DE74544C - Schlufsanker für Drehstrom- und Wechselstrom-Motoren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. September 1893 ab.

Für die Schlufsanker von Drehfeld-Motoren, also den unsynchronen Motoren des mehrphasischen und auch des einphasischen Wechselstromes, hat man Anfangs massive Eisenkörper zu verwenden gesucht. Mit diesen hat man indessen ein schlechtes Ergebnifs erzielt und den Grund hierfür in dem zu. hohen elektrischen Leitungswiderstand des Eisens gesucht. So heifst es z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 51083 zu Ende des ersten Absatzes :

»Bei Verwendung eines Eisenkörpers tritt der Uebelstand auf, dafs den Foucault'sehen Strömen ein zu grofser Widerstand geboten wird.«

In der genannten Patentschrift wird deshalb vorgeschlagen, den Eisenkörper mit Kupferadern zu durchziehen, um dadurch den Foucault'sehen Strömen einen möglichst widerstandsfreien Weg zu verschaffen. Andere Constructeure haben, von anderen Gesichtspunkten ausgehend, dem Anker eine von dem Ankerkörper isolirte Kupferwickelung gegeben. Diese beiden Methoden bringen aber den Uebelstand mit sich, dafs durch den für die Kupferadern bezw. die Wickelung benöthigten Raum der Eisen querschnitt verringert wird, was auch eine Verringerung der Leistung des Elektromotors mit sich bringt, denn die letztere ist nahezu proportional der Zahl der Kraftlinien, welche der Schlufsanker aufzunehmen vermag, also abhängig von dem für den Weg dieser Kraftlinien sich bietenden Eisenquerschnitt.

Das Bestreben, in solchen Schlufsankern jegliches Kupfer entbehrlich zu machen, hat den Erfinder zur genauen Untersuchung der Wirkungsweise dieser Motoren veranlafst, und diese Untersuchungen haben zu dem Ergebnifs geführt, dafs die Ueberlegung, welche zur Anbringung von Kupferadern in den Ankern geführt hat, eine unrichtige war, dafs vielmehr ganz im Gegentheil mit massiven Eisenankern aus .dem Grunde ein schlechtes Ergebnifs erzielt wird, weil deren elektrischer Leitungswiderstand zu gering ist. Denn die Zugkraft solcher Motoren mit massivem, zweckmäfsig abgemessenem Eisenanker ist nach Annahme des synchronen Laufes eine genügend grofse. Der Nachtheil der massiven Eisenanker besteht vielmehr darin, dafs die damit versehenen Motoren beim Angehen eine zu grofse Stromstärke benöthigen, und dieses ist zurückzuführen auf die zu starken Wirbelströme im Schlufsanker, also auf den zu geringen Leitungswiderstand des Eisenkörpers.

Diesen Wahrnehmungen entsprechend erweisen sich thatsächlich massive Eisenanker, welche mit Kupferadern durchzogen sind, als noch unzweckmäfsiger als massives Eisen ohne Kupferdrähte.

Als am zweckmäfsigsten erweist sich vielmehr nach meinen Untersuchungen einerseits die Verwendung von lediglich Eisen für den Schlufsanker oder wenigstens den im Bereich der Kraftlinien liegenden Theil desselben und andererseits eine derartige Gestaltung dieses Ankers, dafs derselbe einen höheren elektrischen Leitungswiderstand erhält, als die bisherigen massiven Eisenanker dieser Art hatten.

Würde man den höheren Widerstand dadurch zu erreichen suchen, dafs man einfach die Tiefe des Ankereisens vermindert, so würde man die magnetische Aufnahmefähigkeit des Ankers und damit die Leistung des Motors

sehr vermindern. Es ergiebt sich deswegen eine derartige Zusammensetzung des Ankers als zweckmäfsig, dafs ein Theil desselben aus massivem Eisen hergestellt ist, dessen Querschnitt der gewünschten Stärke der zu inducirenden Ströme angepafst wird, während der andere Theil aus zertheilfem Eisen hergestellt wird.

Fig. ι stellt im Längsschnitt einen derartigen Anker dar.

Fig. 2 zeigt den Anker im Querschnitt.

