Drehfeldmaschine In der ersten Zeit der Entwicklung von Drehstromasynchronmotoren
sind solche Motoren mixt ausgeprägten Polen und konzentrierten Feldwicklungen bekanntgeworden.
Der Läufer hatte meist eine in sich kurzgeschlossene Zweiphasenwi.cklung. Solche
Motoren liefen zwar, ergaben aber eine vollkommen unwirtschaftliche Leistungsausbeute.
Erst als man dazu überging, eine verteilte Wicklung und einen Käfigläufer zu verwenden,
erhielt man wirtschaftlich brauchbare Motoren. Später versuchte man immer wieder,
die namentlich bei der Herstellung kleiner Motoren unbequeme verteilte Wicklung
durch maschine1=l gewickelte, konzentrierte Wicklungen zu ersetzen, doch sind alle
diese Bestrebungen gescheitert. Dies gilt insbesondere auch für einen Motor mit
Scheibenanker und Polschuhen, die durch schräg zum Radius bogenförmig verlaufende
Luftzwischenräume voneinander getrennt sind. Dieser Motor war derartig ungünstig
konstruiert, daß er schon wegen seiner schwierigen Fertigung nicht marktfähig sein
konnte, auch war er aus physikalischen Gründen nicht brauchbar, und so wurden denn
seit Jahrzehnten alle Drehstromasynchronmotoren nach wie vor mit verteilter Wicklung
hergestellt, und wo dies auf Schwierigkeiten stieß, wie z. B. bei Motoren mit Leistungen
von weniger als 150 VG', ging man auf den Kollektormotor über. In der Praxis findet
man Motoren mit ausgeprägten Polen und konzentrierten Wicklungen nur bei Zählern
und anderen Meßgeräten sowie bei Schallplattenantrieben od. dgl., die mit zählerartigem
Antrieb arbeiten und bei denen der Wirkungsgrad von untergeordneter Bedeutung ist.
Diese Motoren haben meist eine glatte Kupfer- oder Aluminiumscheibe. Ihr Wirkungsgrad
ist sehr klein, so daß sie für nennenswerte Leistungen von vornherein ausscheiden.
Zur selben Gattung gehören die sogenannten
Spaltpolmötoren mit
teilweise abgeschatteten Polen. Auch sie haben sehr schlechten Wirkungsgrad und
außerdem den Nachteil, daß sie sich stark erwärmen. Es hat sich die Meinung herausgebildet,
daß Drehströmasynchronmotoren, selbst, wenn man nur bescheidene Ansprüche an den
Wirkungsgrad stellt, sich nur mit verteilter Wicklung herstellen lassen. -Die Erfindung
bricht bewußt mit diesem Vor-. urteil und kommt auf Grund neuer Versuche zu dem
Ergebnis, daß bei gemeinsamer Anwendung bestimmter, für sich bekannter Mittel, namentlich
auch auf dein Gebiet kleinerer Leistungen, wirtschaftliche Drehfeldmotoren mit ausgeprägten
Polen und konzentrierten Wicklungen hergestellt werden können. Erfindungsgemäß hat
ein solcher Motor j e Phase zwei ausgeprägte Pole mit konzentriertenWicklungen von
entgegengesetztemWickelsinn oder ein Vielfaches davon (die Mindestzahl der Einzelpole
ist also bei Drehstrom sechs) und einen Käfiganker mit verhältnismäßig kleinem Widerstand.
Dabei werden vorzugsweise die Pole oder die Ankernuten passend geschrägt. Der Käfigunterdrückt
weitgehend die nachteilige Wirkung der höheren Harmonischen, die nicht zur Drehmomentbildung
beitragen und das Hochlaufen des Motors erschweren. Unterstützt wird diese Wirkung
durch die Schrägung der Pole oder Ankernuten. Dabei wird die Polbedeckung des Ankers
am besten durch Versuche so abgeglichen, daß sich optimale Verhältnisse ergeben.
Man kann selbstverständlich auch, ähnlich wie bei Synchronmaschinen, die Pole an
den Rändern etwas zurückziehen, also nach den Rändern der Pole zu den Luftspalt
etwas. breiter werden lassen, oder sonstwie den Polflächen eine von der Zylinderform
abweichende Gestalt geben. Versuche haben ergeben, daß sich auch bei kleineren Polbedeckungsfaktoren
noch brauchbare Betriebsverhältnisse ergeben. Man braucht daher unter Umständen
die Polschuhe nicht breiter zu halten als die Polschäfte. Dadurch ist es möglich,
fertige Wicklungen auf den einteiligen Ständer ohne Anwendung von Stoßfugen aufzuschieben.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Fig.
i ist schematisch ein Drehfeldmotor dargestellt reit sechs ausgeprägten Polen i
und konzentrierten Wicklungen 2. Die Pole sind so geschaltet, daß gegenüberliegende
der gleichen Phase angehören, aber entgegengesetzte Polarität haben. Bezeichnet
man mit RST die einzelnen Phasen, dann haben die Pole die Reihenfolge -I- R, - T;
-i- S, - R, -I- T, - S. Der Abstand a zwischen den Polschuhen ist so abgeglichen,
daß sich eine optimale Wirkung ergibt. An den Rändern, bei 3, sind die Polschuhe
etwas vom Läufer 4 zurückgezogen, also abgerundet. Der Läufer q: trat eine Käfigwicklung
mit windschief zur Achse verlaufenden Stäben. Die günstigste Schrägung hängt von
verschiedenen Faktoren, vor allem von der Läufernutzahl, -.der Polzahl und .der
axiallen- Länge ab. Die Läufernutzahl ist polzahlfremd: Fig. 2 zeigt einen Motor
mit Scheibenläufer 5' und etwa sektorförmigen Polen 6 in derselben Reihenfolge wie
bei Fig. i. Auch diese Maschine hat konzentrierteWicklungen, die bei 7 oder 8 oder
an beiden Stellen sitzen können (Fig. 3): Die Erfindung bietet folgende Vorteile:
Trotz Anwendung ausgeprägter Pole und konzentrierter Wicklungen ergibt sich ein
wirtschaftlich brauchbarer Motor, der namentlich im Bereich der kleineren Leistungen
den üblichen Drehfeldmotoren durchaus ebenbürtig ist. Während die üblichen Motoren
eine verteilte Wicklung haben, die um so schwieriger herzustellen ist, je kleiner
der Motor und je höher seine Betriebsspannung ist, ergeben sich beim Erfindungsgegenstand
alle die bekannten Vorteile der konzentrierten Wicklung, also z. B. einfache maschinelle
Herstellbarkeit, leichte, billige Montage, bequeme Auswechselbarkeit bei Schäden,
hervorragende Isolation, insbesondere auch für Maschinen höherer Spannung. Ferner
ergeben sich alle die bekannten Vorteile einer Maschine mit ausgeprägten Polen,
so z. B. Fortfall komplizierter Stanzschnitte, hervorragende Blechausnützung, übersichtliche
Bauweise, insbesondere auch hinsichtlich Schaltung der eimelnen Wicklungen. 'Auch
macht es keine Schwierigkeiten, notfalls den Polöder Wickelraum gegen den Läuferraum
gas- oder flüssigkeitsdicht zu kapseln. Jedenfalls ist dies viel einfacher als bei
Maschinen mit verteilter Wicklung: Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht
aber vor allem auch darin, daß es möglich ist, kollektorlose Motoren auch für den
Bereich unter i5o W mit verhältnismäßig gutem Wirkungsgrad herzustellen.