DE624635C - Ein- oder Mehrphasiger Kurzschlussmotor - Google Patents

Description

In dem Hauptpatent ist eine konstruktive Maßnahme zur Verhinderung der durch Pendeimomente lund Rüttelkräfte hervorgerufenen Geräusche angegeben. Diese gleiche Maßnahme ist, wie jetzt gezeigt wenden soll, bei genügend weitgehender Anwendung geeignet, eine andere und ebenfalls sehr wesentliche Geräuschquelle zu vernichten, die Vibrationen

In dieser Gleichung bedeutet U die Länge des Rotorumfangs, x" die Abszisse des Statorkoordinatensystems, q„ ein von Widerständen und dem Schlupf abhängiger Winkel. Die übrigen Größen der Gleichung sind aus der Beschreibung des Hauptpatents bekannt. Die Gleichung besagt, daß der Rotor Drehfelder

20" erzeugt von der Ordnungszahl m, der Wellenlänge — alsOj die mit der Geschwindigkeit

[i -f- (i—s) — v_Syn relativ zum Stator urmlaufen (v_syn = synchrone Umfangsgeschwindigkeit), Jedes dieser Drehfelder würde, wenn der Motor nicht geschrägt ist, nämlich der .unter dem Einfluß der Zugkräfte der Drehfelder in radialer Richtung schwingenden Statorbleche.

Die vom Rotor eines Kurzschlußmotors erzeugten Drehfelder wenden unter Vernachlässigung der Schrägung von der folgenden Gleichung beschrieben:

m -— χ' —-11 -j—4~ (^{x —}
U \ p

aufgetragen über der Abwicklung der "Bohnung, der in der Abb. I angegebenen Darstellung entsprechen. Die Felder rufen radiale Zugkräfte hervor, die sich mit der Welle bewegen, den Stator deformieren -und ihn in Schwingungen versetzen. Denkt man sich jetzt den Roter in zwei elektrisch voneinander unabhängige Hälften unterteilt und diese gegeneinander um ¹^ Rotornutteilung verdreht auf der gleichen Welle angeordnet, so werden auch die von dem Rotor erzeugten Felder, bezögen auf das Koordinatensystem desi (ungeschrägten) Stators, eine verschiedene Phasenlage aufweisen. Aber es ist nicht so, wie man leicht glauben könnte, daß wie die

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Hans Lund in Berlin-Schöneberg.

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Rotoren auch die Felder gegeneinander um ¹I₂ Rotornatteilung versetzt werden, sondern - sie sind, wie die Gleichung, besagt, um einen Betrag verschoben, der Z^x-mzl so groß ist

- 5 wie der Winkel der mechanischen Verdrehung.

Wählt man also den Verschiebungs winkel der

beiden Rotoren φ_α =-y-> so werden die FeI der um Z, χ -^r- — πχ verschoben, d. h. die

10. - Z₂ ·

Felder x- = ι um den Winkel π. ~Dies ist in der Abb. 2 dargestellt. Die Drehmomente, die dadurch entstehen, daß zufällig eines der Statorfelder die gleiche_: Wellenlänge wie dieses Motorfeld hat, würden sich/bei dieser .* Versetzung aufheben, weil die Felder und damit die Drehmomente in dem einen Teilrotor die entgegengesetzte Richtung haben wie im anderen. Dagegen würde diese Versetzung auf die radialen Zugkräfte ohne den geringsten Einfluß sein, weil - diese .vom Quadrat der Induktion abhängen und die Quädratkurven phasengleich liegen (Abb.-3). Will'man eine Vergleichmäßigung der Zugkräfte erzielen, so ist gegen, die Welle x' = 1 nicht um ¹J₂ Nutteilung zu versetzen, sondern um ¹Z₄, weil eine viertel Periode der sin-Kurve' einer halben Periode der sin²-Kurve entspricht. Allgemein müßte man zur Beseitigung der Oberfelder von der Ordnungszahl W = z₂x -f- % 4. χ Teilrotoren anwenden, die

