DE870879C - Einschichtstabwicklung, insbesondere fuer Asynchronmaschinen - Google Patents

Description

• Einschichtstabwicklung, insbesondere für Asynchronmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Einschichtstabwicklung, insbesondere für Asynchronmaschinen aus Spulen, die aus Blech durch Stanzen im wesentlichen in der Längsrichtung des Leitergebildes und durchUmbiegern hergestellt sind.
• Bei der bisher bekanntgewordenen Stabwicklung der angegebenen Art war quer zur Nut nur ein einziger Stab angeordnet, der durch Spaltung des flächenhaften Ausgangsmaterials in axialer Richtung außerhalb des Blechpakets in zwei Halbstäbe aufgeteilt wurde. Diese Halbstäbe mußten nun nach links und rechts abgebogen und zur Erreichung bestimmter Wicklungsfaktoren je mit einem Halbstab in bestimmter Entfernung der anderen Schicht durch besondere Verbindungsmittel, wie Laschen, Nieten und Löten, stets nach dem Einlegen der Stäbe in die Nuten miteinander verbunden werden, um so zu einer mehrschichtigen Wicklung in der Stirn zu gelangen.
• Erfindungsgemäß kommt es nun darauf an, solche Einschichtwicklungen aus dem Flachmaterial ohne besondere Verbindungsmittel mit einem für die Massenfertigung geeigneten Verfahren vollständig herzustellen und die je aus einer einzelnen Windung bestehenden Spulen außerhalb der Maschine fertig hergestellt in diese als vollendete Einheit einzusetzen, wobei auch der Zusammenbau von vornherein dadurch erleichtert ist, daß die sich überkreuzenden Stirnverbindungen in mehreren Schichten liegen.
• Der Erfindungsgedanke beruht nun darauf, daß man eine einzige Wicklung mit mehr, als einem Stab quer zur Nut und an den Stirnverbindungen, also außerhalb des Blechpakets mehrere Schichten ohne Anwendung besonderer Verbindungsmittel. erhält. Die Erfindung beruht auf einer neuartigen besonderen: Ausbildung des flächenhaften Werkstoffs, die gestattet, auch eine höhere Anzahl von Schichten an den Stirn-verbindungen anziiöränen. Die Erfindung wird dadurch nicht berührt, d'aß man bisher -schon Läuferwicklungen für Asynchronmotoren aus Spülen hergestellt hat, die aus Blech durch Stanzen im wesentlichen in der Längsrichtung ges Leitergebildes und durch Umbiegen hergestellt würden. Hierin besteht die Erfindung nicht. Sie ist vielmehr in einer Einschichtwicklüng zu erblicken, bei der die Höhe der Stäbe aller Spulenseiten der vollen huttiefe entspricht, und bei der nebeneinander in derselben Nut Stäbe verschiedener -Spuleh,.liegen, während die Stirnverbindungen in, mehreren Schichten verlaufen. Der besondere Vorteil einer solchen. Einschichtstabwicklung liegt darin, daß die Spule, vollständig ohne Verbindungsmitfel äüs Flachmaterial hergestellt werden kann: Wie dies im einzelnen gedacht ist; wird nunmehr an. Hand der Zeichnung an einigen.Ausführungs-Beispielen- näher erläutert. - ' ° - ' Fig. i zeigt perspektivisch die Draufsicht auf das flächenhafte Ausgangsmaterial für die in Fig. z gleichfalls perspektivisch dargestellte fertige Spule der Windungszahl i, drei Spulen dieser Art nebeneinandergestellt.
• Im besonderen zeigt noch Fig. r die Stanzform für das Blech, wozu sich jedes geeignete' Leitermaterial, wie Aluminium, Kupfer; Messing oder Bronze, eignet.
• Wie aus Fig. i im Hinblick auf Fig. a ersichtlich ist, sind die gleichen Kanten. -mit den gleichen Buchstaben a bis i bezeichnet. Bei diesem "Äusführungsbeispiel wird also um die Kanten c, c' -das flache Blech um i8d' gebogen"so daß die beiden Kanten a, b zusammenfallen. Diese Kanten a, b bzw. die ganze Fläche tz X c- können gegebenenfalls miteinander verbunden werden.
