DE621745C

DE621745C - Laeufer fuer schnell laufende Synchronmotoren

Info

Publication number: DE621745C
Application number: DES101850D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-11-12
Filing date: 1931-11-12
Publication date: 1935-11-13

Description

Zum Antrieb von schnell laufenden Gebläsen, Pumpen o. dgl. werden bisweilen Synchronmotoren verwendet, die nach Art der bekannten Turbogeneratoren ausgebildet sind. Um besondere Hilfsantriebe zum Anlassen dieser Synchrbnmotoren zu vermeiden, werden diese häufig mit einer Anlaßwicklung ausgerüstet, damit die Motoren asynchron anlaufen können. Die Stäbe dieser Anlaßwicklung sind dabei entweder unterhalb oder oberhalb der Nutenkeile angeordnet worden. An den Stirnseiten, die zwischen der Gleichstromerregerwicklung des Motorläufers und dessen Stirnkappen lagen, wurden diese Wicklungsstäbe durch besondere Kurzschlußringe miteinander verbunden.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Anordnung der Anlaßwicklung unvorteilhaft ist, weil beim Anlaufen in der Anlaßwicklung

ao eine sehr starke Wärmeentwicklung auftritt. Infolge der Erwärmung dehnen sich die Stäbe der Anlaßwicklung kräftig aus. Dabei reiben die Stäbe auf der Isolation der Erregerwicklung des Läufers. Bei wiederholtem Anlassen kann dieses Reiben, wie Erfahrungen gezeigt haben, leicht zu einer völligen Zerstörung der Isolation führen. Das gilt nicht nur für Anlaßwicklungen, deren Stäbe innerhalb des Eisens unterhalb der Nutenkeile liegen, sondern auch für solche Anlaßwicklungen, bei denen sie oberhalb der Nutenkeile angeordnet sind. Wenn bei dieser Anordnung die Stäbe der Anlaßwicklung auch nicht auf der Isolation der Erregerwicklung innerhalb des Eisens liegen, so liegen sie doch außerhalb des Läufereisens auf den Köpfen der Erregerwicklung auf. Dazu kommt, daß sich die freien Wickelköpfe der Läufererregerwicklung infolge der außerordentlich großen Umfangsgeschwindigkeit des Läufers mit sehr großer Kraft gegen die Anlaßwicklung und die Stirnkappen legen, wodurch die Reibung der sich stark ausdehnenden Anlaßwicklung auf den Wickelköpfen der Läufererregerwicklung verstärkt wird.

Außer der Beschädigung der Isolation der Erregerwicklung durch die Wärmeausdehnung der Anlaßwicklung macht sich bei der bekannten Konstruktion noch sehr unangenehm bemerkbar, daß die Wärme aus der Anlaßwicklung nicht unmittelbar abgeführt werden kann.

Die vorstehend erwähnten Nachteile sollen nach der Erfindung nun dadurch behoben werden, daß die Leiterstäbe der Anlaßwicklung auf die Außenfläche der die Erregerwicklung haltenden Stirnkappen leicht aufgelegt werden. Die Enden der Leiterstäbe werden über die Länge der Stirnkappen geführt und durch Ringe kurzgeschlossen, die zugleich die Fliehkräfte aufnehmen.

In Fig. ι der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel teilweise im Schnitt ein nach der Erfindung ausgebildeter Synchronmotor dargestellt.

Mit ι ist der Läufer des Motors bezeichnet, der, wie bei den bekannten Turbogeneratoren, einen massiven Trommelkörper besitzt. In

Claims

den Nuten 2 dieses Körpers ist die Erregerwicklung 3 angeordnet. Die Stirnköpfe der Erregerwicklung sind über den massiven Trommelkörper hinaus verlängert. Sie liegen in dem von der Stirnkappe 4 eingeschlossenen Hohlraum und werden durch die Stirnkappe 4 während des Betriebes festgehalten. Zwischen der Stirnkappe und der Erregerwicklung ist eine kräftige Schicht Isoliermaterial angeordnet. Die Kappe 4 ist durch einen Kappenhalter 10 auf der Läuferwelle abgestützt.

5 bedeutet die Nutenkeile, die zum Abschluß der Nuten dienen und die Erregerwicklung innerhalb der Nuten des Läufers festhalten. Oberhalb der Nutenkeile 5 und oberhalb der Stirnkappe 4 liegen die Leiterstäbe 6 der Anlaßwicklung, die aus einem elektrisch gut leitenden Material, vorzugsweise Kupfer, hergestellt sind.

ao Die Stäbe 6 liegen auf'den Keilen 5 und den Kappen 4 nur leicht auf, so daß sie sich in axialer Richtung ausdehnen können. Sie sind keilförmig ausgebildet und halten sich in den entsprechend keilförmig gestalteten Nuten selbst fest.

Die Stäbe 6 der Anlaßwicklung werden an ihren Enden durch Ringe 7 kurzgeschlossen. Diese Kurzschlußringe sind über die Enden der Leiterstäbe 6 geschoben und werden durch Spreizringe 9 festgehalten. Die Stäbe 6 sind übrigens an den Enden der Anlaufwicklung bearbeitet, so daß ihre Höhe geringer ist als innerhalb der Nuten der Maschines Diese Bearbeitung ist vorgesehen, damit der Läuferdurchmesser durch die Ringe 7, die zum Kurzschließen der Stäbe 6 der Anlauf wicklung dienen, nicht vergrößert wird. Als Material· für die Kurzschlußringe der Anlaufwicklung eignet sich vorzugsweise Bronze, weil die Ringe durch die in den Enden der Leiterstäbe 6 auftretenden Fliehkräfte hoch beansprucht werden. Zwischen den Stäben 6 der Anlaßwicklung und der Kappe 4 kann auch eine Isolationsschicht 11 vorhanden sein.

Mit 12 ist der Ständer des Motors bezeichnet, dessen Ausbildung jedoch für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung ist.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Nut des Motors, aus der die Lage der Stäbe 6 der Anlaßwicklung gegenüber den Nutenkeilen 5 und der Erregerwicklung 3 ersichtlich ist.

In Einzelheiten kann die erfundene Läuferkonstruktion abgeändert werden, z.B. können an Stelle eines Kurzschlußringes mehrere derartiger Ringe verwendet werden.

Die neue Läuferbauart ist sehr vorteilhaft, weil die Anlaßwicklung so angeordnet ist, daß durch die Erwärmung und die infolge der Erwärmung in der Anlaßwicklung auftretenden Längenänderungen keine Zerstörungen empfindlicher Teile des Läufers hervorgerufen werden können. Besonders vorteilhaft ist auch, daß die beim Anlassen in der Anlaßwicklung entstehende Verlustwärme unmittelbar von der Oberfläche des Läufers an die Kühlluft der Maschine abgegeben werden kann.

PATENTAJSSI¹KiJCHE:

i. Läufer für schnell laufende Synchronmotoren, insbesondere mit massivem Läuferkörper, der mit einer besonderen außerhalb der Befestigungskeile der Erregerwicklung liegenden Anlaßkäfigwicklung zum asynchronen Anlassen des Motors versahen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstäbe der Anlaßwicklung an den Stirnseiten auf der Außenfläche der die Erregerwicklung des Läufers haltenden Stirnkappen leicht aufliegen und sich über die Länge der Stirnkappen erstrecken, wo sie durch zugleich die Fliehkräfte aufnehmende Ringe kurzgeschlossen sind.
2. Läufer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstäbe der Anlaßwicklung in den auf den Stirnkappen des Läufers aufliegenden Teilen niedriger sind als in den in den Nuten liegenden Teilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen