inneren Stäbe 8 teilweise oder gänzlich im äußeren Ring 5 des Hilfsläufers sich befinden.The auxiliary sluftspalt 11 need not be exactly are located at the point shown in Figs. 1 and 3, but it can, for. B. also one have a slightly smaller radius, so that the inner rods 8 partially or entirely in the outer ring 5 of the auxiliary rotor are located.

Claims

Claim: "

Double cage motor, the rotor of which consists of at least two axially connected, parts of the same diameter interspersed with the same conductor bars

knife and is provided with outer and inner grooves, of which those of one part (main runner) connected by litter slots, those of the other part (auxiliary runner) are not connected by litter slots, characterized in that the auxiliary rotor through an air gap concentric with the stator bore (ii) in two rings (4, 5) is divided.

1 sheet of drawings