DE735272C - Wirbelstromlaeufer fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Wirbelstromläufer für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbelströmläufer für elektrische Maschinen mit Leiterstäben aus Material von verschiedener Leitfähigkeit. Die Erfindung besteht darin, daß die Stäbe aus einem losen, z. B. staubförmigen oder körnigen Material von verschiedener Leitfähigkeit bestehen, welches unter Wärmebehandlung eingepreßt wird. Es wird hierdurch der Stromverdrängung in den WirbelstromläufernRechnunggetragen, welche im Augenblick des Einschaltens besteht, wenn der Läufer Netzfrequenz besitzt, wobei der Stabstrom nach außen gegen den Luftspalt zu verdrängt wird. Da nun aber der Einschaltstrom eine Funktion des Stabstromes bzw. des Stab,ividerstandes ist, muß der Ohmsche Widerstand im äußeren Teil des Stabes groß sein. Nun ist aber der Gesamtwirkungsgrad der Maschine von den Läuferverlusten abhängig, so daß der wirksame Querschnitt des Ankerleiters groß genug sein muß. Während des Anlaufs müssen, wenn die Läuferfrequenz im Abklingen begriffen ist und tiefere Schichten des Läuferstabes auch Strom führen, diese Schichten genügend Ohmschen Widerstand besitzen, um einen guten Anlauf ohne Einsattelungen zu erhalten.
• Diese Forderungen für einen idealen Anlauf lassen sich mit Massivstäben schwer lösen, weil dann mehrere Stäbe verschiedener elektrischer Leitfähigkeit übereinander in der Nut geschichtet werden müßten. Man hat dies zwar vorgeschlagen, aber eine solche Lösung besitzt verschiedene Nachteile, indem beispielsweise einzelne Schichten durch Lufteinschlüsse voneinander isoliert bleiben können und -#Viirniestauungen im Material auftreten und außerdem eineAnpassung an verschiedene Stabformen, z. B. Keilform, nicht so einfach erfolgen kann wie bei dem nach der Erfindung @-erwendcten Material. Bei einer Fertigung der Kurzschlußleiter aus Pulver übt dieses I- hrend des Brennens einen gleichmäßigen w Druck an allen Stellen auf die Isolierhülse aus und preßt diese fest an die Nutwand, so daß praktisch keine Hohlräume zwischen Nutwand, Isolierhülse und Leiter entstehen kön nen. Diese Verbindung ist auch wesentlich fester als die Verwendung von Massivstäben.
• Das lose Stabinaterial kann lagenweise, auch bei Kurzschlußringen, aus Material verschiedener elektrischer Leitfähigkeit eingepreßt und mit Wärme behandelt werden. Die Nuten können beliebige Farm besitzen. Auf diese Weise ist eine Schichtung von verschiedenen Zusammensetzungen in Höhe, Breite und Länge des Stabes und des Kurzschlußringes möglich, wobei die Form des Ringes beliebig ist. Die Einpressung des losen Stabmaterials kann sogar in der `Meise vorgenommen werden, daß der Stab gegen die Läufermitte zu ein anderes Verhältnis von schlecht leitendem zu gut leitendem Material aufweist, um an dieser Stelle weniger Verluste und bessere Wärmeabfuhr zu erhalten.
• Die Kühlfahnen auf den Endringen, welche bisher aus Kupferblechen bestanden, die mit den Ringen durch Hartlötung oder Schweißung verbunden wurden, lassen sich aus reinem Kupfer in loser Zusammensetzung in die Form der Kurzschlußringe mit einbringen. Es ist dabei für besonders gute Wärmeabfuhr gesorgt, da Kupfer eine gute Wärineleitfähigkeit hat und die Fahnen sehr fest und ohne Zwischenschichten mit dem Ring verbunden sind. Damit der geringe Widerstand der Kupferkühlfahnen sich nicht bemerkbar macht bei Ringen höheren Widerstandes, werden die Kühlfahnen nicht in ihrer ganze Länge aus Kupfer gefertigt, sondern die Fahne wird, kurz bevor sie in den Ring übergeht, aus schlechter leitendem Material hergestellt.