• Die in Fig. :g dargestellte Wicklung. aus Spulen, -mit der Windungszähl i eignet sich hervorragend für Aufzugsmotoren. Wie ersichtlich, haben die Stäbe auf .die Länge der Nut (i=g=h=f) volle Nuthöhe, während die Stirnverbindungen d etwa halbe Nufhöhe. besitzen.- Unter. voller. Nuthöhe ist hierbei die elektrisch aüsnützbare Nuthöhe zu verstehen.
• Wie Fig. 3 schematisch zeigt, baut sich die Wickr lung so auf,, daß nebeneinander in derselben .Nut Spulenseiten d. h. Stäbe verschiedener - Spulen liegen. Dabei können die Stäbe ohne Isolation neben-. einander' liegen, wenn es sicl--.darum-um-die Spülen der Reihe nach zu verbinden. Kommt es auf einen besonders gut -elektrisch leitenden Kontakt an, so können die Stäbe mit geeigneten Metallüberzügen z. B. mit Silber versehern werden. Man kann alycr auch die in der gleichen 'Nut untergebrachten Stäbe voneinander isolieren, wenn sie verschiedenen Wicklungen angehören sollen..
• Der .in Fig. 2 zur Erläuterung' vereinfächf dar? .gestellte Wicklungsteil kann z. B: 'in@Wirklchkei.t der Wicklung vom Fig. q dienen,. Hier haben dek=' halb .die- Stirnverbindungen., halbe..Nuxhöhe,- damit bei einer Schaltung gemäß Fig. 5, also für den Fall, daß die Spulenweite ein Mehrfaches der Nutteilung ist, die :Stirnverbindungen sich nicht gegenseitig den Weg @etsperteri lSzw. die Stirnverbindungen nicht abgekröpft zu werden brauchen,: was technisch schwierig und außerdem mit einem unerwünschten Raum- und Materialbedarf verbunden ist.
• Im Fig. 6 ist gezeigt, -daß. die Stirnverbindungen, sofern sie nur die halbe Nuthöhe besitzen sollen, .keineswegs geschwächt zu werden brauchen. Man kanü die Ausstanzung gemäß Fig. i vermeiden und gemäß Fig. 6 lediglich zum Umbiegen der Lappen von der Länge d Schlitze h vorsehen. Biegt man dann um die Kante d die Lappen um i8ö° um, so entsteht die Anordnung von Fig. 7.
• Fig. zeigt. perspektivisch die Stanzform für den Käfiganker von Fig. 9, gemäß welchem die Höhe 'des Stabes -iri der 'Nut und die Höhe an de-r Querverbindung gleich der Nuthöhe und die Spulenweite'gleich der Nutteilung ist.
• - Das:Schaltschema für den Käfiganker von Fig. 8 und 9 ist@in"Fig.'io angedeutet. Man erkennt, daß die Spulenweite der Nutteilung entspricht und zwei Stäbe in einer Nut ohne Isolation liegen. Dabei kann man, wie Fig. i i zeigt, den Querschnitt einer Spule bei gegebener Dicke des Leitmetalls in mehrere Teilquerschnitte aufteilen und zur Verbesserung der elektrischen Verbindung zur nebenan liegenden Spule die Teilquerschnitte der verschiedenen Spulen ineinander verzahnen. Dies ist ohne weiteres möglich, wenn hierzu Spulen mach Fig. i; und .2 verwendet werden, weil hierbei eine Stirnverbindung in= zwei Etagen erforderlich ist.
• *Besondere Bedeutung für Käfiganker hat auch die Anordnung von Fig. 1-a.
• .Aus Fig. 121 ist er=sichtlich, daßl bei Stabwicklungen, deren Querschnitt in eine Reihe flachenhaften Einzel4üerschnitte aufgeteilt ist, die Spule aus zwei gabelförmigen Teilen L und m zusammen-:.gesetzt- ist::'M-aa-.erl<ennt auch, daß die einzelnen -Stäbe ineinander verzahnt sind: Diese Stäbe stehen, wie .aus Fig. 1211 ersichtlich, radial in der Nut. Die Querverbindung zu den folgenden Nuten bzw. Spulen erfolgt durch dieselben Wicklungselemente l und m mit Hilfe von Verzahnung entsprechend Fig._-i i. -Besondere Bedeutung haben die Halbspulen von Fig..iz bei. geschlossenen -hüten. In diesem Fall werden von je einer Stirnseite 'lief die =einzelnen Schenkel der gabelförmig.#n4älbspulen l und W eingeschoben und. zur Gewährleistung eines sicheren Kontaktes verkeilt.
