DE904563C

DE904563C - Rotary field motor with outer secondary part

Info

Publication number: DE904563C
Application number: DEP3903D
Authority: DE
Inventors: Hermann Papst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-10-12
Filing date: 1937-10-12
Publication date: 1954-02-18

Description

Drehfeldmotor mit äußerem Sekundärteil Die Erfindung betrifft Verbesserungen find Vereinfachungen des Aufbaues des außenliegenden Sekundärteiles von Drehfeldmotoren und besteht darin, daß das Eisen des Sekundärteiles mit einer äußeren und/oder einer inneren Schicht aus besser als Eisen stromleitendem Metall bedeckt ist. Das Eisen des Sekundärteiles kann dabei aus einem Blechpaket, einem Rohr oder Topf mit oder ohne Blechpaket bestehen. Die äußere Leitschicht schließt hierbei den Sekundärstromkreis zusätzlich nach Art einer Ringwicklung, indem sie mit den Käfigstäben oder Ringen oder der den Käfig ersetzenden inneren Metallschicht voll leitend verbunden ist. Die Leitmantelschicht kann auch mit ebenfalls stromleitenden Kühlrippen versehen sein. Ferner können die Lagerschilder mit den Leitschichten voll leitend verbunden oder bedeckt sein.Rotary Field Motor With External Secondary Part The invention relates to improvements find simplifications of the structure of the external secondary part of rotary field motors and consists in that the iron of the secondary part with an outer and / or a inner layer is covered by metal that conducts electricity better than iron. The iron the secondary part can consist of a laminated core, a tube or pot with or exist without a laminated core. The outer conductive layer closes the secondary circuit additionally in the manner of a ring winding by using the cage bars or rings or the inner metal layer replacing the cage is fully conductively connected. The conductive jacket layer can also be provided with cooling ribs that are also conductive be. Furthermore, the end shields can be connected to the conductive layers in a fully conductive manner or be covered.

Man hat schon bei Tauchmotoren einen Außenläufer aus einem glatten Eisenrohr vorgesehen, doch ist dessen Leitfähigkeit zu gering, um einen guten Motor zu ergeben. Es sind ferner auf massiven Innenläufern von geräuschlosen Motoren Leitmetallschichten angeordnet worden, doch wird hierbei der Luftspalt in sehr nachteiliger Weise vergrößert. Damit werden aber Wirkungsgrad, Leistungsfaktor, Dauerleistung und Überlastbarkeit stark vermindert, so daß sich solche Motoren nicht allgemeiner einführen konnten, obwohl sie durch die Oberfelder abschirmende Schutzschichten zwischen Ständer und Läufer erheblich verbessert worden sind.Even with submersible motors you have an external rotor made of a smooth one Iron pipe is provided, but its conductivity is too low to make a good engine to surrender. There are also conductive metal layers on the massive inner runners of noiseless motors has been arranged, but here the air gap is enlarged in a very disadvantageous manner. However, this increases the efficiency, power factor, continuous output and overload capacity greatly diminished, so that such engines could not be introduced more generally, although they are shielded by protective layers through the upper fields between Stands and runners have been vastly improved.

Demgegenüber ergeben sich bei Anwendung der Leitschichten in Motoren mit äußerem Sekundärteil gemäß der Erfindung grundlegende Vorteile. Erstens hat die Luftspaltfläche, bezogen auf gleiche Abmessungen des Eisenkörpers mit dem bei Innenkäfigmotoren erforderlichen besonderen Ständergehäuse, beim Motor mit äußerem Sekundärteil etwa die doppelte Größe. Dies ergibt sich, weil die tiefen Wickelnuten des innenliegenden Primärteiles die Spaltfläche weit nach außen rücken lassen, zumal bei Rohren als Außensekundärteil mit Erstreckung über die Blechpaketlänge hinaus. Ferner wirken sich die Nutschlitze weniger aus. Die Felddichte in Spalt und Leitschicht ist daher wesentlich herabgesetzt und wird daher der Magnetisierungsstrom durch die Leitschicht über dem Luftspalt weit weniger vergrößert.In contrast, when the conductive layers are used in engines with an external secondary part according to the invention has fundamental advantages. First has the air gap area, based on the same dimensions of the iron body with the at Inner cage motors require special stator housing, for motors with an outer Abutment about twice the size. This is because of the deep winding grooves of the inner primary part let the gap area move far outwards, especially since in the case of tubes as an external secondary part extending beyond the length of the laminated core. Furthermore, the slot slots have less of an effect. The field density in the gap and conductive layer is therefore significantly reduced and is therefore the magnetizing current through the conductive layer above the air gap is much less enlarged.

