DEP0033562DA

DEP0033562DA - Sliding armature motor

Info

Publication number: DEP0033562DA
Authority: DE
Inventors: Herbert Weißflog
Original assignee: Demag-Zug GmbH, Wetter
Publication date: 1950-12-14

Description

Drehstrommotor für Winden und sonstige Hubwerke werden vier-, sechs- und mehrpolig ausgeführt, da die Hubtrommeln verhältnismäßig geringe Drehzahlen aufweisen und somit Übersetzungen in der Größenordnung von 1:50 erforderlich sind. Noch schneller laufende Motoren als die vierpoligen mit 1500 U/min bringen keinen Vorteil, weil die verhältnismäßig geringe Leistungserhöhung von 20 bis 50% bei gleichen Motorabmessungen durch die höhere Übersetzung die notwendige höhere Präzision der ersten Getriebestufen und die starken Anlaufbeschleunigungen mehr als ausgleichen. Allenfalls kann man Motoren mit mehreren Wicklungen anwenden, etwa um eine Feineinstellungsgeschwindigkeit zu erhalten und wird dann die größere Geschwindigkeit durch die Wicklung mit geringster Polzahl herbeiführen, erhält dann aber einen verhältnismäßig großen, schweren und teuren Motor, der nur durch den Fortfall des Feineinstellungsgetriebes zu rechtfertigen ist.Three-phase motors for winches and other hoists are designed with four, six and multiple poles, since the hoisting drums have relatively low speeds and thus gear ratios of the order of 1:50 are required. Motors that run even faster than the four-pole ones with 1500 rpm do not bring any advantage, because the relatively small increase in output of 20 to 50% with the same motor dimensions due to the higher gear ratio more than compensates for the necessary higher precision of the first gear stages and the strong start-up accelerations. At most, motors with several windings can be used, for example to obtain a fine-tuning speed, and the higher speed is then brought about by the winding with the lowest number of poles, but then you get a relatively large, heavy and expensive motor that can only be justified by eliminating the fine-tuning gear is.

Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, dass bei Verschiebeankermotoren für die Haupthubgeschwindigkeit wesentlich andere Verhältnisse vorliegen, welche eine andersartige Ausbildung des Motors vorteilhaft werden lassen. Die Erfindung schlägt vor, bei Anwendung eines Drehstrom-Verschiebeankermotors als Hubwerksmotor eine Herabsetzung des Bremsmomentes der Lastbremse durch die zweipolige Ausbildung des Drehstrommotors herbeizuführen.The invention is based on the new knowledge that in sliding armature motors for the main lifting speed there are significantly different conditions which make a different design of the motor advantageous. The invention proposes, when using a three-phase displacement armature motor as a hoist motor, a reduction in the braking torque of the load brake through the two-pole design of the three-phase motor.

Bei Verschiebeankermotoren für Lasthebezeuge ist die Größe des Verhältnisses vom Bremsmoment zum Nennmoment für die Motorbemessung von ausschlaggebender Bedeutung. Obgleich bei demselben Motormodell die Leistung längst nicht proportional mit der Drehzahlerhöhung steigt, wird gerade beim Übergang vom vierpoligen zum zweipoligen Motor das Verhältnis vom Bremsmoment zum Nennmoment unerwartet günstig, sodass man mit geringerer Kegelsteigerung in Ständer und Läufer auskommt, also den Motor wesentlich günstiger gestalten kann, als bei den üblichen vier- und sechspoligen Ausführungen. Auch die Fertigung des Motors wird dadurch erleichtert. Die Steilheit des Kegels bestimmt auch den Ständerdurchmesser an der kleinen Kegelseite. Bei den üblichen vier- bis sechspoligen Motoren ergibt sich eine sehr geringe Nutenbreite, die für die Unterbringung der Wicklung ungünstig ist und eine geringe Zahnbreite, durch welche die Steifigkeit und der Zusammenhalt der Zahnpakete leiden. Dagegen kann man beim zweipoligen Motor mit einer viel kleineren Nutenzahl auskommen, sodass sich auch bei steilkegeligen Verschiebeankermotoren günstige Nut- und Zahnbreiten benutzen lassen.In the case of sliding armature motors for lifting equipment, the size of the ratio of the braking torque to the nominal torque is of decisive importance for the motor dimensioning. Although the power does not increase proportionally with the increase in speed in the same motor model, the ratio of braking torque to nominal torque becomes unexpectedly favorable, especially with the transition from four-pole to two-pole motor, so that a smaller cone increase in the stator and rotor can be made, i.e. the motor can be designed much more cheaply than with the usual four- and six-pole versions. This also facilitates the manufacture of the engine. The steepness of the cone also determines the stator diameter on the small side of the cone. The usual four- to six-pole motors have a very small slot width, which is unfavorable for accommodating the winding, and a small face width, through which the rigidity and cohesion of the tooth packs suffer. On the other hand, with a two-pole motor you can get by with a much smaller number of slots, so that favorable slot and tooth widths can also be used with steep-tapered sliding armature motors.

