DE1018980B - Kurzschlussanker - Google Patents

Description

• Kurzschlußanker Bei nicht isolierten Käfigankern von Drehstrom-Asynchron-Maschinen entstehen bekanntlich in den Blechpaketen sogenannte Querströme. Sie verursachen Zusatzverluste und Veränderungen der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien. Um diese nachteiligen Folgen der Querströme zu beseitigen, sind die Käfigstäbe bereits mit Isolierstoff umkleidet worden. Diese Maßnahme hat sich jedoch nicht bewährt, weil der Käfiganker dadurch seinen wichtigsten Vorteil gegenüber dem Schleifringläufer einbüßt, nämlich die Einfachheit des Aufbaues und die Betriebssicherheit. Zur Vermeidung der Querströme sind die Käfigstäbe auch schon mit einem mehr oder weniger thermisch beständigen Lacküberzug versehen worden. Dies hat sich deshalb nicht einführen können, weil die besondere Isolierschicht beim Einbau der Stäbe zu leicht beschädigt wird. Da somit weder die Umkleidung der Käfigstäbe mit Isolierstoff noch ihre Lackierung bisher befriedigt haben, wurden die Nachteile der Querströme bisher meist in Kauf genommen und auf jegliche Isolierung der Stäbe gegen das Eisen sowohl in der gegossenen als auch in der geschweißten Käfigausführung verzichtet.
• Bei polumschaltbaren Aufzugsmotoren sind diese Querströme jedoch in ganz besonderem Maße nachteilig. Durch die zusätzlich entstehenden Drehmomente der Oberwellen und durch die Unsymmetrien der Querströme, die durch die unterschiedlichen übergangswiderstände von den Stäben zum Eisen entstehen, tritt eine erhöhte Geräuschbildung auf. Darüber hinaus macht sich im Laufe der Zeit eine alterungsartige Erscheinung bemerkbar, die auf einer allmählichen Isolierung der Stäbe gegen das Eisen beruht. Dieser Effekt wirkt sich ebenfalls sehr nachteilig aus, da dadurch die Kennlinie gegenüber der vorausberechneten geändert wird. Infolge der hohen Anforderungen des Aufzugsbetriebes an die Drehmomentkennlinien der Motoren müssen bei polumschaltbaren Aufzugsmotoren die Widerstände der Kurzschlußringe besonders hoch gehalten werden.
• Bei neu hergestellten Ankern stellen sich die Querströme zunächst in der. Größenordnung der in den Kurzschlußringen fließenden Ströme ein. Beim Betrieb mit der niederpoligen Wicklung wird dadurch der Schlupf zunächst klein und der Einschaltstrom zu groß, daß er selbst durch weitere Verkleinerung der Kurzschlußringe nicht auf das zugelassene Maß reduziert werden kann. Beim Betrieb mit der hochpoligen Wicklung wird zunächst infolge der Querströme die Auswirkung der Nutschrägung größtenteils aufgehoben, so daß eine verhältnismäßig gute Drehmomentkennlinie erzielt wird. Im Lauf der Zeit tritt bei derartigen Motoren dann aber die erwähnte Oxydation der Oberflächen der Käfigstäbe ein und damit die Isolierung gegen das Eisen. Dadurch geht beim Betrieb mit der niederpoligen Wicklung der Einschaltstrom sehr stark zurück; gleichzeitig tritt auch eine Verringerung des Anzugmomentes ein, und der Schlupf steigt bis auf eine Größenordnung von 20 bis 30%. Noch ungünstiger wirkt sich die allmähliche Oxydation beim Betrieb mit der hochpoligen Wicklung aus. Da die üblichen Nutschrägungen hierbei bis zur halben Polteilung und noch weiter gehen, erhöht sich der Käfigwiderstand infolge des allmählich zur Wirkung kommenden Nutschrägungsfaktors so sehr, daß nicht nur Schlupfvergrößerungen, sondern auch Drehmomentverminderungen auf kleinere Werte als die Nennmomente der Motoren eintreten.
• Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile ist durch die Erfindung ein Kurzschlußanker, insbesondere für polumschaltbare Aufzugsmotoren vermittelt, der durch Bleche mit zwei verschiedenen Nutenschnitten in derartiger Schichtung gekennzeichnet ist, daß die Kurzschlußstäbe in den Zonen, welche zwischen den Außenblechen sowie Mittelblechen liegen, mit Abstand zum Blechpaket angeordnet sind. Die Käfigstäbe liegen dadurch praktisch isoliert, ohne daß die angeführten Mängel auftreten können. Erfindungsgemäß kann der Anker weiterhin nach seiner Fertigstellung mit einem thermisch hochbeständigen Tränkmittel getränkt und dessen Einbrennung im Trockenofen vollzogen werden.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert. In der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Kurzschlußanker im Längsschnitt gezeigt; die Fig. 2 und 3 lassen die Anordnung der Käfigstäbe in den beiden in Betracht kommenden Nutenarten erkennen.
• In den Zonen 1 des Ankers nach Fig. 1 werden Nuten nach Fig.2 vorgesehen und der Käfigstab darin so angeordnet, wie es aus der Fig. 2 ersichtlich ist. In den beiden Zonen 2 und 2' des Ankers gelangen Nuten nach Fig. 3 zur Anwendung. Der Anker nach Fig. 1 wird nach seiner Fertigstellung mit einem thermisch hochbeständigen Lack getränkt, der durch Behandlung in einem Trockenofen eingebrannt wird.
• Durch die Nutenformen nach Fig. 2 und 3 wird erreicht, daß die Ankerstäbe von Anfang an nur in den Zonen 1 mit dem Eisen in leitender Verbindung stehen. Diese Verbindung ist jedoch nicht schädlich, weil sie nur geringe Querströme zur Folge haben kann, die noch dazu als reine Parallelströme zu den Ringströmen fließen und deshalb keine nachteiligen Auswirkungen auf das Verhalten der Maschine in den verschiedenen Betriebszuständen haben.
• Die nach dem Einbau der Stäbe erfolgende Isolierung durch Tauchung in einen geeigneten Lack und dessen Einbrennung beseitigt die Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Isolierschicht. Sie bewirkt weiterhin eine mechanische Verfestigung gegenüber dem Blechpaket.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kurzschlußanker, insbesondere für polumschaltbare Aufzugsmotoren, gekennzeichnet durch Bleche mit zwei verschiedenen Nutenschnitten in derartiger Schichtung, daß die Kurzschlußstäbe in den Zonen (2, 2'), welche zwischen den Außenblechen sowie Mittelblechen liegen, mit Abstand zum Blechpaket angeordnet sind.
2. 2. Kurzschlußanker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Tränkung mit einem thermisch hochbeständigen Tränkmittel und dessen Einbrennung im Trockenofen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 560 973.