Zweitens ist bei gleicher Dicke der inneren Leitschicht deren Querschnitt infolge der Vergrößerung der Luftspaltfläche gegenüber dem Innenkäfigmotor verdoppelt, so daß man sie für gleiche Leitfähigkeit halbieren könnte oder aber bessere Leistungen erzielt.Second, if the inner conductive layer has the same thickness, its cross-section is the same doubled due to the enlargement of the air gap area compared to the inner cage motor, so that they could be cut in half for the same conductivity or better performance achieved.

Drittens treten infolge der geringeren Spaltfelddichte die störenden Oberfelder weniger hervor, wie man dies an der starken Geräuschminderung üblicher Motoren bei Herabsetzung der Spannung oder Auslegung mit verkleinerter Induktion erkennen kann.Thirdly, as a result of the lower gap field density, the disruptive ones occur Oberfelder is less prominent, as is more common with the strong noise reduction Motors with reduced voltage or design with reduced induction can recognize.

Die äußere Leitmantelschicht verkleinert den Sekundärwiderstand, so daß man dafür die inneren Teile des Sekundärkreises schwächer ausbilden kann. Insbesondere kann man mit einer schwächeren inneren Leitschicht oder allenfalls auch ohne diese auskommen. Die äußere Leitmantelschicht kann auch die das Sekundäreisen ergänzenden Lagerschilder bedecken und in den Stromkreis einbeziehen, indem das lösbare Lagerschild mit vollem elektrischen Kontakt befestigt wird.The outer conductive jacket layer reduces the secondary resistance, see above that you can train the inner parts of the secondary circuit to be weaker. In particular one can use a weaker inner conductive layer or at best without it get along. The outer conductive jacket layer can also complement the secondary iron Cover end shields and include in the circuit by removing the detachable end shield attached with full electrical contact.

Die Zeichnung zeigt Motoren mit äußerem Sekundärteil mit äußerer Leitmantelschicht und Käfig mit Blechpaket, Käfig mit Profilzahnstäben sowie mit den Käfig ersetzender innerer Leitschicht.The drawing shows motors with an outer secondary part with an outer conductive jacket layer and cage with laminated core, cage with profile toothed bars as well as with the cage replacing inner conductive layer.

Nach Abb. I ist bei einem größeren Motor in dem mit einem Lagerschild vereinigten, topfartigen Gehäuse I ein Blechkörper 2 mit den Käfigstäben 3 eingepreßt. Die Stäbe 3 sind mit den Käfigringen 4 gut leitend etwa durch Hartlöten verbunden, wobei auch die Ringe 4 mit dem Topfgehäuse I metallisch vereinigt werden, so daß dieses daher auch zur Leitfähigkeit des Sekundärteiles beiträgt. Der Widerstand desselben wird ferner durch den äußeren Leitmantel 5 verkleinert, wobei die Strompfade in demselben sowohl längs des Umfanges wie in Käfigringen, als auch parallel zur Achse beim Schluß nach Art einer Ringwicklung verlaufen. Die Leitmantelschicht 5 ist vorzugsweise mit Längsrippen 6 versehen, um die Wärmeabgabe zu verbessern. Das andere Lagerschild 7, welches mit dem Topfgehäuse i guten magnetischen und beispielsweise durch Zusammenschrauben mit amalgamiertem oder verzinntem Gewinde auch vollen elektrischen Kontakt haben kann, trägt dann mit seinem Baustoff zur magnetischen und elektrischen Wirkung des Sekundärteiles bei. In den Lagern 8 und 9 des Motorgehäuses I bis 7 ist der Primärteil Io gelagert, oder das Gehäuse dreht sich um ihn.According to Fig. I, a larger motor is the one with a bearing shield united, pot-like housing I a sheet metal body 2 with the cage bars 3 pressed. The rods 3 are connected to the cage rings 4 with good conductivity, for example by brazing, the rings 4 are also metallically combined with the pot housing I, so that this therefore also contributes to the conductivity of the secondary part. The resistance the same is further reduced by the outer conductive jacket 5, the current paths in the same both along the circumference as in cage rings, as well as parallel to the Axis at the end run like a ring winding. The conductive cladding layer 5 is preferably provided with longitudinal ribs 6 in order to improve the heat dissipation. That other end shield 7, which with the pot housing i good magnetic and for example by screwing together with amalgamated or tinned thread also full electrical ones May have contact, then contributes to the magnetic and electrical with its building material Effect of the secondary part. In bearings 8 and 9 of motor housing I to 7 the primary part Io is mounted or the housing rotates around it.

Durch die dichte oder metallische Verbindung der Käfigringe 4, welche somit Teile der inneren Leitschicht bilden, mit dem Gehäuserohr I wird eine die Wärmeabgabe der Primärwicklung erschwerende stagnierende Luftschicht zwischen dem Gehäuserohr I und den Käfigringen 4 vermieden, so daß sie eine einzige Wand bilden. Damit ist die Dauerbelastbarkeit durch wesentlich bessere Kühlung der inneren Wickelköpfe des Primärteiles beträchtlich verbessert und der Hauptmangel des bisherigen Außenläufermotors beseitigt.Due to the tight or metallic connection of the cage rings 4, which thus form parts of the inner conductive layer, with the housing tube I is a die The stagnant layer of air between the primary winding aggravates the heat release Housing tube I and the cage rings 4 avoided so that they form a single wall. This means that the long-term load capacity is improved thanks to the significantly better cooling of the inner winding heads of the primary part considerably improved and the main shortcoming of the previous external rotor motor eliminated.

In Abb. 2 ist der Aufbau des Sekundärteiles gegenüber Abb. I vereinfacht durch Ersatz des sekundären Blechpaketes durch Zahnkopfprofilstäbe II, welche mitsamt den Käfigstäben 3 vom Gehäuseeisen I faßartig zusammengespannt sind. Die Stäbe 3 und II sind mit den Käfigringen 4 und dem Gehäuserohr I verlötet, verschweißt oder vergossen, wobei diese Verbindung auch den Leitmantel 5 mit den Rillenrippen 6 einbezieht. Abb. 3 zeigt hierzu, wie die Stäbe 3, II in dem Gehäuserohr I, 5, 6 mittels axialem Stauchdruck in der Mitte tangential ausknicken und sich hierdurch unter Vergrößerung des Umfanges festspannen. Die Stäbe sind hierzu ein wenig vorgebogen. Nach der metallischen Verbindung kann der gesamte Körper zur Erzielung einer genau runden Bohrung nachbearbeitet werden.In Fig. 2, the structure of the secondary part is simplified compared to Fig. I. by replacing the secondary laminated core with toothed head profile rods II, which together with the cage bars 3 are clamped together like a barrel by the housing iron I. The bars 3 and II are soldered, welded or with the cage rings 4 and the housing tube I encapsulated, this connection also including the guide jacket 5 with the grooved ribs 6. Fig. 3 shows how the rods 3, II in the housing tube I, 5, 6 by means of axial Bend the compression pressure tangentially in the middle and thereby become enlarged clamp the circumference. The bars are pre-bent a little for this. After the metallic The entire body can be reworked to achieve an exactly round hole will.