• Es steht aber .auch. nichts-im Wege; bei offenen Nuten die Halbspulen. -zu verwenden. In' diesem Fall können sie von oberi-'her in .die Nuten gelegt und- noch besser verkeilt werden.- ' Wie SFig. i3 zeigt;' können die gabelförmigen Hä:lbspulen L und na' von Fig. x2 j-e.aus einem Streifen n hergestellt" und- uni die Kante o; a gebogen werden. Hie. rbei'ist eöfausgesetzt, da die gesamtQ Länge der': Gabel:- von' der Kante p, p bis zu der: Kante r; r -ieicht:'- - In den Fig. 14, 15 und 16 ist noch eine Wicklung gezeigt, deren Spulen Stäbe halber Nuthöhe besitzen, wobei in der Nut zwei Stäbe verschiedener Spulen übereinanderliegen. Die Spule selbst wird ebenfalls aus der Fläche, wie Fig. 14 zeigt, hergestellt und durch entsprechendes Biegen in die Form von Fig. 15 gebracht. Aus dieser Figur ist noch der Stab t (gestrichelt dargestellt) ganzer Nuthöhe erkennbar, welcher neben diesen beiden übereinanderliegenden Stäben steht und ihre Parallelschaltung bewirkt. Wie ersichtlich, hat der Stab t nur die Länge der Nut.
• Fig. 16 zeigt einen Schnitt durch die Nuten, wobei in der linken Hälfte der mittleren Nut die beiden übereinanderliegenden Stäbe halber Nuthöhe der beiden verschiedenen Spulen liegen und in der rechten Hälfte der Stab ganzer Nuthöhe, welcher durch Kontakt die beiden anderen Stäbe längs der ganzen Nut verbindet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einschichtstabwicklung, insbesondere für Asynchronmaschinen aus Spulen, die aus Blech durch Stanzen im wesentlichen in der Längsrichtung des Leitergebildes und durch Umbiegen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stäbe aller Spulenseiten der vollen Nuttiefe entspricht und däß nebeneinander in derselben Nut Stäbe verschiedener Spulen liegen.
2. 2@. Einschichtstabwicklun.g, insbesondere für Asynchronmaschin,en aus Spulen, die aus Blech durch Stanzen im wesentlichen in der Längsrichtung des Leitergebildes und durch Umbiegen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zu verschiedenenSpulen gehörige Stäbe entsprechend geringerer Höhe je in einer Nut übereinander angeordnet und durch einen-,daneben in der gleichen Nut liegenden blanken Stab größerer Höhe elektrisch verbunden sind.
3. 3. Einschichtstabwicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnverbindungen halbe oder kleinere Nufhö e besitzen.
4. 4. Einschichtstabwicklung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule aus gabelförmigen Teilen zusammengesetzt ist.
5. 5. Verfahren zur Herstellung der Stabwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß um eine Längskante, die der späteren Mittellängsachse der Einwindungsspule entspricht, das zur Verwendung gelangende flache Blech um ri8o° gebogen, diese Faltkante auf die Länge der späteren Nut aufgeschnitten und auf die Spulenbreite auseinandergebogen wird (Fig. i in Verbindung mit Fig.2 und mit Fig.4).
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schichten der Stirnverbindungen, .die an die Längsenden des flachen Blechs zu liegen kommen, dadurch gebildet werden, daß die Stirnverbindungen, deren Höhe der halben Nuthöhe entspricht, bzw. die hierdurch notwendig werdenden Ausstanzungen in verschiedenen Abständen von der Faltkante und mach verschiedenen Seiten der Faltkante zu liegen kommen.
7. 7. Verfahren zur Herstellung der Stabwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Streifen (n), aus dem die Aussparungen der Stirnverbindungen für die eine Seite aus dem linken Rand und für die andere Seite aus dem rechten Rand ausgestanzt sind, gabelförmige Halbspulen (i und m) durch Biegen (um die Kante o) hergestellt und ineinandergesteckt werden (Fig. 13). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 555 837, 523 376, 439 744 423 239= 316 359, 254 349 und 149 Big.