Während also die allgemeine Erfahrung lehrt, den Drehstrommotor für Hubwerke mit vier und mehr Polen auszurüsten, schlägt die Erfindung einen zweipoligen Verschiebeanker-Drehstrommotor zur Steuerung der Hubwerksbremse vor und erzielt damit gegenüber den bekannten Ausführungen erhebliche Vorteile in Bezug auf alle vom Drehmoment beeinflussten Größen, also Vorteile baulicher, betrieblicher und kostenmäßiger Natur.So while general experience teaches equipping the three-phase motor for hoists with four or more poles, the invention proposes a two-pole sliding armature three-phase motor for controlling the hoist brake and thus achieves considerable advantages over the known designs with regard to all variables influenced by the torque, i.e. Advantages of a structural, operational and cost-related nature.

Auf die Nennleistung bezogen, hat ein normaler zweipoliger Motor ein höheres axiales Anzugsmoment als ein vier- oder höherpoliger Motor; für den zweipoligen Verschiebeankermotor kommt die relativ günstige Ausgestaltung der im Eisen besonders benachteiligten kleineren Seite des Ankers in gleicher Weise wirkend hinzu, sodass eine ganz beträchtliche Verbesserung des Anlaufs erreicht wird.In relation to the nominal power, a normal two-pole motor has a higher axial tightening torque than a four-pole or higher-pole motor; for the two-pole sliding armature motor, the relatively favorable design of the smaller side of the armature, which is particularly disadvantaged in iron, acts in the same way, so that a very considerable improvement in start-up is achieved.

In der regel muss der Verschiebeanker beim Einschalten erst einmal eine gewisse Drehung bei eingelegter Bremse, also entgegen dem vollen Lastbremsmoment, ausführen, wodurch ein entsprechender Anlaufstrom und eine Verzögerung im Anlaufen bedingt sind. Das wird erheblich verbessert, wenn ein zweipoliger Ständer über den Verschiebeanker die Lastbremse steuert, weil dann das Anzugsmoment größer ist, der Anker also schnell aus der Bremse lüftet.As a rule, when switched on, the sliding armature must first perform a certain rotation with the brake applied, i.e. against the full load braking torque, which results in a corresponding starting current and a delay in starting. This is considerably improved if a two-pole stator controls the load brake via the sliding armature, because then the tightening torque is greater, i.e. the armature is quickly released from the brake.

Die Vorteile werden noch dadurch vergrößert, dass man zur Verminderung des Läuferschwungmomentes die Motorwelle in den magnetischen Fluss einschaltet, was zwar an sich bei Elektromotoren bekannt ist, im vorliegenden Zusammenhang aber zu den Vorteilen beiträgt, welche die Anwendung des zweipoligen Hubwerkmotors zur Steuerung der Lastbremse bietet.The advantages are further increased by switching the motor shaft into the magnetic flux to reduce the rotor momentum, which is known per se with electric motors, but in the present context contributes to the advantages offered by the use of the two-pole hoist motor for controlling the load brake .

In der zeichnung ist ein Hubwerk mit Motor dargestellt. Der zweipolige Ständer 1 eines Verschiebeankermotors wirkt auf den Verschiebeanker 2 ein. Sowohl die Ständernuten 3 wie auch die Ankernuten 4a sind infolge der zweipoligen Bauart in besonders geringer Anzahl vorhanden. Selbst bei dem verhältnismäßig steilen Kegel des Verschiebeankermotors erhält man, wie aus der Abbildung 2 ersichtlich ist, noch durchaus brauchbare Zahn- und Nutenbreiten. Die Motorwelle 4 ist in den magnetischen Fluss einbezogen. Sie treibt über das erste mit 3000 U/min laufende Ritzel 5 die übrigen Getriebezahnräder 6, welche die Hubtrommel 7 antreiben. Auf der anderen Seite der Motorwelle 4 sitzt die Bremsscheibe 8, die mit dem feststehenden Bremsring 9 zusammenarbeitet.The drawing shows a hoist with a motor. The two-pole stator 1 of a sliding armature motor acts on the sliding armature 2. Both the stator slots 3 as well as the anchor grooves 4a are available in a particularly small number due to the two-pole design. Even with the relatively steep cone of the sliding armature motor, as can be seen from Figure 2, the tooth and groove widths are still quite usable. The motor shaft 4 is included in the magnetic flux. It drives the remaining transmission gears 6, which drive the lifting drum 7, via the first pinion 5 running at 3000 rpm. On the other side of the motor shaft 4 is the brake disk 8, which works together with the stationary brake ring 9.

Die Ausführung ergibt ein im Verhältnis zum Drehmoment starkes axiales Auszugsmoment, sodass der Motor beim Anspringen sehr schnell den Verschiebeanker auf der Bremse herauszieht und der Anlauf müheloser und schneller vor sich geht als bei den bekannten Antrieben.The design results in a strong axial pull-out torque in relation to the torque, so that the motor pulls out the sliding armature on the brake very quickly when it starts and the start-up is easier and faster than with the known drives.

Claims

1.) Hoist motor designed as a sliding armature motor that controls the load brake, characterized by the two-pole design of the three-phase motor.

2.) Hoist motor designed as a sliding armature motor according to claim 1, characterized in that the motor shaft serves to guide the magnetic flux of the rotor.