• Eine zweckmäßige Schichtung mit geringem und hohem Widerstand wird durch ein '-\,Ietall-Graphit-Gemisch gebildet, wobei das lose 'Material durch Druck und bestimmte Temperatur in eine feste Form übergeführt wird. Die Stellen, wo sich Schichten verschiedenen Widerstandes berühren, zeigen keine plötzlichen Übergänge, sondern eine sehr innige Verbindung ohne besonderen Übergangswiderstand.
• Die "I_enchnung zeigt ein Ausführungsbeispiel cles Erfindungsgegenstandes, und zwar in Fig. i und 2 die Ausführung eines dreifach unterteilten Stabes mit einem Ring deichen Materials; Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei welcher nur im äußeren.Teil des Stabes oben Material mit hohem Widerstand eingelagert ist: Fig. - und 5 zeigen die Anordming von Kühlfahnen.
• Bei dem dreifach unterteilten Stab nach I@`ig. i und 2 wechselt das Stabmaterial in den Ebenen _-1 13 und CD. Der die Stäbe a verbindende Kurzschlußring b kann gleichfalls aus Material mit verschiedenem elektrischem Widerstand gepreit werden.
• Fei der Ausführung nach Fig. 3 sind in den Stab a ini oberen Teil an den äußeren Endei Widerstandsstäbe c eingelagert, während der Stab ini übrigeil in der Mitte und im unteren Teil aus gut leitendem Material gestampft ist.
• Die Kühlfahnenanordnung nach Fig. 4 und 5 zeigt den äußeren Teil der Kühlfahnen cd in reinem Kupfer (aus Kupferpulver gefertigt), w ährend etwa in den Ebenen E F und G Il die Zusammensetzung geändert werden kann, indem Material geringerer Leitfähigkeit an diesen Stellen verwendet wird.
• Widerstandsstäbe der geschilderten Art sind nicht nur für normale Wirbelstronilä Ufer verwendbar. sondern auch für die Anlaufkäfige von Synchronmotoren mit ausgeprägten . Polen, bei denen es darauf ankommt, beim Anlauf hohen Widerstand in der Außenschiebt des Stabes zu haben und in der Nähe des Svilchronismus ein Stabmaterial mit sehr guter I.eitfäliiglceit zu besitzen, um das Einschwingen des Polrades in die Synchronlage zu erleichtern. !

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wirbelstromläufer für elektrische Maschinen mit Leiterstäben aus Material von verschiedener Leitfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe aus .einem losen, -r_.13. staubförmigen oder körnigen Material von verschiedener Leitfähigkeit bestehen, welches unter Wärmebehandlung eingepr°ßt wird.
2. 2. Wirbelstromläufer nach Anspruch i, (ladurcli gekennzeichnet, daß@ das lose Stal)-inatcrial in Lagen von verschiedener Leinfähigkeit in die Stabnut eingepreit oder eingestampft wird (Fig. i und 2).
3. 3. Wirbelstromläufer nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabmaterial gegen den Läuferumfang zu hohen Widerstand und nach innen erhöhte Leitfähigkeit besitzt.
4. 4. Wirbelstromläufer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabmaterial in der Längsrichtung aus Zonen verschiedenerLeitfähigkeitbesteht(Fig.3 ).
5. 5. Wirbelstromläufer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußring aus Material von verschiedener Leitfähigkeit besteht und unter Wärmebehandlung gestampft oder gepreßt wird. C. Wirbelstromläufer nach Anspruch r. dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfahnen aus reinem Kupfer in loser Form (Kupferpulver) bestehen und an die Ringe oder Stäbe in der Preßform mit angepreßt werden. ;7. Wirbelstromläufer nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfahnen an den Übergangsstellen zum Kurzschlußring aus Material geringerer Leitfähigkeit bestehen (Fig. 4 und 5).