jeweils um—-gegeneinander versetzt sind,

'wenn χ eine beliebige ganze Zähl, z» die Läuferstabzahl, % die Ordnungszahl des Ständerfeldes und ## die Rotornutteilung bedeutet. Wücden in "einem Rotor" nur die Felder χ = ι auftreten und wollte man gleichzeitig gegen Pendelmomente und radiale Zugkräfte versetzen, so würde man auf das in der Abb. 4 dargestellte Rotorschema kommen, bei dem die Ankerhälften um ^,Nutteiluhg versetzt und diese wieder in.zwei gleiche um

^{; 1}Z₄ Mitteilung versetzte Teile aufgeteilt sind.

Die Abb. 4a zeigt hierbei ein Versetzen gegen Drehmomente der* Oberfelder χ = ϊ und. die Abb. 4b ein Versetzen gegen Drehmomente und radiale Zugkraftschwingungen, welche durch die Oberfelder χ = ι hervorgerufen werden.

Während man zur vollkommenen Vermeidung der Pendelmomente den Anker nur in zwei Hälften aufzuteilen braucht und diese gegeneinander versetzen muß, genügt zur Verminderung der Oberflächenschwingungen ' eine derartig geringe Unter teilung nicht mehr.

Es ist im Gegenteil anzustreben, die Unter_r teilung soweit wie möglich zu treiben, damit die Punkte, die mit entgegengesetzter Phase schwingen, möglichst nahe beieinander liegen. Auf diese Weise erhält man geringe Amplituden und überdies einen guten Ausgleich der. Schallwellen.

Die Abb. 5, 6 und 7 zeigen Beispiele für die praktische Ausführung, und zwar veranschaulicht die Abb. 5 die Unterteilung des Läufers in acht Teile und die Versetzung um

-Sl. . Mit den Anordnungen der Abb. 6 bzw. 7

erzielt man die gleiche Wirkung wie mit der Anordnung der Abb. 5 bei vereinfachter Herstellung bzw. bei Schrägung der einzelnen Teile.

Bei einer Ausführung nach Abb. 7 erhält man gegenüber der normalen Ausführung wesentlich längere Leiter und damit eine beträchtliche Widerstandserhöhung, die normalerweise durch Querschnittsvergrößerung zu kompensieren ist. Es gibt aber auch Fälle, in denen - diese Widerstandserhöhung erwünscht ist. Es sei diesbezüglich nur beispielsweise auf Doppelnutmotoren hingewiesen, die als Aufzugmotoren verwendet werden. Bei diesen Motoren können im allgemeinen die Käfigankerwicklungen wegen der zu geringen Querschnitte des äußeren Käfigs nicht mehr gegossen werden, sondern müssen aus .Widerstandsmaterial hergestellt werden. Werden solche Maschinen gemäß der Abb. 7 und ohne Querschnittsverminderung ausge- 90' führt, so können ihre Käfigwicklungen nach dem normalen Gießverfahren hergestellt werden, zumal sich die Vergrößerungen des Widerstandes durch weitergehende Unterteilung des Läufers und stärkere Schränkung der Nuten fast beliebig steigern läßt (Abb. 8). Es braucht aber natürlich die Schrägung nicht- zickzackförinig zu sein.

Claims (1)

1. Patentanspruchs:

   Ein- oder mehrphasiger Kurzschluß-.ffiotor mit verteilter Wicklung nach Patent 611478, dadurch gekennzeichnet, daß, um die Vibrationen hervorrufenden Drehfelder' von der Ordnungszahl m = Z₂X + % unwirksam zu machen, der Läufer in 4χ Teilrotoren unterteilt ist, die

   gegeneinander um -^- versetzt sind, wobei ,

   Z₂ die Läuferstabzahl, χ eine beliebige ganze Zahl, M₁ die Ordnungszahl des Ständerfeldes und t^ die Rotörnutteilung bedeuten.'

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen