DE976257C

DE976257C - Electric machine with split poles

Info

Publication number: DE976257C
Application number: DEP3926D
Authority: DE
Inventors: Hermann Papst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-06-08
Filing date: 1940-06-08
Publication date: 1963-05-30

Description

Elektrische Maschine mit gespaltenen Polen Bei Kollektormaschinen wird das Magnetgestell im allgemeinen von einem Jochring mit Polschuhen und von diesen getragenen Feldspulen gebildet. Die Länge des magnetischen Feldweges ist dabei beträchtlich. Man zieht es wegen des bei Gleichstrommaschinen erwünschten größeren Luftspaltes vor, die Spulen mit möglichst kleiner Windungslänge auszuführen und engt den Polkern hinter dem Polschuh ein.Electric machine with split poles the magnet frame is generally of a yoke ring with pole pieces and of formed these carried field coils. The length of the magnetic field path is at the same time considerably. It is drawn because of what is desirable in DC machines larger air gap, the coils should be designed with the smallest possible turn length and constricts the pole core behind the pole piece.

Es sind auch Magnetgestelle bekannt, bei denen hufeisenförmige Feldkreisteile in einem schmiedeeisernen Rahmengestell mittels unmagnetischem Metall befestigt waren. Dabei ergibt sich jedoch ein komplizierter weiträumiger Aufbau durch das Rahmengestell.There are also known magnetic frames in which horseshoe-shaped field circle parts Fixed in a wrought iron frame using non-magnetic metal was. However, this results in a complicated, spacious structure due to the Frame.

Es ist weiterhin auch schon bekannt, das Magnetgestell nur aus hufeisenförmigen Teilen herzustellen und die einzelnen Teile magnetisch getrennt in einem Blechgestell zu befestigen. Der Luftspalt sollte dabei sehr klein ausgebildet werden wie bei Induktionsmotoren, um mit kleineren Erregerspulen auszukommen, welche dann eine größere Weite erhalten konnten. Diese Maschinen erwiesen sich jedoch für die auftretende mechanische Beanspruchung bei der Herstellung, beim Transport und im Gebrauch als nicht stabil genug.It is also already known that the magnetic frame is only made of horseshoe-shaped Manufacture parts and the individual parts magnetically separated in a sheet metal frame to fix. The air gap should be made very small as in Induction motors to get by with smaller excitation coils, which then have a could get greater width. These machines, however, proved to be occurring mechanical load in manufacture, transport and not stable enough in use.

Man hat zwar Blechpakete im ganzen umgossen und dabei auch mit Hohlräumen versehen, doch kam es dabei nicht darauf an, die Form des Blechpaketes zu stützen, da dieselbe eigensteif war.It is true that stacks of sheet metal have been cast around the whole, and also with cavities provided, but it was not important to support the shape of the laminated core, because it was inherently stiff.

Es sind auch einzelne Polschuhe mit umgossenen, gußeisernen Jochen verbunden worden, doch kam es hierbei nicht auf einen sehr kleinen Luftspalt an.There are also individual pole pieces with cast-iron yokes but a very small air gap did not matter.

Es sind auch schon im ganzen aus Blech hergestellte Statoren mit unmagnetischen Lagerschildern aus Preßstoff für Nähmaschinenmotoren benutzt worden, wobei noch ein Metallblechmantel zur Abdeckung der vorstehenden Spulenköpfe vorgesehen war, um einen möglichst flachen geschützten Aufbau des Motors zu erzielen. Hierbei hatten die unmagnetischen Lagerschilder jedoch keine Funktion in bezug auf eine Verminderung des Ankerquerfeldes.There are also stators made entirely of sheet metal with non-magnetic ones Bearing shields made of molded material for sewing machine motors have been used, with still a sheet metal jacket was provided to cover the protruding coil ends, in order to achieve the flatest possible protected structure of the engine. Had here however, the non-magnetic end shields have no function in terms of reduction of the anchor cross-field.

Es ist auch bereits bekannt, das Statorpaket mitsamt der eingelegten Wicklung mit Leichtmetall zu umgießen. Hierbei kam es jedoch nur auf eine bessere Wärmeableitung und den Schutz der Statorwicklung an; das Blechpaket selbst benötigte aber keine Formversteifung.It is also already known that the stator package together with the inserted Casting of light metal around the winding. However, it only came down to a better one Heat dissipation and protection of the stator winding; needed the sheet metal package itself but no form reinforcement.

Man hat auch Schwungmagnetzünder mit eingelegten Polteilen hergestellt, doch bestehen die Polteile dabei aus einem einzigen Stück; sie sind in sich formsteif. Es wird hier auch keine magnetische Trennung in den Polstücken angestrebt.Magnetic flywheels with inlaid pole pieces have also been produced, but the pole parts consist of a single piece; they are inherently dimensionally stable. No magnetic separation in the pole pieces is sought here either.

Die erwähnten Anordnungen stellen daher keine Anregung zur Lösung der vorliegenden Aufgabe dar.The arrangements mentioned therefore do not provide any suggestions for a solution of the task at hand.

Die Erfindung betrifft daher die Erzielung eines sehr leichten Magnetgestelles mit möglichst kurzen Eisenwegen und daher geringem Gewicht, mit weitgehend verkleinerten Erregerspulen für einen kleinen Luftspalt, ähnlich wie bei Induktionsmotoren, wobei der Luftspalt durch eine großflächige Verbindung der etwa hufeisenförmigen Teile des Magnetgestelles, mittels eines L eichtmetallumgußgehäuses, gesichert werden soll.The invention therefore relates to the achievement of a very light magnetic frame with the shortest possible iron routes and therefore low weight, with largely scaled-down ones Excitation coils for a small air gap, similar to induction motors, where the air gap through a large-area connection of the roughly horseshoe-shaped parts of the magnet frame, secured by means of a light metal cast housing target.

Erfindungsgemäß wird für eine elektrische Maschine mit jeweils in zwei Hälften unterteilten Statorpolen, die je einem der zwei benachbarten Polkerne angehören und die an der Unterteilungsstelle zu einer schmalen Kante auslaufen, wobei die einander gegenüberliegenden Kanten zweier Polhälften durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind, vorgeschlagen, daß ihr Statorgestell ein in sich geschlossener, im Spritz- oder Preßgußverfahren hergestellter Leichtmetallring ist, in dem die einteiligen, jeweils ein Polkernjoch und die Schenkel zweier benachbarter Polhälften bildenden Blechpakete in der gewünschten gegenseitigen Anordnung ohne sonstige Befestigungs- und Haltemittel lediglich durch das Leichtmetall starr und fest verankert sind. Dabei sind vorzugsweise in den prismenförmigen Räumen zwischen den zu einem Pol gehörenden Blechpaketen Leichtmetallwände eingegossen, die jegliche gegenseitige Bewegung der Blechpakete des Statorgestelles verhindern und mit dem den ganzen Stator umfassenden Leichtmetallgehäuse eine Einheit bilden. Das Leichtmetallgehäuse wird dabei zweckmäßig durch ein gleichzeitig gegossenes Lagerschild topfförmig ausgebildet. Eine Unterschneidung beim mitgegossenen Lagerschild wird vermieden, wenn die Feldwicklungen derart abgekröpft sind, daß sie zusammen mit dem Rotor in den Stator eingebracht werden können.According to the invention for an electrical machine each with in two halves divided stator poles, each one of the two adjacent pole cores belong and which run out to a narrow edge at the subdivision point, wherein the opposite edges of two pole halves by a narrow one Gap separated from each other, suggested that their stator frame is an inherent is a closed, injection-molded or pressure-molded light metal ring, in which the one-piece, one pole core yoke and the legs of two adjacent ones Metal cores forming pole halves in the desired mutual arrangement without other fastening and holding means only through the light metal and rigid are firmly anchored. Here are preferably in the prism-shaped spaces between The sheet metal stacks belonging to a pole are cast in light metal walls that have any Prevent mutual movement of the laminated cores of the stator frame and with the the entire stator encompassing light metal housing form a unit. The light metal housing is expediently cup-shaped by means of a bearing plate that is cast at the same time. An undercut in the cast bearing shield is avoided if the field windings are bent in such a way that they are introduced into the stator together with the rotor can be.

Die Zeichnung zeigt Kollektormotoren mit derartigen Magnetgestellen, und zwar in den Abb. I a, I b, 2 a, 2b, 3 und 4 zweipolige Maschinen und in den Abb. 5 a, 5 b und 6 als vierpolige Maschinen.The drawing shows collector motors with such magnetic frames, namely in Figs. I a, I b, 2 a, 2b, 3 and 4 two-pole machines and in the Fig. 5 a, 5 b and 6 as four-pole machines.

I bezeichnet den das Gehäuse bildenden Leichtmetallring, 2 ein mitangegossenes Lagerschild, 3 die jeweils ein Polkernjoch und die Schenkel zweier benachbarter Polhälften bildenden Blechpakete. 4 sind die Feldspulen. 5 bezeichnet den Anker. 6 bezeichnet die Verbindungsstelle des Leichtmetallgehäuses I mit dem anderen Lagerschild 7. 8 ist eine Lagerstelle, hinter der die Wickelköpfe liegen.I designates the light metal ring forming the housing, 2 a cast-on one End shield, 3 each with a pole core yoke and the legs of two adjacent ones Laminated cores forming pole halves. 4 are the field coils. 5 denotes the anchor. 6 denotes the connection point of the light metal housing I with the other end shield 7. 8 is a bearing point behind which the winding heads are located.

ist eine Verstärkungsrippe. Io stellt eine aufgesetzte Lüfterkappe dar, II ein Lüfterrad. 12 ist der Kollektor des Ankers 5. 13 sind die Bürstenhalter. 14 stellt die Bürstenfeder dar, welche von einem Deckel 15 gehalten wird, welcher mittels einer Schraube 16 befestigt sei. 17 bezeichnet eine eingedrehte Paßschulter für das abgenommene Lagerschild 7. I8 sind Gewinde zur Befestigung des abnehmbaren Lagerschildes. I9 bezeichnet Rippen zur Verstärkung und zum Abstreifen der mit dem Anker umlaufenden erwärmten Luft.is a reinforcement rib. Io puts an attached fan cap dar, II a fan wheel. 12 is the collector of armature 5. 13 are the brush holders. 14 illustrates the brush spring held by a lid 15, which be fastened by means of a screw 16. 17 denotes a turned fitting shoulder for the removed end shield 7. I8 are threads for attaching the removable Bearing shield. I9 denotes ribs for reinforcement and for stripping with the Armature circulating heated air.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electrical machine, its pronounced stator poles are each divided into two halves, each one of two adjacent pole cores belong and which run out to a narrow edge at the subdivision point, wherein the opposite edges of two pole halves by a narrow one Gap separated from one another, characterized in that their stator frame is a self-contained light metal ring made by injection molding or pressure molding is, in which the one-piece, one pole core yoke and the legs of two adjacent ones Metal cores forming pole halves in the desired mutual arrangement without other fastening and holding means only through the light metal and rigid are firmly anchored.

2. Electrical machine according to claim i, characterized in that that in the prism-shaped spaces between the laminated cores belonging to a pole light metal walls preventing any mutual movement of the laminated cores of the stator frame are cast, which with the light metal housing encompassing the entire stator form a unit.

3. Electrical machine according to claim i and 2, characterized in that that the stator is designed like a pot.

4. Electric Machine according to Claim 3, characterized in that the field windings are of such a are cranked that they are only brought into the stator together with the rotor can be. Publications considered: German Patent Specifications No. 13o 862, 415956, 425 935, 449 2I9, 449 894, 450 295, 567 I27, Goo 235, 604287, 679122, 726882; Swiss patents nos. IoI 89o, 190 5I3, 204 969 French Patent No. 62.4217; British Patent No. 137,089; U.S. Patents No. I 563 945, I 849 263, I 875 207, 2 101392; Italian patent specification No. 383 339; Hungarian patent specification No. I22,478; Scintilla Catalog F I29; Scintilla print sheet 9I 5II "Magneto Scintilla".