Abb. 4 gibt beispielsweise einen Drehfeldmotor mit äußerem Sekundärteil mit äußerer und innerer Leitschicht wieder. Das gezogene Gehäuse I mit dem als Lagerschild dienenden Boden ist mit den Leitschichten 5 und I2 bedeckt, so daß es zugleich Käfig und Feldrückschluß ist. Infolge der Erstreckung über den Primärteil Io wird es verhältnismäßig dünnwandig, da auch das Lagerschild 7 mittels des verzinnten Gewindes I3 in den magnetischen und elektrischen Kreis einbezogen ist. Das Verquetschen des Zinnes gibt dabei vollen Kontakt. Das Gehäuse i und Schild 7 werden zweckmäßig aus mit dem Leitmetall (vorzugsweise Kupfer oder Aluminium) plattiertem Eisenblech gezogen. Der Primärteil io läuft entweder im Gehäuse i, 7 in den Lagern 8, 9 um oder letzteres rotiert. Das Lagerschild ? kann auch als Riemenscheibe oder Getriebegehäuse ausgebildet sein. Die Abb. 4 zeigt jedoch den Motor mit laufendem Primärteil und durch die aufgezogenen Ringe 14 befestigtem Gehäuse. Die Wärme verteilt sich infolge der Leitschichten 5, i2 gleichmäßig über das ganze Gehäuse i, 7. Die Wickelköpfe io geben ferner die Wärme unbehindert und unmittelbar gegenüber durch die einzige Gehäusewand ab. Ein Großteil der Verluste entsteht jedoch beim Motor mit äußerem Sekundärteil erst im Gehäuse und wird ohne wesentliches Verteilungsgefälle unmittelbar abgegeben.Fig. 4 shows, for example, a rotary field motor with an external secondary part with outer and inner conductive layer again. The drawn housing I with the as a bearing shield serving soil is covered with the conductive layers 5 and I2, so that it is also cage and field inference is. As a result of the extension over the primary part Io, it becomes proportionate thin-walled, since the end shield 7 by means of the tinned thread I3 in the magnetic and electrical circuit is involved. Crushing the tin gives full contact. The housing i and shield 7 are expediently made with drawn from the conductive metal (preferably copper or aluminum) plated iron sheet. The primary part io runs either in the housing i, 7 in the bearings 8, 9 or the latter rotates. The bearing shield? can also be designed as a belt pulley or gear housing be. However, Fig. 4 shows the engine with the primary part running and through the wound Rings 14 attached housing. The heat is distributed due to the conductive layers 5, i2 evenly over the entire housing i, 7. The winding heads io also give the Heat unhindered and directly opposite through the single housing wall. A Most of the losses in the motor with an external secondary part only occur in the Housing and becomes immediate without any significant distribution gradient submitted.

Der Außenkäfigmotor mit eine einzige Wand bildendem, aus Eisen und Leitmetall aufgebautem Gehäuse ist daher vorteilhaft brauchbar.The outer cage motor with a single wall, made of iron and Housing constructed of conductive metal can therefore be used advantageously.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Rotary field motor with external secondary part, thereby characterized in that the iron of the secondary part from an outer and / or inner Layer of metal that conducts electricity better than iron is covered.

2. Rotary field motor with an outer secondary part according to claim I with a pot-like or pipe-like housing iron, characterized in that the cage rings for the purpose of unhindered, shortest heat flow lie tightly in the housing iron as parts of the inner conductive layer or with it are metallically connected.

3. Rotary field motor according to claim I and 2, characterized in that that the outer conductive layer protrudes through the inner, primary sheet metal body Wall parts of the secondary circle with the cage rings or those replacing the cage inner conductive metal layer is connected.

4. rotating field motor according to claim I to 3, characterized in that the outer conductive jacket layer with contributing to the current conduction Cooling fins is provided.

5. Rotary field motor according to previous claims, characterized in that that the end shields are conductively connected or covered with the conductive layers.

6. rotating field motor according to previous claims, characterized in that the secondary iron enclosing a wreath of cage and toothed bars like a barrel, which pierced the inner iron Form conductive layer.