Der zertheilte Theil des Ankers bildet den Eisenring A und dieser ist umgeben von dem massiven Mantel B. Die Stärke des Mantels B richtet sich nun nach der Leistung, die der Motor abgeben soll. Der massive Eisenmantel tritt seitwärts über den Wirkungsbereich der in der Zeichnung mit N S angedeuteten Pole des inducirenden Ringes hinaus, um den in demselben entstehenden Strömen aufserhalb des magnetischen 'Feldes einen Weg zu geben, auf dem sie sich schliefsen können.

Die zur Aufnahme des zugeführten Stromes bestimmte Wickelung des Erregerankers N S ist in der Figur nicht dargestellt, da die besondere Ausführung derselben mit dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung nicht zusammenhängt.

Der Zeichnung entsprechend ist der Mantel bestimmt zur Anbringung des Schlufsankers innerhalb des Erregerankers. Die entsprechende Construction für einen äufseren Schlufsanker würde also derart sein, dafs der massive Eisenring innen und der zertheilte Eisenring aufsen wäre.

Dafs diese Ankerconstruction auch den Forderungen der mechanischen Festigkeit und der Einfachheit und Billigkeit der Herstellung entspricht, liegt auf der Hand.

Es ist natürlich nicht erforderlich, dafs der für die Entstehung und Fortleitung der Ströme bestimmte Eisenmantel aus einem ungefügten Stück besteht, wenn nur alle diejenigen Fugen, welche quer zur Richtung, die die Ströme in dem Eisenkörper nehmen können , laufen, durch gute Verlöthung oder Verschraubung so ausgeführt sind, dafs dieselben einen geringen elektrischen Leitungswiderstand haben. Für gröfsere Anker empfiehlt es sich, in Rücksicht auf die Bequemlichkeit der Herstellung den Mantel aus einzelnen Theilen zusammenzusetzen, welche. an den Enden elektrisch gut leitend verbunden sind, in der Mitte hingegen parallel zur Achse durch elektrisch schlecht leitende Fugen oder auch Schlitze getrennt sein können. Da in der Mitte des Ankers die Richtung- der Ströme stets parallel zur Achse ist, haben hier in gleicher Richtung laufende Fugen oder Schlitze durchaus keine nachtheilige Wirkung und können daher auch solche Schlitze bei Ankern gröfserer Eisentiefe in dem ursprünglich aus einem fugenlosen Stück hergestellten massiven Eisenring unter Umständen mit einem gewissen Vortheil angebracht werden, um nämlich die Kraftlinien in grofser Zahl tief in das Ankereisen eindringen zu lassen.

Die Form des Cylinders ist für den zur Fortleitung der Ströme des Schlufsankers bestimmten Eisenkörper nicht unbedingt nothwendig. Es kann dieser Körper in der Mitte des Ankers z. B. aus Rippen bestehen, welche dreieckige Querschnitte haben und dem Erregeranker eine Seite zukehren, während die Spitze nach unten gerichtet ist. Auch andere Querschnitte dieser Rippen sind zulässig. Ebenso entsprechen noch andere Formen dem Grundgedanken der Erfindung, sofern dieselben so sind, dafs der Querschnitt der elektrisch leitenden zusammenhängenden Eisenleitung der.gewünschten Stärke der Ströme angepafst werden kann. Man kann z. B. sowohl dem Schlufsanker als dem Erregeranker der unsynchronen Drehstrom- und Wechselstrom-Motoren auch die Form von Flachringen geben. In diesem Falle, würden also der zertheilte und der unzertheilte Ankerkörper flach auf einander gelegt werden, indem wiederum der erstere dem Erregeranker zugekehrt ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schlufsanker für Drehfeld-Motoren, bei welchem ein Theil aus Eisen gebildet ist, in welchem quer zur Richtung der durch die Umdrehung im magnetischen Felde entstehenden Ströme keine Leitungsunterbrechungen vorhanden sind, während ein anderer ebenfalls aus Eisen gebildeter Theil des Ankers durch Zusammensetzung aus Blechen oder auf andere Weise in der Art zertheilt ist, dafs die Entstehung von stärkeren Strömen in denselben nicht möglich ist.

2. Die besondere Ausführung eines Ankers der unter i. beschriebenen Art in der Weise, dafs der für die Aufnahme von Strömen bestimmte zusammenhängende Theil des Ankers und der zur Vermeidung der Entstehung von Strömen zertheilte Theil des Ankers zwei concehtrische Ringe bilden, von denen der erstere, welcher in der Mitte parallel zur Achse die Leitung unterbrechende Schlitze enthalten darf, dem Erregeranker zugekehrt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.